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1、有色行业重金属废水有色行业重金属废水 纳米吸附深度纳米吸附深度处理回用技术处理回用技术 杨晓松杨晓松 矿冶科技集团有限公司矿冶科技集团有限公司 2024年年5月月 提提 纲纲 一 有色行业废水污染特征及管控要求 二 废水深度处理技术现状与存在问题 三 纳米吸附深度处理技术及案例分析 五 技术发展趋势与展望 四 浓盐水资源化技术与高效COD降解技术 有色金属行业排放废水7.76亿吨，约占全国工业废水排放总量的4.27%，重金属污染物排放占比较大。有色金属行业废水排放情况有色金属行业废水排放情况 废水总废水总排放量排放量/万吨万吨 工业废工业废水处理水处理量量/万吨万吨 化学需化学需氧量氧量/吨吨

2、 氨氮氨氮/吨吨 汞汞/吨吨 镉镉/吨吨 六价铬六价铬/吨吨 总铬总铬/吨吨 铅铅/吨吨 砷砷/吨吨 有色金属矿采选业 45494 160193 44361 2592 0.24 2.97 0.53 1.48 30.7 42.4 有色金属冶炼和压延加工业 32106 95024 30620 9636 0.29 10.78 1.14 1.95 32.4 26.6 合计 77600 255217 74981 12228 0.53 13.75 1.671 3.428 63.1 69 全国排放量 1815527 4445821 2555499 196305 0.987 15.461 23.461 104

3、.41 77.885 111.557 占全国比重 4.27%5.74%2.93%6.23%53.70%88.93%7.12%3.28%81.02%61.85%1.1 1.1 有色行业废水来源与污染特征有色行业废水来源与污染特征 废水中重金属（汞、镉、六价铬、总铬、铅、砷）排放量位于前4位的行业依次为有色金属冶炼和压延加工业，有色金属矿采选业，金属制品业，皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋业。其中，有色金属冶炼和压延加工业及采选业二者的废水中重金属（汞、镉、六价铬、总铬、铅、砷）排放量占各行业废水中重金属总排放量的37.8%，为主要的重金属排放行业。各各工业行业工业行业废水中废水中重金属排放情况重金

4、属排放情况 1.1 1.1 有色行业废水来源与污染特征有色行业废水来源与污染特征 废水中废水中单种重金属排放量的行业分布单种重金属排放量的行业分布 1.1 1.1 有色行业废水来源与污染特征有色行业废水来源与污染特征 序号序号 废水种类废水种类 产生的工序产生的工序 污染污染特征特征 1 矿井水 来源于井下涌水、雨季地表水裂隙渗透。悬浮物和铅、镉等重金属。2 矿山酸性废水 在开采过程中，多种金属的硫化矿物在空气、水和细菌的共同作用下形成。酸度高（一般pH1.52.5），含有种类多、浓度高的重金属离子（一般含Cu、Pb、Zn、Cd、As等）3 选矿废水 选矿厂排出的尾矿水、精矿浓密池溢流水等。悬

5、浮物、残余的选矿药剂和少量重金属。4 湿式除尘废水 碎矿过程中湿式除尘排水 粉末状的悬浮物，主要是成分原矿 5 地面、车间冲洗废水 碎矿及筛分车间和矿石转运站的地面、设备等进行冲洗所产生的废水 悬浮物、残余的选矿药剂和重金属 6 设备冷却水 破碎、磨矿设备油冷却器的冷却水和真空泵排水 温度高，基本未受污染 有色金属采选废水来源与污染特征 1.1 1.1 有色行业废水来源与污染特征有色行业废水来源与污染特征 典型有色金属矿采矿工艺流程图及排污节点图典型有色金属矿采矿工艺流程图及排污节点图 1.1 1.1 有色行业废水来源与污染特征有色行业废水来源与污染特征 典型有色金属矿选矿工艺流程图及排污节点

6、图典型有色金属矿选矿工艺流程图及排污节点图 序号 废水种类 产生的工序 污染特征 1 酸 性 废 水(含污酸）制酸系统的废酸；硫酸电除雾的冷凝液和冲洗液；电解的酸雾冷凝液、吸收液等 酸性较高，含有重金属污染物 2 冲渣水 对火法冶炼中产生的熔融态炉渣进行水淬冷却时产生的废水 温度高，而且水中含有炉渣微粒及少量重金属污染物 3 烟 气 净 化废水 洗涤冶炼烟气时产生的废水，主要为湿式收尘器收尘废水 含有大量悬浮物和其他重金属污染物 4 车 间、地面 冲 洗 废水（酸性）对设备、地板、滤料等进行冲洗所产生的废水，还包括湿法冶炼过程中因泄漏产生的废液，以及电解车间清洗极板排水等 含重金属和酸 5 设

