重金属废水电化学处理技术规范-编制说明

《重金属冶炼废水电化学处理技术规范》

团体标准编制说明

一、工作简况

1、任务来源

根据材试标字〔2021〕008号文要求，由中国科学院生态环境研究中心主编制定《重金

属冶炼废水电化学处理技术规范》（项目编号CSTMLX010000589-2021）团体标准。

2、工作过程

标准制定过程的进度和已经开展的工作内容如下：

（1）2020年10月，在北京召开了《重金属冶炼废水电化学处理技术规范》标准启动

会；

（2）2020年10月~11月，查阅国内外标准及文献，到现场进行调研；

（3）2021年4月，完成了标准草案稿；

（4）2021年10月，完成了标准征求意见稿；

（5）年月日~月日，公开征求意见；

（6）年月，完成意见汇总及标准修改；

（7）年月，完成标准审定稿；

（8）年月日，召开标准审定会。

3、国内外情况调研

3.1国内调研情况

冶金工业是经济发展的基础，是国家实力和工业发展水平的象征。它提供各种行业所需

的材料，例如机械工程，能源，化学工业，运输，建筑，航空，国防和军事。现代工业，农

业，国防和科学技术的发展不断对冶金工业提出新的要求，并为冶金学科和技术的发展做出

贡献。冶金技术的发展又为人类文明的发展提供了新的物质基础。冶金工业主要包括两大类，

其一为黑色冶金工业，也称为钢铁工业；其二为有色冶金工业。在冶金工业生产过程中会产

生大量废水。冶金工业废水按照来源及特点，可以分为酸洗废水、冷却水、冲渣废水、烟气

洗涤废水以及生产工艺中分离、凝结或溢出的废水等，其中会产生大量含重金属废水。重金

属废水排入自然界的河流、湖泊等水体后，成为自然界水体中重金属污染源，对人类和自然

界造成严重的危害。我国是冶金工业发展大国之一，因此，重金属废水排放量巨大，由此导

致的水体污染问题已经成为关注热点。

钢铁工业废水来源于生产工艺过程用水、设备与产品冷却水、设备与场地清洗水等，其

中原料厂废水和烧结过程废水主要污染物为悬浮固体及少量重金属离子；炼铁、炼钢生产废

水主要含悬浮固体及重金属离子外，还含少量氰化物、酚类、油脂、氧化铁皮等；轧钢生产

废水含悬浮固体、重金属离子氧化铁皮、等和自备电厂中高含盐废水。有色冶金工业废水主

要含有砷、铬、镉、汞、铅、镍、铜、锌等重金属成分。根据冶金工艺不同，有色冶金可以

分为如下两类，火法冶金和湿法冶金。一般来说，对于火法重金属废水而言，其主要包括设

备冲渣水、冷却水、车间清洗水以及烟气净化废水；而湿法重金属废水主要包括烟气净化废

水、湿法冶金生产过程中泄漏或排放的废水。这些废水排放量大、污染面积广、危害严重，

如果不经处理源源不断地排入自然水系，不仅浪费了可贵的可再生利用水资源，而且还污染

了水环境，使水生态环境日益恶化。因此，必须对这些重金属废水进行深度处理，使其满足

排放标准后和回用水标准，从而减少冶金企业污水排放量和新水补充量，提高废水循环利用

率，达到绿色节能发展目标。

目前，重金属废水的常用处理方法包括物化沉淀法、膜分离法、吸附法、混凝法、生物

法、化学法等等。电化学处理技术是一种不仅能产生强氧化性活性物种，同时也能在阴极利

用电子还原作用去处理废水中污染物，主要包括电化学氧化还原、电凝聚、电气浮、光电化

学氧化、内电解等方法。在重金属废水污染治理的方法中，电化学的水处理方法具有设备占

地较小，效率高等优势，越来越成为人们研究的热点。国内针对重金属废水处理虽有相关的

规定，但在重金属废水电化学处理技术方面适用性不强。

总体上，我国冶金企业有国营企业和民营企业两大阵营，国营企业基本能够做到诚实守

信、严格自律，在废水处理方面做得比较到位，基本能够按照国家的要求制定了相应的企业

标准，并认真实施，而且由于集中度较高，环境管理也比较方便，总体管理水平较高。但是，

有很多民营企业以赚钱为首位，将环境管理放在次要位置，意识非常薄弱，生产设备简陋，

环保设施缺乏。因此，为了维持长远的发展以及良好的生存环境，必须通过制定标准的方法

加以严格的治理。

对冶金企业进行调研，其废水排放大致可分为直接排放和间接排放两种。当企业处于工

业园区时，按照规定必须采取间接排放，其最终排放责任属于工业园区；但有些建厂较早的

