永嘉縣電鍍廢水污染與治理分析

翁良善，徐 來

(永嘉縣環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)科學(xué)研究所，浙江 永嘉 325100)

永嘉縣電鍍廢水污染與治理分析

翁良善，徐 來

(永嘉縣環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)科學(xué)研究所，浙江 永嘉 325100)

介紹了永嘉縣電鍍廢水的產(chǎn)生及排放現(xiàn)狀，針對(duì)其電鍍廢水的性質(zhì)及污染狀況，提出了具體的治理措施，并以永嘉縣電鍍企業(yè)現(xiàn)狀為參照，從電鍍企業(yè)污染源控制技術(shù)上提出了一些綜合電鍍污水處理技術(shù)方案以及統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一管理的集中控制建議。

電鍍行業(yè);電鍍廢水;污染源控制

永嘉縣位于浙江省東南部，甌江下游北岸，與溫州市區(qū)隔江相望。隨著改革開放的深入，永嘉縣經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，2008年經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值實(shí)現(xiàn)了417.07億元。工業(yè)行業(yè)形成了一批有規(guī)模、有市場(chǎng)、有優(yōu)勢(shì)、有效益的支柱產(chǎn)業(yè)，如鈕扣、拉鏈、泵閥、教玩具、服裝、五金等。2008年永嘉縣電鍍行業(yè)的工業(yè)生產(chǎn)總值達(dá)到了8.23億元。本文分析了永嘉縣電鍍行業(yè)現(xiàn)狀，以及造成當(dāng)前環(huán)境問題的根源，從技術(shù)手段和管理方式對(duì)電鍍企業(yè)污染源控制技術(shù)進(jìn)行了探討，并提出了對(duì)策建議。

1 永嘉縣電鍍廢水污染現(xiàn)狀

永嘉縣現(xiàn)有電鍍企業(yè)89家，主要分布在甌北鎮(zhèn)和橋頭鎮(zhèn)。其中甌北鎮(zhèn)39家，橋頭鎮(zhèn)31家；另外18家分別分布在烏牛鎮(zhèn)、橋下鎮(zhèn)和上塘鎮(zhèn)，其中烏牛鎮(zhèn)9家，橋下鎮(zhèn)7家，上塘鎮(zhèn)3家。電鍍企業(yè)數(shù)量雖多，但多以中小型企業(yè)為主，設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)陋，許多企業(yè)沿用傳統(tǒng)落后的裝備，自動(dòng)化水平程度低。有半數(shù)以上的企業(yè)以手工操作為主，僅有1/3的企業(yè)采用自動(dòng)、半自動(dòng)化電鍍生產(chǎn)線。除少數(shù)幾家重點(diǎn)企業(yè)外，幾乎沒有企業(yè)采用節(jié)水、節(jié)能裝置，以及安裝廢水計(jì)量裝置。大部分企業(yè)采取的清洗方式依舊是單槽清洗，無槽邊循環(huán)系統(tǒng)，無末端出水回用裝置。永嘉縣各電鍍企業(yè)所采用的電鍍工藝普遍為傳統(tǒng)含氰電鍍工藝，如高氰鍍鋅、中氰鍍鋅、氰化物鍍銅等。傳統(tǒng)含氰電鍍工藝原輔材料需要大量的氰化物、六價(jià)鉻等重污染、重毒性物質(zhì)，產(chǎn)生的廢水中氰化物、六價(jià)鉻等重污染物含量高、污染大、處理難，總體概況如下：

1.1 電鍍廢水的來源和性質(zhì)

根據(jù)電鍍工藝過程，電鍍廢水來源大體可分為前處理廢水、鍍層漂洗廢水、后處理廢水和廢鍍液四類。

金屬電鍍件的前處理包括整平表面、化學(xué)或電化學(xué)除油、酸洗或電化學(xué)方法除銹等。除油過程常用堿性化合物如氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸鈉等，為了去除某些礦物油，通常在除油液中加一定的乳化劑。除油過程產(chǎn)生的清洗廢水以及更新廢液都是堿性廢水，含有油類及其它有機(jī)化合物。

鍍層漂洗水是電鍍廢水的主要來源，幾乎占廢水排放總量的80%以上，也是電鍍作業(yè)中重金屬污染的主要來源。電鍍液的主要組分是金屬鹽和絡(luò)合劑，包括各種金屬的硫酸鹽、氯化物、氟硼酸鹽等。除此之外，為了改善鍍層性質(zhì)，往往在鍍液中添加某些有機(jī)化合物，因此鍍件的漂洗廢水中除含有重金屬外，還含有少量的有機(jī)物。漂洗廢水排放量以及重金屬離子的種類與濃度隨著鍍件的物理形狀、電鍍液的配方、漂洗方法以及電鍍操作的管理水平等諸多因素的變化而變化，特別是漂洗工藝對(duì)廢水中的重金屬濃度影響很大，直接影響到資源的回收和廢水處理的效果。

