中国报告大厅网讯，我国作为全球有色金属生产大国，有色金属冶炼行业在推动经济发展的同时，也面临着严峻的环境挑战。2022年，我国十种有色金属产量达到6,774.3万吨，同比增长4.3%，其中精炼铜、原铝、铅、锌产量分别为1,106.3万吨、4,021.4万吨、781.1万吨、680.2万吨。随着行业规模的不断扩大，废水排放量也在增加，给环境带来了巨大压力。为了实现可持续发展，有色金属冶炼行业必须在废水污染防治方面采取更加有效的措施。本文将探讨有色金属冶炼行业废水的来源、危害、现有防治措施以及未来的发展方向，旨在为行业的绿色发展提供参考。

  一、有色金属冶炼废水的来源及危害

  《2025-2030年中国有色金属冶炼行业竞争格局及投资规划深度研究分析报告》指出，有色金属冶炼过程中产生的废水来源广泛，主要包括设备冷却水、污酸废水、冲洗废水、脱硫废水和冲渣废水等。这些废水具有污染物种类多、重金属浓度高、水量大等特点，处理难度大，危害性极强。

  (一)废水来源

  设备冷却水温度较高，但所含重金属污染离子较少，通过冷却塔冷却后可循环使用。污酸废水含有多种重金属离子，重金属浓度高，酸度高，腐蚀性强，是废水污染控制的重点和难点。冲洗废水和脱硫废水也含有大量的重金属和酸，冲渣废水含有炉渣微粒及少量重金属离子。

  (二)废水危害

  废水中的重金属及酸性物质在水环境中蓄积，会破坏动植物及微生物的正常生长代谢功能，抑制其发育，甚至导致其死亡。排放到土壤中的废水会降低土壤中的微生物量，减少土壤系统的生物多样性，改变土壤的酸碱平衡，影响土壤结构和功能的稳定。重金属具有不可降解性和生物累积性，可以通过食物链在人体中富集，危害人体健康。此外，含酸废水若未经妥善处理就进行排放，将会腐蚀设备、管道，并对桥梁、堤坝的安全性与稳定性产生影响。

  二、有色金属冶炼行业水污染防治制度体系

  近年来，国家逐渐加大对有色金属冶炼行业水污染的监管力度，相关法律法规、政策、标准等的制度建设取得了重大进展。

  (一)实施排污许可

  2015年，《水污染防治行动计划》提出制定有色金属等十大重点行业专项治理方案，实施清洁化改造。2017年完成重点行业企业排污许可证核发，2020年在全国基本完成排污许可证核发。2018年，生态环境部制定了《排污许可管理办法(试行)》，并于2019年发布《固定污染源排污许可分类管理名录(2019年版)》，将铜、铅、锌冶炼企业纳入重点管理排污单位。当前，以《排污许可证申请与核发技术规范有色金属—铜冶炼》《排污许可证申请与核发技术规范有色金属工业—铅锌冶炼》为核心，有色金属冶炼行业重点领域排污许可制度体系基本成型。

  (二)开征环境税

  2018年1月1日起施行的《中华人民共和国环境保护税法》是我国第一部为保护和改善环境而专门制定的单行税法。按照《环保税法》的规定，应税水污染物按照污染物排放量折合的污染当量数确定计税依据，纳税人排放应税水污染物的浓度值低于排放标准30%的，减按75%征收环境保护税;低于排放标准50%的，减按50%征收环境保护税。《环保税法》通过税收调控的方法促进了有色金属冶炼企业积极采取措施开展技术创新、落实国家污染排放标准、加强水污染防治。

  (三)建立污染防治技术政策体系

  我国建立了以污染防治技术政策、污染防治最佳可行技术指南、环境工程技术规划等为主要内容的技术管理体系，为包括污水处理在内的各类污染物防治提供强有力的技术支撑。生态环境部先后发布了《铅锌冶炼工业污染防治技术政策》《砷污染防治技术政策》《汞污染防治技术政策》《铅冶炼污染防治最佳可行技术指南(试行)》《铜冶炼污染防治可行技术指南(试行)》等，推动有色金属冶炼行业从业单位水污染防治措施升级改造和技术进步，规范废水治理工程的建设与运行管理，提升行业污染防治水平。