企业处于工业园区以外，没有统一的废水处理系统，因而必须采取直接排放，其最终排放责

任属于企业自身。由于供水和废水处理都是由地方政府负责，没有全国性统一的管理办法，

各地做法不尽相同。

在间接排放的企业中，江苏、浙江、广东、重庆等地的工业园区采取了废水处理费在城

市供水时根据新水使用量直接收取，因此企业基本上都能够经过处理后全部排放到工业园区

废水系统，经过统一处理以后达标排放，这就保证了对环境带来的影响，不过，为了保证最

终废水的处理效果也必须严格控制间接排放的水质。但是，在某地区，没有采取废水处理费

在城市供水时根据新水使用量直接收取的方法，而是采取二次计量废水排放量的方法，产生

了漏洞，有极少部分企业偶尔有少排、漏排的现象，给环境带来很大的影响，极个别案例已

经在媒体曝光。可见制定标准非常迫切。

直接排放的企业大多是早期建设的老企业，生产设备落后，水处理设备更加落后，因此

废水处理问题很严重，有关部门已经要求立即关停搬迁到工业园区，这项工作也必须有标准

规范。

3.2国外调研情况

在国外，冶金生产大多集中在少数大型企业，集中度非常高，环境管理意识很强，大多

制定了非常严格的企业标准，保证了环境保护处在先进的水平。因此，我们必须借鉴国外先

进企业的做法，制定统一的团体标准，进行规范。

二、标准编制原则

1、编制原则

1符合国家及行业节能减排的相关政策；

2充分发挥标准对冶金行业环境保护的基础性作用；

3体现客观实际，发挥先进技术在环境保护方面的作用；

4鼓励企业采用先进技术和管理措施，规范环境管理，不断进行改进提高；

5标准限值制定有理有据，既要体现生产工艺、污染防治技术的先进性、安全可靠性，

又要兼顾我国的国情和经济可行性，有利于标准的实施。力求科学性、合理性、规

范性、可操作性。

2.编制本标准的目的和意义

期望通过本标准的制订、宣贯和执行，使冶金行业的生产，沿着节能方向发展，提高产

品环保水平，淘汰污染严重的企业，倒逼落后的冶金产能退出市场，促进冶金行业供给侧改

革和化解重金属过剩产能，适应国家“十三五”时期优质绿色化发展理念；并为国内外汽车、

家电、建材等企业提供高品质的重金属器件，促进出口，进一步稳定和提高我国重金属产品

的市场价值。

三、标准主要内容

1范围

本标准规定了重金属废水的废水水质要求、电化学处理工程中总体要求、工程设计、环

境保护要求、处理水质要求、分析检测要求、运行与维护要求。

本标准适用于重金属废水电化学处理。

2规范性应用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本

适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB3838《地表水环境质量标准》

GB25466《铅、锌工业污染物排放标准》

GB25467《铜、镍、钴工业污染物排放标准》

CECS92-2016《重金属污水处理设计标准》

GB13456《钢铁工业水污染物排放标准》

HJ/T212《污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准》

HJ2019《钢铁工业废水治理及回用工程技术规范》

GB50014《室外排水设计规范》

《建设项目（工程）竣工验收办法》（计建设[1990]1215号）

《建设项目环境保护竣工验收管理办法》（国家环境保护总局令第13号）

《污染源自动监控管理办法》（国家环境保护总局令第28号）

3术语和定义

下列术语和定义适应于本标准。

3.1

电化学技术ElectrochemicalTechniques

电化学处理法包括电化学氧化还原、电凝聚、电气浮、光电化学氧化、内电解等方法。

电化学法在废水处理中的应用主要包括重金属的去除与回收、生物难降解的有机废水处理、

饮用水杀菌消毒以及与其他方法的联合使用。

3.2

重金属废水HeavyMetalSmeltingWastewater

含有砷、铬、镉、汞、铅、镍、铜、锌等重金属成分的废水。

4废水水质要求

4.1重金属废水中通常含有As，Cr，Cd，Hg，Pb，Ni，Cu，Zn等重金属，应以有资质的

第三方检测单位及企业提供的实际水质水量排放数据作为设计依据。

