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科技向未來 ▏科技治污，厚植綠色發展底色——長沙有色院有色冶煉廢水處理技術創新與工程實踐
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有色金屬冶煉和礦山開采過程中產生大量含重金屬廢水，對環境造成嚴重威脅。據統計，冶金行業廢水排放量占工業廢水排放總量的15%，其中有色金屬冶煉行業排放量高到6×108m3。值得注意的是，銅、鉛、鋅、鎳四大金屬的冶煉廢水占比達81%，這些廢水若未經妥善處理直接排放，不僅污染水體，還加劇了水資源短缺問題。
《“十四五”工業綠色發展規劃》對有色行業提出明確要求：廢水資源化循環利用率顯著提高，污染物排放強度降低10%，單位新水用水量降低16%。這些指標為行業綠色發展指明了方向，也凸顯了廢水處理技術創新的緊迫性。
長沙有色院針對傳統處理方法難以實現廢水回用且限制外排的困境，研發了系列技術，包含了銅冶煉廢水“零排放”關鍵技術、CO2協同生物法處理鉛鋅選礦廢水成套技術、磷酸鐵生產廢水資源化處理與循環利用成套技術等。這些技術的成功應用，突破了千萬噸級冶煉廢水處理的瓶頸，實現了廢水全流程資源化利用，不僅大幅減少了新水消耗和污染物排放，還改善了區域水環境質量，為有色金屬行業綠色轉型提供了關鍵技術支撐。
廢水資源化、水資源循環利用領域的工程實踐:
1、五礦銅業（湖南）有限公司水處理站
項目包括酸性污水處理站(1200m3/d)、生產廢水處理站（2200 m3/d）、生活污水處理站（140 m3/d）、初期雨水處理站（1400 m3/d）、化學水與軟化水處理站（1680m3/d）五個部分，采用銅冶煉工藝節水、廢水分類收集、分質處理回用的集成工藝，實現了銅冶煉廢水綜合治理。該項目利用“酸性硫化法+高密度石灰中和+鐵鹽除砷除雜+硫化除重金屬”的處理方法，有效處理污酸、酸性廢水，回收有價金屬；強化氧化鐵鹽除砷深度處理，出水As濃度降至0.1mg/L。項目獲中國有色金屬工業科學技術二等獎、部級優秀工程設計二等獎，整體技術達到國際先進水平。
2、中銅東南銅業有限公司回用水脫鹽項目
該項目對銅冶煉生產污廢水經傳統工藝處理后的回用水進行脫鹽資源化回用，處理規模3000m3/d，采用“脫鈣軟化+膜濃縮”的綜合處理工藝。脫鈣軟化工序采用“CO2+NaOH”去除硬度；膜濃縮工序采用中低壓RO膜梯級濃縮，濃水≤300m3/d。膜濃縮系統回收率≥90%，脫鹽率≥99%，解決了污廢水回用受限的問題，擴展了回用水途徑，易于維護全廠水平衡，為冶煉廠的可持續發展作出貢獻。
3、云南馳宏資源綜合利用有限公司水資源控污減排技改項目
該項目對鉛鋅冶煉綜合廢水（含重金屬廢水）深度處理800m3/d，采用“脫鈣軟化+膜濃縮+蒸發結晶”的綜合處理工藝。脫鈣軟化工序采用CO2+NaOH去除硬度；膜濃縮工序采用兩級膜濃縮，輔以低壓膜脫鹽淡化；蒸發結晶工序采用硫酸鈉三效結晶+冷凍結晶+氯化鈉單效結晶+雜鹽干燥進行鹽硝分離。膜濃縮系統回收率≥85%，出水回用顯著改善全廠水質，實現熱法分鹽、鹽硝分離，硫酸鈉、氯化鈉結晶鹽質量分數≥92%，分別達到Ⅲ類合格品和工業鹽二級品并外售，首次建成鉛鋅冶煉綜合廢水鹽硝分離零排放項目。
4、南方污水處理總站
南方污水處理總站為南方有色金屬有限責任公司配套建設的規模最大的污水處理站，項目整體采用分類處理，分質回用的原則，設有污酸處理系統（1920m3/d）、酸性廢水處理系統（5000m3/d）、高鹽污水處理系統（720m3/d）、生產廢水及雨水處理系統（15000m3/d）、膜處理系統（10000m3/d）。根據不同生產工序對回水水質要求的不同，污水站對不同處理程度的處理后水進行了回用，整體實現了零排放。其中污酸處理系統采用了硫化氫處理技術，大大降低硫化砷渣的同時，不增加廢水鹽分，為后續零排創造條件。
5、深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司凡口鉛鋅礦選礦廠廠前回水凈化系統
深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司凡口鉛鋅礦廠前回水凈化系統是全國第一個大規模應用的選礦廢水生物法處理工程。設計規模3萬m3/d，采用“CO2調節pH+沉淀+DAT-IAT池”處理工藝，將鉛鋅選礦廢水處理后回用于選礦工藝。該工程于2020年9月開始清水試車，2021年1月同新建選廠同步聯調，出水穩定達標，將處理后出水全部回用于鉛鋅選礦。
長沙有色院掌握的選礦廢水生物法處理技術是一項國際先進水平的工程技術，獲中國有色金屬工業科學技術一等獎。該技術處理選礦廢水較傳統物化法處理工藝可節省運行費用70%以上。
6、凡洞村尾礦庫外排水處理廠擴容升級改造處理工程
長沙有色院設計的廣東省大寶山礦業有限公司凡洞村尾礦庫外排水處理廠擴容升級改造處理工程對外排廢水進行深度處理，處理規模36000m3/d，解決了尾礦庫外排水不斷累積COD污染問題，新增生化段工序，工藝流程：一級石灰調節pH+絮凝劑→一級沉淀池→二級重捕劑+絮凝劑→二級沉淀→調節水池提升泵→CASS生化池→絮凝斜板沉淀池→清水池→標準排放口，出水可回用至選礦工段。生化段采用CASS生化反應池具有保證出水水質、抗沖擊負荷能力強、運行費用和投資低的優點，項目實現了外排水的資源化循環利用。