電鍍生產過程中需(xū)要(yào)使用大量的水來清洗鍍件(jiàn),因此會(huì)產生大量的廢水。電鍍廢水治理是電(diàn)鍍企業環保工作的重要環節。
2008 年環保部發布的《電鍍汙染物排放(fàng)標準》(GB 21900–2008)規定了20 個廢水汙(wū)染物指標(包括要求在車間或生產設施廢水排放口監測的總鉻、六(liù)價鉻、總鎳、總鎘、總(zǒng)銀、總鉛、總汞等 7 個指標和在總排口監測的總銅(tóng)、總鋅、總鐵、總鋁(lǚ)、pH、懸(xuán)浮物、化學需氧量、氨氮、總氮、總磷、石油類、氟化物、總氰化合物等 13 個指標)的排放限值要求(qiú)。
2017 年1月(yuè)1日起施行的《最高人民法院、最高人民檢察院關於辦理環境汙染刑事案件適用法律若幹問題的解釋》(法釋[2016]29 號)進一步加大了對破壞生態環境行為(wéi)的司法打擊力度,規(guī)定“排放、傾倒(dǎo)、處置含鉛、汞、鎘、鉻、砷(shēn)、鉈、銻的汙染物,超過國(guó)家或者地方汙染物排放標(biāo)準三倍以上”、“排放(fàng)、傾倒、處(chù)置含鎳、銅、鋅(xīn)、銀、釩、錳、鈷(gǔ)的汙染(rǎn)物,超過國(guó)家或者地方汙染物排(pái)放標準十倍以上的” 、“二年內(nèi)曾因違反國家規定(dìng),排放、傾倒、處置有放射性的廢物、含傳染病病原體的廢物、有毒物質受過兩次以上行政處罰,又實施前列行為的”等情(qíng)形應當認定為“嚴重汙染環(huán)境”。
這些情形與電鍍企業生產排汙息息(xī)相關,電鍍(dù)企業的汙染物排放達標與否顯得尤為重(chóng)要。筆者近年來走訪了大量電鍍企業、園區以及環境管理部門,較為深入地了解該行業汙染物排放的達標情況。
通過分析電鍍企業易超標排(pái)放的(de)汙染物因子(zǐ),探討影響穩定達標排放的因素,提出相應的對(duì)策和建(jiàn)議,以期為電鍍企業達標排放和環境管理提供參考。
電鍍廢水(shuǐ)易超標排放的(de)汙染(rǎn)物
通過與電(diàn)鍍企業、地(dì)方環保部(bù)門交流以及文(wén)獻調研,電(diàn)鍍企業易超標的汙(wū)染物主要是總鎳、總銅、總鋅、總鉻、化(huà)學需氧量、氨氮、總磷、總氰化物等指標。
一、典型市縣電鍍企業監測超標的情況(kuàng)
根據(jù)在我國(guó)東部某縣調研獲得的(de)當地電鍍(dù)企業廢水達標(biāo)排(pái)放情(qíng)況進行分析(見表 1),電鍍企(qǐ)業的超(chāo)標因子主要集中在(zài)總銅、總鋅、總(zǒng)鉻和總鎳。
二、超標排放處罰案例
近幾年電鍍企業(yè)超標(biāo)排放的相關事件中涉及的超標因子包括氨氮、化學需氧量、總鋅、總銅等指標,這些事件均屬於有汙染(rǎn)治理設施(shī)企業出現超標的情形,並非廢水直排或僅簡單(dān)處理的(de)非法電鍍企業(yè)排放事件。
影響汙染物穩定達標排(pái)放的(de)主要因(yīn)素
電鍍(dù)生產(chǎn)易超標的汙染物按理化性質可分為金屬和非金屬兩大類,總銅、總鋅、總鉻和總(zǒng)鎳(niè)屬於金屬類汙染物指標,化學(xué)需氧量(liàng)、氨氮、總磷、總氰化物等屬於非金屬類汙染物指標,同一大(dà)類的汙染物由於理(lǐ)化性質相近,導致超標(biāo)的原因相似。
