【摘要(yào)】電鍍行業產業(yè)升級是經濟在招手,環境在呼喚的必然結果,其核心是要搞好電鍍集中區的廢水處理,因(yīn)此對入住集中區的企業首先(xiān)要按清潔生產的要求進行審(shěn)核(hé),同時要認真(zhēn)剖析集中區電鍍廢水的特(tè)點(diǎn),運用循環經濟的(de)理念對不同電(diàn)鍍廢水進行分類(lèi)收集,采用最佳(jiā)的(de)廢水處理技術,並根據“集散控製模式”進行處理,隻有這樣廢水才能達到回用的理想效果。
【關鍵詞(cí)】電鍍行業產業升級、電鍍集中區、廢水處理技術和回用、循環經濟
電(diàn)鍍是金屬表麵處理的“美容師”,它可在各種基材上獲得功能(néng)性、裝飾性和(hé)防護性良好的金屬膜層,其產品無處沒有,無(wú)論是在什麽領域,也無論是在人們(men)衣(yī)食住行的哪個方(fāng)麵、甚至在你身上(shàng),都(dōu)可找到電鍍成(chéng)果的閃光(guāng)點。因此,電鍍在國民經(jīng)濟建設中有著舉足輕重的地位,是絕大多數行業在生產過程中不可缺少(shǎo)的重要組成部分,也是無法用其它工藝所能取(qǔ)代的。但是電鍍在給人(rén)們帶來美好產品的同時,卻又以(yǐ)嚴重汙染環境而著稱,電(diàn)鍍是汙染大戶、用(yòng)水大戶、電鍍汙染(rǎn)無處不在、哪裏有電鍍哪裏就有汙染,這已是不言而喻的事實。尤其是近(jìn)幾年,我國東南沿海各(gè)省和內地一些大城市、電鍍產業發展(zhǎn)很(hěn)快,都在隨著當地經濟建設和招商引(yǐn)資步伐的加快而加快,電鍍加工的範圍也在不斷擴大,正因為此,電鍍(dù)對環(huán)境造成(chéng)的汙染更加(jiā)引起(qǐ)了各級政府的高度重視(shì),許多省市經(jīng)委、經貿委和環保局都提出(chū)了要嚴格控製重金屬對環境的汙染、對電鍍行業要結合產業(yè)結構的調整,搞(gǎo)電鍍集中區建設,其目的(de)就是要對電鍍行業(yè)進行整治、要把分散在各地的電鍍廠、點有條件、有計劃地集中到一起,實行生(shēng)產與治汙分離,讓廢(fèi)水分類收集、分質處理,把電鍍集中(zhōng)區打造成技術領先、設備先進、鍍種齊全、環保一流的電鍍服務加工(gōng)休係。這是電鍍行業搞(gǎo)好清潔生產、進一步走好“節能、降耗(hào)、減汙、增(zēng)效”的(de)可持續發展之路,是經濟在招手、環境在呼喚的必然結果。
那怎樣搞好電鍍集中區的建設呢,在這個問題上我們考慮最(zuì)多的是電鍍企業集中後(hòu),電鍍(dù)廢水、廢氣(qì)和危險固(gù)廢究(jiū)竟該怎樣(yàng)處理,尤其是電鍍廢水究竟該怎樣處理,這(zhè)個問題是電(diàn)鍍(dù)行業在(zài)產(chǎn)業升級中、事關電鍍集中區建設成(chéng)敗的關鍵,否(fǒu)則電鍍集中區將成為望而生畏的“汙染集中的(de)隔離區(qū)”。下麵我們(men)想談談自己的膚淺看法,供有關領導、部門和同行參考(kǎo)。
一、要認真分析電鍍(dù)集中區內電鍍廢水的特點
