有色金属废水处理技术现状及研究进展currentsituationand 17页

'有色金属废水处理技术现状及研究进展摘要：我国有色金属行业发展迅速，但同时有色金属工业的重金属排也放成为制约其可持续化发展的一大因素，并且长期未得到足够的重视。有色金属工业中的选矿废水和冶炼废水中含有的重金属、硫化物、砷化物等的排放导致污染事件频发。如何合理的处理、回用、资源化利用废水是有色金属工业亟待解决的重要课题。文章简述了目前国内在处理有色金属工业中的选矿废水和冶炼废水的处理现状和研究进展并对各类技术进行了评价，探讨了有色金属行业的可持续性。关键词：有色金属；选矿废水；冶炼废水；处理技术；可持续发展CurrentSituationandDevelopmentofWastewaterTreatmentinNone-ferrousMetalIndustryAbstract:None-ferrousmetalindustryhasbeendevelopingrapidly,butthedischargeofthewastewaterwithheavymetalthathasnotbeenpaidenoughattentionrestrictsthesustainabledevelopmentofthisindustryatthesametime.Thecontaminationaccidentscausedbythedischargeoftheheavymetal,sulfide,arsenideandothercompoundsinthewastewaterfromnone-ferrousmetalindustryoccurfrequently.Soitisanimportanttasktostudyhowtodealwiththewastewaterandreuseitrationally.Thisarticlemakesanintroductionandacommentonthetreatmentstatusaswellastheresearchprogressofthewastewatertreatment.Thesustainabledevelopmentofthenone-ferrousmetalindustryisalsodiscussed.Keywords:none-ferrousmetal;concentratorwastewater;smeltingwastewater;wastewatertreatment;sustainabledevelopment 1有色金属行业概况1.1有色金属工业概况有色金属工业是指除了黑色金属铁、锰、铬之外的各种金属的生产工业。有色金属工业的产业链由有色金属矿物的勘探、开采、精选、冶炼以及轧制成材等[1]过程组成，产品广泛应用于国民经济的各个领域。我国是有色金属消费大国，随着我国社会经济的逐步发展，对有色金属的需求还将日益增大。然而，有色金属行业环境污染严重，在有色金属采选矿、精炼加工等各个环节中均会产生大量废水、废气和固体废弃物。近年来，单位产品的有色金属污染排放得到了有效抑制，但由于有色金属行业总产量增长较快，污染物的排放总量仍然巨大。因此，如何有效控制和治理有色金属行业的环境污染已成为保障有色金属行业可持续[2]发展的关键。1.2有色金属工业废水有色金属工业的各道工序几乎都有废水产生。根据废水的来源，其可分为矿山废水、冶炼废水和加工废水。根据废水中所含污染物的主要成分，又可以分为酸性废水、碱性废水、含氰废水、含氟废水、各种重金属废水、含油类废水和含放射性废水等。本文重点将介绍选矿废水和冶炼废水。1.2.1选矿废水1.有色金属选矿废水的来源（1）碎矿过程中湿式除尘排水、碎矿及筛分车间和矿石转运站的地面冲洗水。