7、 备 冷 却水 冷却冶炼炉窑等设备循环水排污产生的废水 温度高，基本未受污染。有色金属冶炼废水的来源与污染特征 1.1 1.1 有色行业废水来源与污染特征有色行业废水来源与污染特征 1 1 有色行业废水来源与特征有色行业废水来源与特征 铜闪速熔炼工艺流程及排污节点图铜闪速熔炼工艺流程及排污节点图 1 1 有色行业废水来源与特征有色行业废水来源与特征 铜熔池熔炼工艺流程及排污节点图铜熔池熔炼工艺流程及排污节点图 1 1 有色行业废水来源与特征有色行业废水来源与特征 铅液态高铅渣直接还原熔炼工艺流程及排污节点图铅液态高铅渣直接还原熔炼工艺流程及排污节点图 1 1 有色行业废水来源与特征有色行业废水

8、来源与特征 铅基夫赛特冶炼工艺流程及排污节点图铅基夫赛特冶炼工艺流程及排污节点图 1 1 有色行业废水来源与特征有色行业废水来源与特征 常规湿法炼锌生产工艺及排污节点图常规湿法炼锌生产工艺及排污节点图 1 1 有色行业废水来源与特征有色行业废水来源与特征 镍火法冶炼生产工艺及排污节点图镍火法冶炼生产工艺及排污节点图 1 1 有色行业废水来源与特征有色行业废水来源与特征 锡冶炼生产工艺及排污节点图锡冶炼生产工艺及排污节点图 奥炉 1 1 有色行业废水来源与特征有色行业废水来源与特征 锑冶炼生产工艺及排污节点图锑冶炼生产工艺及排污节点图 生态环境部下发了关于进一步加强重金属污染防控的意见（环固体【

9、2022】17号）：到2025年，重点行业产业结构进一步优化，全国重点行业重点 重金属污染物排放量比 2020 年下降 5%以上，重点行业环境管理水平 进一步提升，推进治理一批突出历史遗留重金属污染问题。到2035年，建立健全重金属污染防控长效机制，重金属监管能 力、污染治理能力和风险防控能力得到全面提升，重金属环境风险 得到有效管控。严格准入，优化涉重金属产业结构和布局 分级分类，持续推进重金属污染物减排 系统治污，加强涉重金属行业环境治理 加大力度，有序推进涉重金属历史遗留问题治理 1.2 1.2 有色行业废水排放管控要求有色行业废水排放管控要求 提提 纲纲 一 有色行业废水污染特征及管控

10、要求 二 废水深度处理技术现状与存在问题 三 纳米吸附深度处理技术及案例分析 五 技术发展趋势与展望 四 浓盐水资源化技术与高效COD降解技术 2.1 2.1 废水深度处理技术现状废水深度处理技术现状 目前，国内重金属废水常用处理方法有石灰中和法、高密度泥浆法、硫化法、生化法、离子交换法、纳米吸附法等。在金属回收方面，采用硫化、膜法、离子交换等浓缩、提取回收。如控制硫化法、生物硫化法、工业特种膜浓缩法、选择性树脂、纳米材料吸附等方法已经工程应用。在深度处理方面，可以采用膜法、离子交换法、吸附法等技术对重金属进行深度处理，目前采用膜法处理超低排放或“零排放”已经工程应用。在COD处理方面，常用处

11、理方法包括Fenton、次氯酸钠、臭氧、高效降解药剂等。在浓盐水处理方面，常用处理方法包括反渗透、蒸发结晶、分盐、电渗析产酸碱等。处理方法 处理原理 试剂 特征 存在的问题 中和法 加酸碱进行中和反应 Ca(OH)2、NaOH 操作简便，便于实现连续运转，运行费用较低 对残余选矿药剂的去除效果很少 高密度泥浆法 向废水加入石灰进行中和，加入絮凝剂，在浓密池中进行固液分离，清水回用或排放，部分底浆返回反应池。Ca(OH)2 简单实用、管理方便、跟常规石灰中和法比减少了石灰投加量，降低了反应系统的结垢。不适用于重金属的深度处理。氧化法 用氧化剂去除水中的残余选矿药剂。Fenton试剂、次氯酸钠、臭

