摘要：铜冶炼中的烟道灰富含多种有价金属，主要有铜、铅、锌、铋、锡、锑，此外还含有稀有金属铟及贵金属金、银等。烟道灰经综合利用回收其中的贵金属及其它金属后， 其生产废水中仍含有大量的锌得不到有效回收。一方面造成了锌资源的浪费，同时又污染了环境。
关键词：铜冶炼废水；技术；
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。
一、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。
二、节能型铜冶炼废水可利用深加工技术
1.工作原理。电化学法处理重金属废水，采用电能代替化学试剂，能够同时去除水中的重金属离子、固体悬浮物等其它多种污染物。电化学硅整流器通过给多块铁极板通入直流电，在极板之间形成电场，待处理的废水流经电极板的间隙。在电场中，铁极板有一部分被电离消耗进入废水中。电场中的污染物被通电带上电荷，与电场中电离的产物以及消耗进入水中的铁离子发生反应，形成稳定的固体颗粒，从水中沉淀分离出来。电化学反应是一个复杂的反应过程，在电场的作用下，电极板电离产生的金属阳离子在进入水体时，有许多物理化学现象，从离子的产生到形成絮体包括三个连续的阶段：（1）在电场的作用下，铁极板被电离进入水体形成铁的氢氧化物，起到“微絮凝剂”的作用；（2）水中悬浮的颗粒、胶体污染物被“微絮凝剂”吸附包裹，失去稳定性；（3）失去稳定性的污染物颗粒和微絮凝剂之间相互碰撞、接触，形成肉眼可见的大絮凝颗粒。电化学法在处理废水过程中具有多功能性，除了电化学电解反应外，还有电化学氧化和电化学还原、气浮等作用。
2.废水处理工艺流程。公司生产废水主要有烟气净化工段引出废酸、脱硫引出液、以及各区域场面地坑收集水（统称场面水）。
废酸原液，主要是在硫酸烟气净化工段产生，酸度较高，且Cu、As、Zn、Pb、F 等有害物质含量较高；经硫化工序、石膏工序、中和工序系统处理后的废水中F 含量在20mg/L 左右，无法达到现有排放标准要求。中和工序系统出口废水送入中和预处理工序系统，通过添加硫酸铝、消石灰浆液进一步除F 处理后，再进入电化学系统前集水池（均化池）。脱硫引出液，为镁法脱硫系统引出废液，呈碱性，Cu、As 等重金属含量相对较低，但镁离子浓度较高；脱硫系统引出液直接进入中和系统处理，通过添加硫酸亚铁、电石渣浆液，经曝气氧化、絮凝沉降，脱除其中的Cu、AS、F 后，再进入电化学系统前集水池（均化池）。场面水，指厂区各区域地坑收集水，厂区地面及厂房等由于烟尘沉降等原因，表层有较多的含重金属粉尘，遇水后部分溶于水，导致水中重金属含量超标。根据厂内各区域场面水性质的不同，电解车间、酸库区域的酸性场面废水与呈碱性的脱硫引出液共同在中和工序系统处理；其他区域中性废水进入场面水收集水池混合后，在中和预处理工序系统通过添加硫酸亚铁、电石渣浆液，经曝气氧化、絮凝沉降，脱除其中的Cu、AS、F 后，再进入电化学系统前集水池（均化池）。中和废水处理工艺所采用的电石渣+Fe2SO4 化学沉淀法，药剂投加很难随水质波动而及时调整，药剂需过量添加。一旦进口废水所含重金属浓度过高、或药剂添加量不足，均可能导致排水超标。电化学废水深度处理工艺，为外排废水的稳定达标提供了保障。不同来源的废酸原液、脱硫引出液、场面水经过初步处理后在均化池混合，其中绝大部分的Cu、As、Pb 等重金属离子已被脱除。再泵送至电化学系统进行深度处理，确保排水稳定达标。
3.运行情况。（1）废酸、废水经过初步处理后在均化池混合，其中绝大部分的Cu、AS、F 等已被脱除，混合废水进入电化学系统，通过电解反应、曝气氧化、絮凝沉降深度处理后，出水中Cu、AS 等重金属含量很低，且比较稳定。指标优于《铜、镍、钴工业污染物排放标准》。（2）电化学废水处理系统运行过程中，主要产生电力、极板、PAM 的费用消耗，无需添加其他药剂，运行稳定、成本低。（3）操作简单，根据生产实际需要可随时开、停机。（4）由于只通过消耗电力及铁极板处理污染物，无需添加其他化学药剂，产生污泥量较少。（5）出水水质稳定，由于电化学进口废水经过预处理后，Cu、AS 等重金属指标相对稳定、较低，再经电化学深度处理，出水指标稳定，且优于排放标准。通过电化学废水深度处理技术在金隆公司铜冶炼废水处理系统中应用实践情况来看，电化学废水处理系统对于Cu、As、Pb 等重金属含量较低的废水，处理效果良好，且指标稳定。弥补了传统中和废水处理工艺，效率低、出水水质不稳定的缺陷。金隆公司废酸、废水来源及成分复杂，根据废水成分、性质的不同，采用不同工艺流程进行分类处理，再通过电化学深度处理。在合理控制废水处理成本的前提下，为金隆公司废水的稳定达标提供了保障。
节能型铜冶炼废水可利用深加工技术， 具有投资省、能耗低、产品成本低、零污染排放的显著特点。达到了节约能源和三废资源综合利用，变废为宝的根本目的，同时为发展循环经济开辟了新的思路。
参考文献：
［1］吴洪伟, 安俊菁, 聂文斌. 电化学技术在有色冶金含重金属废水处理的运用与实践[J]. 云南冶金, 2018, 44(6):74-75.
［2王平强, 汪卫东. 电化学法废水处理技术在铜冶炼企业的应用[J].硫酸工业, 2018(2):56-58.
［3］肖莹莹,张麟,章北平,叶恒朋,吴国珉,杜冬云.电渗析法深度处理铜冶炼废水研究[J].环境科学与技术,2018,35(8):181-184.
［4］罗路.浅谈铜冶炼企业给排水设计[J].有色冶金设计与研究,2018,33(4):78-81.