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  • 最严格环境保护制度下的电镀工业园区要转危为机

    发布时间:2016-10-13 11:50:40 发布者:兆明环保 阅读:

      被称为“史上最严”新环保法于2015年1月1日实施以来。对各级环保部门的问责措施和对排污企业的处罚力度都是压力空前。2015年全国移送行政拘留的案件2079起,移送涉嫌环境污染犯罪案件1685件,创历年之最。新环保法的“两高”司法解释中最明显两个特点是:入刑门槛降低、定性标准明确。其中和电镀污染物排放直接相关的入刑门槛有两条:非法排放、倾倒、处置危险废物三吨以上的;非法排放含重金属超过排放标准三倍以上的。这两条也是新环保法实施一年来问题较突出的违法行为。环保部部长陈吉宁在今年的全国环保工作会议上也提出“十三五”环境保护工作要实行“最严格的环境保护制度”。环保的刚性监管将成常态。

      电镀在工业中的应用中无处不在,在国计民生中不可或缺。是工业产品的美容师和保护神。但由于电镀行业的自身特点,一般电镀企业规模小、分布散、人员素质较弱的现状,单个电镀企业的环境治理效果差和对区域造成的环境风险日益突出。电镀污染物的治理由单个企业治理逐步向园区集中治理渐成趋势。

      环保新常态下的电镀园区污染物集中治理如何面对压力,转危为机,通过从生产端到治理端的电镀全产业链升级,实现凤凰涅磐,值得思考。

    图为广东中山高平电镀项目

      一、电镀与电镀污染物

      电镀在工业及民用产品中广泛应用的一种表面处理工艺,电镀不但具有装饰的作用,还可提高镀件的抗腐蚀性能、改善电子配件的电气性能等。电镀的镀层有单一镀层和多镀层组合。电镀的功能包括:装饰性(如多镀层组合:铜+镍+铬)、镀防腐蚀(如镀锌、镉)、增强镀件表面硬度(如镀硬铬、镍钨合金等)、改善电子元器件的电气性能(如镀金、银)等。

      电镀工艺一般包括电镀前预处理,电解电镀以及镀后处理三个阶段。

      电镀前处理阶段涉及的化学品包括:有机溶剂(煤油、汽油、苯类、三氯乙烯、四氯化碳、酒精等)、碱性溶液(氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠、硅酸钠、硼酸钠等)、酸性溶液(盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、铬酸酐、氢氟酸等)、表面活性剂等。电镀涉及的化学品:硫酸铜、硫酸镍、氯化镍、焦磷酸镍、次亚磷酸盐、焦磷酸盐、氰化亚铜、硫酸、硼酸、氨水、三氯醇胺、柠檬酸胺和大量成份不明的助剂、光亮剂等。镀后处理涉及的化学品:铬酸、硫酸、硝酸、磷酸、盐酸、铬酐等。从上面电镀三个阶段涉及的化学品,可以了解电镀废水中的污染物构成复杂、成份多变。

      电镀废水收集、处理一般应遵循“分类收集、分质处理”的原则,根据电镀废水的来源、特征污染物和处理工艺的不同,一般可将电镀废水分为:前处理清洗水、前处理浓液、含铬废水、化镍废水、电镍废水、含氰废水、含铜废水、综合废水、混排废水等。

      二、目前存在问题

      1.电镀废水成份复杂

      由于电镀废水不同于城市污水和一般工业废水,电镀废水由于电镀工艺和镀种的不同(如:镀锌、镀铜、镀镍、镀铬、镀金、镀银、镀锡等),即使是同一镀种,以镀铜为例,又可分为镀碱铜(氰化镀铜)、焦磷酸盐镀铜、镀酸铜等。造成电镀废水成份复杂,给电镀废水的分类收集、分质处理带来一定的影响。另外,电镀废水中含有大量金属络合物,加大了处理达标的难度。

      2.废水难以完全分类收集

      根据国内外电镀行业现状和工艺水平,虽然电镀企业普遍实行了废水的分类收集,但电镀废水在源头上仍不能完全实现分类收集,原因如下:

