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金屬工業(yè)廢水污染特征分析及解決方案,化學(xué)沉淀法堪稱最古老絕學(xué)
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原標(biāo)題:金屬工業(yè)廢水污染特征分析及解決方案,化學(xué)沉淀法堪稱最古老絕學(xué)
重金屬污染物的隨意排放對(duì)土壤、農(nóng)作物以及人體而言具有極大危害,會(huì)給社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來(lái)巨大損失,所以有關(guān)部門(mén)和相關(guān)企業(yè)必須提高重視程度。
我國(guó)有色金屬工業(yè)廢水的排放來(lái)源和危害
有色金屬工業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中,幾乎每一道生產(chǎn)環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生廢水。結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)情況來(lái)看,有色金屬工業(yè)廢水產(chǎn)生主要源自礦山、冶煉以及加工等方面,這幾項(xiàng)是產(chǎn)生廢水最嚴(yán)重的環(huán)節(jié)。如果將廢水中污染物的成分視為劃分標(biāo)準(zhǔn),則又可以分為酸性廢水、堿性廢水、含氟廢水、各種重金屬?gòu)U水等。
有色金屬工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的重金屬?gòu)U水情況非常復(fù)雜,該廢水類(lèi)型無(wú)法被生物降解,重金屬會(huì)在生物體內(nèi)聚集,若在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中不經(jīng)處理直接排放,造成的影響可想而知。以重金屬?gòu)U水對(duì)人體的危害為例,如果人體內(nèi)的鋅元素超標(biāo),人體將會(huì)出現(xiàn)胃痙攣、嘔吐、過(guò)敏等現(xiàn)象;如果銅元素超標(biāo),將會(huì)引起嘔吐、抽搐等現(xiàn)象;如果汞元素超標(biāo),又將引起肺功能和腎臟功能的衰竭,甚至死亡。2013年的有色金屬工業(yè)重金屬排放數(shù)據(jù)顯示,有色金屬冶煉和壓延加工工業(yè)、有色金屬礦采選業(yè)排放的重金屬污染物達(dá)到138t,占到了當(dāng)年全國(guó)工業(yè)生產(chǎn)重金屬排放的32%。
我國(guó)有色金屬工業(yè)廢水的污染特征
1.工業(yè)廢水呈現(xiàn)出的地理特征
我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈現(xiàn)出東、中、西不平衡的特征,這種經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡的特征主要表現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)上的區(qū)別。正是因?yàn)榻?jīng)濟(jì)發(fā)展水平存在差異,因此生產(chǎn)水平和廢水處理水平也表現(xiàn)出很大的差異,大體上由東向西逐漸下降,雖然近些年來(lái)中西部地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平有了很大的提升,但是這種梯度差異仍然表現(xiàn)得非常明顯。其中,有一點(diǎn)的特殊情況,有色金屬工業(yè)生產(chǎn)中,水重復(fù)利用率、回用率和零排放率呈現(xiàn)出一種自西向東逐漸遞減的趨勢(shì),而有色金屬采選的用水率卻和工業(yè)生產(chǎn)水平和廢水處理水平表現(xiàn)出的趨勢(shì)一致,自東向西逐漸遞減。
此外,在有色金屬冶煉的用水消耗系數(shù)、廢水和COD排放系數(shù)方面,由于生產(chǎn)水平的差距,呈現(xiàn)出東部—中部—西部依次升高的趨勢(shì)。通過(guò)對(duì)2015年的有色金屬采選幾項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)的觀察,中西部地區(qū)多數(shù)都偏高,而東部地區(qū)相對(duì)較低。究其原因,在有色金屬礦產(chǎn)選中的銅、錫等耗水量較大的幾種金屬主要集中在中西部地區(qū)。在運(yùn)行處理費(fèi)用方面,東部費(fèi)用最高,緊隨其后的是西部地區(qū),最低的則是中部地區(qū),并且中部地區(qū)的治理投資系數(shù)也要明顯低于東西部地區(qū)。
2.廢水污染呈現(xiàn)出的規(guī)模特征
縱觀我國(guó)當(dāng)前的有色金屬工業(yè)廢水排放的情況來(lái)看,由于大型企業(yè)的生產(chǎn)水平要明顯高于中小型企業(yè)的生產(chǎn)水平,所以在廢水處理的規(guī)模上也要明顯大于中小型企業(yè)。這種情況的存在,非常明顯地體現(xiàn)了一個(gè)關(guān)系類(lèi)型:重復(fù)用水率、排放達(dá)標(biāo)率等廢水處理水平指標(biāo)以及污染物排放強(qiáng)度和企業(yè)的規(guī)模呈現(xiàn)出正相關(guān)的關(guān)系。我們必須考慮的是雖然其廢水的排放規(guī)模要遠(yuǎn)大于中小型有色金屬企業(yè),但是很多特大型有色金屬企業(yè)憑借著技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)能夠很好地對(duì)廢水污染進(jìn)行治理,只是在治理成本上耗費(fèi)的更大。
3.廢水污染呈現(xiàn)出的企業(yè)所有制特征
