電鍍生產(chǎn)過(guò)程中需要使用大量的水來(lái)清洗鍍件，因此會(huì)產(chǎn)生大量的廢水。電鍍廢水治理是電鍍企業(yè)環(huán)保工作的重要環(huán)節(jié)。
2008 年環(huán)保部發(fā)布的《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 21900–2008)規(guī)定了20 個(gè)廢水污染物指標(biāo)(包括要求在車間或生產(chǎn)設(shè)施廢水排放口監(jiān)測(cè)的總鉻、六價(jià)鉻、總鎳、總鎘、總銀、總鉛、總汞等 7 個(gè)指標(biāo)和在總排口監(jiān)測(cè)的總銅、總鋅、總鐵、總鋁、pH、懸浮物、化學(xué)需氧量、氨氮、總氮、總磷、石油類、氟化物、總氰化合物等 13 個(gè)指標(biāo))的排放限值要求。
2017 年 1 月 1 日起施行的《最高人民法院、最高人民檢察院關(guān)于辦理環(huán)境污染刑事案件適用法律若干問(wèn)題的解釋》(法釋[2016]29 號(hào))進(jìn)一步加大了對(duì)破壞生態(tài)環(huán)境行為的司法打擊力度，規(guī)定“排放、傾倒、處置含鉛、汞、鎘、鉻、砷、鉈、銻的污染物，超過(guò)國(guó)家或者地方污染物排放標(biāo)準(zhǔn)三倍以上”、“排放、傾倒、處置含鎳、銅、鋅、銀、釩、錳、鈷的污染物，超過(guò)國(guó)家或者地方污染物排放標(biāo)準(zhǔn)十倍以上的” 、“二年內(nèi)曾因違反國(guó)家規(guī)定，排放、傾倒、處置有放射性的廢物、含傳染病病原體的廢物、有毒物質(zhì)受過(guò)兩次以上行政處罰，又實(shí)施前列行為的”等情形應(yīng)當(dāng)認(rèn)定為“嚴(yán)重污染環(huán)境”。
這些情形與電鍍企業(yè)生產(chǎn)排污息息相關(guān)，電鍍企業(yè)的污染物排放達(dá)標(biāo)與否顯得尤為重要。筆者近年來(lái)走訪了大量電鍍企業(yè)、園區(qū)以及環(huán)境管理部門，較為深入地了解該行業(yè)污染物排放的達(dá)標(biāo)情況。
通來(lái)以下內(nèi)容分析電鍍企業(yè)易超標(biāo)排放的污染物因子，探討影響穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放的因素，提出相應(yīng)的對(duì)策和建議，以期為電鍍企業(yè)達(dá)標(biāo)排放和環(huán)境管理提供參考。
1.電鍍廢水易超標(biāo)排放的污染物
通過(guò)與電鍍企業(yè)、地方環(huán)保部門交流以及文獻(xiàn)調(diào)研，電鍍企業(yè)易超標(biāo)的污染物主要是總鎳、總銅、總鋅、總鉻、化學(xué)需氧量、氨氮、總磷、總氰化物等指標(biāo)。
一、典型市縣電鍍企業(yè)監(jiān)測(cè)超標(biāo)的情況
根據(jù)在我國(guó)東部某縣調(diào)研獲得的當(dāng)?shù)仉婂兤髽I(yè)廢水達(dá)標(biāo)排放情況進(jìn)行分析，電鍍企業(yè)的超標(biāo)因子主要集中在總銅、總鋅、總鉻和總鎳。
二、超標(biāo)排放處罰案例
近幾年電鍍企業(yè)超標(biāo)排放的相關(guān)事件中涉及的超標(biāo)因子包括氨氮、化學(xué)需氧量、總鋅、總銅等指標(biāo)，這些事件均屬于有污染治理設(shè)施企業(yè)出現(xiàn)超標(biāo)的情形，并非廢水直排或僅簡(jiǎn)單處理的非法電鍍企業(yè)排放事件。
2.影響污染物穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放的主要因素
電鍍生產(chǎn)易超標(biāo)的污染物按理化性質(zhì)可分為金屬和非金屬兩大類，總銅、總鋅、總鉻和總鎳屬于金屬類污染物指標(biāo)，化學(xué)需氧量、氨氮、總磷、總氰化物等屬于非金屬類污染物指標(biāo)，同一大類的污染物由于理化性質(zhì)相近，導(dǎo)致超標(biāo)的原因相似。
