中國報告大廳網訊，我國作為全球有色金屬生產大國，有色金屬冶煉行業在推動經濟發展的同時，也面臨著嚴峻的環境挑戰。2022年，我國十種有色金屬產量達到6,774.3萬噸，同比增長4.3%，其中精煉銅、原鋁、鉛、鋅產量分別為1,106.3萬噸、4,021.4萬噸、781.1萬噸、680.2萬噸。隨著行業規模的不斷擴大，廢水排放量也在增加，給環境帶來了巨大壓力。為了實現可持續發展，有色金屬冶煉行業必須在廢水污染防治方面採取更加有效的措施。本文將探討有色金屬冶煉行業廢水的來源、危害、現有防治措施以及未來的發展方向，旨在為行業的綠色發展提供參考。

  一、有色金屬冶煉廢水的來源及危害

  《2025-2030年中國有色金屬冶煉行業競爭格局及投資規劃深度研究分析報告》指出，有色金屬冶煉過程中產生的廢水來源廣泛，主要包括設備冷卻水、污酸廢水、沖洗廢水、脫硫廢水和沖渣廢水等。這些廢水具有污染物種類多、重金屬濃度高、水量大等特點，處理難度大，危害性極強。

  (一)廢水來源

  設備冷卻水溫度較高，但所含重金屬污染離子較少，通過冷卻塔冷卻後可循環使用。污酸廢水含有多種重金屬離子，重金屬濃度高，酸度高，腐蝕性強，是廢水污染控制的重點和難點。沖洗廢水和脫硫廢水也含有大量的重金屬和酸，沖渣廢水含有爐渣微粒及少量重金屬離子。

  (二)廢水危害

  廢水中的重金屬及酸性物質在水環境中蓄積，會破壞動植物及微生物的正常生長代謝功能，抑制其發育，甚至導致其死亡。排放到土壤中的廢水會降低土壤中的微生物量，減少土壤系統的生物多樣性，改變土壤的酸鹼平衡，影響土壤結構和功能的穩定。重金屬具有不可降解性和生物累積性，可以通過食物鏈在人體中富集，危害人體健康。此外，含酸廢水若未經妥善處理就進行排放，將會腐蝕設備、管道，並對橋樑、堤壩的安全性與穩定性產生影響。

  二、有色金屬冶煉行業水污染防治制度體系

  近年來，國家逐漸加大對有色金屬冶煉行業水污染的監管力度，相關法律法規、政策、標準等的制度建設取得了重大進展。

  (一)實施排污許可

  2015年，《水污染防治行動計劃》提出制定有色金屬等十大重點行業專項治理方案，實施清潔化改造。2017年完成重點行業企業排污許可證核發，2020年在全國基本完成排污許可證核發。2018年，生態環境部制定了《排污許可管理辦法(試行)》，並於2019年發布《固定污染源排污許可分類管理名錄(2019年版)》，將銅、鉛、鋅冶煉企業納入重點管理排污單位。當前，以《排污許可證申請與核發技術規範有色金屬—銅冶煉》《排污許可證申請與核發技術規範有色金屬工業—鉛鋅冶煉》為核心，有色金屬冶煉行業重點領域排污許可制度體系基本成型。

  (二)開徵環境稅

  2018年1月1日起施行的《中華人民共和國環境保護稅法》是我國第一部為保護和改善環境而專門制定的單行稅法。按照《環保稅法》的規定，應稅水污染物按照污染物排放量折合的污染當量數確定計稅依據，納稅人排放應稅水污染物的濃度值低於排放標準30%的，減按75%徵收環境保護稅;低於排放標準50%的，減按50%徵收環境保護稅。《環保稅法》通過稅收調控的方法促進了有色金屬冶煉企業積極採取措施開展技術創新、落實國家污染排放標準、加強水污染防治。

  (三)建立污染防治技術政策體系

  我國建立了以污染防治技術政策、污染防治最佳可行技術指南、環境工程技術規劃等為主要內容的技術管理體系，為包括污水處理在內的各類污染物防治提供強有力的技術支撐。生態環境部先後發布了《鉛鋅冶煉工業污染防治技術政策》《砷污染防治技術政策》《汞污染防治技術政策》《鉛冶煉污染防治最佳可行技術指南(試行)》《銅冶煉污染防治可行技術指南(試行)》等，推動有色金屬冶煉行業從業單位水污染防治措施升級改造和技術進步，規範廢水治理工程的建設與運行管理，提升行業污染防治水平。