我們十分清楚:電鍍企業集中後,一是鍍(dù)種(包(bāo)括化學鍍(dù))會更加齊全,表麵處理內容會更(gèng)多,除有鍍鋅、鍍銅、鍍鎳、鍍(dù)鉻四大常規鍍種(zhǒng)外,還有應用比(bǐ)較廣泛的鋅-鎳、鋅-鈷、鋅-鐵合金電鍍,銅-鋅、銅-錫、銅-鋅-錫仿金電鍍,鎳-鋅、鎳-錫黑色鍍層電鍍以及(jí)可為部分IT產業、電子行業廠家生產的某些產品,因特殊需要而存在的鍍金、鍍銀、鍍錫乃至少量的稀貴金屬釕、銠、鈀電鍍等(děng)。同時(shí)也(yě)會有(yǒu)金屬(shǔ)的氧化、磷化、鈍化等表麵處理加工企業進入電鍍集中區。二是各種電鍍液的配方會因(yīn)電鍍企業不同、產品用(yòng)途不同、質量要求不同而更加多樣(yàng)化,不可能(néng)完全一樣,尤其是各種添加劑、絡合物讓人眼光瞭亂。再加上(shàng)目前還有少數鍍種在短期內還淘汰不了(le)氰化物,因此含氰電鍍在某些特殊產品電鍍中還(hái)依然(過渡性)存在。三是各種化學藥品的種(zhǒng)類和數量會因電鍍和表麵處理加工件在電鍍集中區的集(jí)聚而劇增,尤其是鍍前等表麵(miàn)處理和退(tuì)鍍時所需(xū)酸堿用(yòng)量的增加。
四是電鍍企業集中後,整個電鍍集中(zhōng)區的廢(fèi)水(shuǐ)產生量將無疑會因新鮮(xiān)用水量的增加而增(zēng)大。因此(cǐ),電鍍集中區電鍍廢(fèi)水集中後會有一個明顯的特點:即廢水量特別大、成份(fèn)特別複雜、處理相(xiàng)對較為困難,搞不(bú)好廢水是“一鍋大(dà)雜燴(huì)”。這(zhè)將(jiāng)導致(zhì)整個廢水的處理難度和增加廢水處理的運行成本。同時也會給有可能回收的重金屬帶來困難,難以實現電鍍集中區電鍍廢水的穩定達標排放和廢水回用。
二、要對進入電(diàn)鍍集中區的(de)企業先進行清潔生產審核(hé)、實施準入製
電鍍集中區的電鍍廢水要能實現長期、穩定並(bìng)大大(dà)低於國家(jiā)汙水排放標(biāo)準和廢水回用的效果,最重要的前提就是:一定要對準備進入電(diàn)鍍集中區的企業先進行(háng)清潔生產審核,對已達到國家環保(bǎo)總局2002年4月發布的《電鍍行業(yè)清潔生產技術要求(報批稿)》、並通過了審核或承諾在短期內可通過(guò)整改實現清潔生產的(de)企業方(fāng)可進(jìn)入(rù)電鍍集中區。具體地講:凡準備進入電鍍集中(zhōng)區的電鍍(dù)企業,其清潔生產標準不得低於國內清潔生產的基本水(shuǐ)平。因為電鍍清潔生產是從源頭開始(shǐ)削減汙染的,所以在電鍍生產過(guò)程中使用的能(néng)源是(shì)清潔的(de)、工藝取向(xiàng)是(shì)低毒低濃度常溫和高電流效率的、技術與裝備是先進的、水洗方(fāng)式是(shì)科學的(de)、管(guǎn)理是一(yī)流的、綜合利用(yòng)水平是高的。這些毫無疑問會最大程序減少電鍍新鮮水的用量、電鍍(dù)廢水、廢液的排放(fàng)量和廢水中主要汙染物【總(zǒng)氰化(huà)物(wù)(以CN-計)、總鋅、總銅、總鎳、總鉻】的(de)產生量,從而可進一步先優化廢水品質,為電鍍廢水處理和回(huí)用(yòng)設施(shī)減輕負荷、降低運行成本奠定了基礎。
