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摘要:铅锌冶炼废水呈酸性,而且富含大量的重金属离子,对自然环境的危害极大。本文对铅锌冶炼废水的处理工艺进行了一些有意义的探讨,希望对铅锌冶炼行业的废水处理工作能够有所借鉴。
关键词:铅锌冶炼废水;重金属污染;处理工艺
1引言
改革开放以来,我国的工业生产取得了突飞猛进的发展和进步,冶炼工业自然也不例外。冶炼工业的发展推动了经济社会的发展,但同时也带来一些消极问题,比如重金属污染问题,这不仅对环境造成了极大的破坏,而且还破坏了宝贵生态资源,长此以往必然会对人类的生存和发展造成诸多不利因素。在重金属污染中,铅锌冶煉废水具有成分复杂、毒性大、难以治理的特点,这给铅锌冶炼废水的综合处理工作带来了极大的难度。本文立足于这一现状,对铅锌冶炼废水的处理工艺进行了一些有意义的探讨,希望对铅锌冶炼行业的废水处理工作能够有所借鉴。
2铅锌冶炼废水的概况
随着经济社会的发展,我国的铅锌冶炼工业也发展迅速,但同时我们也要清醒地看到,重金属污染事件频频发生,进而给人类的生存环境造成了严重危害。在这种情况下,国家对金属废水治理工作加强了重视,对铅锌冶炼废水的治理工艺更是提高了要求。现实中,如果对铅锌冶炼废水进行回收利用,那么不但可以降低企业的运营成本,同时也可以有效地节约水资源,具有重要的经济价值和现实意义,应该引起我们充分的重视。
3铅锌冶炼废水组成及有害物成分
在实际工作中,铅锌冶炼过程会产生大量的工业废水,而且这些废水中含有重金属,对自然生态环境具有较大的破坏性。铅锌冶炼废水主要由以下成分组成:第一,大量的冷却水。这类水含有的重金属成分较低,可以进行循环使用,但其中也有一部分会外排。第二,冶炼冲渣水。这类水虽然仅含有少量的重金属离子,但却含有大量的悬浮物。第三,烟气制酸的污酸废水。这类水不仅含有大量的重金属离子,而且具有较高的酸性,对环境的危害极大。第四,铅锌冶炼过程中跑、冒、漏以及洗涤设备的水。这类水中同样含有较多的重金属成分。最后,雨水。现实中,因为冶炼现场可能会遭受雨水冲刷的影响,所以铅锌冶炼废水中也包含有雨水成分,并且由于雨水冲刷生产现场的缘故,所以这类水中也包含一定量的重金属离子和悬浮杂物。
铅锌冶炼废水所含的有害元素主要包括Pb、Zn、Cu、Cd、Hg、As、Sb、Co、F、Ni等等,并且主要呈酸性。同时,铅锌冶炼废水中的重金属成分除了以金属离子存在外,还存在络合、聚合或其他结合物状态。因为重金属无法被生物降解,所以会在水体中经过物理化学反应后沉积在水底,但是随着水温的升高、pH的变化以及水生生物的吸收,沉积物会缓慢地向水体释放重金属成分,进而给水体造成持久的危害。并且随着污染程度的不断加重,废水中的重金属成分还会迁移到空气以及土壤当中,进而在食物链中进行积累,给处于食物链中的人类也造成极大的危害。因此,对铅锌冶炼废水进行治理以降低其危害性具有极其重要的现实意义,必须得到足够重视。
4铅锌冶炼废水的传统处理工艺
1.石灰中和沉淀法
石灰中和沉淀法(如图1所示)是当前处理酸性重金属工业废水时应用比较广泛的一种方法,对呈酸性的铅锌冶炼废水也同样适用。在实施该方法时,首先要向铅锌冶炼废水中加入石灰乳,从而迫使废水中的重金属形成氢氧化物沉淀;然后再通过压滤和分离来将沉淀物从水体中除去。这种方法具有操作简单、材料获取方便以及应用成本低的特点,在处理重金属工业废水领域应用广泛,但这种方法会产生大量的沉渣,如果对沉渣没有进行妥善处理,那么就会给环境造成二次污染危害。
2.硫化法
硫化法是指在铅锌冶炼废水中加入硫化剂,通过S2-与重金属离子结合形成沉淀硫化物的方式来净化水体。但这种方法也有一定的缺陷,由于硫化物沉淀都比较细小的缘故,所以比较难以从水体中进行去除。目前这种方法一般不作为单独的废水处理工艺使用,而是和其他处理技术进行联合使用,被当作二段或三段处理工艺。此外,采用这种方法还会产生有害气体,容易给环境造成二次污染。