（2）选矿废水，包括选厂排放的尾矿废水、精矿浓密池溢流水等。（3）车间冲洗废水，这种废水是对设备、地板等进行冲洗所产生的废水。（4）设备冷却水，包括碎、磨矿设备油冷却器的冷却水和真空泵排水，这种废[3]水只是温度高，基本未受污染，各企业大部分设备冷却水均循环利用。2.有色金属选矿废水的污染特征 由于在选矿生产过程中投加了大量的石灰，造成了废水中pH过高，且残留的浮选药剂（如黄药、松醇油、黑药等）使废水的CODCr较高、重金属含量2+2+2+高（Cu、Pb、Zn等）、废水的起泡性强、多种矿物选矿残留药剂相互影响2+2+（选铅过程中，由于黄药对锌矿物有极强的捕收能力，而Cu、Pb离子又能2+2+活化锌矿物，故废水回用时，残留的黄药与Cu、Pb离子将会严重影响铅精矿质量，使铅精矿中锌含量过高）等问题，直接回用会影响选矿指标。3.有色金属选矿废水的危害性选矿废水水量大、含有大量有毒有害成分，包括酸碱、悬浮颗粒物、重金属及砷离子、氰化物、氟化物、硫化物和选矿药剂等有机污染物（如磷、油类、酚和铵）等。其主要危害特征分述如下：（1）金属离子能吸附或形成氢氧化物胶体包裹在目的矿物表面，或与药剂生成沉淀或金属络合物而致使药剂失活；（2）浮物颗粒物会影响矿样磨矿细度；（3）浮选药剂的累积会导致浮选药剂制度被破坏且难于适时调整，造成矿物分离紊乱，影响选别指标；（4）若不加以处理排放进入环境，其环境影响包括大量悬浮物、重金属及砷等离子累积、选矿药剂（黄药、黑药、二号油）、硫化物、氰化物及氟等特征污染危害，造成矿山周边环境污染，危害人类健康和生态平衡。如黄药（黄原酸盐），嗅味阀值为0.005mg/L，黄原酸盐污染的水体和水中的鱼虾等会有黄药嗅味，具有较强的生态毒理性，对人和温血动物的毒性较大；黑药（二硫代磷酸盐类），[4]有硫化氢臭味，是选矿废水中酚、氨氮、磷等富营养物的来源。1.2.2冶炼废水1.有色金属冶炼废水的来源及性质（1）各种酸性的冲洗液、冷凝液和吸收液包括制酸系统的废酸；湿式除尘洗涤水；硫酸电除雾的冷凝液和冲洗液；电解的酸雾冷凝液、吸收液等；阳极泥湿法精炼的浸出液、分离液、还原液和吸收液等。这种废水不仅酸性高，而且含有重金属污染物。 （2）冲渣水对火法冶炼中产生的熔融态炉渣进行水淬冷却时产生的废水，这种废水不仅温度高，而且水中含有炉渣微粒及少量重金属污染物。（3）烟气净化废水洗涤冶炼烟气时产生的废水，主要为湿式收尘器收尘废水，这种废水含有大量悬浮物和其他重金属污染物。（4）车间冲洗废水这种废水是对设备、地板、滤料等进行冲洗所产生的废水，还包括湿法冶炼过程中因泄漏产生的废液，以及电解车间清洗极板排水，跑、冒、滴、漏电解液，这种废水中含重金属和酸。（5）设备冷却水冷却冶炼炉窑等设备循环水排污产生的废水，这种废水只是温度高，基本未受污染，各企业大部分设备冷却水均循环利用。2.有色金属冶炼废水的危害（1）重金属是有色金属冶炼废水最主要的成分，通常含量较高，这些重金属可能在土壤、农作物、水生生物等逐渐富集并通过食物链进行传递，最终威胁人类的健康。（2）有色金属冶炼废水中的重金属废水除了对人体有危害外，还能造成农作物的减产和水产养殖的水生生物的死亡。（3）在有色金属冶炼过程中，制酸工序中还产生了大量的污酸废水。如果不处理直接外排入水体、将改变水体正常pH，直接危害生物的正常生长。污水中的[5]酸还会腐蚀金属和混凝土结构，破坏桥梁、堤坝、港口设备等。2我国当前有色金属废水处理现状2.1选矿废水处理现状选矿废水排放量大，水中重金属、悬浮物和化学需氧量等各项指标不同程度地超过国家排放标准，容易对选矿厂周边生态环境造成严重的影响。有色金属工 业新排放标准出台和地方更严标准颁布，常规处理技术的应用更加局限。铅锌工业污染物排放标准（GB25466-2010）对选矿废水排放指标提出了更加严格的要求：COD从100mg/L降到70mg/l；SS从100mg/L降到50mg/L；Cd、As、[6]Pb等重金属排放限值也进一步从严。