那對達不到(dào)清潔生產要求的電鍍企業又該怎麽辦呢,這雖不是本文要討論的問(wèn)題,但也不防(fáng)講兩句:一是政府部門要采(cǎi)取“關、停、並、轉”的措施,進行產業結(jié)構調整,對其中有經濟實力的單位(wèi)應幫助他們(men)進行技術改造,積極引進國內外(wài)新技術、新工(gōng)藝、新設(shè)備、盡快實現電鍍的清潔生產,為(wéi)第二批(pī)進入電鍍集(jí)中區做好準備。二是對沒有(yǒu)經濟實力的單位則要限期對“三廢”進行達(dá)標治理(lǐ),凡(fán)在限期內達(dá)不到環保要求的,應堅決給予取締。而(ér)對可達到治理要求的則需進一步敦促他們按照《電鍍(dù)行業清潔生產(chǎn)技術要求(報批稿)》搞好企業的清潔生產,為第三批進入電鍍集中區做好準備。隻有這樣集中區建設(shè)才起點高、基礎好,也才(cái)能進一步規範、健(jiàn)康發(fā)展。
三、要根據廢水性質、排放標準(zhǔn)、廢水回(huí)用要求和生產與治汙分離的原則對電鍍廢水進行“集散控製(zhì)”處理(lǐ)
在電鍍集中區內,由於鍍種多,因此電鍍廢水中(zhōng)的汙染(rǎn)物總類也多(duō),除酸堿廢水(shuǐ)、含油廢水、有機廢水(shuǐ)外,還有令(lìng)人關(guān)注(zhù)的(de)含氰廢水以及大量的、有毒的、難以降解的各種重金屬廢水。所有這些廢水如果不科學(xué)的進行分類收集、分質處理,隻簡單的、粗放的將這些廢水混集在廢水處(chù)理站的(de)綜合池內,那綜合池中的廢水肯定是“一鍋大雜燴”,最終將影響整個電鍍廢水集中處理後的效果。為此電鍍廢水集中處理一定要根(gēn)據國家(jiā)《GB8978-1996汙水綜合排放(fàng)標準》先分類(lèi),對第一類(lèi)汙染物的重金屬(shǔ)廢(fèi)水(shuǐ)、必須先(xiān)在車間或車間處理設施排放口達(dá)標(biāo)排放,而對電鍍集中區電鍍廢水處理還需進一步遵循“生產與治汙分離”的原(yuán)則。因此電鍍集中區內所有的含鉻、含鎳、含鉛、含(hán)銀(yín)等廢水應(yīng)先分類收集(jí)到各自的廢水貯(zhù)存池中,並(bìng)經處理達標後方可進入集中區的廢水處理站,而對含氰廢水,則要根據廢水的性(xìng)質,先單獨收集並在破氰分(fèn)質處理(lǐ)後,方可進入到集中區的廢水處理站。然後才是對最終進入集中區廢(fèi)水處理站的廢水再進行綜合處(chù)理,隻有經(jīng)過上述這(zhè)種“集散控製”處理後,整個電鍍集中區的電鍍廢水才能穩定達標排放,廢水也才有可能進一步深(shēn)化處理後回用。
四、要運用循環經(jīng)濟理念,拓寬電鍍廢水的處理思路
循環經濟理念可運用到國民經濟建(jiàn)設中的每個細小環節中(zhōng),尤其是在電鍍行業,循環經濟更是大有可為。一是水的(de)循(xún)環(huán)使用;二是廢水(shuǐ)中各種有價金(jīn)屬的回收。為此,我們必須進一步解(jiě)放思想、轉變觀(guān)念,拓寬電鍍廢水的處(chù)理思路,電鍍廢水已不再(zài)是過去一錢不值的汙水,而是一種可再生利用的資源(yuán)。對電鍍廢水的處(chù)理我們再也不能隻局限在達標(biāo)排放上,而要盡可能做(zuò)到電鍍廢水95%以上的(de)回用,實現電鍍(dù)廢水的“零排放(fàng)”,同時對電鍍廢水中有價金屬如:金、銀、銅、鎳、鉻、釕、銠、鈀等,不(bú)論其含量多少,我們都應該想辦法回收。