另外,各類汙染物的達標穩定性除與其本身特性有關之外,還受一些外部因素(sù)(如技術因素和(hé)管理因素)的影響。
一、影響金屬類汙染物穩定達標的因素
電鍍生產使用的原輔料(liào)較多,除使用鍍種對應的金屬鹽外(wài),還使用了大量無機和有機材料(liào),其中包括無機(jī)配位劑與有機配位(wèi)劑(jì),常見(jiàn)的無機配位劑有氰根、焦磷酸根、多磷酸根、氨(ān)等,有(yǒu)機配位劑主要包括有機酸、有機膦和胺三類,這些配(pèi)位劑會與金屬離(lí)子形成溶(róng)解(jiě)態的配合物。
含溶(róng)解態配合物的電鍍廢水僅用普通化學沉澱法處理的效果有限,需先采用氧化、酸化水解等方法去除配位劑,使得金屬離子遊離在(zài)溶液中後,再添加(jiā)化學沉澱劑進行(háng)沉澱。
有的電鍍企業(yè)或園(yuán)區目前仍采(cǎi)用單一的化學沉澱法來處(chù)理電鍍廢水,無去除配(pèi)位劑的破(pò)絡環節,或是有破絡環節但破絡不徹底,這(zhè)些因素均會造成鎳、銅、鋅等金屬
離子存在於溶解態的配合(hé)物中,難以通過化學(xué)法沉澱去除,從而導致出(chū)水超標。
另外,氫氧化鋅、氫氧(yǎng)化鉻(III)等屬於兩性氫氧化物,若 pH 調節不當(過高(gāo)或過低),均會造成沉澱不完全,影響去除效果。
二、影響非金屬類汙染物穩定達標的因素
電鍍前處理、電鍍過程、電鍍後處(chù)理等環節均會產生有機汙染(rǎn)物,廢水中這些有機汙染物的含量通常反映為化學需氧量。
電鍍廢水中的有機(jī)汙(wū)染物種類(lèi)多(duō),不少都是難降解的,可生化性差,常規單一的(de)AO(厭(yàn)氧/好氧)法、A2O(厭氧/缺氧/好氧)等方法的處理效(xiào)果有限。
同(tóng)時,電鍍廢水中存在的還原性(xìng)無機化合物會產生“假性化學需氧量”,導致化學需氧量升高。
電鍍生(shēng)產輔料中使用硝酸較多,因此電(diàn)鍍廢水(shuǐ)中的硝酸鹽(yán)含(hán)量一般較高。
高含量硝酸鹽的存在會抑製好氧池內氨氮的硝化反應,若有機碳源不充足,微生物更無法進行硝化反應,導致氨(ān)氮的去除效(xiào)果較差。
此外,電鍍廢水處理常常采用聚丙烯酰胺(PAM)作為絮凝(níng)劑(jì),但(dàn) PAM 在絮凝過程(chéng)中會釋(shì)放(fàng)出部分無機銨鹽,也會導致電(diàn)鍍廢水中氨(ān)氮升高。
廢水中的氰根易與金屬離子形成配(pèi)合態的氰化物(wù),若破絡不徹底,氰化(huà)物易超標。
電鍍輔料中會(huì)使(shǐ)用次磷酸鈉,次磷酸鹽難以直接通過常(cháng)規化學沉澱法去除,需要被氧化為正磷酸鹽後才易於化學沉澱。
電鍍企業往往未設置氧化(huà)含磷(lín)廢水的(de)處理環節,次磷酸鹽未被有效去除,故出水(shuǐ)總磷易超標。