此外，随着国家排放标准的日益严格和环保监管力度的加大，硫化物逐渐的纳入到环保体系的监管当中。硫化物是废水中一个常见的水质指标，包括硫化氢、硫化氨等非金属硫化物和有机硫化物。有色金属企业废水中硫化物超标已经成为了一个普遍的现象，超标倍数为2~10倍，但却没有得到足够的重视。而近年来的标准如《铜、镍、钴工业污染物排放标准》（GB25467-2010）、《铅、锌工业污染物排放标准》（GB25466-2010）规定硫化物排放指标为1.0mg/L；《锡、锑、汞工业污染物排放标准》（GB30770-2014）规定硫化物排放指标为0.5mg/L。目前，硫化物超标问题已经成为制约有色金属企业发展的一个共性和难点问题。2.1.1实际处理方法鉴于浮选废水中重金属、SS浓度较高、废水起泡性较强以及含有一定量的难降解的有机浮选药剂的特点，目前废水处理常采用的方法有：化学沉淀法、混凝沉淀法、自然降解法、氧化法、吸附法等。对我国有色金属选矿废水处理方法[3]归纳总结见表1。表1我国有色金属选矿废水处理方法归纳总结处理方法处理原则试剂特征存在的问题中和法加酸进行中和反应Ca(OH)2、操作简便，便于实对残余选矿药剂的NaOH现连续运转，运行去除效果差费用较低混凝法通过加入絮凝剂产生的混凝剂沉淀效果显著，污对残余选矿药剂的电性中和作用、压缩双水处理工艺流程去除效果差电层和桥联作用，使悬简单浮固体颗粒、部分微量可溶性重金属离子及有机物沉降 氧化法用氧化剂去除水中的残Fenton试可大幅降低水中药剂成本高余选矿药剂剂、次氯酸残余选矿药剂的钠、臭氧浓度吸附法用吸附剂吸附有机物、吸附剂适用于选矿废水吸附剂再生困难，金属离子的深度处理成本较高自然降解利用尾矿库实现选矿药——运行维护简单处理后的溢流出水法剂的自然降解不能稳定达标生化法利用微生物降解选矿废氮磷等营养投资、运行成本低水质、水量的冲击水中的有机物物质负荷对出水水质影响较大而目前国内外对于废水中的硫化物的处理主要以末端处理为主，研究情况如[6]表2所示：表3硫化物的处理方法归纳总结处理方法处理原则试剂特征存在的问题直接吹脱法用空气做载气，加入酸，利酸、空设备简单，操作吹脱出的H2S对环境用气、液相中H2S的浓度差方便，适用于高污染较大，需对废气进气使水中硫化物由液相扩散浓度硫化物的处行吸收处理到大气中理化学沉淀法是往水中投加某种化学药铁盐反应速度快，适药剂花费大，并且存在剂，使之与水中的硫化物发用于微污染硫化着由沉淀所引起的二生互换反应，生成难溶于水废水次污染问题的盐类，形成沉淀，从而降低水中硫化物含量电化学法利用电化学原理氧化和电极板、同时具有氧化及运行成本较高絮凝作用，反应絮凝去除硫化物电速度快曝气接触向反应器中以一定方式充空气适于处理低浓度取决于矿物载体的成入空气，利用颗粒载体催化分和废水中是否有其氧化法硫化物废水氧化硫化物它污染物，对于高浓度含硫废水不太适用生化法该法利用无色硫细菌、丝状营养物运行成本低微生物的培养复杂，耐硫细菌、光合硫细菌等微生质冲击负荷差物使硫化物被氧化并回收吸附法用活性炭或高分子吸附剂吸附剂适用于低浓度的对于高浓度含硫废水，利用物理吸附或化学吸附硫化物的处理，吸附剂再生频繁原理将水中硫化物吸附于往往和其他工艺吸附剂上，从而去除水中硫组合使用 化物氧化法向废水中注入氧化剂，将硫氧化剂适于处理低浓度对于高浓度含硫废水，化物氧化成无毒的硫代硫含硫废水则成本太大酸盐或硫酸盐2.1.2现状及问题在有色金属采选废水研究迅速发展的同时，实际矿山采选废水处理依然存在以下问题：（1）选废水不处理、处理不完全或不能稳定处理达标排放造成周边生态环境破坏；（2）低密度石灰法（LDS）是采选废水处理主流工艺，但存在石灰反应不完全、污泥密度低而不易脱水、结垢严重、操作环境恶劣和中和渣二次污染等一系列环境问题；硫化物沉淀法处理高酸性AMD会产生大量硫化氢二次污染水体和周围[7]大气环境；（3）单一采用某种方法难于同时有效去除采选废水中的各类污染物，导致总有一种或多种指标不达标；（4）传统方法处理不完全，在循环回用中不断积累影响浮选指标，最终超标外排，环境风险较大；（5）矿山采选企业领导、工作人员环保意识不够，人为造成的污染严重。