Чёрная металлургия является одним из крупнейших потребителей воды. В настоящее время на её долю приходится до 15% общего объёма промышленного водопотребления, при этом большая часть воды расходуется на охлаждение продукта, печей и машин.
Основные технологические процессы предприятий чёрной металлургии представлены цехами: аглофабрик; доменного производства; сталеплавильными цехами (мартеновскими, конвертерными, электроплавильными); цехами горячей и холодной прокатки.
Эти производства имеют оборотные циклы водоснабжения. Объём оборотных систем по заводам составляет до 98%. Образующиеся сточные воды оборотных циклов загрязнены в основном взвешенными веществами (в среднем от 100 до 10000 мг/л). Вода от горячего проката, кроме того, содержит масло (10-1000 мг/л).
Сточные воды холодного проката содержат применяющиеся в процессах смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) в виде эмульсии и мелкодисперсные механические примеси, потому система их очистки включает физико-химические методы с использованием реагентов.
Технологическое металлургическое производство включает также травильные цехи, от которых образуются сточные воды, представляющие отработанные травильные растворы и промывные воды, для очистки которых применяются нейтрализация, ионный обмен, электрохимическая очистка и др.
Заводы полного металлургического цикла включают коксохимическое производство, в котором образуются фенольные, аммиачные сточные воды, в которых, кроме того, содержатся мелкодисперсные взвешенные частицы. Сточная вода может содержать сульфиды, цианиды, сульфаты, хлориды, смолы, масла; pH изменяется от 6 до 9. Очистка сточных вод коксохимического производства производится механическими, физико-химическими и биохимическими методами. После биологической очистки вода часто отводится на городские очистные сооружения. Для возврата в оборотные системы требуется применение методов глубокой доочистки и методов обессоливания, что значительно увеличивает стоимость очистки.
Сточные воды агломерационных фабрик образуются при очистке отходящих газов, гидросмыве и гидротранспорте, мойке оборудования. Загрязнения сточных вод, представленные взвешенными веществами и солями (преимущественно кальция), способны откладываться на стенках трубопроводов, изменяя их пропускную способность и приводя к необходимости замены участков трубопроводов.
Наиболее опасными в санитарном отношении являются сточные воды, образующиеся в травильных цехах. При этом на 1 т литья образуются 0,5 м отработанных травильных растворов температурой до 80°С, содержащих 30-100 г/л свободной серной кислоты, 100-300 г/л железного купороса, а также 3 м промывных вод с концентрацией кислоты до 0,6-0,8 г/л и солей железа до 2,5 г/л.