1.4　有色金屬工業廢水減排回用與差距

1.4.1　有色冶煉用水與廢水水質狀況

有色金屬工業廢水年排污量約9億噸，其中銅、鉛、鋅、鋁、鎳等五種有色金屬排放廢水占80%以上。經處理回用后有2.7億噸以上廢水排入環境造成污染。與鋼鐵工業廢水相比，廢水排放量雖小，但污染程度很大。由于有色金屬種類繁多，生產規模差別較大，廢水中重金屬含量高，毒性物質多，對環境污染后果嚴重，必須認真處理消除污染。

重金屬是有色金屬廢水最主要的成分，通常含量較高、危害較大，重金屬不能被生物分解為無害物。重金屬廢水排入水體后，除部分為水生生物、魚類吸收外，其他大部分易被水中的各種有機和無機膠體及微粒物質所吸附，再經聚集沉降沉積于水體底部。它在水中的濃度隨水溫、pH值等的不同而變化，冬季水溫低，重金屬鹽類在水中的溶解度小，水體底部沉積量大，水中濃度小；夏季水溫升高，重金屬鹽類溶解度大，水中濃度高。故水體經重金屬廢水污染后，危害的持續時間很長。其中銅、鉛、鉻、鎳、鎘、汞、砷等重金屬的危害性最為嚴重。

有色金屬種類繁多，礦石原料品位差別很大，且冶煉技術與設備先進與落后并存，生產規模各異。因此，有色金屬生產企業用水與排水量差別較大。有色工業是用水大戶，噸產品用水量較大，見表1-9。

有色金屬工業廢水的復雜性與多樣性的主要原因是有色金屬冶煉所用的礦石大多為金屬復合礦，含有多種重有色金屬、稀有金屬、貴金屬以及大量的鐵和硫，并含有放射性元素等。在冶煉過程中，往往僅冶煉其中主要的有色金屬，而對低品位的有色金屬常作為雜質以廢物形式清除。一般而言，幾乎所有的有色金屬冶煉廢水都含有重金屬和其他有害物質，成分復雜，毒性強，危害大。

表1-10列出國外鋅、銅、鉛冶煉廠廢水水質。表1-11列出國內銅、鉛鋅冶煉廠廢水水質。

同一有色金屬冶煉廢水水質隨工藝方法的差別而異，即使是同一工廠也會因操作情況、生產管理的優劣而差異較大。例如，燒結法生產氧化鋁廠的廢水含堿量為78～156mg/L（以Na₂O計）；聯合法廠為440～560mg/L，但在管理水平較差的情況下，可達1000～2000mg/L。幾種不同生產工藝的氧化鋁廠的廢水水質見表1-12。

有色金屬工業廢水造成的污染主要有有機耗氧物質污染、無機固體懸浮物污染、重金屬污染、石油類污染、醇污染、酸堿污染和熱污染等。表1-13列出有色金屬工業廢水的主要污染物。表1-14列出銅、鉛、鋅、鋁、鎳五種有色金屬的主要工業污染物種類情況。

1.4.2　減排水平與差距

（1）節水減排現狀與差距

近年來，有色金屬企業，特別是有色大型冶煉企業節水減排成效顯著，行業新水用量呈下降趨勢，重復用水率有所提高，噸有色產品和萬元產值新水取用量均有下降。幾家大型鋁企業，如中鋁中州分公司、山東分公司、廣西分公司、河南分公司和云南鋁業公司都實現了工業廢水“零排放”，工業廢水全部回用，大大減少了新水用量。

據統計，14個大型重金屬冶煉企業和14個大型鋁企業噸產品和萬元產值總用水量和新水用量均有明顯下降。14個大型重金屬冶煉企業的有色金屬總產量為291.54萬噸，工業總產值為750.10億元，噸金屬產品總用水量、新水用量分別為550.87m³和91.78m³；萬元產值總用水量、新水用量分別為214.10m³和35.68m³。

14個大型鋁企業年產電解鋁180.88萬噸，氧化鋁679.77萬噸，工業總產值466.30億元。噸產品（電解鋁+氧化鋁）總用水量、新水用量分別為125.25m³和13.99m³；萬元產值總用水量、新水用量分別為231.18m³和25.82m³，節水減排效果顯著。主要表現在：a.工業用水循環利用率不斷提高，主要通過凈冷卻水循環、串級用水與處理回用；b.廢水治理從單項治理發展到綜合治理與回用；c.從廢水中回收有價金屬且成效顯著，但與國外相比差距較大。例如俄羅斯鋅的冶煉生產中水的循環率達93.6%，排放率為1.5%，鎳為90%，排放率為零；有色金屬加工廠為95%，排放率為零；硬質合金廠水循環率為96.8%，排放率為零。美國、加拿大、日本等有色金屬選礦廠廢水回用率均達95%～98%，大部分有色金屬冶煉廠廢水處理回用基本實現“零排放”。

根據中國有色工業協會統計，我國有色工業水的重復利用率為58.1%，其中選礦用水的重復利用率為56.6%，冶煉企業的水的重復利用率為66.6%，機修廠水的重復利用率為56.3%。我國有色金屬工業“三廢”資源化利用程度還很低，固體廢棄物利用率僅在13%左右，低濃度二氧化硫幾乎沒有利用；從工業廢水中回收有價元素，除幾個大型企業外，絕大多數企業尚屬空白，年排放未處理或未達標廢水2.7億噸以上。我國有色金屬工業“三廢”資源化利用程度低，已成為制約有色工業持續發展最突出的問題。

