广西电镀行业水污染现状及治理对策

广西电镀行业水污染现状及治理对策陈群英;黄彦明;柳露梅;李远强【摘要】Thewaterpollutantdischargecharacteristics,wastewatertreatmenttechnologies,andcleanerproductionlevelinelectroplatingindustryinGuangxiprovincewereinvestigatedbasedonasurvey.Themainproblemsexistinginwaterpollutioncontrolandenvironmentalmanagementwerediagnosedandrecognized.SomecountermeasuresandsuggestionsforGuangxi'selectroplatingindustrywerepresented.%通过对广西电镀行业的水污染排放特征、废水治理工艺及清洁生产水平进行调研，诊断和识别广西电镀行业存在的主要水污染治理问题和环境管理问题，提出了相关措施和建议.【期刊名称】《电镀与涂饰》【年(卷)，期】2017(036)024【总页数】6页(P1334-1339)【关键词】电镀;水污染防治;清洁生产;环境管理【作者】陈群英;黄彦明;柳露梅;李远强【作者单位】广西海洋环境监测中心站，广西北海536000;广西海洋环境监测中心站，广西北海536000;广西海洋环境监测中心站，广西北海536000;广西海洋环境监测中心站，广西北海536000【正文语种】中文【中图分类】X781.1电镀被认为是当今全球三大污染工业之一［1］。我国将电镀行业作为〃水污染专项治理十大重点行业”。本文通过对广西电镀行业工艺技术装备及清洁生产水平、废水处理技术等现状的调研，以发掘主要环境问题，为广西电镀行业水污染综合治理和环境管理的提升提供参考。1广西电镀企业的分布、镀种类型、生产规模及入园情况1.1区域分布特征与浙江、广东等拥有上千家电镀企业的国内电镀工业发达的省份［2-3］相比，广西的电镀企业数量不多。截至2016年底，广西有正规的电镀企业56家，其中32家属独立的电镀企业，其余24家是有电镀车间的企业，区域分布情况见图1。桂林市的数量最多，有19家，占33.9%；玉林市次之，有14家（其中有电镀车间的企业为数最多），占25.0%；柳州市排第三，有9家，占16.1%。图1广西电镀企业的区域分布情况Figure1RegionaldistributionofelectroplatingplantsinGuangxiprovince1.2镀种类型广西电镀企业的主要镀种有镀锌、镀镍、镀铬、镀金、镀银、镀铜、镀镉、镀锡等，有30家企业拥有2种以上。其中拥有镀锌工艺的企业最多，占全广西电镀企业的55.4%；其次是拥有镀铬工艺的企业，占48.2%；拥有镀镍、镀铜工艺的企业也较多，分别占46.7%和41.1%；拥有镀镉、镀锡、镀把工艺的企业数量最少，仅各有1家。具体见图2。图2广西电镀企业镀种数量统计Figure2Quantitystatisticsofelectroplatingprocessesusedinthesurveyedplants1.3生产规模广西56家电镀企业的生产规模在每年40~11200t产品，或96万~110万m2，又或2.9万~3100万件之间。根据32家独立企业中25家较大企业提供的统计数据，2015年工业总产值在11万~8500万元之间，平均年产值为1975万元。年产值大于2000万元的企业只有8家，绝大多数都属于中小型企业。1.4电镀企业的入园情况有32家企业位于工业园区内，占全部56家企业中的57.1%，其中12家位于电镀园区内，占入园企业的37.5%，占全部企业的21.4%。目前，广西已经建成的电镀工业园区仅有一个一桂林荔浦县荔城镇黄寨电镀工业集中区，有12家电镀企业入驻。正在建设的工业园区还有一个一位于柳州市鹿寨县江口乡的柳州电镀工业园区，目前尚无电镀企业进驻。