【摘 要】在我国,金属冶炼企业每年都会排出大量的废水,对于周边环境造成了巨大的污染和危害,因此,加强对于金属冶炼企业废水的处理,减少其危害,是一个迫在眉睫的问题。本文结合铜冶炼企业废水的危害,对其综合废水回收技术进行了相应的分析和讨论。 
【关键词】铜冶炼企业;综合废水回用技术;实践 
  0 前言 
  我国作为一个水资源极度短缺的国家,在水资源的利用方面存在着两个十分突出的问题,一是对于水资源的利用不够,地下水开采不合理,而是水污染严重,水资源的利用效率低下。而水资源的短缺性,使得水污染的处理成为了水资源合理利用的关键。对于金属冶炼企业而言,采取相应的措施,做好废水的回收再利用,不仅是可持续发展的要求,更是提高企业经济效益的关键,应该引起企业管理人员的重视。 
  1 铜冶炼企业废水的危害 
  对于铜等有色金属冶炼企业而言,其废水主要来自以下几个方面: 
  (1)烟气净化水:指在对冶炼烟气进行洗涤时产生的废水,包含大量的悬浮物和各种重金属污染物; 
  (2)冲洗液、冷凝液:包括制酸系统的废酸、湿式除尘中的洗涤水、硫酸电除雾中的冷凝液和冲洗液等,酸性较高,而且含有重金属污染物; 
  (3)冲渣水:主要是在火法冶炼中,对熔融态的炉渣进行冷却时产生的废水,不仅温度较高,而且含有炉渣微粒以及少量的重金属污染物; 
  (4)设备冷却水:指由于冷却冶炼炉等设备循环水排污产生的废水,不过此类废水一般只是温度较高,很少存在污染,可以进行循环利用。 
  铜冶炼企业产生的费用,对于自然环境和人类监控有着巨大的危害,主要包括: 
  (1)制酸过程中产生的酸性废水如果不经处理,直接排放入水土中,会逐渐改变水体的pH值,不仅会腐蚀金属、混凝土结构等,还会影响生物的正常生长。 
  (2)废水中含有的重金属元素在自然界很难分解,而是会通过生物链富集,最终威胁人类的健康。例如,“骨痛病”是由于水中的镉元素造成的,肝癌、肾癌等癌症主要是砷元素过量导致,即使是危害较小的铜,如果在人体中过量富集,也会导致肝脏的损坏,引起“Wilson氏症”等疾病。 
  (3)废水的过量排放,会影响自然水体中微量元素的平衡,造成水生生物的变异或死亡,如果用来灌溉农作物,则会导致农作物减产等。 
  由此可见,金属冶炼企业产生的废水会对生态环境和人类健康造成巨大的危害,需要采取合理有效的处理措施,对废水进行综合利用,减少其对于环境的污染和破坏,提高水资源的利用效率,最终实现企业的可持续发展。 
  2 铜冶炼企业综合废水回用技术 
  从目前来看,我国金属冶炼企业在对废水进行处理时,主要采用吸附法、中和法、膜分离法、离子交换法、混凝沉淀法和生物法等方法,这些方法虽然都有着一定的成效,但是各自也存在着一定的问题,而且一般都是在将废水进行处理,确认其达到相应的排污标准后,将其排放,而并没有对其进行循环再利用。因此,这里提出了几种铜冶炼企业综合废水回用技术,希望可以为相关企业的废水处理提供一定的参考和借鉴。 
  2.1 电渗析法 
  所谓电渗析,指以电位差为推动力,利用离子交换膜的选择透过性,将带电组分的盐类和非带电组分的水分离的技术,可以实现溶液的浓缩、淡化、精制或者纯化等工艺过程,在电力、热工自动化、电厂化学与金属等学科和领域得到了较为广泛的应用。在铜冶炼企业的综合废水回收利用中,应用电渗析法,需要注意几个方面的问题: 
  2.1.1 实验装置 
  实验装置的基本参数如下: 
  设计处理规模为20L/h,采用四级四段工艺,其主要运行参数包括: 
  进水流量:10-50 L/h; 
  操作电压:10-80V; 
  进水TDS:1000-3500mg/L; 
  进水硬度:700-1200mg/L; 
  进水pH值:7.5-8.5。 
  2.1.2 实验方法 
  以某铜冶炼企业排出的废水为原水,通过实验,确定电渗析法的极限电流密度,研究电压、进水流量、进水浓度等相关参数对电渗析处理工艺出水水质的影响,并通过对比的方式,测试不同的阻垢剂对于自来水、电渗析进水、电渗析出水的阻垢率。 
  2.1.3 注意事项 
  一方面,要做好电渗析器的稳定性试验,以分清电渗析器在反应过程中的主要反应和次要反应,判断电渗析器的工作性能是否稳定。另一方面,要做好极限电流密度的测定。极限电流是电渗析技术中的一个重要参数,当电渗析其处于工作状态时,物料在浓、淡室之间流动,则在水流和离子交换膜之间,会存在一个滞留层,在直流电场的作用下,溶质离子会产生定向迁移。当工作电流不断升高且达到一定程度后,主体溶液中的离子无法迅速补充到离子膜的表面,则会引起滞流层中大量的水分子电离生成OH-和H+离子,来负载电荷,这种现象就是极化。极化状态下的电流密度就是极限电流密度。极化现象的出现,会造成膜电阻的增大,影响电渗析的效率和质量,需要相关人员的重视。 
  2.2 离子交换法 
  离子交换法是指利用固相离子交换剂的基本功能,与溶液中带有相同电性的离子进行交换反应,从而实现离子的去除、置换、分析和浓缩等目的。一般情况下,离子交换法多用于对软水或纯水的制取。在利用离子交换法对铜冶炼企业的废水进行处理时,需要注意以下几个方面的问题: 
  2.2.1 实验装置 
  取适量树脂,放入100mL酸式滴定管中,滴定管底部要事先用棉球填平,避免树脂的下漏,在装入树脂后,要在上部装上棉球,以避免试液冲走树脂。在保证树脂柱中不存在气泡的情况下,开启上部阀门,使得液体均匀流过树脂柱,同时开启下部阀门,对流量进行调节,保持液面的平稳。 
  2.2.2 离子交换树脂的选择 
  通过相应的实验可知,在离子交换法中,产水最多的数值为强酸阳树脂D001和弱碱阴树脂D301SC,在充分考虑产水量和技术成本的前提下,以价格最便宜的强酸阳树脂001×7配合弱碱阴树脂D301SC,可以将吨水成本控制在0.269元,最为经济合理。 
  2.2.3 进水流量设置 
  为了使得阳、阴树脂流量统一,确保出水的稳定性,应该将进水流量设置为5.0mL/min。对于铜冶炼企业而言,经离子交换处理后的废水,TDS低于500mg/L,硬度在50mg/L以下,可以达到循环冷却水的标准,因此出水可以供给企业进行循环利用。 
  3 结语 
  总而言之,从目前来看,我国铜冶炼企业在废水处理方面缺乏科学性,造成了水资源的浪费,相关技术人员应该充分重视起来,引入新的废水处理技术,切实做好废水的回收利用工作,减少废水对于环境的污染,提高企业对于水资源的利用效率,促进企业的持续健康发展。 
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