怎樣搞好電鍍集中區電鍍廢水的處理
【摘要】電鍍行業產業升級是經濟在招手，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，因此對入住集中區的企業首先要按清潔生產的要求進行審核，同時要認真剖析集中區電鍍廢水的特點，運用循環經濟的理念對不同電鍍廢水進行分類收集，采用最佳的廢水處理技術，并根據“集散控制模式”進行處理，只有這樣廢水才能達到回用的理想效果。
【關鍵詞】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
電鍍是金屬表面處理的“美容師”，它可在各種基材上獲得功能性、裝飾性和防護性良好的金屬膜層，其產品無處沒有，無論是在什么領域，也無論是在人們衣食住行的哪個方面、甚至在你身上，都可找到電鍍成果的閃光點。因此，電鍍在國民經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的重要組成部分，也是無法用其它工藝所能取代的。但是電鍍在給人們帶來美好產品的同時，卻又以嚴重污染環境而著稱，電鍍是污染大戶、用水大戶、電鍍污染無處不在、哪里有電鍍哪里就有污染，這已是不言而喻的事實。尤其是近幾年，我國東南沿海各省和內地一些大城市、電鍍產業發展很快，都在隨著當地經濟建設和招商引資步伐的加快而加快，電鍍加工的范圍也在不斷擴大，正因為此，電鍍對環境造成的污染更加引起了各級政府的高度重視，許多省市經委、經貿委和環保局都提出了要嚴格控制重金屬對環境的污染、對電鍍行業要結合產業結構的調整，搞電鍍集中區建設，其目的就是要對電鍍行業進行整治、要把分散在各地的電鍍廠、點有條件、有計劃地集中到一起，實行生產與治污分離，讓廢水分類收集、分質處理，把電鍍集中區打造成技術領先、設備先進、鍍種齊全、環保一流的電鍍服務加工休系。這是電鍍行業搞好清潔生產、進一步走好“節能、降耗、減污、增效”的可持續發展之路，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多的是電鍍企業集中后，電鍍廢水、廢氣和危險固廢究竟該怎樣處理，尤其是電鍍廢水究竟該怎樣處理，這個問題是電鍍行業在產業升級中、事關電鍍集中區建設成敗的關鍵，否則電鍍集中區將成為望而生畏的“污染集中的隔離區”。下面我們想談談自己的膚淺看法，供有關領導、部門和同行參考。
一、要認真分析電鍍集中區內電鍍廢水的特點
我們十分清楚：電鍍企業集中后，一是鍍種（包括化學鍍）會更加齊全，表面處理內容會更多，除有鍍鋅、鍍銅、鍍鎳、鍍鉻四大常規鍍種外，還有應用比較廣泛的鋅-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。同時也會有金屬的氧化、磷化、鈍化等表面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電鍍企業不同、產品用途不同、質量要求不同而更加多樣化，不可能完全一樣，尤其是各種添加劑、絡合物讓人眼光了亂。再加上目前還有少數鍍種在短期內還淘汰不了氰化物，因此含氰電鍍在某些特殊產品電鍍中還依然（過渡性）存在。三是各種化學藥品的種類和數量會因電鍍和表面處理加工件在電鍍集中區的集聚而劇增，尤其是鍍前等表面處理和退鍍時所需酸堿用量的增加。四是電鍍企業集中后，整個電鍍集中區的廢水產生量將無疑會因新鮮用水量的增加而增大。因此，電鍍集中區電鍍廢水集中后會有一個明顯的特點：即廢水量特別大、成份特別復雜、處理相對較為困難，搞不好廢水是“一鍋大雜燴”。這將導致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、要對進入電鍍集中區的企業先進行清潔生產審核、實施準入制
電鍍集中區的電鍍廢水要能實現長期、穩定并大大低于國家污水排放標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鍍集中區的企業先進行清潔生產審核，對已達到國家環？偩2002年4月發布的《電鍍行業清潔生產技術要求（報批稿）》、并通過了審核或承諾在短期內可通過整改實現清潔生產的企業方可進入電鍍集中區。具體地講：凡準備進入電鍍集中區的電鍍企業，其清潔生產標準不得低于國內清潔生產的基本水平。因為電鍍清潔生產是從源頭開始削減污染的，所以在電鍍生產過程中使用的能源是清潔的、工藝取向是低毒低濃度常溫和高電流效率的、技術與裝備是先進的、水洗方式是科學的、管理是一流的、綜合利用水平是高的。這些毫無疑問會最大程序減少電鍍新鮮水的用量、電鍍廢水、廢液的排放量和廢水中主要污染物【總氰化物（以CN-計）、總鋅、總銅、總鎳、總鉻】的產生量，從而可進一步先優化廢水品質，為電鍍廢水處理和回用設施減輕負荷、降低運行成本奠定了基礎。
