電鍍行業(yè)污染控制及環(huán)境治理分析

王金民，呂 佳

（浙江省工業(yè)環(huán)保設(shè)計研究院有限公司，杭州 310000）

工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)想要可持續(xù)發(fā)展，必須與自然和諧相處，采取一種清潔高效的企業(yè)發(fā)展模式，這也是電鍍這種重污染行業(yè)生存下去的根本保障。電鍍企業(yè)必須把技術(shù)和管理作為核心手段，把節(jié)能減排定為目標(biāo)，通過對生產(chǎn)全過程的污染物排放全程控制跟蹤，徹底減少甚至消除工業(yè)生產(chǎn)給環(huán)境帶來的污染，達(dá)到人和自然和諧相處的狀態(tài)。

1 污染成因及控制

1.1 主要的污染

電鍍行業(yè)產(chǎn)生的主要污染物就是廢水，其中包含許多重金屬，在不進(jìn)行任何處理的情況下就隨意排放，會對排放地的土壤、河流、農(nóng)作物等造成嚴(yán)重的污染。這樣不僅會污染生態(tài)環(huán)境，還會通過能量的流動性質(zhì)，危害生物體的健康[1]。在對電鍍廢水的成因進(jìn)行深刻分析后，人們就可以根據(jù)實(shí)際情況采取針對性的措施。電鍍工件通過水溶液的清洗會產(chǎn)生許多重金屬，許多工件包含很大比例的重金屬，在經(jīng)過一系列去氧化、鹽酸強(qiáng)酸的清洗生產(chǎn)流程后，工件的表面就會產(chǎn)生大量的肉眼看不到的重金屬離子，它們以游離的形式溶入水中從而污染環(huán)境。

1.2 廢棄物分析

電鍍加工會產(chǎn)生大量的重金屬粉塵，清洗過程會形成重金屬離子的水溶液，經(jīng)過反復(fù)的沉淀和使用，所使用的各種廢料廢液中重金屬和有毒有害物質(zhì)的含量遠(yuǎn)超過安全值，如電鍍液、清洗廢水，治理廢氣使用過的廢水等。電鍍液經(jīng)過反復(fù)使用后，其中所含有的重金屬離子和其他廢棄物含量會不斷增多。在廢氣治理時，廢水和電鍍廢水液中含有非常多的污染物質(zhì)，如果在處理過程中不能妥善解決這些問題，就會對生態(tài)環(huán)境和人類自身產(chǎn)生不可估量的危害。

2 治理措施

2.1 引進(jìn)先進(jìn)的電鍍設(shè)備

技術(shù)先進(jìn)的電鍍設(shè)備能夠有效地控制污染。一方面，先進(jìn)的技術(shù)具備精準(zhǔn)的設(shè)備控制體，可以高效地對電鍍的溫度、時間、離子濃度等指標(biāo)進(jìn)行精準(zhǔn)的操控。這樣就能減少生產(chǎn)過程中人為操作的失誤，進(jìn)一步提高電鍍的生產(chǎn)品質(zhì)，避免操作誤差造成的污染物泄露。另一方面，污水處理一定要使用先進(jìn)的處理設(shè)備，配置合理的裝置[2]。電鍍生產(chǎn)難免產(chǎn)生污染，想要解決并根治污染問題，工業(yè)企業(yè)和環(huán)保科研部門應(yīng)大力引進(jìn)排污設(shè)備，相關(guān)設(shè)備研發(fā)機(jī)構(gòu)也應(yīng)該積極開發(fā)新產(chǎn)品，如廢水、廢氣等的凈化裝置。

2.2 創(chuàng)新電鍍加工工藝

創(chuàng)新和改進(jìn)能減少電鍍工業(yè)所產(chǎn)生的污染，提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。因此，我國電鍍企業(yè)應(yīng)借鑒外國先進(jìn)電鍍企業(yè)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，引進(jìn)新技術(shù)和新工藝，在電鍍過程中使用納米無鉛可焊性等的技術(shù)進(jìn)行加工；推廣和應(yīng)用先進(jìn)的加工工藝，特別是低污染工藝，如已經(jīng)成熟的化學(xué)鎳、化學(xué)鉻、達(dá)克羅涂層等工藝技術(shù)。企業(yè)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況積極改進(jìn)和創(chuàng)新生產(chǎn)工藝，改變生產(chǎn)思路。