12、氧 可大幅的降低水中的残余选矿药剂的浓度。药剂成本高 吸附法 用吸附剂作为吸附剂吸附有机物、金属离子。活性炭 适用于选矿废水的深度处理。吸附剂再生困难，成本较高 自然降解法 利用尾矿库实现选矿药剂的自然降解。运行维护简单 处理后的溢流出水不能稳定达标 生化法 利用微生物的作用，降解选矿废水中的有机物。氮磷等营养物质 投资、运行成本低。水质、水量的冲击负荷对出水水质影响较大 有色金属采选废水主要处理技术 2.1 2.1 废水深度处理技术现状废水深度处理技术现状 有色金属冶炼废水主要处理技术 处理方法 处理原理 试剂 特征 存在的问题 中和法 加碱生成不溶于水的氢氧化物 Ca(OH)2、CaCO3

13、、Mg(OH)2、NaOH 操作简便，便于实现连续运转，运行费用较低，沉淀物量大，络离子难以去除，操作环境恶劣 硫化法 用硫化剂生成不溶于水的硫化物去除重金属 NaHS、H2S、NaS2 可以在低pH值下去除重金属 Cr不能处理，试剂管理困难，成本高 生物制剂法 利用生物制剂处理废水中的重金属 生物制剂 处理效果较好，操作简便 不适用于重金属的深度治理。石灰铁盐 加硫酸亚铁和石灰去除重金属离子 硫酸亚铁、石灰 处理效果较好，重金属进水范围广。不适用于重金属的深度治理。膜法 利用膜材料的选择性实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩。膜材料 分离过程中物质不发生相变、分离效果好、无二次污染 适用于水

14、量较小条件下使用，运行成本偏高 离子交换法 用离子交换树脂的交换基吸附金属离子 离子交换树脂、NaOH、HCl 处理效果好、固液分离、脱水容易 树脂价格和再生费用较高 吸附法 用吸附剂作为吸附剂吸附重金属离子。活性炭 适用于废水重金属的深度处理。吸附剂再生困难，成本较高 2.1 2.1 废水深度处理技术现状废水深度处理技术现状 采选和冶炼废水经过传统工艺处理后基本能稳定达到行业排放标准。但是其中重金属，特别是一类污染物（铅、镉、汞、砷、铊等）的浓度还难以达到特别排放限值以及地表水水质标准的要求。2.2 2.2 废水深度处理技术存在问题废水深度处理技术存在问题 现 有 深 度 处 理 技 术 膜

15、处理技术膜处理技术 离子交换技术离子交换技术 进水水质有严格要求，需要配套完备的预处理工序 废水中主要污染物全部去除，无选择性 不适用于大水量的处理 浓水处理难度大，若蒸盐处理后，废盐难以消纳 投资高，工艺流程长，运行成本偏高 有色行业废水存在含盐量高、含钙高等问题，效率偏低 对废水重金属去除的选择性差，去除效果差 阳离子交换树脂的解吸再生效果较差 需要配备较高的自动化控制系统 亟待研发选择性好、吸附效率高、解析效果好的深度处理技术，如纳米吸附深度处理技术等。提提 纲纲 一 有色行业废水污染特征及管控要求 二 废水深度处理技术现状与存在问题 三 纳米吸附深度处理技术及案例分析 五 技术发展趋势

16、与展望 四 浓盐水资源化技术与高效COD降解技术 技术难点：如何实现金属氧化物高效负载，制备高吸附容量的金属氧化物复合吸附材料？如何实现高效选择性？如何实现高效解吸再生？如何利用纳米吸附剂负载功能基团的耦合特性，研发废水深度处理技术？要突破传统吸附法选择性差、吸附容量要突破传统吸附法选择性差、吸附容量低、无法有效再生等技术瓶颈问题低、无法有效再生等技术瓶颈问题。重金属废水深度处理技术难点重金属废水深度处理技术难点 3 3 纳米吸附深度处理技术及案例分析纳米吸附深度处理技术及案例分析 3 3 纳米吸附深度处理技术及案例分析纳米吸附深度处理技术及案例分析 纳米吸附剂制备装置纳米吸附剂制备装置 等温

17、吸附实验摇床等温吸附实验摇床 动态过滤小试试验装置动态过滤小试试验装置 动态过滤中试试验装置动态过滤中试试验装置 0.00.20.40.60.81.01.200.050.10.150.20.25吸附量（吸附量（mmol/g）平衡浓度（平衡浓度（mmol/L）D001D402Mn-1Mn-2Mn-3Mn(O)0.00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.00.00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.0吸附量（吸附量（mmol/g）平衡浓度（平衡浓度（mmol/L）D001D402Mn-0Mn-1Mn-2Mn-3Mn(O)制备条件优化及性能测试制备条件优化及性