另外值得注意的是(shì),目前無論是環境監管部門還是企業主,都認為(wéi)電鍍(dù)生產的特征汙染物是重金屬汙(wū)染物(wù),側重於治理電鍍廢水中的重金屬汙染物,放鬆(sōng)了對非(fēi)金屬(shǔ)類汙染物的(de)控製,在廢(fèi)水監測方麵往(wǎng)往存在選擇性,企業自測和環(huán)保部門監(jiān)督性監測多以(yǐ)監測重金屬汙染(rǎn)物為主,非金屬汙(wū)染物的監測頻次遠低於金屬(shǔ)汙染物。
自我管理(lǐ)和外部監管的(de)放鬆影響了非金屬類汙染物的達標穩定性。
三、影響達標(biāo)穩定性的外部因素
1 技術因素
① 生產工藝的“清潔”狀況
近年來國家和相關省份大力推進電鍍清潔生產工藝技(jì)術改造,企業原輔材料的(de)“綠色”程度、工藝技術的清潔化程度、廢水資源化回收利(lì)用的開展情況等,都成為了決定電鍍(dù)廢水(shuǐ)排放能否達標以及影響達標穩定性的(de)重要因素。
手工生產線(xiàn)的槽液帶出量多,槽液存在跑、冒、滴、漏現(xiàn)象(尤其是在老舊企業中),有價金(jīn)屬在線(xiàn)回收(shōu)未做到位等情況,均(jun1)影響廢水達標穩定性。
② 治汙環節的自動化控製水平
自動化控製水平越高,達標穩定性越有(yǒu)保障。部分企業(yè)的生產過(guò)程中,藥劑的投(tóu)加由操作人員根據經驗來(lái)確定,並且(qiě)是手工或半自(zì)動操作,有一定的盲目性和滯後性,難以將治理效果與工藝調控聯動起來。
③ 汙染治理工藝的針對性(xìng)
電鍍廢水種類繁多,可分(fèn)成不同類的廢水分別收集,分別處理。
廢水處理方法有物理法、化學法和生物法,每種方法又分別有(yǒu)多種處理技術。廢水水質不同,處理技術可能不(bú)同。很多企業在選取(qǔ)治理(lǐ)技術時針對性不強,因此難以保證出水(shuǐ)達標。
2 管理(lǐ)因素
① 管理製度的完善程度(dù)
汙染治理設施(shī)的良好運行離不開(kāi)健全和完善的管理製度。
設備(bèi)管理、工(gōng)藝管理、水質分析、人員培訓考核等是(shì)運行(háng)管理製度的組成內容,都不能忽視。
② 運營人員的專業程度
電鍍(dù)企業廢水處理的專業性較強,需配備專業的技術人員、專業的設備操作管理人員和專業(yè)的水質分析檢測人員。
但事實上部分電鍍企業的運營人員的專(zhuān)業技能水平較低,難以確保廢水汙染治理設施的(de)正常有效運轉。
甚至有(yǒu)些運(yùn)營人(rén)員缺乏最基本的環(huán)保(bǎo)意識和環保知識,易出現將應作為危廢外運處置的廢槽液排放到電鍍廢(fèi)水處理設施中的違規操作。
③ 監測的到(dào)位程度
環境監測是判斷(duàn)達標有(yǒu)效性和修正達標情況的重要依據。
很多企業的監測主(zhǔ)要依靠地方(fāng)各(gè)級環境監測站的(de)外部監測,開展自行監測的(de)企業數量不多且監測指標不全,企業在不知(zhī)處理情況和(hé)效果的情況下進行生產,很難(nán)保證廢水排放(fàng)的(de)穩定達標。
實現穩定達標排(pái)放的對策建議
一、加強廢(fèi)水治理精細化設計和管理
有條件的電鍍(dù)企業或園區應對廢水實行分流(liú)收集、分質處理。一般來說,可分為以(yǐ)下類型(xíng)進(jìn)行收集:
(1)需進行預處理而不能與其他廢水混(hún)合的廢(fèi)水(shuǐ),包(bāo)括含氰廢水、含鉻廢水;