2.2冶炼废水处理现状有色金属冶炼产生的废水中主要污染源为重金属污染物，那么对于重金属污染物，我国的问题则十分突出。据相关统计，江河湖库等的底质污染率已经高达80.1%，而在2003年，淮河、松花江、以及辽河等流域片中的重金属污染物超标断面的污染程度又呈现为超V类污染。2004年，检测太湖中的底泥总铜、总铅、镉含量也已经处于轻度污染水平，黄浦江干流表层的沉积物中Cd值已经超［8］背景值2倍，Pb值则超过了1倍，Hg的含量也有了明显增加。另外，对全国近海岸海域的海水采样检测，铅的超标也达到了62.9%的比例。表3为我国有色金属行业冶炼及压延加工业废水中金属的排放量： 表3我国有色金属行业冶炼及压延加工业废水中金属的排放量污染物2003年2004年2005年2006年2007年2008年名称汞2.380.850.630.630.220.17镉65.0439.1941.5330.6316.1822.47六价铬19.1641.6412.219.095.142.37铅230.39101.26137.5772.9635.2542.52砷140.66116.94289.73120.5623.9241.64其中，砷（Ａｓ）广泛存在于自然界。在元素地球化学分类中，砷属于金属矿床的成矿元素族，而在环境地球化学分类中，它属于重金属。+3价和+5价的砷都具有毒性，且+3价的砷毒性约为+5价砷的25到60倍。由砷的致毒性所引起的不良环境效应包括矿山环境污染、农业经济损失、水体重金属超标等。据统计，由于矿产资源的开发利用，排放到大气、水体和土壤中砷的总量分别达到[9]28070t/a、28405t/a和125010t/a。含砷的废水主要来自于有色金属冶炼烟气制酸，因此，近年来国内外对含砷废弃物安全处置方面的研究也有相当的进展。与此同时，在进入2010年后，我国对冶炼废水处理的研究呈几何倍的增长速度，这也证明，人们对环境治理的意识开始得到提升，对于有色金属冶炼产生的废水处理已经有了足够的关注。2.2.1有色金属冶炼废水排放特征(1)水重复利用率、回用率及零排放率高于平均水平,但低于钢铁冶炼和轧钢工业,这是因为有色金属冶炼废水中重金属浓度较高,需经过比较复杂的水处理工艺才能回用。(2)私营和国有企业的废水和COD排放系数明显高于其他类型企业。(3)小型企业和乡镇企业的数量多,废水排放系数高,处理水平低,污染物排放度高。这两类企业的绝对排放量虽然远低于大型企业,但由表8可知,它们的污染物排放强度明显大于大型和中央(省)属企业,废水排放系数也较高。(4)地域特征:西部地区治理费高,但治理水平低;东部地区行业比重较大的广 东、江苏、浙江、上海等省市的回用率低,广东和上海的废水排放系数高;中西部地区行业比重较大的湖南、山西、广西、云南、河南、四川、陕西和贵州的排放达标率和处理率都低于平均水平或与平均水平持平,其中湖南和广西两省的废水和COD排放系数是平均水平的1.5～2倍,废水治理投资系数只有平均水[10]平的1/3和1/6。2.2.2实际处理方法目前冶炼废水处理常采用的方法有：中和法、生物法、硫化法、铁盐除砷法、[11]吸附法、膜分离技术等。对我国有色金属冶炼废水处理方法归纳总结见表4。