王 霆

（蘭州石化職業(yè)技術(shù)大學(xué)，甘肅 蘭州 730207）

在冶金生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生生產(chǎn)廢水，這些廢水不僅會(huì)給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的污染，還會(huì)影響冶金生產(chǎn)的整體生產(chǎn)效率。除此之外，處理冶金生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水還可以提高水資源的利用率，工業(yè)廢水較常規(guī)的處理方法就是石灰中和法，但經(jīng)過(guò)實(shí)際應(yīng)用分析發(fā)現(xiàn)[1]，使用該方法處理的冶金生產(chǎn)廢水無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)有的水質(zhì)要求[2]，因此需要進(jìn)行改進(jìn)，保證冶金生產(chǎn)中產(chǎn)生的污水能夠被實(shí)時(shí)處理，提高污水處理的效率。

化學(xué)沉積法是在相關(guān)人員的不斷努力中產(chǎn)生的污水處理新方法[3]，該方法主要利用了薄膜元素，保證冶金生產(chǎn)中產(chǎn)生的污水可以經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生薄膜[4]。該方法可以不斷提取出冶金生產(chǎn)廢水中的有害物質(zhì)，且能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的污水處理控制。該方法首先需要形成揮發(fā)性的處理物質(zhì)，然后把該物質(zhì)導(dǎo)入到沉積區(qū)[5]，引導(dǎo)其與冶金生產(chǎn)中的廢水產(chǎn)生反應(yīng)，生成固態(tài)物質(zhì)，該方法可以顯著地增加處理的準(zhǔn)確率。除此之外，該方法的應(yīng)用環(huán)境也較為廣泛，其在常壓和真空條件下都可以實(shí)現(xiàn)處理，可以加快冶金生產(chǎn)中的廢水處理效率，保障處理準(zhǔn)確度，因此本文分析了化學(xué)沉積法在冶金生產(chǎn)中的污水處理應(yīng)用效果。

1 冶金生產(chǎn)污水類(lèi)型

冶金生產(chǎn)為我國(guó)的工業(yè)化發(fā)展提供了基礎(chǔ)，在冶金生產(chǎn)過(guò)程中，各個(gè)生產(chǎn)流程都會(huì)產(chǎn)生大量的冶金廢水，這些廢水一旦排入到河流中，對(duì)環(huán)境的影響十分嚴(yán)重，因此需要采取一定的冶金污水處理方法來(lái)解決冶金污水的污染。在污水處理中循環(huán)用水治理可以綜合回收廢水中的污染物，降低冶金污水的重金屬離子含量，降低冶金廢水污染，提高冶金生產(chǎn)時(shí)的水循環(huán)利用率，增加生產(chǎn)效率，因此，研究了冶金生產(chǎn)中產(chǎn)生的污水類(lèi)型，發(fā)現(xiàn)冷卻水占總冶金生產(chǎn)的比重較高。

冷卻水室生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)過(guò)某些特殊的途徑產(chǎn)生的，包括直接冷卻水和間接冷卻水，二者主要根據(jù)產(chǎn)生的渠道來(lái)劃分，一般產(chǎn)生間接冷卻水的渠道有熱風(fēng)閥、轉(zhuǎn)爐等，產(chǎn)生直接冷卻水的渠道有金屬冷卻鑄等，間接冷卻水由于其流經(jīng)的區(qū)域較單一，因此在冷卻后常常可以實(shí)現(xiàn)二次利用，而直接冷卻水中的污染物含量過(guò)高，包括生產(chǎn)中產(chǎn)生的油污、氧化金屬等，除此之外，直接冷卻水的水溫也非常高，一旦直接排出，對(duì)生物環(huán)境的影響非常大。

在上述基礎(chǔ)上，分別檢測(cè)某一工廠連續(xù)8小時(shí)直接冷卻水和間接冷卻水的污染物指標(biāo)，其中，直接冷卻水的污染物指標(biāo)分別為1.2665、1.6586、2.4999、3.4996、1.8794、3.4966、2.4896、3.8941，而間接冷卻水的污染物指標(biāo)分別為0.1236、0.3269、0.4666、0.8486、0.6664、0.1649、0.4994.0.8456，可以看出，直接冷卻水的污染物指標(biāo)比間接冷卻水的高，證明直接冷卻水的污染程度更高，因此需要對(duì)直接冷卻水進(jìn)行處理。