那對達不到清潔生產要求的電鍍企業又該怎么辦呢，這雖不是本文要討論的問題，但也不防講兩句：一是政府部門要采取“關、停、并、轉”的措施，進行產業結構調整，對其中有經濟實力的單位應幫助他們進行技術改造，積極引進國內外新技術、新工藝、新設備、盡快實現電鍍的清潔生產，為第二批進入電鍍集中區做好準備。二是對沒有經濟實力的單位則要限期對“三廢”進行達標治理，凡在限期內達不到環保要求的，應堅決給予取締。而對可達到治理要求的則需進一步敦促他們按照《電鍍行業清潔生產技術要求（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。只有這樣集中區建設才起點高、基礎好，也才能進一步規范、健康發展。
三、要根據廢水性質、排放標準、廢水回用要求和生產與治污分離的原則對電鍍廢水進行“集散控制”處理
在電鍍集中區內，由于鍍種多，因此電鍍廢水中的污染物總類也多，除酸堿廢水、含油廢水、有機廢水外，還有令人關注的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的進行分類收集、分質處理，只簡單的、粗放的將這些廢水混集在廢水處理站的綜合池內，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后的效果。為此電鍍廢水集中處理一定要根據國家《GB8978-1996污水綜合排放標準》先分類，對第一類污染物的重金屬廢水、必須先在車間或車間處理設施排放口達標排放，而對電鍍集中區電鍍廢水處理還需進一步遵循“生產與治污分離”的原則。因此電鍍集中區內所有的含鉻、含鎳、含鉛、含銀等廢水應先分類收集到各自的廢水貯存池中，并經處理達標后方可進入集中區的廢水處理站，而對含氰廢水，則要根據廢水的性質，先單獨收集并在破氰分質處理后，方可進入到集中區的廢水處理站。然后才是對最終進入集中區廢水處理站的廢水再進行綜合處理，只有經過上述這種“集散控制”處理后，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化處理后回用。
四、要運用循環經濟理念，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設中的每個細小環節中，尤其是在電鍍行業，循環經濟更是大有可為。一是水的循環使用；二是廢水中各種有價金屬的回收。為此，我們必須進一步解放思想、轉變觀念，拓寬電鍍廢水的處理思路，電鍍廢水已不再是過去一錢不值的污水，而是一種可再生利用的資源。對電鍍廢水的處理我們再也不能只局限在達標排放上，而要盡可能做到電鍍廢水95%以上的回用，實現電鍍廢水的“零排放”，同時對電鍍廢水中有價金屬如：金、銀、銅、鎳、鉻、釕、銠、鈀等，不論其含量多少，我們都應該想辦法回收。正是出于上述理念，我們對電鍍集中區的電鍍廢水處理必須有更高的要求、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，應該重點考慮以下幾個方面：第一，電鍍廢水分類收集要盡可能細，相同生產線（包括退鍍）要相對集中，最好能安排在同一車間或同一廠區，以便相同鍍種的廢水能更好的集中處理和物料回收。第二，電鍍廢水處理中心位置應考慮在電鍍集中區的中心地域。第三，必須把含銅廢水視為一類污染物對待，必須單獨收集，因為銅不僅是國內緊缺資源，同時在排放廢水中、如果銅離子濃度高了，也將會影響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、綜合性好的電鍍廢水處理技術作支撐。只有這樣，電鍍廢水資源才能得到最大的利用，而達標后的電鍍廢水外排量也將會減少到最低限度，甚至是“零”或者說外排電鍍廢水中的主要重金屬污染物為“零”（即根本檢測不出來、只是微乎其微）。
五、要對各種先進的、現在流行的電鍍廢水處理技術進行比選
目前，公認的、較好的電鍍廢水處理技術有以下幾種：
1、用化學法處理電鍍廢水：該法用得最多的是化學沉淀法，盡管它傳統，但它簡單、可靠。尤其是對單一鍍種的電鍍廢水，其處理效果很好，如果說產生的污泥較多是它的缺陷，那不是化學法本身的問題，而是你沒有選好恰當的藥劑。要知道目前全球仍有80%的電鍍廢水處理用的是用化學法。
2、用膜分離技術處理電鍍廢水：膜分離技術是利用一種具有半透性能的高分子合成膜材料，在外壓趨動力作用下實現廢水溶液中某些組分選擇性透過的分離技術。該技術已成功應用到了電鍍廢水處理中，它不僅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最好的回用。這既符合循環經濟的理念，也體現了電鍍的清潔生產。因此，用膜分離技術處理電鍍廢水越來越受到人們的關注。但該技術普遍令人擔心的是投資費用高、膜易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，但據膜分離技術專家講，用膜分離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排污費，再加上廢水中的有價重金屬得到了回收，其收益也是很可觀的，整個投資費用完全能在較短時間內收回。至于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，但膜易堵塞問題已得到了解決，可不用擔心，因此用膜分離技術處理電鍍廢水的企業在逐年增加，該技術日漸看好。