18、能测试 24680keV0.00.20.40.60.81.01.21.41.61.8 cps/eV C O S S Mn Mn Na K K 吸附解吸机理研究吸附解吸机理研究 10L/d纳米吸附剂实验室中试制备装置纳米吸附剂实验室中试制备装置 3 3 纳米吸附深度处理技术及案例分析纳米吸附深度处理技术及案例分析 与树脂基质相比，除铅、镉纳米吸附剂表面增加了一个锆的峰，说明树脂基质与树脂基质相比，除铅、镉纳米吸附剂表面增加了一个锆的峰，说明树脂基质上负载的涂层为锆的化合物。对水中铅、镉的去除起到了关键性的作用。上负载的涂层为锆的化合物。对水中铅、镉的去除起到了关键性的作用。

19、表面物质组成能谱分析表面物质组成能谱分析 （a）树脂基质）树脂基质 （b）除铅、镉纳米吸附剂）除铅、镉纳米吸附剂 KYE001（除铅、镉）纳米吸附剂 3 3 纳米吸附深度处理技术及案例分析纳米吸附深度处理技术及案例分析 KYE001中水合金属氧化物纳米颗粒均成功负载进入基质孔内，粒径中水合金属氧化物纳米颗粒均成功负载进入基质孔内，粒径20-100nm，可，可有效提高材料吸附性能。有效提高材料吸附性能。KYE001在在3400cm-1附近有明显的羟基伸缩振动峰，此外在附近有明显的羟基伸缩振动峰，此外在13001500 cm-1均出现了均出现了金属金属-羟基变形振动峰，羟基变形振动峰，这表明纳米水

20、合这表明纳米水合金属氧化物金属氧化物颗粒成功被负载到树脂基质内部，颗粒成功被负载到树脂基质内部，并且并且形成形成M-OH基团，可通过配体交换有效提高吸附容量。基团，可通过配体交换有效提高吸附容量。透射电镜分析透射电镜分析 树脂基质、除铅镉纳米吸附剂透射电镜树脂基质、除铅镉纳米吸附剂透射电镜 红外表征分析红外表征分析 树脂基质、除铅镉纳米吸附剂红外表征树脂基质、除铅镉纳米吸附剂红外表征 3 3 纳米吸附深度处理技术及案例分析纳米吸附深度处理技术及案例分析 KYE001 基质 KYE001 与树脂基质相比，除汞、铊纳米吸附剂表面与树脂基质相比，除汞、铊纳米吸附剂表面增加了锆的峰和锰的峰，增加了锆的

21、峰和锰的峰，说明树脂说明树脂基质上负载的涂层为锆的化合物和锰的化合物。对水中汞、铊的去除起到了关键基质上负载的涂层为锆的化合物和锰的化合物。对水中汞、铊的去除起到了关键性的作用。性的作用。表面物质组成能谱分析表面物质组成能谱分析 （a）树脂基质）树脂基质 （b）除汞、铊纳米吸附剂）除汞、铊纳米吸附剂 KYE002（除汞、铊）纳米吸附剂 3 3 纳米吸附深度处理技术及案例分析纳米吸附深度处理技术及案例分析 KYE002中水合金属氧化物纳米颗粒均成功负载进入基质孔内，粒径中水合金属氧化物纳米颗粒均成功负载进入基质孔内，粒径20-100nm，可，可有效提高材料吸附性能。有效提高材料吸附性能。KYE0

22、02在在3400cm-1附近有明显的羟基伸缩振动峰，此外在附近有明显的羟基伸缩振动峰，此外在13001500 cm-1均出现了均出现了金属金属-羟基变形振动峰羟基变形振动峰，这表明纳米水合，这表明纳米水合金属氧化物金属氧化物颗粒成功被负载到树脂基质内部，颗粒成功被负载到树脂基质内部，并且并且形成形成M-OH基团，可通过配体交换有效提高吸附容量基团，可通过配体交换有效提高吸附容量。透射电镜分析透射电镜分析 树脂基质、除汞铊纳米吸附剂透射电镜树脂基质、除汞铊纳米吸附剂透射电镜 红外表征分析红外表征分析 树脂基质、除汞铊纳米吸附剂红外表征树脂基质、除汞铊纳米吸附剂红外表征 3 3 纳米吸附深度处理技