4.2铜、镍、钴冶炼行业的废水水质水量应符合GB25467的要求。

4.3铅、锌冶炼行业的废水水质水量应符合GB25466的要求。

4.4总铬、总锌含量必须低于GB13456的要求。

4.5钢铁行业的废水水质水量应符合HJ2019的要求。

5总体要求

5.1一般规定

5.1.1重金属废水电化学处理工程的选择应遵循先进、可操作、成熟可靠、高效节能、运

行稳定等原则。

5.1.2应从重金属废水的产生节点、处理和排放全过程进行控制，未经处理的废水不应排

放或回用，尽量实现废水的减量化、无害化和资源化，提高废水的回用效率，减少二次污染。

5.1.3电化学处理工程在建设和运行中，应采取消防、防噪、抗震等措施。处理设施、构

（建）筑物等应根据其接触介质的性质，采取防腐、防漏、防渗等措施。

5.1.4电化学处理工程建设项目，除应遵循本规范和环境影响评价审批文件要求外，还应

符合国家基本建设程序以及国家有关标准、规范和规划的规定。

5.1.5废水治理设施应按照《污染源自动监控管理办法》安装污染物自动监控设备及其配

套设施，并按照HJ/T353和HJ/T355的要求进行选型、安装、调试和运行维护。

5.1.6重金属废水电化学处理技术的使用，应根据废水特性，中水回用要求，环评报告，

施工条件，维护管理的技术要求，经济性以及对周边环境影响等因素综合考虑重金属废水的

预处理，固液分离设施，过滤系统，污泥处理方式。

5.2工程选址与总体布局

5.2.1重金属废水电化学处理工程选址应符合规划要求并具有良好的工程地质条件。

5.2.2重金属废水电化学处理工程总体布置应综合考虑地形、地貌、周围环境、工艺流程、

建构筑物及设施相互间的平面和空间关系，符合GB50187的有关要求。

5.2.3工艺设备宜按处理流程和废水性质分类布置，设备、装置排列整齐合理，便于操作

和维修。寒冷地区，其室外管道和装置应保温。

5.2.4重金属污泥临时堆放场地，应采取防腐、防渗、防雨淋等措施，并符合GB18597

的规定。

5.2.5主体设施四周宜采取有效的绿化隔离措施。

5.2.6应有必要的通道，应有明显的车辆行驶方向标志，并应符合消防通道要求。

5.3工程构成

5.3.1重金属废水电化学处理工程一般包括预处理系统，电化学处理系统，固液分离系统，

过滤系统，污泥处理系统，事故应急系统，监控系统。

5.3.2废水处理构（建）筑物与设备包括：废水收集、调节、提升、预处理、电化学处理、

回用与排放、污泥浓缩与脱水和药剂配制、自动监测控制等。

5.3.3辅助工程包括：厂（站）区道路、围墙、绿地工程；独立的供电工程和供排水工程、

供压缩空气；专用的化验室、控制室、仓库、维修车间、污泥临时堆放场所等。

5.3.4废水处理站出水不通过总排口而是直接外排，应按照国家和地方的有关规定设置规

范排放口。

6工程设计

6.1设计要求

6.1.1工艺设计之前应对企业的生产工艺和生产流程进行全面了解。应对废水的来源，排

放规律，排放强度，水量进行调查。应检测分析废水的成分。

6.1.2电化学处理工艺可与物化法、生物法处理工艺有机组合。以电化学处理技术为核心

的组合工艺路线的选择应根据废水的水质特征、回用要求，排放标准，并进行技术经济方案

比较后确定。

6.1.3气候干旱，缺水的地区采用电化学处理技术处理重金属废水后，其中部分不能满足

回用要求的高盐水可利用企业自有的余热锅炉多效蒸发进行处理。在国土开发密度已经较

高、环境承载能力开始减弱，或环境容量较小、生态环境脆弱，容易发生严重污染等问题的

地区，外排水中重金属含量应按GB3838水质要求进行设计。

6.1.4重金属废水处理过程中产生的重金属污泥应优先考虑工业回收，避免二次污染的产

生。危险废物应交有资质的单位处理。污泥的临时处置场应符合GB18597的规定。

6.1.5当重金属废水的电导率值小于1000μS/cm时，应采用提高水温或投加工业用盐等方

法，保证重金属废水电导率大于1000μS/cm。

6.1.6应急处理应贯彻预防和和应急相结合的方针，并应配备相应的设备或设施。

6.2工艺路线选择

6.2.1重金属废水采用电化学处理技术工艺流程见图1。

图1重金属废水处理工艺流程

6.2.2重金属废水中若六价铬含量大于10mg/L时，应在酸性条件下投加还原性化学药剂进