2广西电镀行业的主要生产工艺和装备水平2.1生产工艺广西电镀企业的电镀生产在工艺流程上大体相同，无非是镀前处理、电镀和镀后处理三大工段，具体包括抛光、脱脂、上挂具、化学除油、酸洗、电解除油、弱腐蚀（活化）、电镀、浸洗回收、出光、低铬钝化、漂白、烘干、检验等过程。从镀层结构来分的话，有单层金属电镀和多层（复合）金属电镀。2.2装备水平广西电镀企业的装备水平一般，新建或国有企业的装备水平相对较高，老企业（特别是民营企业）、老生产线的装备水平相对落后。2.2.1节水和槽液回收装置的应用情况电镀生产过程中可以采用的节水措施主要包括多级逆流漂洗、清洗废水槽边回收、喷淋等。广西电镀企业中除个别还采用落后的单槽清洗方式外，绝大多数企业都采用了多级逆流清洗技术。然而只有1家企业采用了清洗废水槽边回收技术。该企业在电镀金工艺中使用逆流清洗的同时，以离子交换技术回收清洗废水中的金。有41家企业配备了槽液回收装置，占企业总数的73.2%。2.2.2生产线的自动化程度广西电镀企业生产线的自动化水平一般，26.8%的企业（15家）采用自动化生产线，55.3%的企业（31家）采用半自动化生产线，17.9%的企业（10家）仍采用纯手工操作方式。2.2.3防腐、防渗设施方面的情况在槽体防腐、防渗方面：46家企业（占82.1%）对除油槽体、除锈槽体、电镀槽体及清洗槽体采用了耐腐蚀的PTFE（聚四氟乙烯）、PVC（聚氯乙烯）、PP（聚丙烯）、钢等材料，其余10家企业均使用落后的砖砼结构槽体，其中7家加铺了土工膜等防渗材料，剩下的3家则仍为简单的砖砼结构。在电镀车间防腐、防渗方面：采用水泥硬化+铺设防渗土工膜的电镀企业居多；部分企业采用了水泥地板硬化+耐酸碱砖+树脂纤维；部分企业采用了更为简单的水泥地板硬化+耐酸碱砖；个别企业则仍然采用最简单的水泥硬化方式。3广西电镀行业水污染物排放及治理现状分析3.1水污染物排放特征根据2015年的环境统计数据（见表1），广西25家有统计数据的电镀企业共排放废水608137t，单位企业废水排放量为24325t/a，单位产值废水排放量为12.3t/万元（北海市最高，其次是桂林市）。除个别企业的废水被回用而无外排外，广西电镀企业一年排放废水193~68706t,化学需氧量0.02~22.18t,氨氮0~1.728t,氰化物0~199.568kg，总铬0~33.805kg，六价铬0~33.805kg。12家镀锌企业仍有氰化物排放，可能与他们仍使用含氰电镀工艺有关（后文会再提到）。表1广西电镀企业产值和废水排放情况Table1StatisticsofoutputandwastewaterdischargeinGuangxi’selectroplatingplants设区市企业数/家废水排放量/t单位企业废水排放量/(t/a)总年产值/万元单位企业平均产值/万元单位产值废水排放量/。/万元)南宁市1005005000柳州市67083511806801713368.8桂林市114399994000026349239516.7梧州市262267311345618280911.1北海市1193193111117.5玉林市4348438711889222233.9合计256081372432549387197512.3电镀企业较难达标的废水排放指标有总镍、总氮、总磷、氨氮、化学需氧量(CODCr)和总铜［3］。通过调阅最近一年的监测报告及广西环境监察部门的在线监测数据，发现3家企业外排废水中镍、氨氮等监测指标出现超标现象。3.2水污染治理现状3.2.1电镀废水收集情况根据《电镀废水治理工程技术规范》，电镀废水应分类收集、分质处理。广西电镀企业的管理人员基本上认识到上述规定的重要性，有含铬废水、含氰废水的企业，基本上都进行了分类收集、单独处理。3.2.2电镀废水治理情况目前，电镀废水的处理技术主要有化学沉淀法、离子交换法、吸附法、膜法、电化学法等［4］。广西电镀企业对含铬废水基本上采用传统的化学还原法+化学沉淀法进行处理，经过预处理的含铬废水排入混合废水处理系统，经絮凝沉淀后外排或再进行深度处理后回用。含氰废水基本上采用碱性氧化法进行处理，处理后的废水排入混合废水处理系统作进一步处理后外排。其他工序产生的废水则经过管道排入混合废水处理系统，处理达标后外排，混合废水的处理基本采用化学沉淀法。