鍍層后處理主要包括漂洗之后的鈍化、不良鍍層的退鍍以及其他特殊的表面處理。鈍化液常采用一定濃度的鉻酐、硫酸、硝酸混合溶液，因此鈍化漂洗廢水為含六價(jià)鉻的酸性廢水。此外，不良鍍層的退鍍?cè)陔婂冏鳂I(yè)中也經(jīng)常會(huì)碰到，退鍍漂洗廢水中含有六價(jià)鉻、銅、鎳等重金屬及硫酸、氫氧化鈉等酸堿物質(zhì)及某些有機(jī)添加劑，退鍍漂洗廢水復(fù)雜多變，水量也不穩(wěn)定。

根據(jù)對(duì)永嘉縣電鍍廢水的調(diào)查監(jiān)測(cè)，廢水的pH值為2～6、氰化物2～20mg/L、六價(jià)鉻30～150mg/L、銅10 ～150mg/L、鎳5～130mg/L、鋅5～130mg/L。

1.2 電鍍廢水產(chǎn)生及排放情況分析

2008年永嘉縣電鍍行業(yè)廢水總排放量為235.01萬噸，其中電鍍企業(yè)數(shù)量最多的甌北鎮(zhèn)和橋頭鎮(zhèn)的廢水排放量分別為153.24萬噸和56.94萬噸，兩鎮(zhèn)的廢水排放量占到了全行業(yè)的89.43%。永嘉縣電鍍行業(yè)的主要污染物氰化物、六價(jià)鉻、CODCr、石油類等產(chǎn)生、排放情況見表1。甌北鎮(zhèn)、橋頭鎮(zhèn)的污染物產(chǎn)生、排放情況見表2。

表1 永嘉縣電鍍行業(yè)主要污染物產(chǎn)生、排放情況

表2 甌北鎮(zhèn)、橋頭鎮(zhèn)電鍍行業(yè)主要污染物產(chǎn)生、排放情況

從表1、表2來看，廢水處理做得最好的為甌北鎮(zhèn)。甌北鎮(zhèn)氰化物產(chǎn)生量占行業(yè)的68.37%，但其排放量?jī)H占行業(yè)的9.96%；六價(jià)鉻產(chǎn)生量占行業(yè)的37.70%，但其排放量?jī)H占行業(yè)的1.48%。這與甌北鎮(zhèn)電鍍企業(yè)多集中在五星電鍍基地內(nèi)，配套設(shè)施相對(duì)較完善，且易于管理有關(guān)。相比之下，橋頭鎮(zhèn)的廢水處理形勢(shì)不容樂觀，該鎮(zhèn)氰化物產(chǎn)生量占行業(yè)的20.94%，但其排放量卻達(dá)到了行業(yè)的88.35%；六價(jià)鉻產(chǎn)生量占行業(yè)的44.61%，但其排放量高達(dá)行業(yè)的97.81%。

2 電鍍廢水處理情況

2008年永嘉縣電鍍行業(yè)廢水總排放量為235.01萬噸，處理量為203.16萬噸，廢水處理率為86.45%，廢水處理率高于全縣工業(yè)廢水平均處理率（76.46%）。上塘鎮(zhèn)、橋下鎮(zhèn)廢水處理率均達(dá)到了100%，甌北鎮(zhèn)為94.67%，烏牛鎮(zhèn)為94.34%，而橋頭鎮(zhèn)僅為59.47%。

永嘉縣普遍采用的是傳統(tǒng)含氰電鍍工藝，電鍍廢水中除了六價(jià)鉻、銅、鎳等重金屬外，還含有氰化物。根據(jù)這一特點(diǎn)，永嘉縣電鍍行業(yè)采用的廢水處理工藝主要是將廢水分流為含氰廢水、含鉻廢水和其它的綜合廢水，將三股廢水分流后分別進(jìn)行處理。

（1）含氰廢水的處理

含氰廢水的處理采用堿式氯化法，即在堿性條件下，用次氯酸鈉氧化CN-，通過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)換為CO2和N2。

氧化反應(yīng)方程式如下：

總反應(yīng)方程式為：

（2）含鉻廢水的處理

含鉻廢水采用焦亞硫酸鈉處理，在酸性條件下，使廢水中的六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻，再加入片堿，使其成為氫氧化鉻沉淀從水中沉淀出來，從而使廢水得到凈化?；瘜W(xué)反應(yīng)方程式如下：