23、术及案例分析纳米吸附深度处理技术及案例分析 KYE002 基质 KYE002 与树脂基质相比，与树脂基质相比，除砷、锑纳米吸附剂表面增加了锆的峰和铁的峰除砷、锑纳米吸附剂表面增加了锆的峰和铁的峰，说明树脂，说明树脂基质上负载的涂层为锆的化合物和铁的化合物。对水中砷、锑的去除起到了关键基质上负载的涂层为锆的化合物和铁的化合物。对水中砷、锑的去除起到了关键性的作用。性的作用。表面物质组成能谱分析表面物质组成能谱分析 （a）树脂基质）树脂基质 （b）除砷、锑纳米吸附剂）除砷、锑纳米吸附剂 KYE003（除砷、锑）纳米吸附剂 3 3 纳米吸附深度处理技术及案例分析纳米吸附深度处理技术及案例分析 KYE

24、003中水合金属氧化物纳米颗粒均成功负载进入基质孔内，粒径中水合金属氧化物纳米颗粒均成功负载进入基质孔内，粒径20-100nm，可，可有效提高材料吸附性能。有效提高材料吸附性能。KYE003在在3400cm-1附近有明显的羟基伸缩振动峰，此外在附近有明显的羟基伸缩振动峰，此外在13001500 cm-1均出现了均出现了金属金属-羟基变形振动峰，羟基变形振动峰，这表明纳米水合这表明纳米水合金属氧化物金属氧化物颗粒成功被负载到树脂基质内部，颗粒成功被负载到树脂基质内部，并且形成并且形成M-OH基团基团，可通过配体交换有效提高吸附容量。，可通过配体交换有效提高吸附容量。透射电镜分析透射电镜分析 树脂

25、基质、除砷锑纳米吸附剂透射电镜树脂基质、除砷锑纳米吸附剂透射电镜 红外表征分析红外表征分析 树脂基质、除砷锑纳米吸附剂红外表征树脂基质、除砷锑纳米吸附剂红外表征 3 3 纳米吸附深度处理技术及案例分析纳米吸附深度处理技术及案例分析 KYE003 基质 KYE003 3 3 纳米吸附深度处理技术及案例分析纳米吸附深度处理技术及案例分析 酸碱的浓度 KYE001 KYNE001 吸附容量（mg/g）吸附容量（mg/g）HCl（pH=3）141.4 141.5 HCl（pH=4）141.3 141.7 HCl（pH=5）142.1 141.8 NaOH（pH=10）142.5 140.1 NaOH（

26、pH=11）141.2 139.9 NaOH（pH=12）141.8 140.1 酸碱浸泡后酸碱浸泡后KYE001对对Pb（II）的吸附容量）的吸附容量 酸碱的浓度 KYE002 KYNE002 吸附容量（mg/g）吸附容量（mg/g）HCl（pH=3）8.5 8.3 HCl（pH=4）8.6 8.8 HCl（pH=5）8.8 8.9 NaOH（pH=10）8.6 8.6 NaOH（pH=11）7.9 8.1 NaOH（pH=12）7.8 7.9 酸碱浸泡后酸碱浸泡后KYE002对对Tl（）的吸附容量）的吸附容量 酸碱的浓度 KYE003 KYNE003 吸附容量（mg/g）吸附容量（mg/g

27、）HCl（pH=3）5.5 6.3 HCl（pH=4）6.3 6.7 HCl（pH=5）6.5 6.6 NaOH（pH=10）9.6 9.9 NaOH（pH=11）10.5 10.7 NaOH（pH=12）11.8 11.5 酸碱浸泡后酸碱浸泡后KYE003对对As的吸附容量的吸附容量 用酸和碱对用酸和碱对KYE001、KYE002进行浸泡处理，对其吸附容量的影响不大进行浸泡处理，对其吸附容量的影响不大。随着随着HCl浸泡浓度的增加浸泡浓度的增加KYE003对砷的吸附容量都有所减少。而随着对砷的吸附容量都有所减少。而随着NaOH浸泡浸泡浓度的增加，浓度的增加，KYE003对砷的吸附容量都有所提

28、高对砷的吸附容量都有所提高。化学稳定性-耐酸碱性 3 3 纳米吸附深度处理技术及案例分析纳米吸附深度处理技术及案例分析 707580859095100123吸附容量（mg/g）再生药剂浓度 HCl2%3%5%浓度为浓度为5%HCl的的镉镉再生率达再生率达95.5%，铅再生率铅再生率98.2%。铊铊再生率达再生率达98.9%，汞再生汞再生率率99%。再生再生20次的条件下，最大次的条件下，最大镉镉饱和吸附容量降低约饱和吸附容量降低约3.2%，铅铅降低约降低约3.9%，铊，铊降低约降低约5%，汞汞降低约降低约4.1%。浓度为浓度为5%NaOH的的砷砷再生率达再生率达99.2%，锑再生率锑再生率99

