有色金屬冶煉和礦山開采過程中產(chǎn)生大量含重金屬廢水，對環(huán)境造成嚴(yán)重威脅。據(jù)統(tǒng)計(jì)，冶金行業(yè)廢水排放量占工業(yè)廢水排放總量的15%，其中有色金屬冶煉行業(yè)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(dá)81%，這些廢水若未經(jīng)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(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》對有色行業(yè)提出明確要求：廢水資源化循環(huán)利用率顯著提高，污染物排放強(qiáng)度降低10%，單位新水用水量降低16%。這些指標(biāo)為行業(yè)綠色發(fā)展指明了方向，也凸顯了廢水處理技術(shù)創(chuàng)新的緊迫性。

長沙有色院針對傳統(tǒng)處理方法難以實(shí)現(xiàn)廢水回用且限制外排的困境，研發(fā)了系列技術(shù)，包含了銅冶煉廢水“零排放”關(guān)鍵技術(shù)、CO2協(xié)同生物法處理鉛鋅選礦廢水成套技術(shù)、磷酸鐵生產(chǎn)廢水資源化處理與循環(huán)利用成套技術(shù)等。這些技術(shù)的成功應(yīng)用，突破了千萬噸級冶煉廢水處理的瓶頸，實(shí)現(xiàn)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(qū)域水環(huán)境質(zhì)量，為有色金屬行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。

廢水資源化、水資源循環(huán)利用領(lǐng)域的工程實(shí)踐:

1、五礦銅業(yè)（湖南）有限公司水處理站

項(xiàng)目包括酸性污水處理站(1200m3/d)、生產(chǎn)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(xué)水與軟化水處理站（1680m3/d）五個(gè)部分，采用銅冶煉工藝節(jié)水、廢水分類收集、分質(zhì)處理回用的集成工藝，實(shí)現(xiàn)了銅冶煉廢水綜合治理。該項(xiàng)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(jià)金屬；強(qiáng)化氧化鐵鹽除砷深度處理，出水As濃度降至0.1mg/L。項(xiàng)目獲中國有色金屬工業(yè)科學(xué)技術(shù)二等獎、部級優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)二等獎，整體技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。

2、中銅東南銅業(yè)有限公司回用水脫鹽項(xiàng)目

該項(xiàng)目對銅冶煉生產(chǎn)污廢水經(jīng)傳統(tǒng)工藝處理后的回用水進(jìn)行脫鹽資源化回用，處理規(guī)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(tǒng)回收率≥90%，脫鹽率≥99%，解決了污廢水回用受限的問題，擴(kuò)展了回用水途徑，易于維護(hù)全廠水平衡，為冶煉廠的可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

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(xiàng)目

該項(xiàng)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(fā)結(jié)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(fā)結(jié)晶工序采用硫酸鈉三效結(jié)晶+冷凍結(jié)晶+氯化鈉單效結(jié)晶+雜鹽干燥進(jìn)行鹽硝分離。膜濃縮系統(tǒng)回收率≥85%，出水回用顯著改善全廠水質(zhì)，實(shí)現(xiàn)熱法分鹽、鹽硝分離，硫酸鈉、氯化鈉結(jié)晶鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥92%，分別達(dá)到Ⅲ類合格品和工業(yè)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(xiàng)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(zé)任公司配套建設(shè)的規(guī)模最大的污水處理站，項(xiàng)目整體采用分類處理，分質(zhì)回用的原則，設(shè)有污酸處理系統(tǒng)（1920m3/d）、酸性廢水處理系統(tǒng)（5000m3/d）、高鹽污水處理系統(tǒng)（720m3/d）、生產(chǎn)廢水及雨水處理系統(tǒng)（15000m3/d）、膜處理系統(tǒng)（10000m3/d）。根據(jù)不同生產(chǎn)工序?qū)厮|(zhì)要求的不同，污水站對不同處理程度的處理后水進(jìn)行了回用，整體實(shí)現(xiàn)了零排放。其中污酸處理系統(tǒng)采用了硫化氫處理技術(shù)，大大降低硫化砷渣的同時(shí)，不增加廢水鹽分，為后續(xù)零排創(chuàng)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(tǒng)

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(tǒng)是全國第一個(gè)大規(guī)模應(yīng)用的選礦廢水生物法處理工程。設(shè)計(jì)規(guī)模3萬m3/d，采用“CO2調(diào)節(jié)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(lián)調(diào)，出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，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(shù)是一項(xiàng)國際先進(jìn)水平的工程技術(shù)，獲中國有色金屬工業(yè)科學(xué)技術(shù)一等獎。該技術(shù)處理選礦廢水較傳統(tǒng)物化法處理工藝可節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用70%以上。

6、凡洞村尾礦庫外排水處理廠擴(kuò)容升級改造處理工程

長沙有色院設(shè)計(jì)的廣東省大寶山礦業(yè)有限公司凡洞村尾礦庫外排水處理廠擴(kuò)容升級改造處理工程對外排廢水進(jìn)行深度處理，處理規(guī)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(diào)節(jié)pH+絮凝劑→一級沉淀池→二級重捕劑+絮凝劑→二級沉淀→調(diào)節(jié)水池提升泵→CASS生化池→絮凝斜板沉淀池→清水池→標(biāo)準(zhǔn)排放口，出水可回用至選礦工段。生化段采用CASS生化反應(yīng)池具有保證出水水質(zhì)、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、運(yùn)行費(fèi)用和投資低的優(yōu)點(diǎn)，項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了外排水的資源化循環(huán)利用。