3.铁氧体沉淀法
铁氧体沉淀法是指在废水中加入铁盐,使重金属离子形成铁氧体晶粒沉淀析出的方式。这种方法是由日本电气公司研发的,具体工艺条件高、能耗高和应用成本高的特点,难以在现实中进行大规模的推广应用。
4.电解法
现实中,金属一般都具有电化学性质,可以在直流电的作用下,在阳极被离解成金属离子,在阴极被还原成金属。利用这种特性,就可以去除铅锌冶炼废水中的重金属离子。该方法具有运行可靠、操作简便的优势,缺点是不适合处理金属离子浓度较低的废水,在重金属废水处理领域还未能得到大规模运用。
5铅锌冶炼废水的新处理工艺
除了以上介绍的几种铅锌冶炼废水处理工艺外,目前还发展出了膜分离技术等比较新的处理工艺。在膜分离处理技术中,反渗透是当前工业用水脱盐处理的首选方案。该方法通过施加机械外压,可以实现水的脱离,在高效去除水中重金属离子的同时,还能够实现废水和重金属的回收再利用,具有较好的处理效果。我国学者张铭发等人将膜处理技术应用到了铅锌冶炼废水的深度处理中,通过试验证明,采用膜处理技术可以显著提升工业水的利用率,大大减少了废水的外排量,具有良好的应用成效和开发前景。
参考文献:
[1]周立,刘华利,马昕,等.双膜法在铅锌冶炼废水深度处理中的应用[J].给水排水,2014,(10):54-59
[2]张铭发,明亮.铅锌冶炼废水深度处理试验研究[J].有色冶金设计与研究,2009,30(3):16-18
[3]谢华,王华.铅锌冶炼厂废水处理工艺优化探讨[J].科技创业家,2013,(19):203
[4]卢伯福,虞美辉,孙洪贵,等.铅锌冶炼废水零排放处理工程的运行实践[J].中国有色冶金,2014,43(1):59-62
作者简介:
苏德花(1989-),女,回族,本科,助理工程师,宁夏银川市人,工作单位:宁夏环境科学研究院(有限责任公司),主要研究能源动力。
关键词:铅锌冶炼废水;重金属污染;处理工艺
1引言
改革开放以来,我国的工业生产取得了突飞猛进的发展和进步,冶炼工业自然也不例外。冶炼工业的发展推动了经济社会的发展,但同时也带来一些消极问题,比如重金属污染问题,这不仅对环境造成了极大的破坏,而且还破坏了宝贵生态资源,长此以往必然会对人类的生存和发展造成诸多不利因素。在重金属污染中,铅锌冶煉废水具有成分复杂、毒性大、难以治理的特点,这给铅锌冶炼废水的综合处理工作带来了极大的难度。本文立足于这一现状,对铅锌冶炼废水的处理工艺进行了一些有意义的探讨,希望对铅锌冶炼行业的废水处理工作能够有所借鉴。
2铅锌冶炼废水的概况
随着经济社会的发展,我国的铅锌冶炼工业也发展迅速,但同时我们也要清醒地看到,重金属污染事件频频发生,进而给人类的生存环境造成了严重危害。在这种情况下,国家对金属废水治理工作加强了重视,对铅锌冶炼废水的治理工艺更是提高了要求。现实中,如果对铅锌冶炼废水进行回收利用,那么不但可以降低企业的运营成本,同时也可以有效地节约水资源,具有重要的经济价值和现实意义,应该引起我们充分的重视。
3铅锌冶炼废水组成及有害物成分
在实际工作中,铅锌冶炼过程会产生大量的工业废水,而且这些废水中含有重金属,对自然生态环境具有较大的破坏性。铅锌冶炼废水主要由以下成分组成:第一,大量的冷却水。这类水含有的重金属成分较低,可以进行循环使用,但其中也有一部分会外排。第二,冶炼冲渣水。这类水虽然仅含有少量的重金属离子,但却含有大量的悬浮物。第三,烟气制酸的污酸废水。这类水不仅含有大量的重金属离子,而且具有较高的酸性,对环境的危害极大。第四,铅锌冶炼过程中跑、冒、漏以及洗涤设备的水。这类水中同样含有较多的重金属成分。最后,雨水。现实中,因为冶炼现场可能会遭受雨水冲刷的影响,所以铅锌冶炼废水中也包含有雨水成分,并且由于雨水冲刷生产现场的缘故,所以这类水中也包含一定量的重金属离子和悬浮杂物。