      (1)电镀工艺和镀种繁多、电镀过程中采用的化学品复杂

      (2)挂件破损造成的镀液交叉污染难以避免

      (3)复杂镀件中残留的镀液夹带到下一镀种的镀槽和清洗水中。

      (4)除了以上漂洗水中存在不能完全分类收集外,槽液中不同镀种镀液同样存在交叉污染、污染积累的情况,再通过过滤机清洗水、处理槽液时的缸脚及其清洗水的排放等导致电镀废水分类不彻底。每类废水中混排的其它污染物的浓度大多在5-20mg/l以上。

      混排现象在电镀手动生产线和自动生产线中均客观存在。如果存在部分企业的操作人员的不规范操作、误操作现象,则混排情况更为严重。

      3.违禁化学品的使用

      部分电镀企业存在使用国家禁止的化学品的现象。如在镀铬过程中使用的全氟辛烷磺酸及其盐类抑雾剂,会影响到废水处理系统的处理效果和加重膜系统的堵塞。

      另外在前处理、抛光、退镀工艺中,部分企业有使用防染盐、茶籽粉的现象,同样对废水处理系统构成不利影响。

      4.废水处理设施普遍存在提标改造的需求

      随着《电镀污染物排放标准(GB21900-2008)》的实施,标准中的污染物排放限值,特别是标准中的“表三”排放限值,目前不少电镀企业难以实现稳定达标排放。普遍存在提标改造的需求。

      提标改造的内容包括:加强分类收集、强化物化处理、提高络合物破除效果、完善生化系统等,以满足更严格的重金属、COD、总氮、总磷等排放限值要求。

      5.全过程风险防控措施有待提高

      电镀废水属于重金属类废水,电镀处理产生的污泥属于危险废物,二者都属于环保部门重点监控的污染事故的风险源。目前电镀企业和电镀园区在收集系统、事故应急、超标排放应对措施、初雨污染、电镀污泥处理处置等方面的风险防控措施均有待进一步提高。

      三、破局之道

      电镀生产端和环境治理端要统筹兼顾,电镀生产端在清洁生产审核的基础上,生产端采用的化学品在考虑镀层质量的基础上,要兼顾相关化学品在后续治理端的物化可处理性和生化可降解性。

      生产端要优先采用清洁生产工艺与产品,加强在线的资源回收,提高资源利用率,减少和避免污染物的产生。实现节能、降耗、减污和增效。

      环境治理端要评估生产端的清洁生产的改善潜力,合理分析废水分类和污染物浓度范围,根据提标缺口技术,有针对性的对物化系统和生化系统进行提标改造。

      影响治理端的物化系统处理效果的主要因素有:络合物破除效果和物化系统工艺参数的精准控制。要着力研发络合物破除的工艺与相关药剂;完善自控系统和加药系统实现工艺参数的精准控制与精准加药。如:广东新大禹环境科技股份有限公司自主研发的电镀废水智能加药装置可根据源水情况,通过多参数反馈,实现精准加药。

      治理端的生化系统的提标改造需关注以下几个方面:(1)充分发挥厌氧单元效能,提高废水的可生化性和生化系统对重金属的耐受能力(2)生化工艺要具备除磷脱氮的功能,以满足排放标准中对总氮、总磷的要求(3)通过技术创新,探寻电镀废水碳源不足的解决途径,通过脱氮除磷效果。广东新大禹公司的专利技术“A3/O工业废水生化处理技术”在此方面取得了较好的成果。

      在全过程风险管控方面要完善源头分水、收集系统的在线监控能力和收集系统事故应急能力建设,治理端要合理设置工艺事故应急池、初雨收集池、消防排水收集池等,完善废水超标排放时的应对措施,完善电镀污泥的处理处置,完善有针对性、可操作的事故应急预案。通过全过程风险管控,筑牢电镀行业可持续发展之路。

      四、小结

      2016年是我国“十三五”规划的开局之年,在“史上最严”的新环保法和“十三五”环境保护工作要实行“最严格的环境保护制度”的大背景下,电镀生产端和环境治理端要统筹兼顾,协同创新,实现从生产端和治理端全产业链的提标升级。才能破解困局,转危为机。为电镀行业的“绿色发展”提供强大动力。

      

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