随着钢铁工业的发展，每年我国钢渣的排放量巨大，其综合利用关系到环境友好型企业的建设。目前，钢渣的利用率仅为10%，大量以固废的形式堆弃，不仅占用了宝贵的土地资源，钢渣风化后的粉尘和碱性物质还将对生态环境存在潜在污染危害。因此，综合、合理、有效利用钢渣处理废水的研究，将达到“以废治废，废物回用”的目的，具有良好的环境效益、经济效益和社会效益。

　　目前，钢渣在氮磷废水、金属离子废水、染料废水、焦化废水、有机废水等领域取得了较好的处理效果，其对水体污染物的去除主要有吸附和沉淀两种方式。然而，将钢渣制成工业化吸附剂仍存在诸多需要解决的问题，主要有如何生产出粒度适宜、性能均匀的吸附剂产品，如何避免在粉磨过程中因破坏原有孔隙导致吸附效果下降，如何能在液态下对其进行直接造粒等。钢渣吸附剂的工业化应用会扭转我国钢渣利用率低下的不利局面。

　　钢渣在各类废水处理中的应用

　　钢渣是在高温下经过冶炼所形成的，缓慢冷却后呈块状，一般为深灰、深褐色。钢渣的矿物组成与钢渣的化学成分有关，特别是取决于钢渣的碱度。从成分来看，钢渣主要由Ca、Mg、Al、Fe、Si等的氧化物组成，具有较大的比表面积和较高的孔隙率。钢渣性质稳定，不易形成二次污染，具有易分离操作、廉价易得的优势，是一种非常有应用前景的吸附剂。

　　对氨氮废水的处理。氮元素在水中的主要存在形式是铵离子（NH4+），是引发水体富营养化的重要污染物。传统吸附剂活性炭的高成本和短寿命限制了其广泛应用，因此在对氨氮废水处理中，研发廉价高效的吸附剂是当前研究的热点。

　　改性钢渣处理氨氮废水的作用机理为表面吸附，影响其吸附效率的因素由大到小依次是氨氮初始质量浓度、钢渣粒度、改性方法、溶液pH值（氢离子浓度指数）和吸附时间。氨氮去除率随着氨氮初始质量浓度的升高而降低，随着钢渣粒径的减小而升高，随着废水pH值的升高而升高，吸附速率较快，在短时间内就能达到吸附平衡。因此，高温改性钢渣较适用于处理低浓度中偏碱性的氨氮废水，选用粒径随实际情况而定。

　　对含磷废水的处理。磷是水体富营养化的关键元素之一，排入湖泊和河流的含磷废水会诱发水体的富营养化，对生态造成严重破坏，近年来他们开始研究改性钢渣处理含磷废水，取得了较为理想用的处理效果。

　　钢渣除磷主要有两种方式：吸附作和化学沉淀。当pH<7时，钢渣的除磷作用主要表现为铁系或铝系氧化物对磷的吸附作用；当pH≥7时，钢渣的除磷作用主要表现为氧化钙或氧化镁与选矿废水中磷酸二氢根离子或磷酸氢根离子的沉淀作用。

　　与普通钢渣相比，改性钢渣的除磷能力显著提高，且适用的废水pH值范围更广。钢渣颗粒经过碱改性后，表面粗糙程度变大，产生大量的裂缝和孔洞，孔径变小，但孔容和比表面积显著增大，表明碱改性有利于提高钢渣颗粒对磷酸盐的吸附作用。煅烧温度和煅烧时间对优选改性钢渣颗粒吸附水中磷酸盐也有显著影响。钢渣对磷的等温吸附过程为优惠型吸附，吸附速率主控过程为液膜扩散和颗粒内扩散同时并存。

　　对金属离子的处理。

　　含铬废水。含铬废水主要来自制革、电镀、印染和化工行业。铬对人体的毒害主要是引起病变，导致癌变甚至死亡，土壤中过量的铬将抑制作物的生长。近几年钢渣被广泛用作处理废水的吸附剂，固化后的钢渣可以填埋处置或作为普通建材。

　　钢渣吸附Cr6+的机理主要是先将Cr6+还原为Cr3+，一部分Cr3+被钢渣直接吸附，一部分生成沉淀，还有一部分Cr6+和还原后的Cr3+通过化学键的作用与铁锰氧化物结合，被包裹在钢渣内部。

　　含镍废水。镍的用途广泛，价格昂贵，含镍废水会对环境造成污染，危害人类健康。基于钢渣具有碱度高，机械强度大，多孔结构和较强的吸附能力等特点，钢渣对阳离子的吸附容量远远大于对阴离子的吸附容量，其吸附模式属于离子交换，对重金属离子具有一定的吸附选择性。采用钢渣处理含镍废水，可以达到“以废治废”的效果。

　　研究结果显示，钢渣粒径、吸附时间、吸附剂用量、转速、溶液pH值对吸附效率均有影响。采用钢渣对酸性含镍废水进行中和及吸附处理，处理后出水的镍浓度、pH值指标均达到国标排放要求，处理过程主要包括钢渣中水溶性碱性物质的溶解、镍沉淀生成和沉淀在钢渣表面吸附等3个方面。