2.3 水的回收利用

電鍍工業(yè)生產(chǎn)中，所產(chǎn)生的污染占總數(shù)一半以上的就是廢水污染，加強(qiáng)對廢水的回收，無害化處理再利用非常有必要，這樣不僅能實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，而且能很好地降低污染。在電鍍生產(chǎn)中，可采用逆流清洗槽來代替水洗槽，用噴淋、噴射等先進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)水目的。同時，在清洗過程中運(yùn)用離子交換等技術(shù)實(shí)現(xiàn)金屬回收，降低廢水中重金屬離子的含量[3]。因?yàn)殄兎N的不同，所產(chǎn)生的電鍍污水也會有所差異，針對不同的污水有不同的處理方法。

對于含有重金屬的廢水，人們常常采用化學(xué)法、電解法、吸附法、離子交換法等。對于含有有機(jī)物如油等的有機(jī)廢水，人們通常采用生化、物化、微波化學(xué)等方法來處理，每種方法都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。根據(jù)電鍍生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，人們根據(jù)鍍種的不同提出了污水的初級處理和二級處理方案，然后再進(jìn)行綜合處理和混合處理，長期生產(chǎn)實(shí)踐表明，這是一種穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、有效的電鍍綜合廢水處理方案。

2.4 電鍍廢水的綜合處理方案

電鍍廢水中污染因子的濃度一般比較高，混合后是很難處理的。根據(jù)污染因子Cr6+、CN-、Cu2+、Ni2+、Zn2+、Pb2+、Cd2+等的不同毒性和化學(xué)性質(zhì)，在不同的電鍍方式下，生產(chǎn)尾線部應(yīng)首先進(jìn)行初級處理，然后利用混合廢水池進(jìn)行深度處理，詳細(xì)方案如圖1所示。

圖1 污水處理系統(tǒng)

處理電鍍廢水時，人們應(yīng)該選擇集成先進(jìn)技術(shù)的污水處理裝備，這樣不僅能顯著降低能耗，也能有效保護(hù)環(huán)境。這種自動化設(shè)備擁有很精準(zhǔn)的控制技術(shù)，會對某些特定指標(biāo)進(jìn)行自動化的精密控制，如ORP pH自動控制等技術(shù)，同時可以精確地控制水中重金屬的濃度。人們應(yīng)該借助計算機(jī)對廢水指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控，用軟件檢測廢水中的物質(zhì)，使廢水達(dá)到可排放的條件。同時，人們要創(chuàng)新電鍍廢水處理技術(shù)，利用滲透、吸附等技術(shù)降低重金屬含量并進(jìn)行回收利用。

2.5 廢氣治理的解決辦法

不同的電鍍生產(chǎn)工藝會產(chǎn)生不同的廢氣，如氰化物揮發(fā)的有毒氣體，酸霧、鉻酸霧形成的腐蝕性氣體以及退鍍時產(chǎn)生的廢氣。一般小型的電鍍企業(yè)會采用排風(fēng)的方法將有毒氣體直接排放到大氣中。而在進(jìn)入環(huán)?；I(yè)生產(chǎn)園區(qū)后，電鍍企業(yè)有效利用吸、引風(fēng)系統(tǒng)，酸霧等酸性有毒廢氣、退鍍廢氣經(jīng)過設(shè)備捕集罩后，再經(jīng)風(fēng)機(jī)引入SST-X填充式多孔廢氣洗滌塔集中進(jìn)行凈化處理。水泵把用作吸收中和的介質(zhì)通過循環(huán)池泵至洗滌塔的上部，對有害氣體進(jìn)行噴淋操作[4]。而用作吸收的介質(zhì)和廢氣又在填料區(qū)再進(jìn)行一次吸收和中和，然后處理介質(zhì)流回到循環(huán)池繼續(xù)循環(huán)使用。經(jīng)過處理仍不達(dá)標(biāo)的廢氣會隨著排污口進(jìn)入污水站，而吸收后的廢氣則要經(jīng)過除霧器除去部分水分，排放的廢氣通過15 m的高排風(fēng)管再經(jīng)過集中處理，酸霧的凈化率一般都能達(dá)到95%，只要設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，污染物的排放一定能達(dá)標(biāo)。

