論電鍍廢水零排放的可行性

袁詩(shī)璞, 張仲儀

（1.成都市機(jī)投會(huì)所花園A3-2-202,四川成都 610045;2.中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十五所,江蘇南京 210002）

論電鍍廢水零排放的可行性

袁詩(shī)璞1, 張仲儀2

（1.成都市機(jī)投會(huì)所花園A3-2-202,四川成都 610045;2.中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十五所,江蘇南京 210002）

0 前言

電鍍必然會(huì)產(chǎn)生廢水、廢氣、廢渣,干法電鍍僅能取代極少部分濕法電鍍。

電鍍?cè)谡麄€(gè)工業(yè)中所占比例很小,但電鍍廢水中所含有害物質(zhì)對(duì)環(huán)境的危害性卻很大,要使其達(dá)標(biāo)排放很困難。

本文結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,就電鍍廢水能否實(shí)現(xiàn)零排放作簡(jiǎn)單討論。

1 電鍍廢水的含義

電鍍廢水應(yīng)是電鍍生產(chǎn)中整個(gè)作業(yè)工序、整個(gè)作業(yè)場(chǎng)所排出的含有毒有害物用水的總稱。它包括鍍前處理、電鍍后清洗、鍍后處理、地坪流水、未經(jīng)回用而混入的設(shè)備冷卻水等。

2 零排放的含義

零排放意味著“無(wú)排放”。假若真的能實(shí)現(xiàn)廢水的零排放,則電鍍廠點(diǎn)、工業(yè)園區(qū)就不允許設(shè)排污口。因此,電鍍廢水只能做到少排放、微排放。

3 鍍后清洗水的減排、回收問(wèn)題

清洗是一門(mén)技術(shù)。這門(mén)技術(shù)涉及到清洗槽的科學(xué)合理設(shè)計(jì)與研究不同串、并聯(lián)清洗方式下的清洗方程式,以尋求用最少量的水達(dá)到最佳的清洗效果。

3.1 多級(jí)動(dòng)態(tài)逆流漂洗

3.1.1 多級(jí)動(dòng)態(tài)逆流漂洗的節(jié)水效果

所謂多級(jí)動(dòng)態(tài)逆流漂洗具有三個(gè)特征:其一,清洗槽不是單槽,工件要經(jīng)過(guò)一級(jí)又一級(jí)的多道清洗;其二,清洗水不是靜止不動(dòng)而是在串聯(lián)的多個(gè)清洗槽中,從末級(jí)清洗槽供水,從首級(jí)清洗槽排水;其三,被清洗工件的走向與水流方向相反,是逆向運(yùn)動(dòng)的。

用不同清洗方式下的清洗方程式進(jìn)行計(jì)算,發(fā)現(xiàn)在達(dá)到相同的清洗效果時(shí),二級(jí)動(dòng)態(tài)逆流漂洗所需用水量約為單槽清洗的3.1%,而三級(jí)動(dòng)態(tài)逆流漂洗用水量?jī)H約為單槽清洗的1%。

多級(jí)動(dòng)態(tài)逆流漂洗雖不能實(shí)現(xiàn)清洗水的零排放,但三級(jí)逆流動(dòng)態(tài)漂洗已具明顯的節(jié)水效果。為此,一段時(shí)間內(nèi)曾欲廣泛推廣三級(jí)動(dòng)態(tài)逆流漂洗,但至今也未能推廣開(kāi)來(lái)。

3.1.2 實(shí)施三級(jí)動(dòng)態(tài)逆流漂洗的困難性

雖然三級(jí)動(dòng)態(tài)逆流漂洗節(jié)水效果十分明顯,但在具體實(shí)施上存在很大困難。

（1）手工作業(yè)

電鍍工藝從鍍前處理到鍍后處理的整個(gè)工序完成,要經(jīng)過(guò)多道清洗。假若將每道清洗從單槽清洗改為三級(jí)漂洗,手工作業(yè)時(shí)生產(chǎn)線會(huì)拉得非常長(zhǎng),距離非常遠(yuǎn);且上下提升的清洗工作量為單槽清洗時(shí)的3倍,增加了操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。因此,操作工人很難堅(jiān)持三級(jí)逆流漂洗,單槽清洗又回潮。

（2）自動(dòng)線生產(chǎn)

用微機(jī)控制的全自動(dòng)生產(chǎn)線,雖然操作工人勞動(dòng)強(qiáng)度增加不大,但多級(jí)動(dòng)態(tài)逆流漂洗仍使自動(dòng)線拉得很長(zhǎng),不但生產(chǎn)線一次性投資增加,而且生產(chǎn)周期拉長(zhǎng),生產(chǎn)效率降低。效率降低則違背了搞自動(dòng)線的目的。對(duì)龍門(mén)式行車(chē),可以用幾臺(tái)行車(chē)接力工作以提高效率,對(duì)壓板式環(huán)行線則無(wú)法進(jìn)行。

另外,占地面積大也是一大問(wèn)題。采用多級(jí)動(dòng)態(tài)逆流漂洗占用場(chǎng)地大,高昂的房租費(fèi)用是難以承受的。

于是在單槽清洗的節(jié)水上下功夫。如條件許可,采用噴霧、噴淋清洗,對(duì)清洗槽加裝水表計(jì)量并配合獎(jiǎng)懲手段,以避免單槽清洗的長(zhǎng)流水現(xiàn)象。

（3）大件、重件清洗

上百kg重的大件、重件鍍鋅,連進(jìn)清洗槽都困難,多為槽外沖洗,更談不上多級(jí)漂洗。

（4）滾鍍的清洗

一般滾鍍件的清洗,都是在滾筒外裝筐清洗。對(duì)加工單價(jià)十分低的小件滾鍍鋅等,全靠量大取勝。工人將鍍件裝筐清洗,已十分繁重,不可能要求多級(jí)逆流漂洗。