與堿生成沉淀的反應(yīng)式如下：

（3）其它廢水的處理

對(duì)其它的含銅廢水、含鎳廢水、含鋅廢水等采用化學(xué)沉淀法處理，先調(diào)節(jié)廢水pH值至合適值，再加入堿，使廢水中的銅、鎳、鋅等形成沉淀析出。處理過程中需要注意破除水中的絡(luò)合劑，防止形成絡(luò)合物，影響處理效果。另外，氫氧化鋅為雙性氧化物，可溶于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿，處理時(shí)必須注意控制廢水的pH值，防止已沉淀的氫氧化鋅再次溶解，從而影響處理效果。廢水處理過程中，一般將含鋅廢水pH值控制在8.5～8.8之間。

（4）電鍍廢水處理總工藝流程

含氰廢水由車間經(jīng)篩網(wǎng)過濾后排入氰廢水調(diào)節(jié)池，由泵送至一級(jí)反應(yīng)池，加入次氯酸鈉、片堿，調(diào)節(jié)pH值至10.5～11.5進(jìn)行氧化反應(yīng)，攪拌后流入二級(jí)反應(yīng)池，進(jìn)行完全氧化反應(yīng)，除氰后流入緩沖反應(yīng)池。

含鉻廢水由車間經(jīng)篩網(wǎng)過濾后排入含鉻廢水調(diào)節(jié)池，由泵送至反應(yīng)池，加入焦亞硫酸鈉、硫酸，調(diào)節(jié)pH值至2.5～3.5，攪拌后流入緩沖反應(yīng)池。

在緩沖反應(yīng)池中調(diào)節(jié)廢水pH后用泵送至斜板沉淀池進(jìn)行固液分離，上清液流入三級(jí)反應(yīng)池，加入硫酸回調(diào)pH值至6～9后排放。污泥排入污泥池，由泵送至壓濾機(jī)壓濾，濾液回流至緩沖反應(yīng)池，干污泥外運(yùn)。主要工藝流程如下圖：

工藝流程圖

該處理工藝廣泛應(yīng)用于永嘉縣電鍍企業(yè)廢水治理，從治理效果來看，該處理方法運(yùn)行較穩(wěn)定，出水能符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

3 建議與對(duì)策

（1）加強(qiáng)車間管理，確保廢水分流

永嘉縣的電鍍鍍種多、廢水中污染物種類多，除酸堿廢水、含油廢水等外，還有含氰廢水以及有毒、難降解的重金屬廢水。永嘉縣現(xiàn)有電鍍廢水處理工藝都是基于廢水分流，將含氰廢水、含鉻廢水和其它廢水分流后分別進(jìn)行處理。因此，必須加強(qiáng)車間管理，確保廢水分類收集和分質(zhì)處理，防止廢水混集影響處理效果。

（2）加強(qiáng)操作人員培訓(xùn)和廢水治理設(shè)備管理

從調(diào)查來看，廢水治理效果與廢水治理設(shè)施操作人員的專業(yè)素質(zhì)有直接關(guān)系，操作人員業(yè)務(wù)水平強(qiáng)，工作認(rèn)真負(fù)責(zé)的，治理設(shè)施的運(yùn)行就較穩(wěn)定、出水效果好；反之，往往就會(huì)出現(xiàn)各種藥劑投加隨意、廢水pH控制不準(zhǔn)確，出水效果差，難以達(dá)標(biāo)排放。因此加強(qiáng)操作人員業(yè)務(wù)培訓(xùn)，提高其業(yè)務(wù)水平是治理設(shè)施穩(wěn)定運(yùn)行、出水達(dá)標(biāo)排放的關(guān)鍵?？捎蓮U水治理設(shè)施設(shè)計(jì)單位定期或不定期地組織操作人員集中學(xué)習(xí)培訓(xùn)。廢水治理設(shè)施必須由經(jīng)過培訓(xùn)的專人操作、管理，操作人員不少于2人，確保治理設(shè)備正常運(yùn)行。實(shí)行治理設(shè)施自動(dòng)化，應(yīng)用pH/ORP自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)治理的各種工藝過程進(jìn)行自動(dòng)化控制，改變?nèi)斯ね端庪S意性大，難以達(dá)到治理工藝參數(shù)要求，從而影響廢水治理效果的局面。