2.6 原輔材料和能源消耗

實(shí)踐表明，金屬銅的利用率為78.6%，即21.4%的銅都流失了，流失的物料進(jìn)入清洗水中，伴隨著揮發(fā)的鍍液而流失。其中，13%進(jìn)入清洗水中，8.4%通過槽渣等的損失流失，這就是金屬銅的流失率高的主要原因。根據(jù)《電鍍行業(yè)清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)體系》對資源利用率的要求，金屬銅至少要達(dá)到三級指標(biāo)要求。所以，電鍍企業(yè)的重點(diǎn)關(guān)注應(yīng)該向細(xì)致的物料平衡和耗能計算分析偏移，多發(fā)現(xiàn)一些能削減廢水排放量、污染排放負(fù)荷和降低能源、材料消耗的方法。

2.7 污泥的處理技術(shù)

在運(yùn)行過程中，電鍍污水處理站會產(chǎn)生大量含有重金屬如Cu、Ni、Pb、Cr、Cd的污泥。人們一定要妥善處置這些固體廢棄物，以減少其對周邊環(huán)境的危害，防止出現(xiàn)二次污染。目前，對于電鍍污泥，人們多采用固化法進(jìn)行處置，這是一種安全、有效的處置方法。該方法是指一般先把電鍍污泥運(yùn)送到磚廠，通過與黏土或者煤灰灰渣進(jìn)行配比混合，最終燒制成磚塊。電鍍污泥中的重金屬一般以簡單的氫氧化合物存在，這些重金屬在磚塊的燒制過程中均能穩(wěn)定固化，可以有效防止固體廢棄物對環(huán)境造成二次污染。

另外，人們可以直接將污泥和水泥、砂子、石灰等混合，攪拌澆筑成混凝土，使污染物成型固化，防止二次污染[5-6]。如果想要對電鍍污泥中的重金屬進(jìn)行回收再利用，就必須將含有不同重金屬的污泥區(qū)分開來并分別進(jìn)行處理。人們可以采取加入助溶劑或還原劑的方法在高溫高壓的環(huán)境下使得污泥中的金屬化合物還原成金屬單質(zhì)，然后使其冷卻形成金屬錠，方便金屬的分揀和回收。但是，金屬的回收工藝非常復(fù)雜，而且設(shè)備投資非常大。因此，探索電鍍廢水過濾污泥中重金屬回收利用的新方法，對于電鍍行業(yè)的污染治理具有非常重要的意義。

3 結(jié)語

為了實(shí)現(xiàn)污染治理，電鍍行業(yè)應(yīng)該積極改進(jìn)生產(chǎn)工藝，引進(jìn)先進(jìn)的生產(chǎn)線，回收污染物中有極大利用價值的物質(zhì)。電鍍企業(yè)要制定科學(xué)的生產(chǎn)管理實(shí)施辦法，大力推行清潔化生產(chǎn)工藝，探究科學(xué)有效的電鍍廢水處理方案和污泥處置措施，創(chuàng)新電鍍污染控制和環(huán)境治理的方式，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的雙贏。

1 陳群英，黃彥明，柳露梅，等.廣西電鍍行業(yè)水污染現(xiàn)狀及治理對策[J].電鍍與涂飾，2017，36（24）：1334-1339.

2 李雄威，劉正明，代國忠，等.電鍍行業(yè)污染土固化體無側(cè)限抗壓強(qiáng)度演化規(guī)律[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2017，17（34）：283-288.

3 王海蘭.電鍍行業(yè)典型污染場地調(diào)查及重金屬鎳污染修復(fù)技術(shù)研究[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2017，（8）：132-133.

4 李 可.淺層地下水系統(tǒng)全氟化合物典型污染源污染特性研究[D].濟(jì)南：濟(jì)南大學(xué)，2017.

5 趙 娜.電鍍廢水處理工程設(shè)計[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2007，33（2）：20-22.

6 趙濟(jì)強(qiáng).電鍍涂裝綜合廢水處理工程實(shí)踐[J].工業(yè)水處理，2005，25（11）：60-62.