另外，各類污染物的達(dá)標(biāo)穩(wěn)定性除與其本身特性有關(guān)之外，還受一些外部因素(如技術(shù)因素和管理因素)的影響。
一、影響金屬類污染物穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的因素
電鍍生產(chǎn)使用的原輔料較多，除使用鍍種對(duì)應(yīng)的金屬鹽外，還使用了大量無(wú)機(jī)和有機(jī)材料，其中包括無(wú)機(jī)配位劑與有機(jī)配位劑，常見的無(wú)機(jī)配位劑有氰根、焦磷酸根、多磷酸根、氨等，有機(jī)配位劑主要包括有機(jī)酸、有機(jī)膦和胺三類，這些配位劑會(huì)與金屬離子形成溶解態(tài)的配合物。
含溶解態(tài)配合物的電鍍廢水僅用普通化學(xué)沉淀法處理的效果有限，需先采用氧化、酸化水解等方法去除配位劑，使得金屬離子游離在溶液中后，再添加化學(xué)沉淀劑進(jìn)行沉淀。
有的電鍍企業(yè)或園區(qū)目前仍采用單一的化學(xué)沉淀法來(lái)處理電鍍廢水，無(wú)去除配位劑的破絡(luò)環(huán)節(jié)，或是有破絡(luò)環(huán)節(jié)但破絡(luò)不徹底，這些因素均會(huì)造成鎳、銅、鋅等金屬
離子存在于溶解態(tài)的配合物中，難以通過(guò)化學(xué)法沉淀去除，從而導(dǎo)致出水超標(biāo)。
另外，氫氧化鋅、氫氧化鉻(III)等屬于兩性氫氧化物，若 pH 調(diào)節(jié)不當(dāng)(過(guò)高或過(guò)低)，均會(huì)造成沉淀不完全，影響去除效果。
二、影響非金屬類污染物穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的因素
電鍍前處理、電鍍過(guò)程、電鍍后處理等環(huán)節(jié)均會(huì)產(chǎn)生有機(jī)污染物，廢水中這些有機(jī)污染物的含量通常反映為化學(xué)需氧量。
電鍍廢水中的有機(jī)污染物種類多，不少都是難降解的，可生化性差，常規(guī)單一的AO(厭氧/好氧)法、A2O(厭氧/缺氧/好氧)等方法的處理效果有限。
同時(shí)，電鍍廢水中存在的還原性無(wú)機(jī)化合物會(huì)產(chǎn)生“假性化學(xué)需氧量”，導(dǎo)致化學(xué)需氧量升高。
電鍍生產(chǎn)輔料中使用硝酸較多，因此電鍍廢水中的硝酸鹽含量一般較高。
高含量硝酸鹽的存在會(huì)抑制好氧池內(nèi)氨氮的硝化反應(yīng)，若有機(jī)碳源不充足，微生物更無(wú)法進(jìn)行硝化反應(yīng)，導(dǎo)致氨氮的去除效果較差。
此外，電鍍廢水處理常常采用聚丙烯酰胺(PAM)作為絮凝劑，但 PAM 在絮凝過(guò)程中會(huì)釋放出部分無(wú)機(jī)銨鹽，也會(huì)導(dǎo)致電鍍廢水中氨氮升高。
廢水中的氰根易與金屬離子形成配合態(tài)的氰化物，若破絡(luò)不徹底，氰化物易超標(biāo)。
電鍍輔料中會(huì)使用次磷酸鈉，次磷酸鹽難以直接通過(guò)常規(guī)化學(xué)沉淀法去除，需要被氧化為正磷酸鹽后才易于化學(xué)沉淀。
電鍍企業(yè)往往未設(shè)置氧化含磷廢水的處理環(huán)節(jié)，次磷酸鹽未被有效去除，故出水總磷易超標(biāo)。
另外值得注意的是，目前無(wú)論是環(huán)境監(jiān)管部門還是企業(yè)主，都認(rèn)為電鍍生產(chǎn)的特征污染物是重金屬污染物，側(cè)重于治理電鍍廢水中的重金屬污染物，放松了對(duì)非金屬類污染物的控制，在廢水監(jiān)測(cè)方面往往存在選擇性，企業(yè)自測(cè)和環(huán)保部門監(jiān)督性監(jiān)測(cè)多以監(jiān)測(cè)重金屬污染物為主，非金屬污染物的監(jiān)測(cè)頻次遠(yuǎn)低于金屬污染物。
自我管理和外部監(jiān)管的放松影響了非金屬類污染物的達(dá)標(biāo)穩(wěn)定性。