29、.2%。再生再生20次的条件下，最大次的条件下，最大砷砷饱和吸附容量降低约饱和吸附容量降低约4%，锑，锑降低约降低约6%。0204060800123吸附容量（mg/g）再生药剂浓度 HCl2%3%5%除镉 除铅 0246810123吸附容量（mg/g）再生药剂浓度 HCl2%3%5%0246810123吸附容量（mg/g）再生药剂浓度 HCl2%3%5%除铊 除汞 823吸附容量（mg/g）再生液浓度 2%3%5%823吸附容量（mg/g）再生液浓度 2%3%5%除砷 除锑 吸附剂再生效果 发明专利 一种去除废水中重金属的一种去

30、除废水中重金属的纳米吸附剂的制备方法纳米吸附剂的制备方法（ZL201310277020.9）一种稀土掺杂水合氧化一种稀土掺杂水合氧化锰的吸附剂制备方法锰的吸附剂制备方法（ZL201410421804.9）一种含铊废水的处理方一种含铊废水的处理方法法（ZL201510106618.0）一种去除废水中的砷、一种去除废水中的砷、锑、氟的纳米吸附剂及锑、氟的纳米吸附剂及其制备方法和再生方法其制备方法和再生方法（ZL201310325824.1ZL201310325824.1）3 3 纳米吸附深度处理技术及案例分析纳米吸附深度处理技术及案例分析 用于处理含汞、铊废水用于处理含汞、铊废水的吸附材料及其制备

31、方的吸附材料及其制备方法和使用其处理含汞、法和使用其处理含汞、铊废水的方法铊废水的方法（ZL 202210611135.6）用于处理含铅、镉废水用于处理含铅、镉废水的吸附材料及其制备方的吸附材料及其制备方法和使用其处理含铅、法和使用其处理含铅、镉废水的方法镉废水的方法（ZL 202210611164.2）用于处理含砷、锑和钼用于处理含砷、锑和钼废水的吸附材料及其制废水的吸附材料及其制备方法和使用其处理含备方法和使用其处理含砷、锑和钼废水的方法砷、锑和钼废水的方法（ZL202210611173.1）一种处理重金属废水一种处理重金属废水的磁性吸附剂及其制的磁性吸附剂及其制备方法备方法（ZL 201

32、9113169754）3 3 纳米吸附深度处理技术及案例分析纳米吸附深度处理技术及案例分析 发明专利 “树脂基纳米复合吸附剂处理痕量重金属废水技术”入选2019年国家先进污染防治技术目录（水污染防治领域）（生态环境部公告2020年第2号）。3 3 纳米吸附深度处理技术及案例分析纳米吸附深度处理技术及案例分析 入选中央企业科技创新成果推荐目录（2020年版）3 3 纳米吸附深度处理技术及案例分析纳米吸附深度处理技术及案例分析 入选2020年绿色“一带一路”技术储备库入选技术名录。3 3 纳米吸附深度处理技术及案例分析纳米吸附深度处理技术及案例分析 2023年入选国家绿色低碳先进技术成果目录（国科

33、发社202389号）重金属废水复合纳米吸附深度处理技术服务被认定为北京市新技术新产品，享受政府采购和推广应用等政策支持。3 3 纳米吸附深度处理技术及案例分析纳米吸附深度处理技术及案例分析 目前我国拥有目前我国拥有金属废弃矿山金属废弃矿山1万余座万余座，历史遗留废弃金属矿，历史遗留废弃金属矿尾矿渗滤尾矿渗滤（淋溶）（淋溶）液液易造成周边地表水重金属超标，易造成周边地表水重金属超标，导致导致严重的环境严重的环境污染污染问题问题，其中镉、汞、铊、，其中镉、汞、铊、砷和锑的污染问题砷和锑的污染问题尤其尤其严重。严重。由于其特殊的地质条件，通常由于其特殊的地质条件，通常无电力供应、无人无电力供应、无人

34、值守值守，需开发无动力处理系统。，需开发无动力处理系统。210 133 370 359 859 666 1204 451 442 江苏 安徽 江西 湖北 湖南 重庆 四川 贵州 云南 长江干流及主要支流两侧废弃矿山数量（座）长江干流及主要支流两侧废弃矿山数量（座）矿冶集团自主研发的矿冶集团自主研发的高吸附容量除高吸附容量除重金属重金属环境功能材料为环境功能材料为基础，充分利用现场基础，充分利用现场高程差，形成一整套高程差，形成一整套废弃矿山重金属废水无动力深度治理关键技术废弃矿山重金属废水无动力深度治理关键技术，出水的重，出水的重金属指标稳定达到金属指标稳定达到地表水环境质量地表水环境质量II