铅锌冶炼废水所含的有害元素主要包括Pb、Zn、Cu、Cd、Hg、As、Sb、Co、F、Ni等等,并且主要呈酸性。同时,铅锌冶炼废水中的重金属成分除了以金属离子存在外,还存在络合、聚合或其他结合物状态。因为重金属无法被生物降解,所以会在水体中经过物理化学反应后沉积在水底,但是随着水温的升高、pH的变化以及水生生物的吸收,沉积物会缓慢地向水体释放重金属成分,进而给水体造成持久的危害。并且随着污染程度的不断加重,废水中的重金属成分还会迁移到空气以及土壤当中,进而在食物链中进行积累,给处于食物链中的人类也造成极大的危害。因此,对铅锌冶炼废水进行治理以降低其危害性具有极其重要的现实意义,必须得到足够重视。
4铅锌冶炼废水的传统处理工艺
1.石灰中和沉淀法
石灰中和沉淀法(如图1所示)是当前处理酸性重金属工业废水时应用比较广泛的一种方法,对呈酸性的铅锌冶炼废水也同样适用。在实施该方法时,首先要向铅锌冶炼废水中加入石灰乳,从而迫使废水中的重金属形成氢氧化物沉淀;然后再通过压滤和分离来将沉淀物从水体中除去。这种方法具有操作简单、材料获取方便以及应用成本低的特点,在处理重金属工业废水领域应用广泛,但这种方法会产生大量的沉渣,如果对沉渣没有进行妥善处理,那么就会给环境造成二次污染危害。
2.硫化法
硫化法是指在铅锌冶炼废水中加入硫化剂,通过S2-与重金属离子结合形成沉淀硫化物的方式来净化水体。但这种方法也有一定的缺陷,由于硫化物沉淀都比较细小的缘故,所以比较难以从水体中进行去除。目前这种方法一般不作为单独的废水处理工艺使用,而是和其他处理技术进行联合使用,被当作二段或三段处理工艺。此外,采用这种方法还会产生有害气体,容易给环境造成二次污染。
3.铁氧体沉淀法
铁氧体沉淀法是指在废水中加入铁盐,使重金属离子形成铁氧体晶粒沉淀析出的方式。这种方法是由日本电气公司研发的,具体工艺条件高、能耗高和应用成本高的特点,难以在现实中进行大规模的推广应用。
4.电解法
现实中,金属一般都具有电化学性质,可以在直流电的作用下,在阳极被离解成金属离子,在阴极被还原成金属。利用这种特性,就可以去除铅锌冶炼废水中的重金属离子。该方法具有运行可靠、操作简便的优势,缺点是不适合处理金属离子浓度较低的废水,在重金属废水处理领域还未能得到大规模运用。
5铅锌冶炼废水的新处理工艺
除了以上介绍的几种铅锌冶炼废水处理工艺外,目前还发展出了膜分离技术等比较新的处理工艺。在膜分离处理技术中,反渗透是当前工业用水脱盐处理的首选方案。该方法通过施加机械外压,可以实现水的脱离,在高效去除水中重金属离子的同时,还能够实现废水和重金属的回收再利用,具有较好的处理效果。我国学者张铭发等人将膜处理技术应用到了铅锌冶炼废水的深度处理中,通过试验证明,采用膜处理技术可以显著提升工业水的利用率,大大减少了废水的外排量,具有良好的应用成效和开发前景。
参考文献:
[1]周立,刘华利,马昕,等.双膜法在铅锌冶炼废水深度处理中的应用[J].给水排水,2014,(10):54-59
[2]张铭发,明亮.铅锌冶炼废水深度处理试验研究[J].有色冶金设计与研究,2009,30(3):16-18
[3]谢华,王华.铅锌冶炼厂废水处理工艺优化探讨[J].科技创业家,2013,(19):203
[4]卢伯福,虞美辉,孙洪贵,等.铅锌冶炼废水零排放处理工程的运行实践[J].中国有色冶金,2014,43(1):59-62
作者简介:
苏德花(1989-),女,回族,本科,助理工程师,宁夏银川市人,工作单位:宁夏环境科学研究院(有限责任公司),主要研究能源动力。