三、影響達(dá)標(biāo)穩(wěn)定性的外部因素
1 技術(shù)因素
① 生產(chǎn)工藝的“清潔”狀況
近年來(lái)國(guó)家和相關(guān)省份大力推進(jìn)電鍍清潔生產(chǎn)工藝技術(shù)改造，企業(yè)原輔材料的“綠色”程度、工藝技術(shù)的清潔化程度、廢水資源化回收利用的開展情況等，都成為了決定電鍍廢水排放能否達(dá)標(biāo)以及影響達(dá)標(biāo)穩(wěn)定性的重要因素。
手工生產(chǎn)線的槽液帶出量多，槽液存在跑、冒、滴、漏現(xiàn)象(尤其是在老舊企業(yè)中)，有價(jià)金屬在線回收未做到位等情況，均影響廢水達(dá)標(biāo)穩(wěn)定性。
② 治污環(huán)節(jié)的自動(dòng)化控制水平
自動(dòng)化控制水平越高，達(dá)標(biāo)穩(wěn)定性越有保障。部分企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，藥劑的投加由操作人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定，并且是手工或半自動(dòng)操作，有一定的盲目性和滯后性，難以將治理效果與工藝調(diào)控聯(lián)動(dòng)起來(lái)。
③ 污染治理工藝的針對(duì)性
電鍍廢水種類繁多，可分成不同類的廢水分別收集，分別處理。
廢水處理方法有物理法、化學(xué)法和生物法，每種方法又分別有多種處理技術(shù)。廢水水質(zhì)不同，處理技術(shù)可能不同。很多企業(yè)在選取治理技術(shù)時(shí)針對(duì)性不強(qiáng)，因此難以保證出水達(dá)標(biāo)。
2 管理因素
① 管理制度的完善程度
污染治理設(shè)施的良好運(yùn)行離不開健全和完善的管理制度。
設(shè)備管理、工藝管理、水質(zhì)分析、人員培訓(xùn)考核等是運(yùn)行管理制度的組成內(nèi)容，都不能忽視。
② 運(yùn)營(yíng)人員的專業(yè)程度
電鍍企業(yè)廢水處理的專業(yè)性較強(qiáng)，需配備專業(yè)的技術(shù)人員、專業(yè)的設(shè)備操作管理人員和專業(yè)的水質(zhì)分析檢測(cè)人員。
但事實(shí)上部分電鍍企業(yè)的運(yùn)營(yíng)人員的專業(yè)技能水平較低，難以確保廢水污染治理設(shè)施的正常有效運(yùn)轉(zhuǎn)。
甚至有些運(yùn)營(yíng)人員缺乏最基本的環(huán)保意識(shí)和環(huán)保知識(shí)，易出現(xiàn)將應(yīng)作為危廢外運(yùn)處置的廢槽液排放到電鍍廢水處理設(shè)施中的違規(guī)操作。
③ 監(jiān)測(cè)的到位程度
環(huán)境監(jiān)測(cè)是判斷達(dá)標(biāo)有效性和修正達(dá)標(biāo)情況的重要依據(jù)。
很多企業(yè)的監(jiān)測(cè)主要依靠地方各級(jí)環(huán)境監(jiān)測(cè)站的外部監(jiān)測(cè)，開展自行監(jiān)測(cè)的企業(yè)數(shù)量不多且監(jiān)測(cè)指標(biāo)不全，企業(yè)在不知處理情況和效果的情況下進(jìn)行生產(chǎn)，很難保證廢水排放的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
3.實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放的對(duì)策建議
一、加強(qiáng)廢水治理精細(xì)化設(shè)計(jì)和管理
有條件的電鍍企業(yè)或園區(qū)應(yīng)對(duì)廢水實(shí)行分流收集、分質(zhì)處理。一般來(lái)說(shuō)，可分為以下類型進(jìn)行收集：
(1)需進(jìn)行預(yù)處理而不能與其他廢水混合的廢水，包括含氰廢水、含鉻廢水;