35、I类标准类标准。废弃矿山重金属废水无动力深度治理装备 成县二郎黄金开发有限公司尾矿库淋溶水治理工程成县二郎黄金开发有限公司尾矿库淋溶水治理工程 案例案例1 典型 成果 针对成县二郎黄金开发有限公司尾矿库的含砷淋溶针对成县二郎黄金开发有限公司尾矿库的含砷淋溶水处理站水处理站无电力供应无电力供应，缺乏人力维护缺乏人力维护等问题等问题，应用应用废弃矿山重金属废水无动力深度治理关键技术废弃矿山重金属废水无动力深度治理关键技术，设设计处理规模计处理规模720m3/d，处理后废水中处理后废水中砷砷浓度达到浓度达到地地表水环境质量标准表水环境质量标准（GB3838-2002）III类水体标类水体标准限值准限

36、值（0.05mg/L），解决了废弃矿山重金属废解决了废弃矿山重金属废水难以治理的难题水难以治理的难题。技术简介 废弃矿山重金属废水无动力深度治理关键技术 车河选矿厂选矿废水深度处理工程车河选矿厂选矿废水深度处理工程 案例案例2 典型 成果 采用采用“机械过滤机械过滤+重金属（特种吸附剂）吸附重金属（特种吸附剂）吸附+砷砷（特种吸附剂）吸附（特种吸附剂）吸附”的方法深度处理车河选矿厂的方法深度处理车河选矿厂尾矿库溢流出水，处理水量尾矿库溢流出水，处理水量Q=6000m3/d（250m3/h），出水水质的），出水水质的砷、镉、铅、锌、铜砷、镉、铅、锌、铜等等指标可稳定达到地表水环境质量标准指标可稳

37、定达到地表水环境质量标准（GB3838-2002）III类水体标准类水体标准 本工程为国内首例将特种吸附工艺应用到选矿废本工程为国内首例将特种吸附工艺应用到选矿废水处理的工程项目，也是国内首例选矿废水处理水处理的工程项目，也是国内首例选矿废水处理后水质达到地表水环境质量标准（后水质达到地表水环境质量标准（GB3838-2002）III类水体要求的工程项目。类水体要求的工程项目。技术简介 3 3 纳米吸附深度处理技术及案例分析纳米吸附深度处理技术及案例分析 3 3 纳米吸附深度处理技术及案例分析纳米吸附深度处理技术及案例分析 成州冶炼厂冶炼废水深度处理工程成州冶炼厂冶炼废水深度处理工程 案例案例

38、3 典型 成果 采用采用“机械过滤机械过滤+重金属重金属（特种吸附剂特种吸附剂）吸附吸附”的方法深度处理成州冶炼厂冶炼废水的方法深度处理成州冶炼厂冶炼废水，处理处理水量水量Q=2000m3/d，出水水质的出水水质的汞汞、铊铊、镉镉等指标可稳定达到处理后的出水稳定达到等指标可稳定达到处理后的出水稳定达到铅铅锌工业污染物排放标准锌工业污染物排放标准及修改单中特别排放限值的要求及修改单中特别排放限值的要求（Hg10g/L，Tl 5g/L，Cd 20g/L）技术简介 3 3 纳米吸附深度处理技术及案例分析纳米吸附深度处理技术及案例分析 湖南邦普循环科技有限公司含铊废水处理工程湖南邦普循环科技有限公司含

39、铊废水处理工程 案例案例4 典型 成果 采用采用“高级氧化高级氧化+复合纳米吸附复合纳米吸附”工艺处理湖南工艺处理湖南邦普循环科技有限公司电池材料制备产生的含邦普循环科技有限公司电池材料制备产生的含铊废水铊废水，设计设计处理规模处理规模400m3/d，由矿冶科技由矿冶科技集团有限公司环境工程研究设计所负责复合纳集团有限公司环境工程研究设计所负责复合纳米吸附剂供货米吸附剂供货，处理后废水中残余处理后废水中残余铊浓度铊浓度低于低于工业废水铊污染物排放标准工业废水铊污染物排放标准DB43/9682014排放浓度限值排放浓度限值 5g/L。技术简介 3 3 纳米吸附深度处理技术及案例分析纳米吸附深度处