在處理直接冷卻水時(shí)，首先需要將設(shè)置沉淀池，保證直接冷卻水中大于100微米的顆粒全部沉淀去除，為了增加處理效果，還可以向沉淀池中投入沉淀劑，確保污染物能夠成功的在沉淀池進(jìn)行沉淀，沉淀后，需要進(jìn)行浮油處理，為了檢測(cè)浮油處理的方法，分別向含油指標(biāo)為1.2666、2.4548、2.6484、2.4993、2.5496的冶金廢水中加入化學(xué)混凝劑，處理后這些污水的含油指標(biāo)分別轉(zhuǎn)化為0.1464、0.1666、0.4416、0.1642、0.4999，證明經(jīng)過(guò)化學(xué)混凝劑處理的廢水可以成功降低含有指標(biāo)，為了增加處理的利用率，還可以在進(jìn)行處理時(shí)加熱，保證反應(yīng)速率。

在冶金生產(chǎn)中，往往還會(huì)產(chǎn)生很多酸洗廢水，這些廢水主要由鋼材沖洗產(chǎn)生，因此，檢測(cè)酸洗廢水的成分，發(fā)現(xiàn)其大多含有鋅離子、鎳離子等金屬離子，還含有大量的鐵離子，因此可以進(jìn)行鐵鹽回收處理，使用里冷凍技術(shù)將鐵鹽與酸性成分回收，獲取酸洗廢水中的有用成分，實(shí)現(xiàn)廢水的循環(huán)利用。

在冶金生產(chǎn)中，還會(huì)產(chǎn)生很多洗滌水，這些洗滌水往往用來(lái)清洗高爐，去除煙氣，檢測(cè)這些洗滌水的成分，發(fā)現(xiàn)其懸浮物的指標(biāo)最高，且水溫極高，全部在30℃以上，分別檢測(cè)幾組洗滌廢水的懸浮物含量，分別為684.499毫克/升、1543.4852毫克/升、2466.1551毫克/升、894.4745毫克/升、1476.2564毫克/升，懸浮物的成分一般為各種無(wú)機(jī)鹽，甚至還含有某些氰化物，含有劇毒，因此可以使用氯將強(qiáng)化物轉(zhuǎn)化為氰酸鹽，也可以使用磁聚合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)氰化物的處理。

冶金生產(chǎn)中還會(huì)產(chǎn)生虛度沖渣水，這種冶金廢水的水溫也非常高，與洗滌水一樣含有大量的金屬離子，可以進(jìn)行冷卻過(guò)濾，或進(jìn)行初步凈化后作為洗滌水二次利用。上述廢水一旦排放均會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重傷害，因此需要使用化學(xué)沉積法進(jìn)行處理。

2 化學(xué)沉積法在冶金生產(chǎn)中的應(yīng)用效果分析

2.1 化學(xué)沉積法

在冶金生產(chǎn)處理中，可以利用生產(chǎn)中產(chǎn)生的薄膜元素或氣象化合物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)污水處理，這種方法也被稱(chēng)為化學(xué)氣象沉積法，該方法目前在冶金生產(chǎn)中的應(yīng)用十分廣泛，下文對(duì)其應(yīng)用效果進(jìn)行了分析。

2.2 實(shí)驗(yàn)水樣

對(duì)來(lái)自若干冶金廠的生產(chǎn)廢水進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)[6]，這些冶金廢水中最常見(jiàn)的元素就是硫酸根離子、鈣離子，以及某些重金屬離子，因此，首先需要去除冶金生產(chǎn)廢水中的硫酸根離子和鈣離子。實(shí)驗(yàn)水樣選取某冶金廠的綜合生產(chǎn)廢水，其中包括鈣鹽和硫酸鹽，以及某些重金屬，此時(shí)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)表如下表1所示。

表1 水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)表

由表1可知，該標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)國(guó)家水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的，此時(shí)，選取的實(shí)驗(yàn)水樣中各種污染物的含量均較高，因此符合本實(shí)驗(yàn)的脫除需求。