(2)有回收利用價(jià)值的廢水，如含鎳廢水、含金廢水、含銀廢水;
(3)前處理廢水;(4)混排廢水，或者叫綜合廢水;
(5)清洗水。分流收集后，針對(duì)不同廢水的水質(zhì)特點(diǎn)和執(zhí)行的排放標(biāo)準(zhǔn)，選取合適的工藝技術(shù)，《電鍍廢水治理工程技術(shù)規(guī)范》(HJ 2002–2010)、《電鍍污染防治最佳可行技術(shù)指南(試行)》(HJ-BAT-11)、《電鍍廢水治理設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50136–2011)等規(guī)范指南可供參考。
另外，要規(guī)范車間排水。對(duì)于含電鍍車間的企業(yè)，非電鍍車間的廢水不得混入電鍍廢水處理系統(tǒng)。
二、淘汰落后工藝和設(shè)備
根據(jù)《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》(2011 年本，2013 年修正)和《電鍍行業(yè)規(guī)范條件》，應(yīng)淘汰的落后工藝、裝備和產(chǎn)品包括：含氰沉鋅，氰化電鍍工藝(氰化金鉀電鍍金及氰化亞金鉀鍍金，銀、銅基合金及預(yù)鍍銅打底工藝暫緩淘汰)，鍍層在鉻酸酐質(zhì)量濃度為 150 g/L 以上的鈍化液中鈍化的工藝，在生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生和排放含有汞元素的蒸氣或廢水的工藝或產(chǎn)品，加工過(guò)程中使用和排放廢水中含有鎘元素的用于民品生產(chǎn)的工藝和產(chǎn)品(船舶及彈性零件除外)，加工過(guò)程中使用和排放廢水中含有鉛元素的用于電子和微電子電鍍生產(chǎn)的工藝和產(chǎn)品(國(guó)家特殊項(xiàng)目除外)，僅有一個(gè)且無(wú)噴淋、鍍液回收等措施的普通清洗槽，磚砼結(jié)構(gòu)槽體。
三、實(shí)施清潔生產(chǎn)改造
依法實(shí)施強(qiáng)制性清潔生產(chǎn)審核，促進(jìn)中高費(fèi)方案的落實(shí)，逐步提高清潔生產(chǎn)水平，參照《電鍍行業(yè)清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系》，達(dá)到清潔生產(chǎn) I 級(jí)(國(guó)際清潔生產(chǎn)領(lǐng)先水平)或 II 級(jí)(國(guó)內(nèi)清潔生產(chǎn)先進(jìn)水平)。提高機(jī)械化、自動(dòng)化程度，品種單一、連續(xù)性生產(chǎn)的電鍍企業(yè)的自動(dòng)生產(chǎn)線、半自動(dòng)生產(chǎn)線應(yīng)達(dá)到 70%以上。
安裝用水計(jì)量裝置，將水洗槽改為二級(jí)或三級(jí)逆流清洗槽，配備噴淋或噴霧水洗等節(jié)水裝置，安裝槽邊水回收裝置。
推廣采用低鉻、三價(jià)鉻鈍化等有毒原輔料替代工藝。
四、提升環(huán)境管理水平
健全企業(yè)環(huán)保制度，配備有相應(yīng)專業(yè)技能的環(huán)保技術(shù)人員，并加強(qiáng)業(yè)務(wù)培訓(xùn)與交流。
對(duì)照?qǐng)?zhí)行的排放標(biāo)準(zhǔn)，定期開展全指標(biāo)監(jiān)測(cè)，加強(qiáng)企業(yè)自身達(dá)標(biāo)排放的控制。
采用集中式污水處理的電鍍園區(qū)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)上游來(lái)水水質(zhì)的控制，保證上游來(lái)水的水質(zhì)在園區(qū)集中污水設(shè)施的可接受范圍內(nèi)。
另外，可通過(guò)成立業(yè)主委員會(huì)、出臺(tái)園區(qū)管理辦法等方式來(lái)規(guī)范園區(qū)的管理，采用加強(qiáng)監(jiān)管、處罰等措施來(lái)提高企業(yè)的管理水平，杜絕混排、偷排、超排等行為。