  三、有色金属冶炼行业废水处理的主要技术

  目前，全国大多数有色金属冶炼企业均通过化学、物理或生物的方法去除废水中的污染物，使处理后的水满足相关工业污染物排放标准。

  (一)化学处理法

  化学处理法是通过化学反应将废水中溶解态的重金属等污染物物质转变成不溶的化合物或元素，通过沉淀或过滤等方法将污染物从废水中去除。主要包括化学沉淀法和电化学法。

  1. 化学沉淀法

  化学沉淀法主要有中和沉淀法、硫化物沉淀法等。中和沉淀法是向废水中加入沉淀剂，如氢氧化钠或石灰等，使其与重金属离子反应形成不溶于水的化合物，从而去除水中重金属离子，并有效中和废水酸度。该方法工艺成熟稳定、操作简单，可同时去除多种重金属离子，且原料来源广泛、易制备，处理费用低，但会产生大量含水率高的泥渣，渣中重金属品位低，难以回收利用，易造成二次污染。硫化法是通过加入硫化剂，使废水中的重金属离子生成难溶于水的硫化物，从而沉淀去除。该方法重金属去除率高、沉渣量少，便于回收有价金属，但一些试剂的价格较高，成本相对大，反应过程中会产生硫化氢气体，易对人体造成伤害。

  2. 电化学法

  电化学法利用电解的基本原理，使废水中的重金属离子在阴阳两极上分别进行氧化还原反应，并去除沉淀在电极表面或反应器底部的重金属。该方法具有去除率高、无二次污染、所沉淀的重金属可回收利用等优点，但也存在电极易结垢、能耗大、处理成本高等缺点。

  (二)物理处理法

  物理处理法是利用吸附和溶解等物理方式去除有色金属冶炼废水中重金属等污染物质的方法，主要包括吸附法、膜分离法、离子交换法、气浮法等。

  1. 吸附法

  吸附法是利用一些具有高比表面积结构的吸附材料对废水中的重金属及其他污染物有较强亲和力的特性，通过吸附作用去除废水中污染物质的方法。传统吸附剂主要有活性炭、沸石和黏土矿物等，随着科学技术的不断进步，纳米材料等一些新的吸附材料也不断涌现。

  2. 膜分离法

  膜分离法是利用膜的选择特性，再借助外加力作用，使重金属离子等污染物质从废水中分离、浓缩并去除的方法。常见的膜分离技术有微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析等。该方法操作简单、能耗小、处理效果较好，但处理过程需消耗大量的膜材料，因此运营成本较高。

  3. 离子交换法

  离子交换法利用离子间浓度差和交换剂上的功能基对离子的亲和能力，使离子交换剂上的离子与废水中的离子进行交换，从而去除污染物。废水处理中常用离子交换树脂(阳离子交换树脂、阴离子交换树脂、螯合树脂等)作为离子交换剂。该方法的优点为处理装置简单、处理量大，且具有回收金属、废水可循环利用的长处，但离子交换剂普遍存在强度低、易氧化失效、再生频繁等问题，因此运营成本较高，不适合处理高浓度、水质变化大的重金属废水。

  4. 气浮法

  气浮法是向废水中通入气体产生气泡，使废水中的污染物黏附在气泡表面，形成悬浮状态的絮体或浮渣层，然后用刮渣机刮除泡沫，从而去除废水中的污染物质。气浮法常用于处理含有溶解性油类、浊度<100NTU、低温条件下污染物质不易沉淀的污水。

