化学沉积法在冶金生产中的应用效果分析

王 霆

（兰州石化职业技术大学，甘肃 兰州 730207）

在冶金生产中经常会产生生产废水，这些废水不仅会给环境带来严重的污染，还会影响冶金生产的整体生产效率。除此之外，处理冶金生产中产生的废水还可以提高水资源的利用率，工业废水较常规的处理方法就是石灰中和法，但经过实际应用分析发现[1]，使用该方法处理的冶金生产废水无法满足现有的水质要求[2]，因此需要进行改进，保证冶金生产中产生的污水能够被实时处理，提高污水处理的效率。

化学沉积法是在相关人员的不断努力中产生的污水处理新方法[3]，该方法主要利用了薄膜元素，保证冶金生产中产生的污水可以经过化学反应产生薄膜[4]。该方法可以不断提取出冶金生产废水中的有害物质，且能实现准确的污水处理控制。该方法首先需要形成挥发性的处理物质，然后把该物质导入到沉积区[5]，引导其与冶金生产中的废水产生反应，生成固态物质，该方法可以显著地增加处理的准确率。除此之外，该方法的应用环境也较为广泛，其在常压和真空条件下都可以实现处理，可以加快冶金生产中的废水处理效率，保障处理准确度，因此本文分析了化学沉积法在冶金生产中的污水处理应用效果。

1 冶金生产污水类型

冶金生产为我国的工业化发展提供了基础，在冶金生产过程中，各个生产流程都会产生大量的冶金废水，这些废水一旦排入到河流中，对环境的影响十分严重，因此需要采取一定的冶金污水处理方法来解决冶金污水的污染。在污水处理中循环用水治理可以综合回收废水中的污染物，降低冶金污水的重金属离子含量，降低冶金废水污染，提高冶金生产时的水循环利用率，增加生产效率，因此，研究了冶金生产中产生的污水类型，发现冷却水占总冶金生产的比重较高。

冷却水室生产过程中经过某些特殊的途径产生的，包括直接冷却水和间接冷却水，二者主要根据产生的渠道来划分，一般产生间接冷却水的渠道有热风阀、转炉等，产生直接冷却水的渠道有金属冷却铸等，间接冷却水由于其流经的区域较单一，因此在冷却后常常可以实现二次利用，而直接冷却水中的污染物含量过高，包括生产中产生的油污、氧化金属等，除此之外，直接冷却水的水温也非常高，一旦直接排出，对生物环境的影响非常大。

在上述基础上，分别检测某一工厂连续8小时直接冷却水和间接冷却水的污染物指标，其中，直接冷却水的污染物指标分别为1.2665、1.6586、2.4999、3.4996、1.8794、3.4966、2.4896、3.8941，而间接冷却水的污染物指标分别为0.1236、0.3269、0.4666、0.8486、0.6664、0.1649、0.4994.0.8456，可以看出，直接冷却水的污染物指标比间接冷却水的高，证明直接冷却水的污染程度更高，因此需要对直接冷却水进行处理。

在处理直接冷却水时，首先需要将设置沉淀池，保证直接冷却水中大于100微米的颗粒全部沉淀去除，为了增加处理效果，还可以向沉淀池中投入沉淀剂，确保污染物能够成功的在沉淀池进行沉淀，沉淀后，需要进行浮油处理，为了检测浮油处理的方法，分别向含油指标为1.2666、2.4548、2.6484、2.4993、2.5496的冶金废水中加入化学混凝剂，处理后这些污水的含油指标分别转化为0.1464、0.1666、0.4416、0.1642、0.4999，证明经过化学混凝剂处理的废水可以成功降低含有指标，为了增加处理的利用率，还可以在进行处理时加热，保证反应速率。

在冶金生产中，往往还会产生很多酸洗废水，这些废水主要由钢材冲洗产生，因此，检测酸洗废水的成分，发现其大多含有锌离子、镍离子等金属离子，还含有大量的铁离子，因此可以进行铁盐回收处理，使用里冷冻技术将铁盐与酸性成分回收，获取酸洗废水中的有用成分，实现废水的循环利用。