表4我国有色金属冶炼废水处理方法归纳总结处理方法处理原则试剂特征存在的问题中和法加碱生成不溶于Ca(OH)2、CaCO3、操作简单、能沉淀量大、操作水的氢氧化物连续运转、费环境恶劣、难以Mg(OH)2、NaOH去除络离子用低廉生物法重金属离子附着生物制剂可以与其他工残渣综合利用还在生物试剂上艺结合，适用待研究于前端处理硫化法用硫化剂生成不NaHS、H2S、Na2S低pH状态下产生硫化氢二次溶于水的硫化物除重金属污染、成本高铁盐除砷法将砷转化为不溶FeSO4适用于低浓度试剂用量大，成于水的砷酸铁的砷处理本高吸附法矿物作为吸附剂吸附剂适用于低浓度吸附剂再生频吸附金属离子的重金属处理繁、解吸液回收利用困难吸附剂再生频繁、解吸液回收利用困难膜分离技术利用选择透过性阻垢剂处理效果好，易造成膜污染，分离水中的离产生可回收的成本高子、分子或者微油价物质粒对于有色金属冶炼产生的废水进行处理，首先，将硫酸净化废水与锌冶炼废水充分混合，通过格栅将混合后的废水进行大颗粒的筛除，然后从调节池中进行调节，排入加有石灰乳的中和反应槽中进行硫酸中和操作，以达到调节废水pH值的目的。而在一定pH条件下的废水，其中含有的重金属离子会与石灰乳发生 沉淀反应，使得废水浑浊，然后流入絮凝反应槽中，加入一定量的絮凝剂，使得悬浮颗粒慢慢聚沉下来。最后的步骤就是在沉淀池中对沉淀废水进行固液分离，分离出来的上清液将被送往废水处理站，对各环节中产生的沉淀进行浓缩、脱水、干化最后返回生产的流程。对于废水处理后的回用水水质要求，一般经过处理后的回用水指标必须满足表5所示要求。图1污酸处理工艺流程图表5回用水水质标准3技术发展趋势3.1多孔材料负载型水处理剂在上述的废水处理方法中，吸附法在处理金属离子废水方面具有独特的优势，成本低、效果好。多孔材料比表面积大、孔隙丰富，同时金属-有机骨架、多孔配位聚合物、负载等又可以有效改善原始多孔材料如无机沸石等缺乏可修改的孔表面和可调表面积的缺点，从而提高了多孔材料在吸附领域的作用。 多孔材料负载型水处理剂可通过超临界技术、微乳液技术、微波技术、溶胶[12]-凝胶技术等方法制备。对有色金属工业废水重金属离子的吸附效果见下表6表6色金属工业废水重金属离子的吸附效果金属制备方法原理吸附效果优势离子2+Cu聚乙烯醇/壳聚水凝胶由于具有三维交联聚在pH=5.5不仅吸附性能好，2+糖/氧化石墨烯合网络，吸附的金属离子渗时，Cu的吸而且再生能力强，复合水凝胶珠透到水凝胶的网络，和水凝附容量达到有很好的经济价值胶的亲水官能团迅速结合。了162mg/g，同时，吸附剂表面含有大量比聚乙烯醇/的含氧基团，通过络合作用壳聚糖对2+2+2+除去溶液中的Cu，且CuCu的吸附容单层吸附在复合材料表面量高的多6+Cr溶胶-凝胶法制壳聚糖是多羟基化合物，其在pH=3.5时，不仅吸附性好，而备新型吸附剂膨羟基可形成氢键或与前体的对废水中的且具有磁性，利于6+胀石墨(MG)/γ水解过程中产生硅烷醇基团Cr的最大吸回收-Fe2O3复合材缩合，为二氧化硅提供核上附容量为6+料、壳聚糖-二氧大分子，增强了对Cr吸附性16.4mg/g化硅纳米复合材能料2+Ni溶胶-凝胶法制高温焙烧能够脱失结构中的吸附效果提TiO2具有化学和备纳米TiO2/凹结晶水和沸石水，使得复合高生物性质，且廉价凸棒石黏土复合材料的表面积增大，活性位易得、环保，是一材料点增多，吸附能力提高种性质稳定的光催化剂。在可见光激发时，不需要额外的能源，符合当今世界低碳绿色发展的潮流 Mn2+浸渍法制备壳聚粉煤灰的成分有SiO2、Al2O3、在pH=9、壳聚吸附效果好糖/交联酸改性Fe2O3等，这些氧化物表面含糖与酸改性粉煤灰复合材料有功能基团羟基，可以与溶的粉煤灰的液中的Mn2+络合经酸改性质量比为2+后，活性基团增多，吸附活1：10时，Mn性增强，易与Mn2+发生配位的去除率高作用，达到更好的去除效果达98.7%Co2+化学共沉淀法制膨润土具有准二维空间，颗吸附效果提多孔载体负载备Fe3O4/膨润土粒表面带负电荷，有阳离子高Fe3O4、铁氧体等会复合材料交换能力。