冶金工業(yè)是重要的原材料工業(yè)部門，為國民經濟各部門提供金屬材料，也是經濟發(fā)展的物質基礎。然而伴隨著我國冶金工業(yè)生產能力不斷提高，冶金產品繁多，生產流程各成系列，生產過程中產生大量的廢水，主要分為冷卻水、酸洗廢水、除塵廢水、煤氣和煙氣洗滌水、沖渣水、煉焦廢水。冶煉廠廢水富含較多重金屬離子(主要包括As、Cd、Pb、Tl、Zn)和高鹽(主要為Cl-、SO42-、Na+、Ca2+、K+)等復雜難處理物質，若廢水直接排放進入環(huán)境，不但會對水體或者其他環(huán)境因素造成嚴重的污染，而且也會造成資源的極大浪費。因此，對于冶金工業(yè)來說，如何高效凈化、回收廢水已成為環(huán)保領域迫切需要解決的重大技術問題，廢水零排放處理技術的研究勢在必行。
1、冶煉廢水零排放處理工藝
目前冶煉生產廢水的零排放處理主要通過優(yōu)化生產工藝，實現(xiàn)工藝用水梯級利用，減少工藝用水量，降低耗水率，提高循環(huán)水的濃縮倍數(shù)，減少排污量，采用反滲透、電滲析、蒸發(fā)結晶等新型水處理工藝，將生產廢水處理后回收利用到各工段生產工藝中。冶煉廢水零排放處理工藝流程比較復雜，運行成本及投資較高，針對每個冶煉廠的排放水量、水質以及可回用濃鹽水量的不同，廢水零排放處理工藝主要有如下幾種方案：
1.1 預處理+膜濃縮工藝
預處理+膜濃縮工藝流程如圖1所示。冶煉廢水首先經預處理工段將重金屬離子去除，經高效沉淀池去除水中的暫時硬度以及永久硬度，再經多介質過濾、活性炭過濾器進一步去除水中懸浮物、膠體和微生物，然后經超濾、RO反滲透、DTRO高壓反滲透進一步脫鹽，淡水產水率可達到85%以上。該處理工藝系統(tǒng)產生的淡水回用于冶煉廠生產工藝用水，濃水回用于沖渣補水，實現(xiàn)冶煉廢水零排放。工藝設備投資相對小，運行費用低，適用于重金屬含量較高且含鹽量較大的廢水處理。
1.2 預處理+膜濃縮+電滲析工藝
預處理+膜濃縮+電滲析工藝流程如圖2所示。冶煉廢水首先經預處理工段將重金屬離子去除，經高效沉淀池去除水中的暫時硬度以及永久硬度，再經多介質過濾、活性炭過濾器進一步去除水中懸浮物、膠體和微生物，再經超濾、RO反滲透進一步脫鹽，淡水產水率可達到75%以上，產生的濃水再經過電滲析處理后，總的淡水產水率可達到80%~90%。該處理工藝系統(tǒng)產生的淡水回用于冶煉廠生產工藝用水，濃水回用沖渣補水，實現(xiàn)冶煉廢水零排放。電滲析的能耗大部分來自電能，能耗低，且預處理要求不高，設備簡單，處理含鹽廢水時有獨特優(yōu)勢。
1.3 預處理+膜濃縮+蒸發(fā)結晶工藝
預處理+膜濃縮+蒸發(fā)結晶工藝流程如圖3所示。冶煉廢水首先經預處理工段將重金屬離子去除，經高效沉淀池去除水中的暫時硬度以及永久硬度，再經多介質過濾、活性炭過濾器進一步去除水中懸浮物、膠體和微生物，再經超濾、RO反滲透進一步脫鹽，淡水產水率可達到75%以上，再進入蒸發(fā)結晶工段。
該處理工藝產水率很高，總產水率可達到97%左右，但蒸發(fā)結晶系統(tǒng)投資、運行成本也較高，因此關鍵因素是蒸發(fā)結晶系統(tǒng)的廢水處理量。因此，廢水進入蒸發(fā)結晶前應先進行高倍濃縮，膜濃縮產生的淡水回用于冶煉廠生產工藝用水，部分濃水回用沖渣補水，剩余部分進入蒸發(fā)結晶系統(tǒng)。蒸發(fā)結晶的能耗主要 >
綜上所述，從我國目前冶煉廢水零排放處理工藝來看，采用任一工藝，首先都要經過預處理將廢水中重金屬離子去除，其次通過膜濃縮工藝來減少含鹽廢水水量，最終含鹽廢水一方面可以通過回用于沖渣補水作為出口，另一方面剩余部分濃水最終通過蒸發(fā)結晶系統(tǒng)來實現(xiàn)冶煉廠的廢水零排放。蒸發(fā)結晶是將廢水中的污染物質從水中析出到結晶鹽中，而結晶鹽成分復雜，處置不當又會成為新的污染源且投資和運行費用均較高。因此結晶鹽的處理是實現(xiàn)冶煉廢水零排放的必要過程，分質結晶可實現(xiàn)結晶鹽的資源化利用。冶煉廢水含鹽成分主要為Na2SO4和NaCl，因此將除此之外的其他鹽類分離，最終形成工業(yè)級硫酸鈉和氯化鈉是實現(xiàn)冶煉廢水零排放問題的關鍵。
2、結束語
我國的環(huán)境污染問題日趨嚴重，冶煉廢水零排放勢在必行。少量化、資源化、無害化、生態(tài)化用水技術必將成為控制冶金工業(yè)水污染的最佳選擇，并將越來越受到人們的重視，是我國乃至世界冶金工業(yè)水污染的綜合防治技術今后發(fā)展的必然趨勢。冶煉廠要依據(jù)不同的水質、水量以及可回用于工藝生產的用水量，選擇不同的組合工藝，實現(xiàn)最優(yōu)的處理效果，徹底實現(xiàn)冶煉廢水的“零排放冶。( >
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