  三、有色金屬冶煉行業廢水處理的主要技術

  目前，全國大多數有色金屬冶煉企業均通過化學、物理或生物的方法去除廢水中的污染物，使處理後的水滿足相關工業污染物排放標準。

  (一)化學處理法

  化學處理法是通過化學反應將廢水中溶解態的重金屬等污染物物質轉變成不溶的化合物或元素，通過沉澱或過濾等方法將污染物從廢水中去除。主要包括化學沉澱法和電化學法。

  1. 化學沉澱法

  化學沉澱法主要有中和沉澱法、硫化物沉澱法等。中和沉澱法是向廢水中加入沉澱劑，如氫氧化鈉或石灰等，使其與重金屬離子反應形成不溶於水的化合物，從而去除水中重金屬離子，並有效中和廢水酸度。該方法工藝成熟穩定、操作簡單，可同時去除多種重金屬離子，且原料來源廣泛、易製備，處理費用低，但會產生大量含水率高的泥渣，渣中重金屬品位低，難以回收利用，易造成二次污染。硫化法是通過加入硫化劑，使廢水中的重金屬離子生成難溶於水的硫化物，從而沉澱去除。該方法重金屬去除率高、沉渣量少，便於回收有價金屬，但一些試劑的價格較高，成本相對大，反應過程中會產生硫化氫氣體，易對人體造成傷害。

  2. 電化學法

  電化學法利用電解的基本原理，使廢水中的重金屬離子在陰陽兩極上分別進行氧化還原反應，並去除沉澱在電極表面或反應器底部的重金屬。該方法具有去除率高、無二次污染、所沉澱的重金屬可回收利用等優點，但也存在電極易結垢、能耗大、處理成本高等缺點。

  (二)物理處理法

  物理處理法是利用吸附和溶解等物理方式去除有色金屬冶煉廢水中重金屬等污染物質的方法，主要包括吸附法、膜分離法、離子交換法、氣浮法等。

  1. 吸附法

  吸附法是利用一些具有高比表面積結構的吸附材料對廢水中的重金屬及其他污染物有較強親和力的特性，通過吸附作用去除廢水中污染物質的方法。傳統吸附劑主要有活性炭、沸石和黏土礦物等，隨著科學技術的不斷進步，納米材料等一些新的吸附材料也不斷湧現。

  2. 膜分離法

  膜分離法是利用膜的選擇特性，再藉助外加力作用，使重金屬離子等污染物質從廢水中分離、濃縮並去除的方法。常見的膜分離技術有微濾、超濾、納濾、反滲透、電滲析等。該方法操作簡單、能耗小、處理效果較好，但處理過程需消耗大量的膜材料，因此運營成本較高。

  3. 離子交換法

  離子交換法利用離子間濃度差和交換劑上的功能基對離子的親和能力，使離子交換劑上的離子與廢水中的離子進行交換，從而去除污染物。廢水處理中常用離子交換樹脂(陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂、螯合樹脂等)作為離子交換劑。該方法的優點為處理裝置簡單、處理量大，且具有回收金屬、廢水可循環利用的長處，但離子交換劑普遍存在強度低、易氧化失效、再生頻繁等問題，因此運營成本較高，不適合處理高濃度、水質變化大的重金屬廢水。

  4. 氣浮法

  氣浮法是向廢水中通入氣體產生氣泡，使廢水中的污染物黏附在氣泡表面，形成懸浮狀態的絮體或浮渣層，然後用刮渣機刮除泡沫，從而去除廢水中的污染物質。氣浮法常用於處理含有溶解性油類、濁度<100NTU、低溫條件下污染物質不易沉澱的污水。