与天然膨润土相使复合材料带有磁比，负载Fe3O4后的复合材料性，便于回收，不2+比表面积大大提高，对Co会对环境造成二次的去除效果显著增强污染3.2硫酸盐还原菌处理含重金属离子酸性废水3.2.1硫酸盐还原菌处理含重金属离子酸性废水概况硫酸盐还原菌(Sulfate-reducingbacteria，SRB)是一类能够通过异化作用将硫酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐等硫氧化物还原生成硫化氢的细菌的统称。[13]SRB去除废水中含重金属离子的机理主要由以下几个作用组成：2-（1）SRB还原SO4生成H2S，重金属离子与H2S反应生成固体硫化物通过沉淀分离。（2）SRB分解代谢过程中会释放CO2，部分重金属离子可以与CO2反应生成不溶性碳酸盐而通过沉淀去除。（3）大量繁殖的SRB细胞有直接吸附作用，可以将含重金属离子物质吸附在保外聚合物上，与污泥同时沉淀去除。2-2-（4）SRB将SO4代谢生成S，会产生碱度使反应体系pH升高，重金属离子生成氢氧化物沉淀而被除去。3.2.2硫酸盐还原菌处理含重金属离子酸性废水研究进展[14]Tony等向含金属离子硫酸盐的矿山废水中加入硫酸盐还原菌，14d后废2+2+水中Zn的质量浓度由50.4mg/L下降到1.1mg/L，Zn去除率达到98%。 [15]苏宇等研究了以污泥和稻草作为SRB碳源，处理酸性矿山废水，结果表2-2-明，添加稻草可促进SRB细菌对SO4的还原，添加稻草后SO4的还原率从不2+添加稻草仅以污泥作为碳源时的65.9%上升至79.2%，体系中Cu的去除率高达99%。3.3我国有色金属行业绿色发展与技术转型途径3.3.1加强重金属污染物防治，科学利用废弃物在绿色发展与技术转型方面，我国要加强重金属污染物防治的基础上，注重废弃物的优化利用，提高有色金属行业的生态效益。我国要根据有色金属行业发展目标、发展方向，结合当下“节能、环保”这一主题，优化完善相关法律法规以及行业标准，政府部门要充分发挥自身多样化职能作用，有效指导有色金属企业绿色发展以及技术转型。比如，汞、铅，加大对铅、铜等有色金属冶炼全过程控制力度，注重清洁生产，优化回收利用技术，从根源上减少重金属污染物量。例如砷的资源化：[16]含砷废水的资源化产品是As2O3、砷酸盐。［17］王勇等先从某铜冶炼烟气制酸装置净化工序的含砷废水中制得亚砷酸铜，然后按液（mL）固（g）比为4，用水将亚砷酸铜调成浆料，在60℃下通入二氧化硫还原1h，过滤得到红色还原渣和亚砷酸溶液，将滤液蒸发至砷质量浓度为90g/L，经冷却、结晶、过滤、干燥即得As2O3，产品质量达到三级品标准，收率达到87.92%。［18］王勇等以含砷废酸为原料制备出了亚砷酸铜。实验得出制备亚砷酸铜的条件为：用NaOH溶液调节废酸pH为6.0，废酸中铅、铜、铁和镁等杂质的去除率达到90%以上，砷保留率为89.0%；除杂后，加入CuSO4和NaOH溶液，当pH=8、n（Cu）∶n（As）=2∶1、反应温度20℃、反应时间1h时，亚砷酸铜的产率达到98.2%。 3.3.2优化发展方式，注重绿色发展与可持续发展我国要根据有色金属行业发展目标、发展趋势等，科学调整有色金属产业结构，多鼓励有色金属企业优化发展方式，将技术转型放在核心位置，将经济发展、[19]生态环境保护放在同等重要的位置，不断提高自身保护生态环境的能力。3.4我国有色金属废水处理发展方向3.4.1由传统工艺向先进替代工艺和联合处理工艺发展目前，我国有色金属冶炼企业大多数采用的处理技术是一级或是多级石灰中和法（LDS）。该方法工艺简单，成本低，但存在结垢严重、沉淀污泥量大、操作环境差、处理效果不稳定等弊端。针对上述问题，对其进行改进，开发出了许多先进替代技术。