黃建陽(yáng)，陳鑫，徐冬，孫亞輝，楊洋

（陜西福天寶環(huán)?？萍加邢薰荆靼?710000）

1 背景說(shuō)明

電鍍是工業(yè)生產(chǎn)與制造過(guò)程中的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，普遍應(yīng)用于電子、五金、機(jī)械等需要對(duì)產(chǎn)品表面處理的行業(yè)，以此達(dá)到防腐、耐磨、導(dǎo)電、裝飾等基本需求，是產(chǎn)業(yè)升級(jí)及結(jié)構(gòu)調(diào)整過(guò)程中不可或缺的一部分。由于產(chǎn)品的多樣性，以及性能要求的差異，電鍍生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水普遍具有以下特點(diǎn)：

（1）污染物種類繁多：在電鍍生產(chǎn)過(guò)程中，根據(jù)鍍件的使用功能不同，按照《電鍍行業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB21900-2008）的要求，廢水中含有石油類、表面活性劑、氨氮、磷、各種重金屬及氰化物等多種污染因子。

（2）污染物濃度大：由于生產(chǎn)過(guò)程中，電鍍槽液需要定期更換排放，以及不同形狀的鍍件會(huì)將槽液帶出，廢水中各種污染因子濃度較高，含鹽量普遍在1%左右，如不進(jìn)行處理，會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成很大影響，生態(tài)環(huán)境急劇惡化。

（3）水質(zhì)波動(dòng)大：由于生產(chǎn)的復(fù)雜性及鍍件需求的變化，廢水中的污染因子種類及濃度變化較大。

（4）傳統(tǒng)處理工藝復(fù)雜：面對(duì)各種污染因子，多種重金屬混合，傳統(tǒng)工藝需要按照污染物不同性質(zhì)進(jìn)行單獨(dú)收集，再進(jìn)行分類處置。系統(tǒng)至少需要設(shè)置多達(dá)7～9種預(yù)處理系統(tǒng)，再進(jìn)行綜合處理。針對(duì)有機(jī)物污染，如石油類氨氮、總氮及總磷等，只能采取生物法處理，工藝復(fù)雜，運(yùn)行管理難度較大。

2 電鍍廢水傳統(tǒng)處理工藝

電鍍廢水傳統(tǒng)處理工藝以化學(xué)沉淀+生化的處理工藝為主。主要工藝如圖1。

圖1 電鍍廢水傳統(tǒng)處理工藝流程

電鍍廢水傳統(tǒng)處理工藝需按照污染因子進(jìn)行分類處置，此類工藝主要的問題有：

（1）由于系統(tǒng)的復(fù)雜程度及不可控因子較多，系統(tǒng)無(wú)法滿足穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，特別是在生態(tài)環(huán)境敏感地區(qū)，如太湖流域，按照《電鍍行業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB21900-2008）表三的要求，傳統(tǒng)處理工藝無(wú)法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

（2）電鍍廢水中有機(jī)物的成分以油脂類、表面活性劑及多種電鍍添加劑為主，可生化性很差，且碳氮磷比例嚴(yán)重失調(diào)，無(wú)法滿足微生物繁殖需求。生化系統(tǒng)日常維護(hù)主要以經(jīng)驗(yàn)維護(hù)為主，需要專業(yè)人員進(jìn)行種群及生態(tài)分析研判，管理復(fù)雜。加上水質(zhì)的波動(dòng)，加大了系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)的難度。

（3）傳統(tǒng)工藝不考慮水體脫鹽的問題，在達(dá)標(biāo)的情況下，如直接排放河道等自然淡水河體，會(huì)造成水體鹽分的升高，并會(huì)破壞水體原有的生態(tài)環(huán)境。

（4）傳統(tǒng)工藝處理電鍍廢水，系統(tǒng)出水無(wú)法回用至生產(chǎn)線，對(duì)清潔生產(chǎn)及污染減排無(wú)實(shí)質(zhì)性作用。

3 SCR工藝（見圖2）

圖2 SCR工藝示意

SCR工藝基于物料平衡及資源回收的設(shè)計(jì)理念，區(qū)別于以達(dá)標(biāo)排放為目的傳統(tǒng)工藝技術(shù)。在傳統(tǒng)工藝無(wú)法達(dá)到穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放及資源回收的情況下，SCR工藝具有很好的經(jīng)濟(jì)效益及環(huán)境效益。其主要優(yōu)點(diǎn)如下：

（1）相對(duì)于傳統(tǒng)工藝，SCR系統(tǒng)出水水質(zhì)穩(wěn)定，滿足《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB21900-2008）表三標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)工藝由于技術(shù)本身的局限性，在水質(zhì)不斷變化的情況下，系統(tǒng)兼容性不夠，系統(tǒng)負(fù)荷的變化造成出水水質(zhì)無(wú)法穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