在冶金生产中，还会产生很多洗涤水，这些洗涤水往往用来清洗高炉，去除烟气，检测这些洗涤水的成分，发现其悬浮物的指标最高，且水温极高，全部在30℃以上，分别检测几组洗涤废水的悬浮物含量，分别为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，悬浮物的成分一般为各种无机盐，甚至还含有某些氰化物，含有剧毒，因此可以使用氯将强化物转化为氰酸盐，也可以使用磁聚合技术，实现氰化物的处理。

冶金生产中还会产生虚度冲渣水，这种冶金废水的水温也非常高，与洗涤水一样含有大量的金属离子，可以进行冷却过滤，或进行初步净化后作为洗涤水二次利用。上述废水一旦排放均会对环境造成严重伤害，因此需要使用化学沉积法进行处理。

2 化学沉积法在冶金生产中的应用效果分析

2.1 化学沉积法

在冶金生产处理中，可以利用生产中产生的薄膜元素或气象化合物发生化学反应实现污水处理，这种方法也被称为化学气象沉积法，该方法目前在冶金生产中的应用十分广泛，下文对其应用效果进行了分析。

2.2 实验水样

对来自若干冶金厂的生产废水进行分析发现[6]，这些冶金废水中最常见的元素就是硫酸根离子、钙离子，以及某些重金属离子，因此，首先需要去除冶金生产废水中的硫酸根离子和钙离子。实验水样选取某冶金厂的综合生产废水，其中包括钙盐和硫酸盐，以及某些重金属，此时的水质标准表如下表1所示。

表1 水质标准表

由表1可知，该标准是根据国家水质标准规定的，此时，选取的实验水样中各种污染物的含量均较高，因此符合本实验的脱除需求。

3 实验方法及设备

首先需要分析废水的实际条件，模拟废水试验数据，其次配制饱和的碳酸钙溶液，模拟化学沉积理论值，最后，分别对沉积效果进行分析验证，处理化学沉积参数，实现冶金生产中的废水脱除，此时的废水投加比流程如下图1所示。

由图1可知，根据加入碳酸钡后上清液中的钙离子和硫酸根浓度可以测出废水的投加比，根据该投加比可以进行反应温度实验，流程如下图2所示。

图1 废水投加比流程

图2 反应温度流程

根据反应温度流程可以进行废水搅拌速率实验，在反应温度上清液中按投加比加入碳酸钡，按不同的转速进行搅拌，搅拌后静置，此时上清液中的钙离子和硫酸根都符合后续的冶金生产废水处理需求，可选定实验所需的设备，此时采集实验水样，检测实验水样的水质状态如下表2所示。

表2 实验水质状态

根据表2的实验水质状态，使用EDTA滴定法测定相关离子的数量，该方法主要依照钙黄绿素的反应原理，在ph值到达某一特殊值时，使用EDTA配置液进行滴定，此时原本的荧光绿色溶液会由于钙黄绿素酚酞混合作用变成红色，因此，实验需要选取一定浓度盐酸溶液，将指定重量的酚酞和钙黄绿素混合放置在实验容器中，充分混合均匀，为了保证实验的整体效果需要使用滴定管和移液管，减少实验可能产生的误差。

4 实验结果

根据上述的实验方法，分析此时有害硫酸根离子的沉积效果，实验结果如下表3所示。

表3 沉积效果

由表3可知，此时的沉积效果符合冶金废水的处理需求，此时还需要测定各个离子的处理效果是否在前文设置的处理规范标准内，测试结果如下表4所示。

由表4可知，应用化学沉积法脱除冶金生产中的废水十分有效，处理后废水中的各个有害物质的含量均在标准的范围内，能有效提高冶金生产的整体效率，对冶金生产有重要的应用价值。

表4 应用效果

5 结论

化学沉积法可以有效根据废水投加比设置正确的沉积流程，对冶金生产废水的处理效果极佳，且该方法能有效脱除冶金生产废水中的重金属，对冶金废水的二次利用有重要价值，能有效提高冶金生产效率，降低冶金生产成本，应用效果较好。

6 结语

综上所述，本文对某冶金厂生产过程中产生的废水进行了研究，分析化学沉积法在冶金生产中的应用效果，应用结果表明，化学沉积法脱除冶金生产中的废水十分有效，处理后废水中的各个有害物质的含量均在标准的范围内，对冶金中的废水二次生产利用有重要应用价值，可以作为后续冶金生产的参考。