40、理技术及案例分析 湖南华菱涟源钢铁有限公司含铊废水处理工程湖南华菱涟源钢铁有限公司含铊废水处理工程 案例案例5 典型 成果 采用采用“硫化沉淀硫化沉淀+高级氧化高级氧化+复合纳米吸附复合纳米吸附”工艺工艺处理湖南华菱涟源钢铁有限公司烧结工序产生处理湖南华菱涟源钢铁有限公司烧结工序产生的含铊废水，的含铊废水，设计处理规模设计处理规模 240 m3/d，由矿冶，由矿冶科技集团有限公司环境工程研究设计所负责复科技集团有限公司环境工程研究设计所负责复合纳米吸附剂供货，处理后废水中残余合纳米吸附剂供货，处理后废水中残余铊浓度铊浓度低于工业废水铊污染物排放标准低于工业废水铊污染物排放标准DB43/9682

41、014排放浓度限值排放浓度限值 5g/L。技术简介 3 3 纳米吸附深度处理技术及案例分析纳米吸附深度处理技术及案例分析 案例案例6 典型 成果 该废水采用该废水采用“硫化沉淀硫化沉淀+复合纳米吸附复合纳米吸附”的处的处理工艺进行处理理工艺进行处理，设计处理规模设计处理规模240m3/d。废水经复合纳米吸附剂吸附后，出水中残废水经复合纳米吸附剂吸附后，出水中残余余铊浓度铊浓度低于工业废水铊污染物排放标低于工业废水铊污染物排放标准准DB43/9682014排放浓度限值排放浓度限值5g/L。技术简介 湖南衡阳钢管（集团）有限公司含铊废水处理工程湖南衡阳钢管（集团）有限公司含铊废水处理工程 提提 纲

42、纲 一 有色行业废水污染特征及管控要求 二 废水深度处理技术现状与存在问题 三 纳米吸附深度处理技术及案例分析 五 技术发展趋势与展望 四 浓盐水资源化技术与高效COD降解技术 4 4 浓盐水资源化技术与高效浓盐水资源化技术与高效CODCOD降解技术降解技术 目前，有色金属冶炼企业通常被要求生产废水达到“零排放”。冶炼废水采用“砂滤+超滤+纳滤+反渗透+浓水蒸发结晶”处理工艺，废水经反渗透处理后淡水回用于生产，浓水蒸发形成的废杂盐难以综合利用。目前已经有企业开展浓盐水化工分盐的工程应用，将浓盐水中的硫酸钠和氯化钠制备成产品。但工业盐的等级较低，没有稳定的销售去向。同时还会有部分的杂盐产生，需要

43、进一步处置。废杂盐 工业盐 浓盐水处理存在的问题 为了解决现有浓盐水处理的难题，采用“纳滤分盐-Cl-去除-电渗析膜分离”技术对浓盐水进行资源化处理，浓盐水经过纳滤产出浓水（主要成分为Na2SO4）和产水（主要成分为NaCl），产水再经浓缩、蒸盐后变成氯化钠产品，浓水去除Cl-和软化后由电渗析分为Na2SO4和NaOH，实现浓盐水的全部资源化。浓盐水资源化思路 4 4 浓盐水资源化技术与高效浓盐水资源化技术与高效CODCOD降解技术降解技术 矿冶集团研发具有自主知识产权的催化高级氧化法降解COD能力强，可应用于高盐、高碱条件水处理。高效COD处理药剂包：高效氧化剂KYAOP-1+靶向催化剂KY

44、CH-1 高效氧化剂KYAOP-1 4 4 浓盐水资源化技术与高效浓盐水资源化技术与高效CODCOD降解技术降解技术 冶炼厂湿法冶炼废水碱度、盐度高，常规方法和药剂难以将COD降至超低排放水平。采用矿冶集团研发的具有自主知识产权的催化高级氧化法对废水深度处理。现场废水COD200mg/L经过处理后出水可降到20 mg/L以下。根据废水水质及排放回用要求，一般运行成本在1-5元/吨。4 4 浓盐水资源化技术与高效浓盐水资源化技术与高效CODCOD降解技术降解技术 提提 纲纲 一 有色行业废水污染特征及管控要求 二 废水深度处理技术现状与存在问题 三 纳米吸附深度处理技术及案例分析 五 技术发展趋势与展望 四 浓盐水资源化技术与高效COD降解技术 5 5 技术发展趋势与展望技术发展趋势与展望 坚持全过程控制和必要的末端深度治理相结合的原则,根据企业实际情况选用合适的先进实用技术，力求污染治理和资源利用一体化,实现“三效”统一。研发重金属废水吸附净化和节能降碳协同处理技术。研发处理高浓度重金属废水和有价金属回收的选择性强、易再生、使用寿命长的吸附材料。研发适用于地表水（河道）重金属污染治理与环境修复的选择性强、吸附容量大、无二次污染的吸附剂。杨晓松（正高级工程师）矿冶科技集团有限公司环境所 Email: 欢迎批评指正！欢迎批评指正！