電鍍行業污染控制及環境治理分析

王金民，呂 佳

（浙江省工業環保設計研究院有限公司，杭州 310000）

工業生產企業想要可持續發展，必須與自然和諧相處，采取一種清潔高效的企業發展模式，這也是電鍍這種重污染行業生存下去的根本保障。電鍍企業必須把技術和管理作為核心手段，把節能減排定為目標，通過對生產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生產給環境帶來的污染，達到人和自然和諧相處的狀態。

1 污染成因及控制

1.1 主要的污染

電鍍行業產生的主要污染物就是廢水，其中包含許多重金屬，在不進行任何處理的情況下就隨意排放，會對排放地的土壤、河流、農作物等造成嚴重的污染。這樣不僅會污染生態環境，還會通過能量的流動性質，危害生物體的健康[1]。在對電鍍廢水的成因進行深刻分析后，人們就可以根據實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生許多重金屬，許多工件包含很大比例的重金屬，在經過一系列去氧化、鹽酸強酸的清洗生產流程后，工件的表面就會產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境。

1.2 廢棄物分析

電鍍加工會產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，經過反復的沉淀和使用，所使用的各種廢料廢液中重金屬和有毒有害物質的含量遠超過安全值，如電鍍液、清洗廢水，治理廢氣使用過的廢水等。電鍍液經過反復使用后，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，如果在處理過程中不能妥善解決這些問題，就會對生態環境和人類自身產生不可估量的危害。

2 治理措施

2.1 引進先進的電鍍設備

技術先進的電鍍設備能夠有效地控制污染。一方面，先進的技術具備精準的設備控制體，可以高效地對電鍍的溫度、時間、離子濃度等指標進行精準的操控。這樣就能減少生產過程中人為操作的失誤，進一步提高電鍍的生產品質，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的處理設備，配置合理的裝置[2]。電鍍生產難免產生污染，想要解決并根治污染問題，工業企業和環保科研部門應大力引進排污設備，相關設備研發機構也應該積極開發新產品，如廢水、廢氣等的凈化裝置。

2.2 創新電鍍加工工藝

創新和改進能減少電鍍工業所產生的污染，提高生產效率和生產質量。因此，我國電鍍企業應借鑒外國先進電鍍企業的發展經驗，引進新技術和新工藝，在電鍍過程中使用納米無鉛可焊性等的技術進行加工；推廣和應用先進的加工工藝，特別是低污染工藝，如已經成熟的化學鎳、化學鉻、達克羅涂層等工藝技術。企業應根據實際情況積極改進和創新生產工藝，改變生產思路。

2.3 水的回收利用

電鍍工業生產中，所產生的污染占總數一半以上的就是廢水污染，加強對廢水的回收，無害化處理再利用非常有必要，這樣不僅能實現節能減排，而且能很好地降低污染。在電鍍生產中，可采用逆流清洗槽來代替水洗槽，用噴淋、噴射等先進技術實現節水目的。同時，在清洗過程中運用離子交換等技術實現金屬回收，降低廢水中重金屬離子的含量[3]。因為鍍種的不同，所產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，人們常常采用化學法、電解法、吸附法、離子交換法等。對于含有有機物如油等的有機廢水，人們通常采用生化、物化、微波化學等方法來處理，每種方法都有各自的優缺點。根據電鍍生產經驗和技術，人們根據鍍種的不同提出了污水的初級處理和二級處理方案，然后再進行綜合處理和混合處理，長期生產實踐表明，這是一種穩定、經濟、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。根據污染因子Cr6+、CN-、Cu2+、Ni2+、Zn2+、Pb2+、Cd2+等的不同毒性和化學性質，在不同的電鍍方式下，生產尾線部應首先進行初級處理，然后利用混合廢水池進行深度處理，詳細方案如圖1所示。