正是出(chū)於上述理念,我們對電鍍集中區的電鍍廢水處理必須(xū)有更高的要求、必須進一步拓寬電鍍廢水的處理思路。那怎樣拓寬思路呢,我們認為,應該重點考慮(lǜ)以下幾個方麵:第一,電鍍廢(fèi)水分類收集要盡(jìn)可能細,相同生產(chǎn)線(包括退鍍)要相對集中,最好能安(ān)排在同一車間或同(tóng)一廠區,以(yǐ)便相同鍍種(zhǒng)的廢水能(néng)更好的(de)集中處(chù)理和物料回收。第(dì)二,電鍍廢水處理(lǐ)中(zhōng)心位置應考慮在電鍍集中(zhōng)區的中心地域。第三,必須把含銅(tóng)廢水視為一類汙染物對待,必須單獨(dú)收集,因為銅不僅是國內緊缺資源,同時(shí)在(zài)排(pái)放廢水中、如果銅離(lí)子濃度高了,也將會影響(xiǎng)所在地區的生態環境(理由還可見下一節有關廢水處理技術比選中的有關論述)。第四,要有新穎的、綜(zōng)合性好的(de)電鍍廢水處理技術作支撐。隻(zhī)有這樣,電鍍廢水資源才(cái)能得到最(zuì)大的(de)利用,而達標後的電鍍廢水外排量也將會減少到(dào)最低限度,甚至是(shì)“零”或者說外排電鍍廢水中的主要重金屬(shǔ)汙染物為“零”(即根本檢測不出來、隻是微乎其(qí)微)。
五、要對各種先進的、現在流行(háng)的電鍍廢水處理技術進行比選
目前,公認的、較好的電鍍廢水處(chù)理技術有以下幾種:
1、用化學法處(chù)理電(diàn)鍍廢水:該法用得最(zuì)多的是化學(xué)沉澱法,盡(jìn)管它傳統,但(dàn)它(tā)簡單、可靠。尤其是對單一鍍種的電鍍廢水,其處理效果很好,如果說產(chǎn)生的(de)汙泥較多是它的(de)缺陷,那不是化學(xué)法本身的問題,而是你沒有選好恰當的藥劑。要知道目前全球仍有80%的電鍍廢水處理用(yòng)的是用化學法。
2、用膜分離技術處理電鍍廢水:膜分離技(jì)術是利用一種具有半透(tòu)性(xìng)能的高分(fèn)子合成膜材料,在外壓趨動力作用下實現廢水溶液中某(mǒu)些組(zǔ)分(fèn)選擇(zé)性透過的分離技(jì)術。該技術已成功應用到了電鍍廢水處理中,它不僅(jǐn)可回收電鍍廢水中的重金屬,同時因它具有脫除廢水中鹽類的功能而使出水得到了(le)最好的回用。這既符合循環經濟的理念,也體現了電鍍(dù)的(de)清潔生產。因此,用膜(mó)分離技術處理電鍍廢水越來越受到人們的關注。但(dàn)該技術普遍令人擔(dān)心的是投資費用(yòng)高、膜易(yì)堵塞會影響其使用壽命,因此,在某種程度上影響了該技術的推廣,但據(jù)膜分(fèn)離技術專家講,用膜分離(lí)技術處理電鍍廢水其成本是低的,因為廢水已大部分回用了,從而節省了水費和節約了(le)排汙費,再加上廢水(shuǐ)中的有價重金屬得(dé)到了回收,其(qí)收益也是很可觀的,整個(gè)投資費(fèi)用完全能在較短時間(jiān)內收回。至於膜易堵塞會影響其壽命,專家講,膜和其它產品一樣都有自己的生命周期,但(dàn)膜易(yì)堵塞問題已得到了解決(jué),可不用擔心,因此用(yòng)膜分離技術處理(lǐ)電鍍廢水的企業在逐(zhú)年增加,該技術日(rì)漸看好。
