2015-11-10 作者：admin

摘要：廢水處理是電鍍集中區(qū)建設(shè)成功的關(guān)鍵。提出了搞好電鍍集中區(qū)中電鍍廢水處理的一些前提與方法：首先要按清潔生產(chǎn)的要求對入駐集中區(qū)的企業(yè)進(jìn)行審核，同時要認(rèn)真剖析集中區(qū)內(nèi)電鍍廢水的特點(diǎn)，運(yùn)用循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念對不同電鍍廢水進(jìn)行分類收集，采用最佳的廢水處理技術(shù)，并根據(jù)“集散控制模式”進(jìn)行處理，以達(dá)到回用廢水及回收廢水中有價值的重金屬的理想效果。對各種先進(jìn)的處理技術(shù)（包括化學(xué)法、膜分離技術(shù)、螯合沉淀法、HR型除鉻機(jī)、生化法和高壓脈沖電凝加硅藻土整合技術(shù)）進(jìn)行了對比。推薦采用國外某公司的重金屬捕捉劑。

關(guān)鍵詞：電鍍集中區(qū)；廢水處理技術(shù)；回用；循環(huán)經(jīng)濟(jì)

1、前言：

   電鍍是金屬表面處理的“美容師”，可在各種基材上獲得功能性、裝飾性和防護(hù)性良好的金屬膜層，其產(chǎn)品無處不有。因此，電鍍在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中有著舉足輕重的地位，是絕大多數(shù)行業(yè)在生產(chǎn)過程中不可缺少的重要組成部分，也是其它工藝無法取代的。但是電鍍又以嚴(yán)重污染環(huán)境而受到關(guān)注。電鍍企業(yè)既是污染大戶，也是用水大戶。尤其是近幾年，我國東南沿海各省和內(nèi)地一些大城市中，電鍍產(chǎn)業(yè)發(fā)展隨著當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)建設(shè)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(kuò)大。正因如此，電鍍對環(huán)境造成的污染引起了各級政府的高度重視。許多省、市的經(jīng)委、經(jīng)貿(mào)委和環(huán)保局都提出了，要嚴(yán)格控制重金屬對環(huán)境的污染，結(jié)合產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整電鍍行業(yè)，進(jìn)行電鍍集中區(qū)建設(shè)。其目的就是要對電鍍行業(yè)進(jìn)行整治，把分散在各地的電鍍廠、點(diǎn)，有條件、有計劃地集中到一起，實(shí)行生產(chǎn)與治污分離，對廢水進(jìn)行分類收集、分質(zhì)處理，把電鍍集中區(qū)打造成技術(shù)領(lǐng)先、設(shè)備先進(jìn)、鍍種齊全、環(huán)保一流的電鍍服務(wù)加工休系。這是電鍍行業(yè)搞好清潔生產(chǎn)、進(jìn)一步走好“節(jié)能、降耗、減污、增效”的可持續(xù)發(fā)展之路，是經(jīng)濟(jì)在招手、環(huán)境在呼喚的必然結(jié)果。

    電鍍企業(yè)集中后，電鍍廢水、廢氣及危險固廢究竟該怎樣處理的問題，尤其是如何處理電鍍廢水的問題，是電鍍行業(yè)在產(chǎn)業(yè)升級中，事關(guān)電鍍集中區(qū)建設(shè)成敗的關(guān)鍵。若處理不善，電鍍集中區(qū)將成為望而生畏的“污染集中的隔離區(qū)”。以下筆者的一些看法僅供有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、部門和同行參考。

2、搞好電鍍集中區(qū)內(nèi)電鍍廢水處理的前提與方法：

2.1認(rèn)真分析電鍍集中區(qū)內(nèi)電鍍廢水的特點(diǎn)