  (三)生物处理法

  生物处理法是利用生物体(主要是微生物或植物)的吸收和富集等作用去除有色金属冶炼废水中重金属等污染物质的方法。

  1. 微生物治理法

  微生物处理有色金属冶炼废水中重金属的机理包括吸附作用以及沉淀作用。微生物吸附法是利用微生物表面的电荷，通过静电和共价的相互作用将废水中重金属离子吸附到微生物表面，从而有效去除废水中的重金属。该方法对重金属废水的处理效率高，对温度和pH的要求低，但因高浓度重金属可能对微生物产生毒性效应，因此该方法不适于处理高浓度重金属废水。微生物沉淀法是利用微生物(细菌、霉菌和酵母菌等)或微生物衍生物对重金属离子进行絮凝沉淀，从而去除废水中重金属的方法。该方法不易产生二次污染，但也存在部分微生物活体难以储存且制备成本较高、易受废水中有毒物质干扰的缺点。

  2. 植物治理法

  植物治理法是利用高等植物对废水中的重金属离子进行吸收、富集等作用，实现废水中重金属离子的去除。该方法投资少、节能环保，主要适用于大范围的水污染处理，可以较好的改善水体的自净能力，但处理周期长，受废水浓度、气候影响大，还存在重金属等污染物通过食物链进入人体和自然界的隐患。

  四、有色金属冶炼行业废水处理存在的问题及建议

  尽管我国绝大部分有色金属冶炼企业都实现了废水达标排放的目标，但冶炼行业环境污染问题仍然突出，污染事故也时常发生。部分冶炼企业存在以下问题：生产工艺落后，资源回收利用率低、多种重金属离子排放到废水中，加重了末端水处理负荷，导致污染控制成本较高;废水排放量大，出水回用率较低，水资源严重浪费;排污管道设施不完善，废水排放没有实现清污分流，各种工业废水混杂，混排现象严重;废水处理技术装备水平较低，处理能力不足，导致废水排放不能稳定达标，净化水质不能满足生产回用及环境保护要求;冶炼废水处理后产生的中和渣、硫化渣等大量堆积，尚未得到有效的处理处置等。

  (一)源头减污

  推动产业结构调整，淘汰落后、高能耗、高污染冶炼工艺，采用先进、低污染、绿色、节水型冶炼工艺技术装备，实现设备智能化、大型化、高度自动化，提高企业精细管理水平，从源头上提高用水效率，控制和减少废水及废水污染物的产生。

  (二)过程控制

  一方面，要优化系统用水循环，提高系统水循环利用率。构筑“废水分级处理—分质回用”模式，即冶炼废水应实现分类收集、分质处理，实现清污分流、雨污分流，废水处理后应优先回用，开发废水智能化调配技术，最大程度提高废水复用率，减少废水污染物排放量;另一方面，要提高资源利用效率。有色金属冶炼行业现状分析指出，针对废水中重金属等污染物质、冶炼废渣，攻关有价资源的回收和利用技术，通过提高稀贵金属及铜、铅、锌等资源的利用率，间接减轻末端水处理负荷。

  (三)末端治理

  一方面，进一步研发先进废水处理工艺，如重金属废水深度处理回用技术等，根据废水性质合理选择优势技术，降低吨水处理运行成本及能耗，最大程度实现有色金属、酸的资源利用，降低冶炼废渣的产生量，减少有价金属的损失;另一方面，对前期形成的废水处理单项关键技术向“工艺节水—分质回用—末端治理技术集成”方向进行升级，成熟后面向所有有色金属冶炼企业进行推广。

  五、总结

  “绿水青山就是金山银山”，在发展有色金属冶炼工业的同时，加强行业的废水污染防治，是实现可持续发展的题中之义。经过多年的探索，我国有色金属冶炼行业废水污染防治工作取得了一定的成效，但防治形势仍然十分严峻。“十四五”期间，如何在“十三五”经验的基础之上，严格落实水污染防治相关政策法规，促进技术创新，在进一步加强废水排放末端处理的同时，不断改进生产工艺，利用清洁生产方式进行生产，实现源头及过程减污，从而促进产业绿色循环发展，将是有色金属冶炼行业水污染防治工作的重点。