3、用螯合沉澱法處理電鍍廢水(shuǐ):該技術的核心是使(shǐ)用了高分子重金屬離子(zǐ)捕集沉澱劑(DTCR),隻要將DTCR投(tóu)加到電鍍廢水中、DTCR就能在(zài)常溫下與廢水中的Cu+2、Ni+2、Zn+2、Cr+3、Pb+2、Mn+2等(děng)各種重金屬(shǔ)離子迅速反應,生成不溶於水的螯合鹽,然後再加(jiā)入少量的(de)絮凝劑,即可去除(chú)電鍍廢水中的重金屬。
該(gāi)技術最大優點是pH適用範圍寬,在3-11範圍內均(jun1)有效。另外該技(jì)術對廢水中重金屬絡合物的去除效果(guǒ)也(yě)很好,但處理達標後的外排水因含有鹽分、而不好直接回用到電鍍生產的關鍵(jiàn)環節中。
4、用(yòng)HR型(係列)除鉻(gè)機處理電鍍廢水:該除鉻機實際上是一種新(xīn)型的重金屬廢水處理設備,很適用於電(diàn)鍍廢水的(de)處(chù)理,它的最大優點是除鉻(gè)靈藥劑在將Cr+6還原(yuán)為Cr+3時,勿需受pH的控製(zhì),即在任何條件下都能將Cr+6還(hái)原成Cr+3。其次是該技術隻需控製pH在8-9範圍(wéi)內,所有的重金屬離子都能完成氫氧化物沉澱而去除,同(tóng)時外(wài)排廢水pH值也不會超標。
用該技術處(chù)理重金屬廢水效果特別好,鍍鉻廢水經處理後,在廢水中Cr+6和總鉻均(jun1)檢測不出來(lái)(因此所用設備叫除(chú)鉻機,所用藥劑叫除鉻靈)。對含銅、鎳、鋅的電鍍(dù)廢水經(jīng)處理(lǐ)後(hòu),廢水中Cu+2、Ni+2、Zn+2含量也均<0.00Xmg/l數(shù)量(liàng)級。正因為此,該(gāi)設備製造商曾向國家環保總局反映要(yào)求提高廢水中重(chóng)金屬離(lí)子的外排標準。為(wéi)此該(gāi)技術榮獲了2004年度國(guó)家重點環境(jìng)保護適用技術(shù)稱號。
該處理技術會有少量的含鉻汙(wū)泥產生、屬危險固(gù)廢,需妥善處置(zhì)。但對單一的鍍鉻汙泥而言,其汙泥可送專門的單位處置、已便回收其中的鉻。
5、用生化法處理電鍍廢水:在這裏用生化法處(chù)理(lǐ)電鍍廢水是選用一種能富集廢水中重(chóng)金屬離子的BM菌(jun1)團,然後再經(jīng)固(gù)液(yè)分離(lí)使電鍍廢(fèi)水達標排放。該(gāi)技術(shù)盡(jìn)管有諸多優(yōu)點,但必竟讓人擔心的是:在溫度零下的隆冬季節,BM菌會無法生長和死去。另外廢水中的銅離子、哪怕是隻有十萬分之(zhī)一(105)的銅離子存在,菌類生長都會受到抑製,甚至被扼殺至死(眾所周知的波爾多溶液即(jí)硫(liú)酸銅溶液是果樹、林木產品常用來(lái)噴殺蟲害的藥劑,對(duì)BM菌也一樣有害)。再有萬一企業因管理不善,廢水中有殘(cán)留的氰離子(zǐ)存在又怎(zěn)麽辦,所有這(zhè)些均會影響和導致廢水處理設施的正常運(yùn)行。因此用該技術處理電鍍廢水將受到一定的局限性和嚴格管理的製約。