    電鍍集中區(qū)有以下特點(diǎn)：一是鍍種（包括化學(xué)鍍）齊全，表面處理內(nèi)容多，除了鍍鋅、鍍銅、鍍鎳、鍍鉻四大常規(guī)鍍種外，還有應(yīng)用較廣泛的鋅–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，以及為滿足部分IT產(chǎn)業(yè)、電子行業(yè)廠家生產(chǎn)某些產(chǎn)品的特殊需要而進(jìn)行的鍍金、鍍銀、鍍錫乃至少量的稀貴金屬（如釕、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(yè)進(jìn)入電鍍集中區(qū)；二是各種電鍍液的配方會因電鍍企業(yè)、產(chǎn)品用途、質(zhì)量要求的不同而更加多樣化，不可能完全一樣，尤其是各種添加劑和配位化合物，讓人眼花繚亂，而且目前還有少數(shù)鍍種在期內(nèi)淘汰不了氰化物，因此含氰電鍍在某些特殊產(chǎn)品的電鍍中仍（過渡性地）存在；三是各種化學(xué)藥品的種類和數(shù)量會因電鍍和表面處理加工在電鍍集中區(qū)的集聚而劇增，尤其是各種鍍前表面處理及退鍍時所需酸堿用量會增加；四是整個電鍍集中區(qū)的廢水產(chǎn)生量會因新鮮用水量的增加而增大。因此，電鍍集中區(qū)電鍍廢水集中后會有一個明顯的特點(diǎn)，即廢水量特別大，成份特別復(fù)雜，是“一鍋大雜燴”，處理較為困難。這將增加整個廢水處理的難度和成本，同時也會給重金屬的回收帶來困難，難以實(shí)現(xiàn)電鍍集中區(qū)內(nèi)電鍍廢水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放和回用。

2.2對進(jìn)入電鍍集中區(qū)的企業(yè)進(jìn)行清潔生產(chǎn)審核和實(shí)施準(zhǔn)入制

    電鍍集中區(qū)的電鍍廢水要實(shí)現(xiàn)長期穩(wěn)定并以遠(yuǎn)低于國家污水排放標(biāo)準(zhǔn)和廢水回用的效果，最重要的前提就是：一定要對準(zhǔn)備進(jìn)入電鍍集中區(qū)的企業(yè)先進(jìn)行清潔生產(chǎn)審核，對已達(dá)到國家環(huán)?？偩钟?002年4月發(fā)布的《電鍍行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)要求（報批稿）》、并通過了審核或承諾在短期內(nèi)可通過整改實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的企業(yè)才予入內(nèi)。具體而言，凡準(zhǔn)備進(jìn)入電鍍集中區(qū)的電鍍企業(yè)，其清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)不得低于國內(nèi)清潔生產(chǎn)的基本水平。因為電鍍清潔生產(chǎn)是從源頭上削減污染，所以在電鍍生產(chǎn)過程中應(yīng)使用清潔能源，選取低毒、低濃度、常溫和高電流效率的工藝，采用先進(jìn)的技術(shù)與裝備、科學(xué)的水洗方式、一流的管理，實(shí)現(xiàn)高的綜合利用。其中，對低毒的電鍍工藝取向應(yīng)明確：含氰電鍍（國家發(fā)改委允許暫緩淘汰的除外）、含鉛電鍍、含鎘電鍍、含六價鉻電鍍和用六價鉻鈍化的工藝不得進(jìn)入電鍍集中區(qū)。這些措施會在最大程度上減少新鮮水的用量，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(chǎn)生量，從而可進(jìn)一步優(yōu)化廢水品質(zhì)，降低電鍍廢水處理的難度和運(yùn)行成本以及減輕回用設(shè)施負(fù)荷。

    對達(dá)不到清潔生產(chǎn)要求的電鍍企業(yè)，政府部門要采取“關(guān)、停、并、轉(zhuǎn)”的措施，進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。對其中有經(jīng)濟(jì)實(shí)力的單位，應(yīng)幫助他們進(jìn)行技術(shù)改造，積極引進(jìn)國內(nèi)外新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備，盡快實(shí)現(xiàn)電鍍的清潔生產(chǎn)，為第二批進(jìn)入電鍍集中區(qū)做好準(zhǔn)備；而對沒有經(jīng)濟(jì)實(shí)力的單位，應(yīng)責(zé)令其限期對“三廢”進(jìn)行達(dá)標(biāo)治理，凡在限期內(nèi)達(dá)不到環(huán)保要求的，應(yīng)堅決給予取締，而對可達(dá)到治理要求的則需進(jìn)一步敦促其按照《電鍍行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)要求（報批稿）》搞好企業(yè)的清潔生產(chǎn)，為第三批進(jìn)入電鍍集中區(qū)做好準(zhǔn)備。只有這樣，電鍍集中區(qū)建設(shè)才能做到起點(diǎn)高、基礎(chǔ)好，有利于進(jìn)一步規(guī)范和健康發(fā)展。