（2）差距分析與技術對策

①差距形成　有色金屬工業節水減排差距形成的原因有以下幾個方面。

1）當前我國有色金屬工業的快速發展主要是依靠擴大固定資產投資規模實現的。“十五”期間完成固定資產投資為2509億元，是新中國成立到2000年行業累計投資額的1.6倍。2009年電解鋁產能達2000萬噸，還有200多萬噸在新（擴）建，產能過剩嚴重，在生產過程中，消耗大量礦石資源、水資源和能源，產生大量廢水、廢氣和固體廢棄物，且未能得到有效治理和利用。據統計，有色金屬礦山年采剝廢石已超過1.6億噸；產生尾礦約1.2億噸，赤泥780萬噸，爐渣766萬噸；排放二氧化硫40萬噸以上，廢水9億噸，這些均未做到妥善處置與資源化處理。

2）產業集中度低，技術能力差，環保設施欠賬過多。統計資料表明，目前全國有色金屬工業企業接近1.6萬個，但年銷售收入3億元以上的大型企業有52個，年銷售收入3000萬元以上的中型企業424個，大中型企業合計只占企業總數的3%，且地處我國中西部山區或欠發達地區，絕大多數企業生產技術比較差，節水減排和節能降耗技術能力比較弱，環保設施欠賬多，造成污染嚴重。

3）產品結構不合理，淘汰落后設備任務重。有色金屬工業長期存在技術開發能力不強，產品結構不合理；生產分散，集中度低，集約化程度不高；過多依賴國外市場，資源儲備少，企業綜合能力弱；生產工藝設備落后，淘汰落后設備任務重；環境保護設施投資少，環保能力弱等問題。

②解決途徑與技術對策　根據國內外有色金屬工業產業現狀及發展趨勢，我國有色金屬工業在新的發展時期要適應國家節水減排和節能降耗的目標要求，必須做到以下幾點。

1）優化產品結構，提高產業集中度，增強市場競爭力。面對國內外市場的激烈競爭，實現集約化經營，提高產業集中度；依靠科技創新，淘汰缺乏競爭力的落后生產能力，是產業發展的必然選擇。當前我國有色金屬工業大而不強的一個突出表現就是生產經營高度分散、產業總體規模雖然很大，但是還沒有一家企業擁有進入全球有色金屬工業企業前10名行列的實力，對世界有色金屬工業發展的影響力薄弱。解決途徑如下。

a.依托九大資源基地發展具有綜合生產能力的有色金屬企業集團。我國有色金屬儲量主要分布在中西部地區的九大有色金屬礦產資源基地，占全國相應礦種儲量的80%以上，并具有伴生性的特點。應鼓勵同一資源基地內有色金屬企業間聯合重組，依托骨干企業，發展企業集團。實行多種金屬品種的聯產與企業重組，擴大企業規模，優化產品結構，在提升企業產業水平的同時，提高資源能源利用率，降低環境污染。

b.妥善解決有色金屬資源基地的可持續發展。為保護我國有色金屬資源，減少浪費和損失，保護環境，應堅決制止濫采亂開。對那些浪費資源，破壞和污染環境的小型采選廠和冶煉廠，堅決清理和關閉，集中優勢，合理開發，綜合利用，以妥善解決有色金屬資源基地的可持續發展。

2）推動有色金屬工業技術進步，鼓勵企業一體化經營，提高市場競爭力。當今有色金屬工業技術進步的重點：一是以先進實用技術和高新技術改造現有生產工藝設備，大力提升產業水平，解決環境污染與節水降耗問題；二是針對國民經濟發展和國防建設對有色金屬新材料的要求，大力進行科技攻關研究，以縮短與世界水平的差距；三是加強對有色金屬資源綜合利用、再生回收、節水減排與節能降耗的新工藝新設備，以及前瞻性重大科技的研究。

近年來，我國有色金屬工業改革與發展實踐表明，凡是一體化的大型企業，擁有較強的技術進步實力，對資源有效利用能力較強，在市場競爭中表現出較強的生存能力，節水減排與節能降耗成就顯著。

3）以節水減排、節能降耗為中心，適度發展。有色金屬工業是高耗能產業。我國有色金屬工業的年能源消耗總量已超過8000萬噸標準煤，約占全國能源消耗的3.5%。其中鋁工業萬元GDP能耗是全國平均水平的4倍以上。如果我國有色金屬工業繼續把擴大生產規模放在發展的首要地位，隨著產量的增長，能源消耗和污染物排放進一步增加將是確定無疑的，為實現國家控制的節水減排和節能降耗目標，一定要嚴格控制總產量，加快淘汰落后產能。今后幾年原則上應不再核準新建、改擴建電解鋁項目。嚴格控制銅、鉛、鋅、鈦、鎂新增產能。按期完成淘汰反射爐及鼓風爐煉銅產能、燒結鍋煉鉛產能、落后鋅冶煉產能和落后小預焙槽電解鋁產能。逐步淘汰能耗高、污染重的落后燒結有機鉛冶煉產能。