行预处理，再加碱调整pH值7-8，固液分离后上清液进电化学深度处理系统。工艺流程见

图2。

图2含铬废水处理工艺流程

7环境保护要求

7.1处理过程中所产生的废水、废气、废渣、噪声及其他二次污染物的防治与排放应符合

现行的国家环境保护法和标准要求。

7.2处理过程中产生的泥饼应作为固废处理。

7.3二次污染物处理过程中分离出的各种废水应按水质污染程度的差异分类送回各个处理

单元进行再处理。

8处理水质要求

8.1当处理以后的废水间接排放至工业园区废水管网时，处理水质要求按照GB8978或相

关协议的要求排放。

8.2当处理以后的废水直接排放时，处理水质要求按照GB8978或行业、地方相关加严废

水排放标准的要求达标排放。

9分析检测要求

水质检测项目及分析化验方法应按国家相关标准执行，常规检测项目按表1进行。污染

物检测频次按照国家有关污染源检测技术规范的规定执行。

序号检测项目方法标准编号

1pH值GB6920

GB11901

2化学需氧量（COD）

CrGB11914

3悬浮物（SS）GB11901

4铁HJ/T345

5铬HJ757

6砷GB7485

7铜GB7475

8锌GB7475

9铅GB7475

10镍GB7475

11镉GB7475

12汞GB7475

10运行与维护要求

10.1一般规定

10.1.1运行和维护应符合国家现行法律法规及标准的规定。

10.1.2重金属废水电化学处理工程应建立健全规章制度、岗位操作规程和质量管理等文

件。

10.1.3废水处理由第三方运营时，运营方应具有相应等级环境污染治理设施运营能力。

10.2运行管理

10.2.1应实施质量控制，保证重金属废水电化学处理工程的正常运行及运行质量。

10.2.2运行管理应严格遵守制定的操作规程和质量管理流程文件。

10.2.3各岗位人员应严格按照操作规程作业，如实填写运行记录，并妥善保存。

10.2.4日常生产运行管理应采用连续在线监测和不定期取样化验抽检相结合的方法。

10.2.5重金属废水电化学处理各工序的运行控制指标应根据废水处理工艺确定。

10.2.6重金属废水电化学处理应在开工调试期间建立规范的日常操作参数、关键水质指标

等。

10.3设备维护

10.3.1应制定设备的日常维护、保养规章制度，定期对各处理构筑物中的设备、仪表进行

校准和维修保养。

10.3.2对于连续运转的设备，应每季度进行停机检查维护；对于间断运行的设备，应每年

进行停机检查维护；各处理单元应每年进行放空检查。设施检修时，应采取措施保障废水达

标排放。

10.4应急措施

10.4.1应编制事故应急预案（包括环保应急预案），配套相应的应急处理设施。

10.4.2发生重大安全事故时应首先保证人员的安全，提前规划工作人员的疏散通道及安全

滞留地点；应避免火灾的发生或危险品的扩散。

10.4.3产水达不到排放标准或来水超出处理范围应先送至事故池，并根据实际情况及时调

整工艺运行参数。

10.4.4重金属废水电化学处理工程发生异常情况或重大事故，应及时分析，启动应急预案。

10.4.5应设置危险气体和危险化学品的应急控制与防护设施。

四、与有关的现行的方针、政策、法律、法规和强制性标准的关系

本标准制定符合现行的方针、政策、法律、法规，符合国家和地方关于严格开展环境保

护方面各种规定的要求。

另外，本标准旨在针对冶金行业的重要用废水处理提出了一项旨在严格管理、科学运行，

指导企业进行采取环境保护措施的标准规范，可以促进行业绿色、低碳、可持续发展，与《国

家标准化体系建设发展规划（2016-2020年）》提出的重点领域和重大工程中关于环境保护

等内容非常契合。

五、标准水平建议，预期的社会经济效果

本标准达到国际领先水平。

通过本标准的推进，可以进一步推进冶金工序的节能降耗，指导企业深严格控制废水产

生、科学进行废水处理、不断采用先进处理技术，达到减少污染物排放、保护环境，确保可

持续发展的目的。社会效益非常显著。

六、意见处理

七、贯彻标准的要求和措施建议（包括组织措施、技术措施、过渡办法等内容），

根据国家经济、技术政策需要和该标准涉及的产品的技术改造难度等因素提出

