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电镀工艺环境影响评价污染防治对策分析 电镀废水处理工艺

所属分类: 新闻中心 发布时间:2019-11-15

电镀工艺环境影响评价污染防治对策分析

  1引言

  专业电镀项目各工序使用强酸、强碱、重金属电镀液、铬酸酐等,产生大量废水、废气、槽液、废渣等污染物,含镀镍、铬、铜等重金属。 许多电镀用重金属或其化合物为致癌、致畸、致突变的剧毒物。

  重金属在环境中只能改变其形态或被转移、稀释、积累,无法降解或被去除。直接排入河流, 将造成水质污染,进一步污染底泥、土壤和地下水,并通过食物链富集,造成永久性污染。

  当前,大量环境污染已严重损害自然生态,严重影响人类的生活与健康。为实现可持续发展,应加强环境影响评价和污染防治技术的研究,这有重要的现实意义。

  2工程分析工程分析是确定污染源强的必要环节,物料平衡分析是工程分析必不可少的环节

  环评阶段物料平衡分析的准确度,受制于产品参数、环境监测数据的获取。

  目前,许多电镀项目物料管理依然粗放。需逐步积累管理经验、运行数据,这关系到企业清洁生产水平、环保措施能否稳定运行达标。

  原料经生产过程转化成各种产物。物料平衡分析核算污染物质的量,电镀过程中重金属的进出应符合质量守恒。进入系统的重金属包括阳极金属及电镀盐类。

  输出项包括进入产品和表面镀层的金属、进入废水、废气处理设施的重金属、电镀废液的重金属。 计算所投入重金属元素的利用率、污染物形式、状态、种类、数量、回收量、综合利用量、无害化处理量、可能流失量及最终排入环境量,为专题环境预测评价提供基础数据。

  技改项目环境影响评价中,还应分析清洁生产、风险防范、污染防治和环境管理的改进,确保技改实施过程中还清环保欠帐,技改完成后增产不增污。

  3污染防治对策大气、水环境的环境影响评价是重点

  环评报告提出的污染防治对策,应符合国家及地方的法律法规, 执行《电镀污染物排放标准》(GB 21900 – 2008);也要结合具体情况,按清洁生产原则,提出切实可行的防治措施。

  电镀项目环评主要考虑以下方面:确定污染物排放标准;清洁生产,污染物减量;分析非持久性污染物排放浓度,据此确定是否增设生化处理工艺;电镀废水、废气末端治理宜分类收集处理;第一类污染物在车间或生产设施达标;离子交换树脂再生所产生的高浓度置换液应纳入物料平衡。

  新建项目首先从源头上控制、减少排污,采用先进工艺设备,使污染物减量。其次是考虑合理的污染治理工艺,减少外排。

  技术改造项目则要以新带老,对存在较多环保欠帐的项目,提出改造和更新策略,制定严格的增产减污目标。

  ① 电镀废水污染防治电镀废水含数十种污染物,无机污染物主要包括铜、锌、铬、镍、镉等重金属及酸、碱等;有机污染物主要为 COD、氨氮、油脂等。

  电镀废水包括漂洗、镀件酸洗、 钝化、刷洗地坪和极板的废水,及操作管理不善引起的 “跑、冒、滴、漏”废水等。

  电镀液中含高浓度镀层金属主盐、导电盐、配位剂、添加剂等,取出工件时带出电镀液滴落地面或清洗水中,都含有污染物。漂洗废水是主要来源,占排放量 80% 以上,其中大部分污染物由镀件表面的附着液在清洗时带入。

  电镀废水处理工艺有化学沉淀、离子交换、生物法、吸附、电解、溶剂萃取等,存在出水水质不稳定、2018 年 4 月 电镀工艺环境影响评价污染防治对策 49万方数据能耗大、成本高、加药量大、分离不彻底、出水水质不佳、回收贵金属难、不适用高浓度重金属废水、手续繁杂等缺陷。

  且这些工艺大部分是污染物的转移,易造成二次污染。 膜分离法是极具前途的工业技术。

  反渗透(RO)、纳滤(NF)的分离浓缩过程,仅借助一定压力下的半透膜作用,不消耗化学药品,不产生废渣,无相变, 成本低、易实现自动控制、无二次污染。膜技术用于电镀重金属污染治理及资源化,设备紧凑,可以回收清水和贵金属,适用于封闭循环无排放系统,在除去重金属离子的同时,还可去除污水中其他有害物质。

  2. 电镀废气污染防治加工、酸洗等过程产生酸雾,工艺不同,酸雾种类也不一样,主要是氯化氢、硫酸雾、氮氧化物、铬酸雾等。

  废气污染防治的难点是酸雾收集。收集废气大多采用槽边侧吸罩,有单边侧吸、双边侧吸、一侧送风一 侧抽风等方式。

  许多环评报告中存在重净化、轻收集的问题,收集效果不良直接导致无组织排放量过大,甚至引发环境纠纷。侧吸罩高度、风量设计应合理,确保废气捕集率。若收集效果不理想或周边环境较敏感, 可考虑采取侧吸罩 + 全电镀线封闭整体抽吸。