　　含锌废水。镀锌废水中含有大量残留的锌离子，直接排放会对环境和生物体的安全造成很大的威胁。目前，处理这类废水应用较多的方法是物化法和生物法，鉴于钢渣已经在处理重金属离子如镍、铬、砷等取得了很好的效果，对处理含锌废水也有潜在的应用前景。

　　研究结果显示，当钢渣用量较少时，钢渣的粒度越小，锌的去除率越高；随着钢渣用量的增加，锌的去除率显著上升；当pH值在4~14范围内时，钢渣对锌保持较高的去除率；钢渣对锌的去除率随着振荡强度的增加而上升；温度对去除率的影响不大。

　　对染料废水的处理。纺织印染行业是重污染行业，分散染料、还原染料、硫化染料、冰染料和分子量较大的部分水溶性染料废水都可以采用混凝法进行脱色处理，其效果较好。对于分子量较小的水溶性染料，如酸性、活性、阳离子型等的染料废水，由于其亲水性强而难以从废水中直接分离。近期，利用钢渣对染料废水的处理研究有了显著进展。

　　在对模拟品红废水的处理研究中，一些研究人员以钢渣为吸附剂，探讨了钢渣粒径、吸附时间、吸附剂用量、转速、温度对吸附效率的影响。结果表明，钢渣的合适粒径为100目，吸附碱性品红的平衡时间为45分钟，向100毫升碱性品红溶液里投加1克的钢渣，对碱性品红的去除率可达到98%以上，合适的震荡速度为150转/分钟，升温不利于吸附。

　　对焦化废水的处理。目前，焦化废水经过一级物化处理和生化处理之后，残余的有机物结构复杂，微生物难以再降解，导致生化出水的COD（化学需氧量）和色度超标。所以，焦化废水一般都需要进行深度处理。深度处理方法一般采用化学氧化法、混凝法和吸附法。化学氧化法投资和运行费用高，应用难度大；混凝法中大多混凝剂对色度和COD的去除效果较差；利用活性炭的吸附法是目前应用最多的深度处理方法，但是活性炭再生困难，导致成本增加。因此，寻找廉价易得的吸附材料是焦化废水深度处理中亟待解决的问题。

　　当利用钢渣过滤深度处理经生化处理后的焦化废水时，钢渣能够吸附废水中的部分难生化降解的大分子有机物，有效降低废水的色度和COD。实验结果显示，过滤速度和pH值对处理效果有明显的影响，流速小时，废水与钢渣接触时间长，处理效果好，废水偏碱性能提高处理效果。

　　对有机废水的处理。苯酚等酚类物质在工业、农业、国防、医药等方面有着广泛的应用，含酚废水是一种污染范围广、危害性大的工业废水。含酚废水目前主要的处理技术有萃取法、吸附法、化学沉淀法、化学氧化法和生化法等。其中，吸附法以其高效、快速、易操作的优点引起人们越来越多的关注。

　　利用钢渣处理苯酚废水，目的在于寻找处理苯酚废水的一种有效方法和钢渣综合利用途径，其吸附机理以表面吸附为主。在实验研究中，采用恒温振荡的方法，考察钢渣粒径、吸附温度、振荡速度、溶液pH值、溶液初始浓度对苯酚去除率的影响，钢渣对苯酚的吸附一般在40分钟即可达到吸附平衡，钢渣对苯酚的吸附模型能同时较好地符合Langmuir和Freundlich吸附等温线。

　　钢渣吸附工业化需解决的问题

　　钢渣虽然是炼钢产生的废渣，但其实是一种较好的环保吸附材料，具有吸附效果好、适应范围广、易于固液分离等众多优点，在处理氮磷废水、金属离子废水、染料废水和焦化废水等方面发挥着重要的作用，不仅解决了钢渣堆积问题，也解决了环境污染问题，有利于实现钢渣的减量化、资源化、无害化，值得深入研究。在钢渣的综合处理方面，应不断开发钢渣综合利用的新方法，推广钢渣处理和综合应用的新成果，使其拥有更广阔的应用前景。

　　截至目前，钢渣作为废水处理吸附剂的工业化开发和应用未见报道。总结研究和实践成果，钢渣吸附剂的工业化尚有一些问题需要解决。

　　首先，钢渣中含有少量的铁，导致钢渣脆性下降，韧性加强，若利用常规破碎技术既费时又耗能，会导致产品粒度不均匀，有不少会过磨，粒度较难控制，很难生产出粒度适宜、性能均匀的吸附剂产品。

　　其次，钢渣经过粉磨处理，不但不能产生疏松多孔的产品，而且还会破坏原有的孔隙，从而导致吸附效果下降。

　　最后，钢渣吸附剂的开发关键，在于考虑如何能在液态下对其进行直接造粒。目前，水淬钢渣在工艺上日趋成熟，可能为此提供一些解决的思路。