高浓度泥浆法（HDS）在某锌业股份有限公司污酸废水处理中的应用某锌业股份有限公司新建锌冶炼系统，制酸工段排放的污酸废水处理是其配套的环保工程。该工段污酸产生量80m3/h，含有硫酸达到20g/L(约2%)，同时含有多种重金属离子（其中Zn达到1600mg/L，Cd达到400mg/L，Pb达到500mg/L，As含量达到1500mg/L），是典型的高酸高污染负荷型重金属废水。采用高浓度泥浆法（HDS）+铁盐处理工艺对其进行处理。工程总投资1200万元，处理规模2000m3/d，每吨废水处理成本为3.96元。处理后废水水质达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）二级标准。3.4.2从末端治理向工艺节水—分质回用—末端治理技术集成方向发展“末端治理”往往并不能从根本上消除污染，而只是污染物在不同介质中的转移，特别是有毒有害的物质，往往在新的介质中转化为新的污染物，形成“治不胜治”的恶性循环。为此，必须开展工艺节水、分质回用技术的研究。工艺节水—分质回用—末端治理集成技术在某铅锌冶炼厂中的应用各环节实施方案：（1）工艺节水：对目前尚未循环利用浊排水，按“就近”原则新建或并入浊循环系统，新建、改造了17套净循环系统和6套浊循环系统。 （2）分质回用：针对当前水回用存在的问题，研究开发了多项技术：包括直排冷却水作循环冷却水的供水模式、低水质要求用户新水源途径开发、雨水收集利用系统开发和各用水户分质供水安全保障技术等。（3）末端治理技术：采用物化+膜法的处理技术对废水进行处理，进入厂区3内3万m给水沉淀池，使回用水水质达到目前从地表水取水水质标准。3.4.3从单纯的达标排放向回收有价金属和水资源方向发展目前冶炼企业常用的有色金属冶炼废水处理方法大多是一级或是多级石灰中和法，然后达标排放。这样处理不仅浪费废水中的有价金属资源，而且污水处理费用也很高，同时由于将重金属都从水中转移到沉渣中，易造成二次污染。因此先从废水中回收有价金属资源，然后将处理后的水资源回用将成为今后的发展趋势。膜分离技术具有回收有价金属；处理后满足生产工艺对水质各项要求；对有价金属离子的截留率不低于85%，总回收率较常规工艺提高5个百分点以上；工艺系统全自动控制，维护方便；占地面积是传统处理方法的1/5~1/3的优势。杨[20]晓松等介绍了韶关冶炼厂超滤+纳滤双膜处理工艺。该工艺可实现系统脱盐率≥80%，达到工业循环水要求（其中Ca2+<100mg/L，F-<10mg/L，SO42-<100mg/L，电导率<250μs/cm，Pb2+<0.05mg/L，Zn2+<0.05mg/L，Cd2+<0.005mg/L）。经该工艺处理，可有效降低重金属的含量，达到水回用的国家水质标准。超滤系统产水率≥90%；纳滤系统水回收率≥75%；深度处理系统水总回收率≥65%；吨水处理成本约4元。[21]常皓研究了“生物制剂A配位＋二段水解＋深度脱钙”，可实现金属离子在生物制剂上的富集，同时经过后续处理，可以使重金属废水中的Zn2+、Cu2+达到国家饮用水源的标准，Pb2+在0.05mg/L左右，接近国家饮用水标准，而Cd2+也在0.05mg/L左右。[22]王勇等对铜冶炼烟气洗涤后的含砷酸性废水投加硫酸铜，生成亚砷酸铜，然后利用SO2还原亚砷酸铜制备三氧化二砷。实现含砷废水资源化，还原渣通过氧化浸出回收硫酸铜，实现硫酸铜在整个工艺中的循环利用，处理后废水达到国家排放标准。 4结语有色金属工业环境发展问题关系到我国有色金属工业能否继续健康、稳定发展也是我国有色金属工业由能否生产大国变为强国的关键所在。而综上所述，各种新型重金属废水处理方法具有很多优势，但由于重金属废水的水质成分较为复杂远非单一方法便可处理，需要根据实际情况合理的选择处理办法，同时针对重金属废水仅靠净化处理还是远远不够的，回收再利用才符合节约能源的发展理念。 