在企業(yè)所有制方面,廢水污染也呈現(xiàn)出很大的不同。根據(jù)經(jīng)濟(jì)類(lèi)型進(jìn)行劃分,國(guó)有冶煉企業(yè)的綜合治理水平最高,然后是股份制和集體制企業(yè),最低的私營(yíng)企業(yè)廢水處理綜合指數(shù)要遠(yuǎn)低于國(guó)有企業(yè)。
根據(jù)相互之間的隸屬關(guān)系劃分,級(jí)別越高,廢水綜合治理水平也越高;級(jí)別越低,廢水綜合治理水平也就越低。同時(shí),采選企業(yè)也同樣呈現(xiàn)出上述特點(diǎn)。
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,在廢水和主要污染物排放量方面,國(guó)有有色金屬企業(yè)、中央直管的冶煉金屬企業(yè)占據(jù)著主導(dǎo)地位,廢水排放量占到總量的80%左右,其中以重金屬、COD、懸浮物為代表的污染物又占到了重量的90%。在采選企業(yè)廢水和污染物排放中,國(guó)有企業(yè)和股份制企業(yè)的“貢獻(xiàn)”最突出,特別是股份制企業(yè)占到了28.6%。
而中央直管企業(yè)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)相比,雖然在廢水的排放重量方面中央直管企業(yè)將近占了一半,但是二者在COD排放量上卻沒(méi)有多大區(qū)別,在懸浮物和重金屬的排放量上,鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)甚至還要高于中央直管企業(yè),這顯示出二者的污染物排放量和廢水排放量在比例上的失調(diào)。所以,綜合來(lái)看,有色金屬的廢水處理保持在相對(duì)較高的水平,但是鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè),特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)采選企業(yè)在今后的生產(chǎn)過(guò)程中還需在處理廢水方面多下功夫。
我國(guó)有色金屬冶煉廢水排放的特征
水重復(fù)利用率、回用率方面的特征
有色金屬冶煉廢水的重復(fù)利用率、回用率以及零排放率幾項(xiàng)指標(biāo)上,要比全國(guó)的平均水平高,但是和鋼鐵冶煉以及軋鋼工業(yè)相比,在水的重復(fù)利用率、回用率以及零排放等指標(biāo)上卻明顯更低。通過(guò)對(duì)其原因的分析發(fā)現(xiàn),有色金屬在冶煉的過(guò)程中,重金屬的濃度非常高,在處理的時(shí)候情況較為復(fù)雜,需要依靠高技術(shù)工藝才能回用。
有色金屬?gòu)U水處理工藝
針對(duì)含重金屬?gòu)U水的特性,國(guó)際國(guó)內(nèi)已有不少技術(shù)成熟應(yīng)用廣泛的處理方法。比如中和沉淀法、硫化物沉淀法、膜處理法。
中和沉淀法
主要采用中和劑(如石灰、堿液、堿渣等)將廢水中的金屬離子在不同的pH值條件下以氫氧化物的形式分別沉淀出來(lái),達(dá)到去除的目的。中和沉淀法處理因成本低,工藝簡(jiǎn)單,在國(guó)內(nèi)大小礦冶企業(yè)應(yīng)用非常普遍,但此法增加了水的硬度和堿性,不利于處理水的回用,且產(chǎn)渣量大,操作環(huán)境差,不易回收有價(jià)金屬。
硫化物沉淀法
利用硫化劑(如硫化鈉、硫氫化鈉、硫化氫等)將廢水中的重金屬離子轉(zhuǎn)化為不溶或難溶的硫化物沉淀,還可結(jié)合氣浮達(dá)到分離或回收金屬的目的。硫化物沉淀法占地小,處理重金屬更徹底,出水水質(zhì)好,泥漿含水率低,但硫化劑昂貴,處理費(fèi)用高,且硫化物沉淀較困難,需投加絮凝劑以加強(qiáng)去除效果,在使用的過(guò)程中還要特別注意硫化劑、硫化物的二次污染問(wèn)題。
創(chuàng)洋水處理化學(xué)沉淀法
化學(xué)沉淀法是使廢水中呈溶解狀態(tài)的重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苡谒闹亟饘倩衔锏姆椒?,包括中和沉淀法和硫化物沉淀法等?/span>
在有色冶煉行業(yè)中應(yīng)用最古老、最有效、最經(jīng)典含重金屬離子冶煉廢水處理工藝是化學(xué)沉淀法。
化學(xué)沉淀法有以下幾點(diǎn):1、簡(jiǎn)單、價(jià)廉;2、可大批量處理;3、通過(guò)重量核算產(chǎn)物準(zhǔn)確。工程中主要使用的沉淀藥劑是氫氧化物與硫化物。
工藝流程圖
有色金屬?gòu)U水處理技術(shù)在不斷發(fā)展,縱觀其發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)我們可以得到以下的總結(jié):有色金屬工業(yè)廢水種類(lèi)多,成分復(fù)雜。以重金屬?gòu)U水處理為代表,需要根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況綜合考慮采用哪種處理方法,首要原則是處理水的排放要符合有關(guān)法律法規(guī)和對(duì)應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn),之前史上最嚴(yán)水處理法以及水處理稅法都已經(jīng)頒布實(shí)施,所以金屬型企業(yè)選擇處理方法一定要依照相關(guān)法律法規(guī)來(lái)進(jìn)行。
綜上所述,如今對(duì)重金屬?gòu)U水的處理內(nèi)容相關(guān)研究工作不斷深入發(fā)展,未來(lái)將會(huì)有更多新型技術(shù)應(yīng)用到重金屬的廢水處理中,通過(guò)單一的方式并不是處理的最佳方式,如何將各種技術(shù)進(jìn)行組合是之后處理重金屬?gòu)U水的重要發(fā)展方向。目前創(chuàng)洋水處理在有色金屬和重金屬?gòu)U水處理領(lǐng)域走在了國(guó)際領(lǐng)先水準(zhǔn),可操作性強(qiáng),出水水質(zhì)優(yōu)等特點(diǎn),是金屬型企業(yè)最佳選擇。
圖片:來(lái)源網(wǎng)絡(luò)
參考資料:中國(guó)錳業(yè)