(2)有回(huí)收利用價值的廢水,如含鎳廢水(shuǐ)、含金(jīn)廢水、含銀廢水;
(3)前處(chù)理廢水;(4)混(hún)排廢水,或者叫綜合廢水;
(5)清洗水(shuǐ)。分流收集後,針對不同(tóng)廢水的水質特點和執行(háng)的排放標(biāo)準,選取合適的工藝技術(shù),《電鍍廢水(shuǐ)治理工程技術規範》(HJ 2002–2010)、《電鍍汙染防治最佳可行技術指南(試行)》(HJ-BAT-11)、《電(diàn)鍍廢水治理設計(jì)規範》(GB 50136–2011)等規(guī)範(fàn)指南可供參考。
另外,要規範車間排水。對於含電鍍車間的企業,非電鍍車(chē)間的廢水不得混入(rù)電鍍廢水處理係統。
二、淘汰(tài)落後工藝(yì)和設備
根據《產業結構調整指導目錄》(2011 年本,2013 年修正)和《電鍍行業規(guī)範條件》,應淘汰的落後工藝、裝(zhuāng)備和(hé)產品包括:含氰沉鋅,氰(qíng)化電鍍工藝(氰化金鉀電鍍金及氰化亞金鉀鍍金,銀、銅基合金及預鍍銅打底(dǐ)工藝暫緩淘汰),鍍(dù)層(céng)在鉻酸酐質(zhì)量濃度為 150 g/L 以(yǐ)上的(de)鈍化液中鈍化的工藝,在(zài)生產(chǎn)過(guò)程產生和排放含(hán)有汞元素的蒸氣或廢水的工藝或產品,加(jiā)工過程中(zhōng)使用和排放廢水中含有(yǒu)鎘元素的用於民品生產的工藝和產品(船舶及彈性零件(jiàn)除外),加工過程中使(shǐ)用(yòng)和排放廢水中含(hán)有鉛元素的用於電(diàn)子和微電子電(diàn)鍍(dù)生產的工藝和產品(國家特殊項目除外),僅有一個且無噴(pēn)淋、鍍液回收等措施的普通清洗槽,磚砼結構槽體。
三、實施清潔生產改造
依法實施強製性清潔生產審核,促進中高費方案的(de)落實,逐步提高清潔生產(chǎn)水平,參照《電鍍行業清潔生產評價指標體係》,達到清潔生產 I 級(國際清潔(jié)生產領(lǐng)先水(shuǐ)平)或 II 級(國內清潔生產先進水平)。提高機械化、自動化程(chéng)度(dù),品(pǐn)種單一、連續性生產的電鍍企業的自動生產線、半自(zì)動生產線應達到 70%以(yǐ)上。
安裝用水計量裝置,將水(shuǐ)洗槽改(gǎi)為二級或三(sān)級逆(nì)流(liú)清洗槽,配備噴淋或(huò)噴霧水洗等節水裝置,安裝槽邊水回(huí)收裝置。
推廣采(cǎi)用低鉻、三價鉻鈍(dùn)化等有毒原輔料替代工藝(yì)。
四、提升環境管理水平
健全企業環保製度,配備有相應專業技能的環保技(jì)術人員,並加強業務培訓與交流。
對照執行的排放標準,定期開展(zhǎn)全指標(biāo)監測,加強企業自身達標排放的控製。
采用集中式(shì)汙水處理的電鍍園區應加強對上遊來水水質的控製,保證上遊來水的(de)水質在園區集中(zhōng)汙水設施的可接(jiē)受範圍(wéi)內。
另外,可通過成立業主委員會、出台園區管理辦法等方式來(lái)規範園區的管理,采用加強監管、處罰等(děng)措施(shī)來提(tí)高企業的管理水平,杜絕混排、偷排、超排等行為(wéi)。