  (三)生物處理法

  生物處理法是利用生物體(主要是微生物或植物)的吸收和富集等作用去除有色金屬冶煉廢水中重金屬等污染物質的方法。

  1. 微生物治理法

  微生物處理有色金屬冶煉廢水中重金屬的機理包括吸附作用以及沉澱作用。微生物吸附法是利用微生物表面的電荷，通過靜電和共價的相互作用將廢水中重金屬離子吸附到微生物表面，從而有效去除廢水中的重金屬。該方法對重金屬廢水的處理效率高，對溫度和pH的要求低，但因高濃度重金屬可能對微生物產生毒性效應，因此該方法不適於處理高濃度重金屬廢水。微生物沉澱法是利用微生物(細菌、黴菌和酵母菌等)或微生物衍生物對重金屬離子進行絮凝沉澱，從而去除廢水中重金屬的方法。該方法不易產生二次污染，但也存在部分微生物活體難以儲存且製備成本較高、易受廢水中有毒物質干擾的缺點。

  2. 植物治理法

  植物治理法是利用高等植物對廢水中的重金屬離子進行吸收、富集等作用，實現廢水中重金屬離子的去除。該方法投資少、節能環保，主要適用於大範圍的水污染處理，可以較好的改善水體的自淨能力，但處理周期長，受廢水濃度、氣候影響大，還存在重金屬等污染物通過食物鏈進入人體和自然界的隱患。

  四、有色金屬冶煉行業廢水處理存在的問題及建議

  儘管我國絕大部分有色金屬冶煉企業都實現了廢水達標排放的目標，但冶煉行業環境污染問題仍然突出，污染事故也時常發生。部分冶煉企業存在以下問題：生產工藝落後，資源回收利用率低、多種重金屬離子排放到廢水中，加重了末端水處理負荷，導致污染控制成本較高;廢水排放量大，出水回用率較低，水資源嚴重浪費;排污管道設施不完善，廢水排放沒有實現清污分流，各種工業廢水混雜，混排現象嚴重;廢水處理技術裝備水平較低，處理能力不足，導致廢水排放不能穩定達標，淨化水質不能滿足生產回用及環境保護要求;冶煉廢水處理後產生的中和渣、硫化渣等大量堆積，尚未得到有效的處理處置等。

  (一)源頭減污

  推動產業結構調整，淘汰落後、高能耗、高污染冶煉工藝，採用先進、低污染、綠色、節水型冶煉工藝技術裝備，實現設備智能化、大型化、高度自動化，提高企業精細管理水平，從源頭上提高用水效率，控制和減少廢水及廢水污染物的產生。

  (二)過程控制

  一方面，要優化系統用水循環，提高系統水循環利用率。構築「廢水分級處理—分質回用」模式，即冶煉廢水應實現分類收集、分質處理，實現清污分流、雨污分流，廢水處理後應優先回用，開發廢水智能化調配技術，最大程度提高廢水復用率，減少廢水污染物排放量;另一方面，要提高資源利用效率。有色金屬冶煉行業現狀分析指出，針對廢水中重金屬等污染物質、冶煉廢渣，攻關有價資源的回收和利用技術，通過提高稀貴金屬及銅、鉛、鋅等資源的利用率，間接減輕末端水處理負荷。

  (三)末端治理

  一方面，進一步研發先進廢水處理工藝，如重金屬廢水深度處理回用技術等，根據廢水性質合理選擇優勢技術，降低噸水處理運行成本及能耗，最大程度實現有色金屬、酸的資源利用，降低冶煉廢渣的產生量，減少有價金屬的損失;另一方面，對前期形成的廢水處理單項關鍵技術向「工藝節水—分質回用—末端治理技術集成」方向進行升級，成熟後面向所有有色金屬冶煉企業進行推廣。

  五、總結

  「綠水青山就是金山銀山」，在發展有色金屬冶煉工業的同時，加強行業的廢水污染防治，是實現可持續發展的題中之義。經過多年的探索，我國有色金屬冶煉行業廢水污染防治工作取得了一定的成效，但防治形勢仍然十分嚴峻。「十四五」期間，如何在「十三五」經驗的基礎之上，嚴格落實水污染防治相關政策法規，促進技術創新，在進一步加強廢水排放末端處理的同時，不斷改進生產工藝，利用清潔生產方式進行生產，實現源頭及過程減污，從而促進產業綠色循環發展，將是有色金屬冶煉行業水污染防治工作的重點。