  3. 土壤和地下水污染的防治车间、废水废液收集管线、污水处理厂等位置的泄漏液,可能通过下渗、迁移等方式造成土壤、地下水污染。

  为防止污染物渗进土壤或地下水,宜落实地坪防腐、防渗。渗漏液还可能因员工、运输设备进出转移到车间外,虽然转移量小,但转移次数多,亦容易造成污染。

  因此,车间应干湿分区,有良好的渗漏液收集系统,设计导流沟,地坪有适宜的倾斜度。 若具备条件尽可能建设全自动电镀线,相比手动操作,可大幅降低跑冒滴漏,从而降低污染土壤和地下水的概率。

  收集管线也容易发生泄漏,应优先考虑架空敷设,配以防沉降、防折断等措施。

  4结论及发展趋势

  电镀为重污染行业,其环评审批非常严格。电镀项目环境影响评价应严格执行国家法律、法规和导则, 并结合工艺特点执行行业条例及规范。

  工程分析是环境影响评价的基础,物料平衡分析的准确性极为重要。尤其着重分析出入系统的污染物(例如重金属)的数量及特征。具体联系污水宝或参见更多相关技术文档。

  环保工程建设是电镀项目的重点。环评报告书中应突出重点,根据《电镀废水治理设计规范》(GB 50136- 2011)等标准规范,提出合理可行的清洁生产、污染防治、技术改造措施。并关注项目选址、事故应急对策、公众参与等。

  近年来国内外皆推行清洁生产,将污染物末端治理转向污染源头控制是可行道路。

  清洁生产具体措施有:选择先进生产工艺;选用无毒或低毒原料;加强运行管理;改善清洗方式,减少废物排放量等。

  电镀污染防治的趋势是资源回收和闭路循环。笔者曾开发电镀漂洗废水线内循环集成工艺,降低了加药费用,产水水质优于常规工艺,还可回收重金属。 设计了自动控制联用,在浓缩重金属的同时,保持镀槽清洗水水质稳定。(来源:​环球电镀网 作者:杨欣)

电镀废水处理工艺

    1、电镀废水的来源    电镀废水主要来源于电镀生产过程中,电镀生产过程中会排放大量的工业废水,其废水的排量和废水性质与电镀工业的生产方式及用水方式有着密切的关系。根据不同的处理方式可以将电镀废水分为四大类,分别是镀件前处理废水、镀槽废液、镀件漂洗废水以及生产过程中的“跑、冒、滴、漏”。

    ①镀件前处理废水:简而言之,就是在镀件前要进行预先处理,这种废水在国内目前电镀废水中所占比例最大,而且其组成的变化也很大。目前主要采用的预先处理方法包括但不限于除油、除锈等化学方式处理,另外还有采用包括但不限于电化学除油、侵蚀等电化学处理方式,以及酸洗除锈等活化处理。整个除油过程中经常会采用碱性化学物质,例如氢氧化钠、碳酸钠等碱性化学物,而酸洗去锈主要是采用硫酸和盐酸等酸性化合物。总而言之,镀件前处理废水产生的主要污染源是酸、碱、油、锈等物质。

    ②镀槽废液:因为有害物质的长期积累,镀槽液在用过一定的时间过后,废镀液中的重金属离子的浓度变得非常高,已经不能支持工艺生产,需要对重金属进行排放,否则造成的污染更加严重,在现在的前镀槽液处理中,多为集中收集后单独处理。

    ③镀件漂洗废水在电镀生产工艺中产生的比例最重,差不多占有百分之八十。其主要产生大量的重金属和络合物,重金属包含氯化物、氰化物等。这些污染物来自镀件外表的附着液,如果镀件的漂洗水量较大,那么其污染物的浓度就会比废镀液的浓度小很多。

    ④生产过程中的“跑、冒、滴、漏”:由于我国目前的电镀行业的生产技术水平还比较低,其管理能力又严重不足,自动化也没有被广泛运用,在生产过程中经常会发生“跑、冒、滴、漏”状况,就目前的发展技术来说,这几大现象暂时是无法避免的。同时“跑、冒、滴、漏”也跟生产用水量和企业的管理水平有着重要关系。

    2、电镀废水的性质和危害    据相关数据显示,由于电镀行业的规模快速扩大,已经使水体中含有了许多的有害物质,水资源受到了大面积的污染,所以近几年,电镀行业已经被选为全球污染严重的行业之一。早在1994年,我国就有政策规定,限制电镀行业的发展,由于不同行业对电镀的要求不同,电镀废水的性质不同,产生的废水危害也不一样。从常见的电镀废水来说,最为常见且污染最为严重的有害物质是各种重金属离子、硫酸、盐酸、氢氧化钠、碳酸钠等酸类和碱类物质,还有就是一些油、铁皮、尘土等杂质。所以说,电镀废水的成分是多种多样的,污染毒性也很大,甚至有一些会有危害到人类生命的物质。由此可见,为了防止电镀废水给人类带来更大的危害,保护环境,严格治理电镀废水已经变得至关重要。