在废水回用方面：有1家企业采用先进的砂滤+超滤+反渗透污水处理技术，将混合废水进行处理后回用于生产线；另有1家企业采用还原法处理含铬废水后，再采用炭吸附+石英滤布+离子交换+炭吸附+重金属捕捉器+反渗透的工艺处理至回用水质要求后全部回用于生产线。在有机废水处理方面，只有3家企业安装了生化处理设施对有机废水进行处理。在污水处理运营方式上，除了个别企业将电镀废水外运给第三方公司处理外，其余企业均自行建设污水处理站对电镀废水进行处理，污水处理方式基本上采用间歇式，即废水收集到一定量后再进行处理，废水产生量与污水处理站的处理能力基本匹配。综上，广西电镀行业在污水治理措施和设施方面还有很大的提升空间。4广西电镀行业清洁生产现状及水平分析电镀行业清洁生产技术一般有：控制或禁止电镀过程中加入有毒有害物质，电镀清洗水减量化，以及清洗废水槽边回收。在控制或禁止电镀过程中加入有毒有害物质方面：除镀锌军工企业和一些镀金、银、铜的企业仍采用含氰电镀外，大部分电镀企业都采用无氰镀锌工艺和无铬、低铬或三价铬与屯化工艺。在电镀清洗水减量化方面：大部分电镀企业在镀件清洗工段都采用了多级逆流清洗技术，但是不规范使用该技术的电镀企业仍然存在（在下一部分再专门讨论）。在清洗废水槽边回收方面：只有1家企业采用了相关技术。根据环境保护部《关于进一步加强重点企业清洁生产审核工作的通知》（环发[2008]60号）和《关于深入推进重点企业清洁生产的通知》（环发[2010]54号），电镀行业属于强制性清洁生产审核范围，需每两年完成一轮清洁生产审核。广西56家电镀企业中开展了清洁生产审核的有35家，占62.5%，其中达到国际清洁生产先进水平的有3家（占5.4%），达到国内清洁生产先进水平和基本水平的各有16家（各占28.6%）。5广西电镀行业水污染问题分析5.1规模小、老厂多，产业布局不合理广西电镀企业规模较小，32家完全独立的电镀企业中有17家的槽液（含清洗槽）总量少于30000L，有24家企业的电镀生产年产值在2000万元以下。仅32家电镀企业入驻了园区。有10家电镀企业在2000年前建厂，其中有6家于1966-1975年间建厂。老厂选址大多临近江河或位于城市边缘甚至是中心地带，附近的敏感点较多，对水环境安全构成一定威胁，也对周围居民的工作生活产生了一定的影响。5.2工艺技术、装备落后，清洁生产水平不高5.2.1部分企业仍使用淘汰的生产工艺和装备有6家企业采用含氰镀锌工艺，11家企业采用六价铬钝化工艺。上述工艺属于《产业结构调整指导目录》（2013年修订版）规定的淘汰类生产工艺。广西大部分电镀企业的生产装备简陋、陈旧，有部分企业甚至使用《电镀行业规范条件》（工信部公告[2015]64号）中规定的淘汰类装备，如简单的砖砼结构槽体，无喷淋的普通单槽清洗。5.2.2清洁生产技术落实不到位除个别电镀贵金属生产线外，基本没有企业使用清洗废水槽边回收技术。不规范使用多级逆流清洗技术现象普遍，主要表现在因盛装的清洗水过多而导致的溢流现象严重，并且漂洗槽的水流方向并不与镀件清洗的方向相反，即并非真正意义上的〃逆流”，致使电镀耗水量增大，废水量也随之增大。只有62.5%的电镀企业开展了清洁生产审核，而且整体的清洁生产水平不高。5.3行业水污染防治设施不完善，治理水平低5.3.1电镀废水分类收集和处理系统不完善部分电镀企业车间污水横溢、漫流，废水跑、冒、滴、漏现象严重，特别是投产早的老企业。企业排水管布置混乱，废水排放沟渠或管道普遍采用地下暗管或暗沟排放方式，很少架空或明管套明沟敷设。广西电镀企业中存在含铬废水与含锌废水混合处理，含镍、含镉、含银等废水混合处理的现象，而且处理效果不佳。5.3.2电镀废水处理环节投料方式和检测方式的自动化程度低除少数企业的污水处理站采用了较为先进的自动计量装置来投放污水处理剂外，大部分企业在投放污水处理药剂、检测等环节均采用人工操作方式，并且缺乏专职环保技术管理人员，投放药剂容易过多或不足，造成外排污水中某些污染物排放浓度不稳定，甚至超标。