2.3對電鍍廢水進(jìn)行“集散控制”處理

    在電鍍集中區(qū)內(nèi)，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(jī)廢水外，還有令人關(guān)注的含氰廢水以及大量有毒的、難降解的重金屬廢水。如果不進(jìn)行科學(xué)的分類收集和分質(zhì)處理，只是簡單地、粗放地將這些廢水混集在廢水處理站的綜合池內(nèi)，那么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，電鍍廢水集中處理前一定要根據(jù)國家《GB8978-1996污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》先分類。對于第一類污染物的重金屬廢水，必須先在車間或車間處理設(shè)施排放口達(dá)標(biāo)排放。另外，對電鍍集中區(qū)內(nèi)電鍍廢水的處理還需遵循“生產(chǎn)與治污分離”的原則。因此，電鍍集中區(qū)內(nèi)凡含有鉻、含鎳、含銀等的廢水應(yīng)先分類收集到各自的廢水貯存池中，經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后方可進(jìn)入集中區(qū)的廢水處理站。對含氰廢水，則要根據(jù)廢水的性質(zhì)，先單獨(dú)收集并經(jīng)破氰分質(zhì)處理后，方可進(jìn)入集中區(qū)的廢水處理站。最后是對進(jìn)入集中區(qū)廢水處理站的廢水進(jìn)行綜合處理。只有經(jīng)過上述的“集散控制”處理后，才能使整個電鍍集中區(qū)的電鍍廢水實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，并有可能將廢水進(jìn)行深化處理后實(shí)現(xiàn)回用。

2.4運(yùn)用循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念，拓寬電鍍廢水的處理思路

    循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念可運(yùn)用到國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的每個細(xì)小環(huán)節(jié)中，在電鍍行業(yè)更是大有可為。一是水的循環(huán)使用，二是廢水中各種有價金屬的回收。為此，必須進(jìn)一步解放思想，轉(zhuǎn)變觀念，拓寬電鍍廢水處理的思路。電鍍廢水不再是過去一錢不值的污水，而是一種可再生利用的資源。對電鍍廢水的處理不能只局限在達(dá)標(biāo)排放上，而要盡可能做到電鍍廢水95%以上的回用，實(shí)現(xiàn)電鍍廢水的“零排放”，同時設(shè)法回收電鍍廢水中的有價金屬（如金、銀、銅、鎳、鉻、釕、銠、鈀等）?；谏鲜隼砟睿瑢﹄婂兗袇^(qū)的電鍍廢水處理必須有更高的要求，必須進(jìn)一步拓寬電鍍廢水的處理思路。要拓寬思路，應(yīng)重點(diǎn)考慮以下幾個方面：第一，盡可能細(xì)化電鍍廢水的分類收集，相同類型的生產(chǎn)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(qū)，以便對相同鍍種的廢水實(shí)行更好的集中處理和物料回收；第二，電鍍廢水處理中心的位置應(yīng)設(shè)在電鍍集中區(qū)的中心地域；第三，必須把含銅廢水視作一類污染物來單獨(dú)收集，因為銅不僅是國內(nèi)緊缺資源，而且如果排放廢水中銅離子的濃度過高，會影響所在地區(qū)的生態(tài)環(huán)境（其理由見2.5節(jié)中相關(guān)論述）；第四，要有新穎的、綜合性好的電鍍廢水處理技術(shù)，尤其是以多個廢水處理技術(shù)的整合作為支撐。只有這樣，電鍍廢水資源才能得到最大的利用，且達(dá)標(biāo)后的電鍍廢水外排量也會減少到最低限度，甚至是“零”，或者是外排電鍍廢水中的主要重金屬污染物為“零”（即含量極少，超出檢測范圍）。

2.5對各種先進(jìn)的、流行的電鍍廢水處理技術(shù)進(jìn)行比較、選擇目前公認(rèn)的、較好的電鍍廢水處理技術(shù)有以下幾種：

2.5.1化學(xué)法

尤以化學(xué)沉淀法應(yīng)用最廣。盡管它傳統(tǒng)，但是簡單、可靠，尤其是對單一鍍種的電鍍廢水有很好的處理效果。但若藥劑選取不當(dāng)，則會產(chǎn)生較多的污泥。目前，全球仍有80%的電鍍廢水處理使用化學(xué)法。

2.5.2膜分離技術(shù)