    3、电镀废水的主要处理方法    由于电镀废水的成分极其复杂,再加上水质的不确定性,所以对环境的污染极大。因此,电镀废水的处理一直受到政府的高度重视,且在不断地对其处理办法进行探究。早在20世纪五六十年代,就已经着手开始研究如何治理电镀废水,到目前为止,已经有了很多年的研究历史,其主要的发展历史可以分为3个阶段:第一阶段是20世纪六十年代到七十年代,电镀污染开始受到人类的关注,在这一阶段来说,治理技术相对比较单一,主要治理方法是采用化学沉淀法,主要针对的是氰和铬元素;第二个阶段是20世纪七十年代到八十年代初期,经过十多年的发展研究,已经研究出了新的治理技术,相对上一阶段的技术已经有了很大的进步,其主要采用的是离子交换法、电渗析法、反渗透法、蒸发浓缩法、活性炭吸附法等;第三阶段是20世纪八十年代后期,电镀行业就不再采用单一的治理技术,进一步降低了成本,提高了处理效率。开始广泛地使用多元化的组合技术治理。发展至今,电镀废水治理技术已经多种多样,逐渐成熟,主要方式有化学法、离子交换法、膜分离法、反渗析、电渗析、扩散渗析、液膜法、超滤法、电解法、生物法等。

    3.1、化学沉淀法    化学沉淀法主要是向电镀废水中加入化学药剂去除沉淀,此技术操作起来简单,所需的成本也较低,所以在电镀行业中被广泛使用,在我国也有很大一部分的电镀废水是通过化学沉淀法来进行处理。目前使用最多的沉淀剂是氢氧化物、硫化物、铬酸盐等化学元素。不同的沉淀物有不同的作用,其中使用频率最高的是氢氧化物,因为它的价格较低,成本较低,且非常容易获得。其次,相对于氢氧化物沉淀,硫化物与污染物的沉淀物质溶解度要小很多,因此处理的成果更为显著,沉淀出的金属含金量更低,方便重金属的回收。但是也有其缺点:一是硫化物的价格很高;二是硫化物沉淀的颗粒较小,非常容易成为胶体,不好沉淀;三是硫化物在和水、酸的反应中会形成硫化氢,容易造成二次污染。由于以上三点劣势,所以硫化物沉淀法在实际运用中很少使用。第三种就是铬酸盐沉淀法,这种方法运用得更少,因为其只能在处理六价铬中使用,再加上钡盐很难得到,沉淀后的分离及时也很难,经常会引发二次的钡离子污染,但是此技术处理过后的废水清澈透明。总的来说,化学沉淀法是目前较为经济高效的处理工艺技术,成本低、操作较为简单,可以达到废水的排放标准。但是化学沉淀法只能处理部分污染源,且后期有可能会带来二次污染。

    3.2、电解法    电解法主要是通过直流电去除金属离子的一种方法。此技术对去除电镀废水中的金属离子有着特别显著的作用,其主要优势是不需要其他的化学药剂,只需要通过低压直流电分离离子,操作简单,处理装置所需要的场地也很小,而且方便重金属的回收与再次利用,从而提高经济效益。此外,电解法处理的废水水质也较为稳定,基本不会带来二次污染。但是此技术对电流的要求很高,所耗电能也很高,所以此方法一般只在中小型的企业中应用,大型企业由于废水量太大,处理起来对电能的耗能极大,得不偿失,所以很少采用。电解法也是电镀废水中较为成熟且环保的一种处理技术。

    3.3、生物法    生物法主要是通过生物技术对电镀废水中的杂质进行沉淀去除,其主要原理就是通过微生物或者其他产物进行絮凝处理废水,主要微生物和代谢物是由糖蛋白、粘多糖、纤维素和核酸组成,这几种元素可以和杂质结合,起到絮凝的作用。此技术操作起来相对简单安全,而且不会产生任何有害物质,所以更不会有二次污染的嫌疑,另外,微生物随处可见且繁衍速度极快。所以,生物法在电镀废水治理行业中有着很大的发展前景。

    4、结语    随着现代社会经济的高速发展,人们对电镀的需求越来越大,电镀废水的成分非常复杂,所以需要进行不同阶段的处理。而且在处理过程中,根据不同的情况,需要充分考虑到各种方法的优缺点,采用不同的废水处理办法,提高电镀废水的处理效率。本文主要通过对现存电镀废水处理技术的现状分析,介绍几大传统工艺技术组合在治理电镀废水中的应用,引导电镀废水治理逐渐走向环保、节能、高效、不会二次污染的技术之路。为电镀行业的发展及环保事业的发展打下坚实的基础。

    作者:朱迪迪

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