（2）傳統(tǒng)工藝在應(yīng)對(duì)水質(zhì)變化時(shí)，通過(guò)藥劑的種類和使用量的調(diào)整來(lái)處理廢水，造成水系的二次污染和處理成本的急劇增加。

（3）SCR系統(tǒng)通過(guò)大量在線傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行，在水質(zhì)波動(dòng)的情況下，可自適應(yīng)調(diào)整相應(yīng)運(yùn)行參數(shù)，減輕人員工作強(qiáng)度，避免人為失誤。同時(shí)后臺(tái)自動(dòng)記錄水質(zhì)及運(yùn)行參數(shù)，初步實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和分類，為下一步實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)分析及AI智能打下基礎(chǔ)，進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行。

（4）關(guān)于生產(chǎn)線槽液和濃液，傳統(tǒng)工藝無(wú)法進(jìn)行處置利用，只能委托第三方危廢單位進(jìn)行轉(zhuǎn)移、收集和處置，在這一過(guò)程中存在多重風(fēng)險(xiǎn)和漏洞，對(duì)轉(zhuǎn)移車輛、人員以及處置單位的要求極高；一旦發(fā)生泄漏，環(huán)境污染是不可逆過(guò)程。SCR工藝可針對(duì)不同槽液和濃液，通過(guò)酸堿回收、金屬回收、鹽分濃縮、結(jié)晶、分離等工序，對(duì)相應(yīng)槽液作無(wú)害化處置，同時(shí)實(shí)現(xiàn)資源回收。

（5）SCR系統(tǒng)出水水質(zhì)優(yōu)于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可根據(jù)車間生產(chǎn)要求100%回用，實(shí)現(xiàn)水系的閉路循環(huán)；真正做到廢水零排放。

（6）通過(guò)領(lǐng)先的電積技術(shù)，實(shí)現(xiàn)金屬離子的分類單質(zhì)化，最大限度地實(shí)現(xiàn)重金屬在線回收，且沒有二次或次生污染。相較于傳統(tǒng)工藝通過(guò)化學(xué)沉淀，形成金屬氫氧化物，進(jìn)行固液分離的方法，無(wú)需加藥，提高了回收率，且污泥產(chǎn)生量大為減少。

（7）通過(guò)先進(jìn)的膜涂層技術(shù)，將水體中的鹽分進(jìn)行濃縮、分離，最終形成工業(yè)副產(chǎn)鹽加以回收利用，SCR系統(tǒng)所產(chǎn)副產(chǎn)鹽，純度高、雜質(zhì)少、含水率低，優(yōu)于相關(guān)工業(yè)副產(chǎn)鹽標(biāo)準(zhǔn)。

4 SCR工藝應(yīng)用

某公司吳江項(xiàng)目采用SCR工藝，項(xiàng)目總投資4000余萬(wàn)元，設(shè)計(jì)進(jìn)水1200m3/d。2016年7月開始建設(shè)，2016年12月建成投產(chǎn)，至2018年3月，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，出水直接回用至企業(yè)生產(chǎn)線，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益良好。設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)如表1；系統(tǒng)出水水質(zhì)及對(duì)比見表2；系統(tǒng)產(chǎn)工業(yè)副產(chǎn)鹽指標(biāo)如表3。在現(xiàn)行《電鍍行業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB21900-2008）表三標(biāo)準(zhǔn)要求下，進(jìn)行兩種工藝對(duì)比及運(yùn)行成本分析見表4。

表1 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)

表2 系統(tǒng)出水水質(zhì)對(duì)比

表3 系統(tǒng)產(chǎn)工業(yè)副產(chǎn)鹽指標(biāo)

表4 SCR運(yùn)行成本對(duì)比

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5 結(jié)語(yǔ)

（1）電鍍廢水種類多、污染物復(fù)雜，采用傳統(tǒng)工藝處理無(wú)法滿足實(shí)際要求。

（2）SCR系統(tǒng)出水優(yōu)于現(xiàn)行的《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，大部分指標(biāo)達(dá)到了《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5749-2006）的要求，可回用至企業(yè)生產(chǎn)線。

（3）采用SCR工藝可滿足現(xiàn)行環(huán)保要求，實(shí)現(xiàn)廢水近零排放，資源回收。

（4）系統(tǒng)所產(chǎn)的工業(yè)副產(chǎn)鹽以氯化鈉和硫酸鈉為主，所有指標(biāo)均優(yōu)于《工業(yè)鹽標(biāo)準(zhǔn)極限》（GBT 5462-2015）的要求，可用于其他工業(yè)生產(chǎn)。

（5）采用SCR工藝系統(tǒng)，企業(yè)解決了污水達(dá)標(biāo)排放問題，可以安心生產(chǎn)，擴(kuò)大經(jīng)營(yíng)；各種資源得到最大限度的回收再利用，政府真正實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，增產(chǎn)不增污；同時(shí)改善了環(huán)境，廢水近零排放，對(duì)生態(tài)環(huán)境友好。