這是一種利用具有半透性的高分子合成膜，在外壓作用下實(shí)現(xiàn)廢水溶液中某些組分選擇性透過的分離技術(shù)，已成功應(yīng)用于電鍍廢水處理中，不僅可回收電鍍廢水中的重金屬，而且因其具有脫除廢水中鹽類的功能，可使出水得到最好的回用[1]。這既符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念，也實(shí)現(xiàn)了電鍍的清潔生產(chǎn)。因此，用膜分離技術(shù)處理電鍍廢水越來越受到人們的關(guān)注。但該技術(shù)的投資費(fèi)用高，膜的使用壽命易因堵塞而縮短，這都在某種程度上影響了該技術(shù)的推廣。然而據(jù)專家分析，用膜分離技術(shù)處理電鍍廢水的成本較低，這是因為大部分廢水可回用，從而節(jié)省了水費(fèi)和排污費(fèi)，而且廢水中的有價重金屬得到了回收，其收益也很可觀，能在較短時間內(nèi)收回全部投資費(fèi)用。另外，膜易堵塞的問題也已得到了解決。因此，用膜分離技術(shù)處理電鍍廢水的企業(yè)數(shù)量在逐年增加，其前景日漸看好。

2.5.3螯合沉淀法

該技術(shù)的核心是使用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Cu2+、Ni2+、 Zn2+、Cr3+、Pb2+、Mn2+等重金屬離子迅速反應(yīng)，生成不溶于水的螯合鹽，然后加入少量的絮凝劑，即可去除電鍍廢水中的重金屬。該技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)是pH適用范圍寬，在3~11范圍內(nèi)均有效。另外，該技術(shù)廢水中重金屬絡(luò)合物的去除效果也很好。但處理達(dá)標(biāo)后的外排水，因含有鹽分而不宜直接回用到電鍍生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)中。最近的一次電鍍廢水處理研討會上，有專家介紹了使用美國納爾科（Nalco公司是全球最大的水處理及工藝處理解決方案供應(yīng)商）的重金屬捕捉劑（Nalmet?）專利配方后的處理效果更好，不僅污泥量少，而且對環(huán)境危害程度也很小，非常適用于電鍍廢水的處理。

2.5.4HR型（系列）除鉻機(jī)

該除鉻機(jī)實(shí)際上是一種新型的重金屬廢水處理設(shè)備，由沈陽市紅日環(huán)保新技術(shù)研究所生產(chǎn)，適用于電鍍廢水的處理。其最大的優(yōu)點(diǎn)是除鉻靈藥劑在將Cr6+還原為 Cr3+時，不受pH的控制。其次是該技術(shù)只需控制pH在8~9范圍內(nèi)，即可將所有的重金屬離子轉(zhuǎn)化成氫氧化物沉淀而去除，而且外排廢水的pH也不會超標(biāo)。

該設(shè)備處理重金屬廢水的效果特別好。經(jīng)處理后，在鍍鉻廢水中的Cr6+和總Cr均檢測不出來（因此該設(shè)備稱為除鉻機(jī)，而所用藥劑稱為除鉻靈）。對于含銅、鎳、鋅的電鍍廢水，經(jīng)處理后，廢水中Cu2+、Ni2+、Zn2+含量也均<10-2mg/L。因此，該設(shè)備制造商曾要求國家環(huán)?？偩痔岣邚U水中重金屬離子的外排標(biāo)準(zhǔn)。該技術(shù)也榮獲了“2004年度國家重點(diǎn)環(huán)境保護(hù)適用技術(shù)”稱號。該處理技術(shù)會有少量的含鉻污泥（屬危險固廢）產(chǎn)生，需妥善處置。對單一的鍍鉻污泥而言，可送至專門的單位處置，已便回收其中的鉻。不過，因不允許六價鉻電鍍進(jìn)入電鍍集中區(qū)，該技術(shù)難以顯現(xiàn)其優(yōu)越性。

2.5.5生化法

選用一種能富集廢水中重金屬離子的BM菌團(tuán)，再經(jīng)固液分離，可使電鍍廢水達(dá)標(biāo)排放。盡管該技術(shù)有諸多優(yōu)點(diǎn)，但在零攝氏度以下的隆冬季節(jié)，BM菌會無法生長和死去。另外，廢水中的銅離子（即使含量只有10mg/L）會抑制菌類生長，甚至將其扼殺至死。例如：波爾多溶液（即硫酸銅溶液）是常用的果樹、林木產(chǎn)品殺蟲劑，對BM菌也一樣有害。再者，若企業(yè)管理不善，廢水中會殘留氰離子。這些均會影響廢水處理設(shè)施的正常運(yùn)行。因此，用該技術(shù)處理電鍍廢水有一定的局限性，必須嚴(yán)格管理。但目前該處理技術(shù)已有很大的突破，前景仍然不錯。