3、用螯合沉淀法處理電鍍廢水：該技術的核心是使用了高分子重金屬離子捕集沉淀劑（DTCR），只要將DTCR投加到電鍍廢水中、DTCR就能在常溫下與廢水中的Cu+2、Ni+2、Zn+2、Cr+3、Pb+2、Mn+2等各種重金屬離子迅速反應，生成不溶于水的螯合鹽，然后再加入少量的絮凝劑，即可去除電鍍廢水中的重金屬。
該技術最大優點是pH適用范圍寬，在3-11范圍內均有效。另外該技術對廢水中重金屬絡合物的去除效果也很好，但處理達標后的外排水因含有鹽分、而不好直接回用到電鍍生產的關鍵環節中。
4、用HR型（系列）除鉻機處理電鍍廢水：該除鉻機實際上是一種新型的重金屬廢水處理設備，很適用于電鍍廢水的處理，它的最大優點是除鉻靈藥劑在將Cr+6還原為Cr+3時，勿需受pH的控制，即在任何條件下都能將Cr+6還原成Cr+3。其次是該技術只需控制pH在8-9范圍內，所有的重金屬離子都能完成氫氧化物沉淀而去除，同時外排廢水pH值也不會超標。
用該技術處理重金屬廢水效果特別好，鍍鉻廢水經處理后，在廢水中Cr+6和總鉻均檢測不出來（因此所用設備叫除鉻機，所用藥劑叫除鉻靈）。對含銅、鎳、鋅的電鍍廢水經處理后，廢水中Cu+2、Ni+2、Zn+2含量也均<0.00X mg/l數量級。正因為此，該設備制造商曾向國家環？偩址从骋筇岣邚U水中重金屬離子的外排標準。為此該技術榮獲了2004年度國家重點環境保護適用技術稱號。
該處理技術會有少量的含鉻污泥產生、屬危險固廢，需妥善處置。但對單一的鍍鉻污泥而言，其污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：在這里用生化法處理電鍍廢水是選用一種能富集廢水中重金屬離子的BM菌團，然后再經固液分離使電鍍廢水達標排放。該技術盡管有諸多優點，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、哪怕是只有十萬分之一（105）的銅離子存在，菌類生長都會受到抑制，甚至被扼殺至死（眾所周知的波爾多溶液即硫酸銅溶液是果樹、林木產品常用來噴殺蟲害的藥劑，對BM菌也一樣有害）。再有萬一企業因管理不善，廢水中有殘留的氰離子存在又怎么辦，所有這些均會影響和導致廢水處理設施的正常運行。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制約。
6、用高壓脈沖電凝加硅藻精土整合技術處理電鍍廢水：該技術的工作原理分兩個部分：一是高壓脈沖電凝技術，它突破了傳統的低電壓、大電流的電解法，而是采用高電壓、小電流的高壓脈沖電凝法。它所使用的高壓脈沖電凝機（HWES）是根據電化學原理，借助外加高電壓作用把電能轉化為化學能，從而可對廢水中的有機和無機污染物進行一系列的氧化——還原反應，并進一步以絮凝、氣浮的方式將污染物從水體中分離，以此達到有效去除廢水中的COD、色度、SS、油、氰、磷和各種重金屬離子。二是硅藻精土吸附技術，硅藻精土是從硅藻土中精選出來的（二氧化硅含量在90%以上），在精選過程中，當把與硅藻共生的雜質去除后，硅藻土表面的羥基基團就帶有了電負性，再加上硅藻土本身所具有的孔洞多、粒度小、比表面積大、孔隙率高的特點，因此把硅藻精土加入到pH值為7.5左右的中性廢水中（硅藻精土表面的羥基基團在中性條件下活性最好）、并經高速攪拌分散后，硅藻精土表面帶負電的羥基基團就能快速把原廢水中有可能反溶而存在的各種重金屬離子統統進行電位中和、吸附到硅藻精土表面，并很快絮凝沉降，然后再固液分離，其廢水可達標排放。
該技術特別適用于綜合性的電鍍廢水處理，但它也有一個弊端，即污泥成分復雜，不利于重金屬的回收。
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工藝上。
六、結束語：
盡管電鍍廢水處理技術很多，但要為電鍍集中區擬定出一個很好的廢水回用處理方案（技術先進、經濟可行）還是比較困難的。雖然我們有北京、上海、蘇州、無錫、溫州、金華、寧波等地電鍍集中區的經驗可借鑒，也有目前先進的、流行的電鍍廢水處理技術可比較，但因各地域條件不同、產業結構不同、電鍍要求、種類和經濟實力不同，其電鍍集中區電鍍廢水處理方案也不可能完全相同。但不管怎樣，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整合，就目前來看，處理電鍍廢水確實比較好的辦法是：用化學法加膜分離技術或膜分離技術加化學法的整合。究竟哪個放在前哪個放在后呢，我們認為在電鍍廢水分類收集、分質處理的前提下，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污泥（如含鎳污泥、含銅污泥等）的企業可先用化學法處理，然后再用膜分離技術進一步處理以達標的廢水，這樣廢水就可絕大部分回用到電鍍生產各工藝上，節約了用水。講到這里，結論還沒完全定，只好請承擔電鍍集中區廢水處理的單位和有關專家、再進一步根據廢水處理技術的先進性、經濟的可行性、全面分析、綜合考慮后定奪。
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