【参考文献】[1]黄远东,刘泽宇,许璇.中国有色金属行业的环境污染及其处理技术[J].中国钨业,2015,30(03):67-72.[2]邓湘湘.我国有色金属行业环境污染形势分析与研究[J].湖南有色金属,2010,26(3):55-59.[3]杨晓松,邵立南.选矿废水处理的研究现状和发展趋势[J].世界有色金属,2013,(10):20-22.[4]李天国,徐晓军,聂蕊,刘树丽.有色金属采选废水的来源、特征、危害及净化技术研究进展[J].化工进展,2015,34(10):3769-3778.[5]邵立南,杨晓松.我国有色金属冶炼废水处理的研究现状和发展趋势[J].有色金属工程,2011,1(04):39-42.[6]郑曦,曹建国,汪卫东,张复加,朱灿,陈国强.有色金属行业硫化物废水治理技术现状及发展趋势[J].价值工程,2015,34(35):70-72.[7]杨晓松，刘峰彪.高密度泥浆法处理矿山酸性废水[J].有色金属，2005（4）：97-98.[8]周菊峰，高峰，彭黎胜，等.有色金属冶炼废水处理新工艺与实践［J］.湖南有色金属，2009（3）:27-29.[9]史振环,莫佳,莫斌吉,雷良奇.有色金属矿山尾矿砷污染及其研究意义[J].有色金属(矿山部分),2015,67(02):58-62.[10]於方.中国有色金属工业废水污染特征分析[J].有色金属,2003,55(3):134-139.[11]刘剑叶.有色金属冶炼废水净化处理工艺的研究[J].山西冶金,2015,38(01):4-5+75.[12]祝婷,罗序燕,邓金梅,等.多孔材料负载型水处理剂对金属离子废水的应用研究进展_祝婷[J].化工进展,2016,v.35;No.298(7):263-271.[13]程健明,汤浩,魏刚,奚伟学.利用硫酸盐还原菌处理含重金属离子酸性废水研究进展[J].有色金属工程,2011,1(04):39-42.广东化工,2014,41(09):91-92.[14]JongT，ParryDL．Removalofsulfateandheavymetalsbysulfatereducingbacteriainshort-termbenchscaleupflowanaerobicpackedbedreactorruns[J]．WaterResearch，2003，37(14)：3379-3389．[15]苏宇，王进，彭书传，等．以稻草和污泥为碳源硫酸盐还原菌处理酸性矿山排水[J]．环境科学，2010，31(8)：1858-1863．[16]胡斌.有色金属行业含砷废弃物处置技术的研究进展[J].化工环保,2014,34(02):114-118.[17]王勇，曹龙文，罗园，等.硫酸装置含砷废水处理及三氧化二砷制备［J］.硫酸工业，2010（4）：21-25.[18]王勇，赵攀峰，郑雅杰.含砷废酸制备亚砷酸铜及其在铜电解液净化中的应用［J］.中南大学学报：自然科学版，2007，38（6）：1115-1120.[19]邓湘湘.我国有色金属行业绿色发展及技术转型研究[J/OL].世界有色金属,2017,(15):1+3(2017-10-13).http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2472.TF.20171013.1026.002.html.[20]杨晓松，邵立南.膜分离技术在冶炼废水处理及资源回收中的应用[C]//第三届膜分离技术在冶金工业中应用研讨会论文集，2009.[21]常皓.生物制剂深度净化高浓度重金属废水的研究[D].长沙：中南大学，2007.[22]王勇.含砷废水制备三氧化二砷及处理[C]//2009年全国硫酸工业技术交流会论文集，2009.'