5.3.3生化处理设施缺失电镀生产过程中，镀前除油、清洗、电镀、镀后清洗等工序不同程度地使用了有机添加剂，部分企业职工的生活污水也被排入混合废水，因此混合废水中COD、石油类、总磷、氨氮、总氮等污染物指标较高，但很少有企业设置生化处理设施来处理，存在上述指标中的一项或几项超标的风险。5.3.4电镀废水回用率及重复利用率低78.6%的企业（44家）的废水回用率低于30%，部分企业的废水全部外排，大部分企业的废水重复利用率低于30%，不符合《电镀行业规范条件》中有关水的重复利用率的要求。5.3.5电镀废水处理过程产生的危险废物数量大目前，广西电镀行业对含重金属废水的处理普遍采用传统工艺，即在碱性条件下加入絮凝剂使重金属离子絮凝沉淀，因而产生大量污泥。这些污泥属于危险废物，处理成本高。5.4监督机制不健全，企业环境管理不完善5.4.1企业环保手续、监控系统不完善投产较早的12家老企业未履行相关环评手续，15家电镀企业没有通过环保验收。只有51.8%（29家）安装了在线监测系统，其中有部分属非重点企业，未能与当地环境保护行政主管部门实现联网。如果电镀企业管理不善，很容易污染地下水，但仅有3家企业设置了地下水监测井。5.4.2电镀废水监督性监测指标不够全面各市环境保护行政主管部门对电镀企业的电镀废水实行例行监测制度，但是未能对GB21900-2008《电镀污染物排放标准》中21项指标实现全部监测，只是对其中部分指标进行监测，存在外排废水监测指标不够全面的问题。同时，企业基本未对污水处理设施进口进行监测，没有掌握污染物处理效率，无法保证污水处理站长期稳定地达标排放。5.4.3企业实验室的监测分析仪器设备简陋企业配备的实验室分析仪器设备普遍简陋，特别是一些老企业，实验分析仪器使用年限也较长，即使是新建或实力较为雄厚的企业，现代化的重金属分析仪器也极少配备。5.4.4应急池建设不规范，应急预案不完善，存在环境风险广西电镀企业的应急池容积普遍偏小，事故应急池的容积符合《电镀废水治理工程技术规范》（HJ2002-2010）要求（容积应能容纳12~24h的废水量）的仅有3家，占5.4%，有14.3%的企业（8家）甚至未设置废水事故应急池。6家企业未编制环境应急预案，在编制了环境应急预案的50家企业中，有部分企业的环境风险应急预案不完善或可操作性不强。5.4.5企业环保管理制度、台账不完善广西电镀企业对环境保护的重视程度不够，环保制度的制定、管理处于被动状态，环境管理制度陈旧，不及时更新的现象普遍，环保管理台账不完善甚至缺少的情况普遍存在。6对策及建议6.1加快淘汰落后产能和落后工艺，鼓励企业兼并重组取缔不符合国家产业政策的电镀生产项目，禁止采用氰化镀锌、六价铬钝化等落后生产工艺，鼓励规模较小的企业进行兼并重组。相关部门根据实际情况制定具体的实施方案，坚持〃三要三不要”原则(即要大规模，不要小作坊；要低能耗，不要高排放；要长规划，不要短治理)，从根本上解决电镀企业工艺落后、规模小、分布散、污染重等问题。6.2引导企业入园，实现污染集中治理鼓励电镀企业集中生产和集中治污，降低治污成本。政府部门研究出台相关政策，尽快完成电镀园区建设，原则上所有电镀企业(企业配套电镀车间的除外)都要搬迁入园或在园区租赁厂房设备整合发展，工业功能区、电镀园区外仅可保留少数标杆式企业外或具有特殊性质的企业。6.3全面提升企业装备，提高清洁生产水平，从源头上减少水污染物积极推广清洁生产原料替代工艺。采用无氰、无铬、低铬、代铅、代镉、无氨、无磷等无毒、无害或低毒、低害以及少污染的电镀工艺与设备。如采用三价铬电镀或低浓度六价铬电镀，采用锌镍合金电镀替代镀镉，采用无铬钝化等，减少重金属污染物的产生；采用生物脱脂、低温无磷除油、水基清洗剂替代有机溶剂除油等前处理工艺，采用稀土添加剂的镀铬工艺和无光亮剂的预镀件碱性镀铜工艺等［5］，从源头上减少污染物的产生。必须采用多级回收、逆流漂洗等节水型清洁生产工艺，禁止采用单级漂洗或直接冲洗等落后工艺，进一步提升电镀废水回用率。将砖砼结构槽体更换为聚四氟乙烯材料槽体。车间内及电镀废水露天排放沟渠严格落实防腐、防渗、防混的措施。全面清理更换电镀车间及电镀废水露天排放沟渠严重破损的防渗、防腐材料，完善车间防腐防渗盲角、死角的铺设工作。逐步提高电镀企业的自动化生产水平。6.4加强电镀废水