2.5.6高壓脈沖電凝加硅藻精土整合技術(shù)

該技術(shù)的工作原理分2個部分：一是高壓脈沖電凝技術(shù)，二是硅藻精土吸附技術(shù)。它突破了傳統(tǒng)的低電壓、大電流的電解法，采用高電壓、小電流的高壓脈沖電凝，所使用的高壓脈沖電凝機(jī)（HWES）是基于電化學(xué)原理，借助外加高電壓將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，使廢水中的有機(jī)和無機(jī)污染物發(fā)生一系列的氧化–還原反應(yīng)，并以絮凝、氣浮的方式將污染物從水體中分離，可有效去除廢水中的COD、色度、SS(suspendedsolids)、油、氰、磷和各種重金屬離子。硅藻精土是從硅藻土中精選出來的，其二氧化硅含量>90%。在精選過程中，去除了與硅藻共生的雜質(zhì)之后，硅藻土表面的羥基基團(tuán)就帶有了電負(fù)性，而且硅藻土本身具有孔洞多、粒度小、比表面積大、孔隙率高的特點(diǎn)，把硅藻精土加入pH為7.5左右（硅藻精土表面的羥基基團(tuán)在中性條件下活性最好）的中性廢水中，經(jīng)高速攪拌分散后，硅藻精土表面帶負(fù)電的羥基基團(tuán)能快速地把原廢水中有可能因反溶而存在的各種重金屬離子進(jìn)行電位中和，將其吸附到硅藻精土表面，并很快絮凝沉降，最后進(jìn)行固液分離，即可使廢水達(dá)標(biāo)排放。該技術(shù)特別適用于綜合性的電鍍廢水處理，但也有一個弊端，即污泥成分復(fù)雜，不利于重金屬的回收。其次，因未去除達(dá)標(biāo)廢水中的鹽類，故廢水回用受到了影響，經(jīng)處理后的廢水不宜全用在關(guān)鍵的電鍍工藝上。

3、結(jié)語

盡管電鍍廢水處理技術(shù)很多，但要為電鍍集中區(qū)擬定一個既技術(shù)先進(jìn)又經(jīng)濟(jì)可行的廢水回用處理方案還是比較困難的。雖然有北京、上海、蘇州、無錫、溫州、金華、寧波等地的電鍍集中區(qū)的經(jīng)驗可借鑒，也有目前先進(jìn)的、流行的電鍍廢水處理技術(shù)可選擇，但因地域條件、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、電鍍要求、種類和經(jīng)濟(jì)實(shí)力等各不相同，各地電鍍集中區(qū)的電鍍廢水處理方案也不可能完全相同。為此，要取其所長，在技術(shù)上應(yīng)設(shè)法互補(bǔ)和整合。目前，處理電鍍廢水較好的辦法，一是整合化學(xué)法與膜分離技術(shù)，在電鍍廢水分類收集、分質(zhì)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企業(yè)（如鍍金、鍍銀、鍍銅、鍍鎳、鍍鉻），可先用膜分離技術(shù)，再用化學(xué)法處理；而對于欲出售含單一重金屬污泥（如含鎳污泥、含銅污泥等）的企業(yè)，可先用化學(xué)法處理，再用膜分離技術(shù)進(jìn)一步處理已達(dá)標(biāo)的廢水，即可將絕大部分廢水回用到電鍍生產(chǎn)各工藝上，節(jié)約用水。二是采用美國納爾科（Nalco）公司的重金屬捕捉劑（Nalmet?）的專利配方及其使用方案，它集合了化學(xué)法、螯合沉淀法（實(shí)際上也是一種化學(xué)法）和膜分離技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，不僅用藥量少，且自動化監(jiān)控水平和廢水回用率均相當(dāng)高，在國內(nèi)乃至全球都有很多成功的案例。筆者認(rèn)為，后一種方案比前一種方案更好。而在實(shí)際應(yīng)用中，要根據(jù)廢水處理技術(shù)的先進(jìn)性以及經(jīng)濟(jì)可行性進(jìn)行全面分析，綜合考慮后才能選擇合適的處理方法。