标准的实施日期的建议

本标准的制定实施可缓解现有冶金企业的环境管理粗放，与国家环境保护相关政策要求

不适应的问题，虽然对于极少数企业而言会增加短期投资和生产成本，但这是环境保护必不

可少，是关系到可持续发展的战略措施，即使有短期的困难，也要克服。对于极个别污染严

重又不愿意进行改进的企业，应该果断予以淘汰，才能保证市场竞争的规范化，严守优胜劣

汰的基本准则。建议本标准由各级人民政府的工业和信息化行政主管部门负责监督实施。

标准编制工作组

《重金属冶炼废水电化学处理技术规范》

团体标准编制说明

一、工作简况

1、任务来源

根据材试标字〔2021〕008号文要求，由中国科学院生态环境研究中心主编制定《重金

属冶炼废水电化学处理技术规范》（项目编号CSTMLX010000589-2021）团体标准。

2、工作过程

标准制定过程的进度和已经开展的工作内容如下：

（1）2020年10月，在北京召开了《重金属冶炼废水电化学处理技术规范》标准启动

会；

（2）2020年10月~11月，查阅国内外标准及文献，到现场进行调研；

（3）2021年4月，完成了标准草案稿；

（4）2021年10月，完成了标准征求意见稿；

（5）年月日~月日，公开征求意见；

（6）年月，完成意见汇总及标准修改；

（7）年月，完成标准审定稿；

（8）年月日，召开标准审定会。

3、国内外情况调研

3.1国内调研情况

冶金工业是经济发展的基础，是国家实力和工业发展水平的象征。它提供各种行业所需

的材料，例如机械工程，能源，化学工业，运输，建筑，航空，国防和军事。现代工业，农

业，国防和科学技术的发展不断对冶金工业提出新的要求，并为冶金学科和技术的发展做出

贡献。冶金技术的发展又为人类文明的发展提供了新的物质基础。冶金工业主要包括两大类，

其一为黑色冶金工业，也称为钢铁工业；其二为有色冶金工业。在冶金工业生产过程中会产

生大量废水。冶金工业废水按照来源及特点，可以分为酸洗废水、冷却水、冲渣废水、烟气

洗涤废水以及生产工艺中分离、凝结或溢出的废水等，其中会产生大量含重金属废水。重金

属废水排入自然界的河流、湖泊等水体后，成为自然界水体中重金属污染源，对人类和自然

界造成严重的危害。我国是冶金工业发展大国之一，因此，重金属废水排放量巨大，由此导

致的水体污染问题已经成为关注热点。

钢铁工业废水来源于生产工艺过程用水、设备与产品冷却水、设备与场地清洗水等，其

中原料厂废水和烧结过程废水主要污染物为悬浮固体及少量重金属离子；炼铁、炼钢生产废

水主要含悬浮固体及重金属离子外，还含少量氰化物、酚类、油脂、氧化铁皮等；轧钢生产

废水含悬浮固体、重金属离子氧化铁皮、等和自备电厂中高含盐废水。有色冶金工业废水主

要含有砷、铬、镉、汞、铅、镍、铜、锌等重金属成分。根据冶金工艺不同，有色冶金可以

分为如下两类，火法冶金和湿法冶金。一般来说，对于火法重金属废水而言，其主要包括设

备冲渣水、冷却水、车间清洗水以及烟气净化废水；而湿法重金属废水主要包括烟气净化废

水、湿法冶金生产过程中泄漏或排放的废水。这些废水排放量大、污染面积广、危害严重，

如果不经处理源源不断地排入自然水系，不仅浪费了可贵的可再生利用水资源，而且还污染

了水环境，使水生态环境日益恶化。因此，必须对这些重金属废水进行深度处理，使其满足

排放标准后和回用水标准，从而减少冶金企业污水排放量和新水补充量，提高废水循环利用

率，达到绿色节能发展目标。

目前，重金属废水的常用处理方法包括物化沉淀法、膜分离法、吸附法、混凝法、生物

法、化学法等等。电化学处理技术是一种不仅能产生强氧化性活性物种，同时也能在阴极利

用电子还原作用去处理废水中污染物，主要包括电化学氧化还原、电凝聚、电气浮、光电化

学氧化、内电解等方法。在重金属废水污染治理的方法中，电化学的水处理方法具有设备占

地较小，效率高等优势，越来越成为人们研究的热点。国内针对重金属废水处理虽有相关的

规定，但在重金属废水电化学处理技术方面适用性不强。

总体上，我国冶金企业有国营企业和民营企业两大阵营，国营企业基本能够做到诚实守

信、严格自律，在废水处理方面做得比较到位，基本能够按照国家的要求制定了相应的企业

标准，并认真实施，而且由于集中度较高，环境管理也比较方便