（3）加快電鍍基地建設(shè)，實(shí)施區(qū)域集中管理和污染物集中控制

永嘉縣電鍍企業(yè)規(guī)模較小、分布較分散，很難統(tǒng)一規(guī)劃管理。全縣現(xiàn)有甌北鎮(zhèn)五星電鍍基地和橋頭鎮(zhèn)外垟頭電鍍基地兩處基地，入駐電鍍基地的企業(yè)共36家，其中五星電鍍基地15家，外垟頭電鍍基地21家，僅占全縣89家電鍍企業(yè)總數(shù)的40.45%。在建的電鍍基地只有橋頭鎮(zhèn)外垟頭基地（二期）一處，該電鍍基地建成后，可解決部分電鍍企業(yè)入園問題，但仍不能滿足實(shí)際需要，大量企業(yè)仍分散在全縣各處。為了解決企業(yè)入園難和統(tǒng)一管理的問題，應(yīng)加快電鍍基地建設(shè)，合理選址，在電鍍企業(yè)較集中的甌北鎮(zhèn)再建立電鍍基地，將分散各地的電鍍企業(yè)遷入基地，實(shí)施集中統(tǒng)一管理?；貎?nèi)統(tǒng)一規(guī)劃廢水收集、輸送管線、廢水集中處理設(shè)施和安裝在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

（4）積極探索新的處理工藝

現(xiàn)有電鍍廢水均采用化學(xué)沉淀法處理，從運(yùn)行效果看，能基本滿足目前的廢水處理要求。但隨著行業(yè)發(fā)展及總量控制的要求，廢水處理效率要提高，必須采用新型高效的廢水處理工藝。尤其當(dāng)《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB21900－2008）實(shí)施后，對(duì)廢水的CODCr指標(biāo)提出了要求，以永嘉縣現(xiàn)有的廢水處理工藝很難確保CODCr濃度達(dá)標(biāo)排放，這也使探索新的處理工藝提上了日程。

（5）推行清潔生產(chǎn)

永嘉縣電鍍行業(yè)普遍存在設(shè)備簡(jiǎn)陋、技術(shù)工藝較落后，管理水平不高、員工素質(zhì)低，能源、資源消耗大等問題。傳統(tǒng)的電鍍工藝技術(shù)會(huì)產(chǎn)生大量有毒廢水，給環(huán)境造成了很大的污染。因此，推行清潔生產(chǎn)，采用綠色清潔的電鍍技術(shù)，減少生產(chǎn)中的“跑、冒、滴、漏”，減少有毒有害物質(zhì)使用量，減少污染物的產(chǎn)生量和排放量勢(shì)在必行。從政府部門來講，要加強(qiáng)清潔生產(chǎn)培訓(xùn)教育，對(duì)企業(yè)負(fù)責(zé)人廣泛宣傳清潔生產(chǎn)的概念、意義和必要性，宣講清潔生產(chǎn)審計(jì)程序和方法等，普及清潔生產(chǎn)意識(shí)，并對(duì)實(shí)施清潔生產(chǎn)的企業(yè)給予一定的政策優(yōu)惠和資金補(bǔ)助。作為企業(yè)，則要對(duì)電鍍車間進(jìn)行清潔生產(chǎn)改造，如改造現(xiàn)有工藝技術(shù)，采用自動(dòng)化電鍍流水線；在鍍槽后面設(shè)置回收槽，回收鍍件帶出的鍍液；采用多級(jí)逆流漂洗和噴淋方法，減少廢水排放量等。

4 結(jié)語

本文以永嘉縣電鍍企業(yè)現(xiàn)狀為參照，從電鍍企業(yè)污染源控制技術(shù)上提出一些技術(shù)建議，并對(duì)未來的電鍍企業(yè)污染控制做出了前瞻，提出科學(xué)的綜合電鍍污水處理的技術(shù)方案以及統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一管理的集中控制建議，以求實(shí)現(xiàn)電鍍經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益雙贏。工業(yè)是國(guó)家發(fā)展的命脈，而環(huán)境問題關(guān)系到可持續(xù)發(fā)展方針的實(shí)施，二者均不可偏廢。而選擇合理的處理方法，做到社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的三統(tǒng)一，則是廣大電鍍行業(yè)工作者的共同愿望。

Abstract:The paper presents the generation and discharge status of electroplating effluent in Yongjia County, puts forward the actual control measures aimed at the character and pollution status of electroplating effluent. With reference to the status of electroplating enterprises in Yongjia County and with a view of the control technology of pollution source of electroplating enterprises, the paper puts forward the control suggestions in technical schemes of electroplating effluent treatment and in unified planning and unified management.

Key words:electroplating industry; electroplating effluent; control of pollution source

Analysis on Pollution and Treatment of Electroplating Effluent in Yongjia County

WENG Liang-shan, XU Lai

(Institute of Environmental Design and Sciences of Yongjia county, Yongjia Zhejiang 325100, China)

X703

A

1006-5377（2010）06-0058-04