6、用高(gāo)壓脈衝電(diàn)凝加矽藻精土整合技術處理電(diàn)鍍廢水:該技術的(de)工作原(yuán)理分(fèn)兩個部(bù)分(fèn):一是高壓脈衝電凝技術(shù),它突破了傳(chuán)統的低電(diàn)壓、大電流的電(diàn)解法,而(ér)是采用高電壓、小電流的(de)高壓脈衝電凝法。它所使(shǐ)用的高壓脈衝電凝機(HWES)是(shì)根據電(diàn)化學原理,借助外(wài)加(jiā)高電壓(yā)作用把電能轉(zhuǎn)化(huà)為(wéi)化學能,從而可(kě)對廢水中的有機和無機汙染物進行一係列的氧化——還原反應,並進一步以(yǐ)絮凝、氣浮的方式將(jiāng)汙染物(wù)從水體中分離,以此達到有效去(qù)除廢水中的COD、色度、SS、油、氰、磷和各種重金屬離子。二是矽(guī)藻精土(tǔ)吸附技(jì)術(shù),矽藻精(jīng)土是從矽(guī)藻土中精(jīng)選(xuǎn)出來的(二氧化矽含量(liàng)在90%以上(shàng)),在精選過程(chéng)中,當把與矽藻共生的雜質去除後,矽藻土表麵的羥基基(jī)團就帶有(yǒu)了電負性,再加上矽藻(zǎo)土本身所具有的孔洞多、粒(lì)度小、比表麵積大、孔隙率高的特點,因此把矽藻精土加入到pH值為7.5左右的中性廢水中(矽藻(zǎo)精土(tǔ)表麵的羥基基團在中性條件下(xià)活性最好)、並經高速攪拌分(fèn)散後,矽藻精土表麵帶負電的羥基基團就能快速把原廢水中有可能(néng)反溶而存(cún)在的各種重(chóng)金屬離子統統進行電位中和、吸附到矽藻精土表麵,並很快絮凝沉降,然後再固液分離,其廢水可(kě)達標(biāo)排放。
該(gāi)技術特別適用於(yú)綜合性(xìng)的電鍍廢水處理,但它也有一個弊端,即汙(wū)泥成分複雜,不利於重金(jīn)屬的回收。
其次因達標廢水中的鹽類未去除,故廢水回用受到了影響,還不好全用在關鍵的電鍍(dù)工藝上。
六、結束語:
盡(jìn)管電鍍廢(fèi)水處理技術很多,但要為電鍍集中(zhōng)區擬定出(chū)一個很(hěn)好的廢水回用處理(lǐ)方案(技(jì)術先進、經濟可(kě)行)還是比較困難的。雖(suī)然我們有(yǒu)北京、上海、蘇州(zhōu)、無錫、溫州、金華、寧波等地電鍍集中區的經驗可借鑒,也(yě)有目前先進的、流行的電鍍廢水處理技(jì)術可比較,但因各地域條件不同、產業結構不同、電鍍要求、種類和(hé)經濟實力不同,其(qí)電鍍集(jí)中區電鍍廢水處理方案也不(bú)可能完全相同。但(dàn)不管怎樣,成功經驗是主要的。為此我們要取其所長,在技術上應想辦法互補和(hé)整合,就(jiù)目前來看,處理電鍍廢(fèi)水確(què)實比(bǐ)較好的辦法(fǎ)是:用化(huà)學法加膜分離技術或膜分離技術加化學法(fǎ)的整合。究竟哪個放在前哪個(gè)放在後呢,我們認為在電鍍廢水分類收集、分質處理的前(qián)提下,凡需要將收集的重金屬和廢水直接返回鍍槽的(如鍍金、鍍銀、鍍銅、鍍鎳、鍍鉻)可先用膜分離技術,再用化學法處理。而對想外賣含單一重金屬汙泥(如含鎳汙泥、含銅汙(wū)泥等)的企業可先用化學法處理,然後再用膜分離技術進一步處理以達標的廢水,這樣廢水(shuǐ)就可絕大部分(fèn)回用到(dào)電鍍生產各工藝上,節約了用水。講到這裏,結論還沒(méi)完全定,隻好請承擔電鍍集中區廢水處理的單位和有關專家、再進一步根據廢(fèi)水(shuǐ)處理技術的(de)先進性(xìng)、經濟的可行性(xìng)、全麵分析、綜合考慮後定奪。
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