圖1 污水處理系統

處理電鍍廢水時，人們應該選擇集成先進技術的污水處理裝備，這樣不僅能顯著降低能耗，也能有效保護環境。這種自動化設備擁有很精準的控制技術，會對某些特定指標進行自動化的精密控制，如ORP pH自動控制等技術，同時可以精確地控制水中重金屬的濃度。人們應該借助計算機對廢水指標進行監控，用軟件檢測廢水中的物質，使廢水達到可排放的條件。同時，人們要創新電鍍廢水處理技術，利用滲透、吸附等技術降低重金屬含量并進行回收利用。

2.5 廢氣治理的解決辦法

不同的電鍍生產工藝會產生不同的廢氣，如氰化物揮發的有毒氣體，酸霧、鉻酸霧形成的腐蝕性氣體以及退鍍時產生的廢氣。一般小型的電鍍企業會采用排風的方法將有毒氣體直接排放到大氣中。而在進入環保化工業生產園區后，電鍍企業有效利用吸、引風系統，酸霧等酸性有毒廢氣、退鍍廢氣經過設備捕集罩后，再經風機引入SST-X填充式多孔廢氣洗滌塔集中進行凈化處理。水泵把用作吸收中和的介質通過循環池泵至洗滌塔的上部，對有害氣體進行噴淋操作[4]。而用作吸收的介質和廢氣又在填料區再進行一次吸收和中和，然后處理介質流回到循環池繼續循環使用。經過處理仍不達標的廢氣會隨著排污口進入污水站，而吸收后的廢氣則要經過除霧器除去部分水分，排放的廢氣通過15 m的高排風管再經過集中處理，酸霧的凈化率一般都能達到95%，只要設備運轉正常，污染物的排放一定能達標。

2.6 原輔材料和能源消耗

實踐表明，金屬銅的利用率為78.6%，即21.4%的銅都流失了，流失的物料進入清洗水中，伴隨著揮發的鍍液而流失。其中，13%進入清洗水中，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《電鍍行業清潔生產評價指標體系》對資源利用率的要求，金屬銅至少要達到三級指標要求。所以，電鍍企業的重點關注應該向細致的物料平衡和耗能計算分析偏移，多發現一些能削減廢水排放量、污染排放負荷和降低能源、材料消耗的方法。

2.7 污泥的處理技術

在運行過程中，電鍍污水處理站會產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，以減少其對周邊環境的危害，防止出現二次污染。目前，對于電鍍污泥，人們多采用固化法進行處置，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送到磚廠，通過與黏土或者煤灰灰渣進行配比混合，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定固化，可以有效防止固體廢棄物對環境造成二次污染。

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行回收再利用，就必須將含有不同重金屬的污泥區分開來并分別進行處理。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境下使得污泥中的金屬化合物還原成金屬單質，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雜，而且設備投資非常大。因此，探索電鍍廢水過濾污泥中重金屬回收利用的新方法，對于電鍍行業的污染治理具有非常重要的意義。

3 結語

為了實現污染治理，電鍍行業應該積極改進生產工藝，引進先進的生產線，回收污染物中有極大利用價值的物質。電鍍企業要制定科學的生產管理實施辦法，大力推行清潔化生產工藝，探究科學有效的電鍍廢水處理方案和污泥處置措施，創新電鍍污染控制和環境治理的方式，實現經濟效益和環境效益的雙贏。

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

2 李雄威，劉正明，代國忠，等.電鍍行業污染土固化體無側限抗壓強度演化規律[J].科學技術與工程，2017，17（34）：283-288.

3 王海蘭.電鍍行業典型污染場地調查及重金屬鎳污染修復技術研究[J].資源節約與環保，2017，（8）：132-133.

4 李 可.淺層地下水系統全氟化合物典型污染源污染特性研究[D].濟南：濟南大學，2017.

5 趙 娜.電鍍廢水處理工程設計[J].工業安全與環保，2007，33（2）：20-22.

6 趙濟強.電鍍涂裝綜合廢水處理工程實踐[J].工業水處理，2005，25（11）：60-62.