3 實(shí)驗(yàn)方法及設(shè)備

首先需要分析廢水的實(shí)際條件，模擬廢水試驗(yàn)數(shù)據(jù)，其次配制飽和的碳酸鈣溶液，模擬化學(xué)沉積理論值，最后，分別對(duì)沉積效果進(jìn)行分析驗(yàn)證，處理化學(xué)沉積參數(shù)，實(shí)現(xiàn)冶金生產(chǎn)中的廢水脫除，此時(shí)的廢水投加比流程如下圖1所示。

由圖1可知，根據(jù)加入碳酸鋇后上清液中的鈣離子和硫酸根濃度可以測(cè)出廢水的投加比，根據(jù)該投加比可以進(jìn)行反應(yīng)溫度實(shí)驗(yàn)，流程如下圖2所示。

圖1 廢水投加比流程

圖2 反應(yīng)溫度流程

根據(jù)反應(yīng)溫度流程可以進(jìn)行廢水?dāng)嚢杷俾蕦?shí)驗(yàn)，在反應(yīng)溫度上清液中按投加比加入碳酸鋇，按不同的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，攪拌后靜置，此時(shí)上清液中的鈣離子和硫酸根都符合后續(xù)的冶金生產(chǎn)廢水處理需求，可選定實(shí)驗(yàn)所需的設(shè)備，此時(shí)采集實(shí)驗(yàn)水樣，檢測(cè)實(shí)驗(yàn)水樣的水質(zhì)狀態(tài)如下表2所示。

表2 實(shí)驗(yàn)水質(zhì)狀態(tài)

根據(jù)表2的實(shí)驗(yàn)水質(zhì)狀態(tài)，使用EDTA滴定法測(cè)定相關(guān)離子的數(shù)量，該方法主要依照鈣黃綠素的反應(yīng)原理，在ph值到達(dá)某一特殊值時(shí)，使用EDTA配置液進(jìn)行滴定，此時(shí)原本的熒光綠色溶液會(huì)由于鈣黃綠素酚酞混合作用變成紅色，因此，實(shí)驗(yàn)需要選取一定濃度鹽酸溶液，將指定重量的酚酞和鈣黃綠素混合放置在實(shí)驗(yàn)容器中，充分混合均勻，為了保證實(shí)驗(yàn)的整體效果需要使用滴定管和移液管，減少實(shí)驗(yàn)可能產(chǎn)生的誤差。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)上述的實(shí)驗(yàn)方法，分析此時(shí)有害硫酸根離子的沉積效果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表3所示。

表3 沉積效果

由表3可知，此時(shí)的沉積效果符合冶金廢水的處理需求，此時(shí)還需要測(cè)定各個(gè)離子的處理效果是否在前文設(shè)置的處理規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，測(cè)試結(jié)果如下表4所示。

由表4可知，應(yīng)用化學(xué)沉積法脫除冶金生產(chǎn)中的廢水十分有效，處理后廢水中的各個(gè)有害物質(zhì)的含量均在標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)，能有效提高冶金生產(chǎn)的整體效率，對(duì)冶金生產(chǎn)有重要的應(yīng)用價(jià)值。

表4 應(yīng)用效果

5 結(jié)論

化學(xué)沉積法可以有效根據(jù)廢水投加比設(shè)置正確的沉積流程，對(duì)冶金生產(chǎn)廢水的處理效果極佳，且該方法能有效脫除冶金生產(chǎn)廢水中的重金屬，對(duì)冶金廢水的二次利用有重要價(jià)值，能有效提高冶金生產(chǎn)效率，降低冶金生產(chǎn)成本，應(yīng)用效果較好。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文對(duì)某冶金廠生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行了研究，分析化學(xué)沉積法在冶金生產(chǎn)中的應(yīng)用效果，應(yīng)用結(jié)果表明，化學(xué)沉積法脫除冶金生產(chǎn)中的廢水十分有效，處理后廢水中的各個(gè)有害物質(zhì)的含量均在標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)，對(duì)冶金中的廢水二次生產(chǎn)利用有重要應(yīng)用價(jià)值，可以作為后續(xù)冶金生產(chǎn)的參考。