對(duì)電池鋼殼這類(lèi)盲孔件深孔鍍亮鎳,清洗特別困難,只好半自動(dòng)線滾鍍?cè)诰€清洗。清洗方法特殊又講究,多道清洗使?jié)L鍍線拉得很長(zhǎng)。

3.2 多級(jí)靜態(tài)逆流漂洗

3.2.1 多級(jí)靜態(tài)逆流漂洗的概念及依據(jù)

多級(jí)靜態(tài)逆流漂洗又叫多級(jí)逆流回收。與多級(jí)動(dòng)態(tài)逆流漂洗有兩點(diǎn)區(qū)別:其一,首級(jí)清洗水不排放,而是返入蒸發(fā)量較大的鍍槽;其二,末級(jí)清洗槽不是連續(xù)供水的,而是間斷補(bǔ)充干凈水,清洗水逐級(jí)從末級(jí)通過(guò)手工或泵向首級(jí)清洗槽返入,當(dāng)末級(jí)清洗水被逐級(jí)向前返入后再補(bǔ)充干凈水。

多級(jí)逆流回收應(yīng)同時(shí)滿足兩個(gè)條件:其一,經(jīng)末級(jí)清洗后,清洗效果應(yīng)達(dá)相應(yīng)工藝清洗要求;其二,首級(jí)清洗的濃清洗水應(yīng)有出路可用。

設(shè)定工藝槽液帶出量為一恒定值,通過(guò)推導(dǎo)出的清洗方程式,依據(jù)末級(jí)清洗水的最高允許濃度,計(jì)算得出回收級(jí)數(shù),從而確定應(yīng)設(shè)多少級(jí)回收槽。

3.2.2 實(shí)際可能出現(xiàn)的偏差

計(jì)算依據(jù)于工藝槽液的帶出量為一常數(shù),但工業(yè)化大生產(chǎn)中要保持這一常數(shù)是困難的。

（1）工藝槽液的帶出量與工件的大小、形狀、裝載量有關(guān)。專業(yè)電鍍廠的一條固定生產(chǎn)線,不可能永恒不變地加工形狀、大小相同的同一種工件,而要面對(duì)隨時(shí)可能改變的不同用戶,其鍍液的帶出量可能相差很大。

（2）工藝槽液的實(shí)際濃度是波動(dòng)的,在其它條件固定下,帶出物的總量也會(huì)隨之波動(dòng)。當(dāng)工藝配方變更后,帶出量變化可能更大。例如:原采用標(biāo)準(zhǔn)鍍鉻現(xiàn)改為稀土低濃度鍍鉻;或原采用稀土低濃度鍍鉻,因?qū)υ摴に囌瓶夭缓?又提高了鍍液的濃度,則帶出量相差就很大?；厥占?jí)數(shù)設(shè)置多了,造成設(shè)備浪費(fèi);級(jí)數(shù)設(shè)計(jì)少了,達(dá)不到清洗要求。

（3）工件的起槽頻率難以恒定不變。例如:鍍光亮鎳,原采用的光亮劑起光慢,電鍍時(shí)間長(zhǎng);現(xiàn)改用起光快的光亮劑,所需電鍍時(shí)間縮短,起槽頻率增加,則鍍液的帶出量隨之增加,原先設(shè)計(jì)的回收級(jí)數(shù)就不足。

（4）鍍液帶出量與工件在鍍槽上方停留時(shí)滴入鍍槽的量有關(guān)。對(duì)于手工作業(yè)與半自動(dòng)生產(chǎn)線,人為隨意性大（特別是滾鍍）,不可能恒定不變。只有微機(jī)控制的全自動(dòng)生產(chǎn)線,能基本保持停留時(shí)間的恒定。

總之,影響工藝槽液帶出量的因素很多,作為設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)的首級(jí)回收水的濃度的波動(dòng)也大。失去計(jì)算依賴的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)的回收級(jí)數(shù)不可能恰到好處。

3.2.3 首級(jí)回收水的出路問(wèn)題

首級(jí)回收水的濃度超過(guò)設(shè)計(jì)值時(shí),則末級(jí)清洗水的濃度隨之增加,達(dá)不到清洗效果。要保證首級(jí)回收水的濃度不致過(guò)高,必須及時(shí)加以處理。

（1）工藝槽液因加熱蒸發(fā)量大

首級(jí)回收水來(lái)得及返入工藝槽,其濃度不致不斷上升。當(dāng)允許返入量不足時(shí),就存在問(wèn)題。

（2）低溫或室溫工作的工藝槽

工藝槽液的自然蒸發(fā)量很小。工件入槽時(shí)會(huì)帶入鍍前清洗水。出槽時(shí)因工藝槽液的黏度略大于水,帶出量稍大于清洗水的帶入量,但差別不會(huì)太大。多級(jí)逆流回收的首級(jí)回收水在這種情況下必須另尋出路。這類(lèi)工藝并不少,如鍍鋅、硫酸鹽光亮酸性鍍銅、光亮酸性鍍錫等。

（3）對(duì)首級(jí)回收濃清洗液進(jìn)行處理

①用化學(xué)法處理首級(jí)回收濃水。顯然不可能做到零排放,設(shè)置多級(jí)靜態(tài)逆流漂洗就是多余的。

②采用蒸發(fā)濃縮減少首級(jí)回收水。此方法僅在鍍液加熱蒸發(fā)量較大但仍嫌不足時(shí)起作用,而對(duì)不允許加熱的室溫、低溫鍍工藝幾乎無(wú)效。

對(duì)裝飾性套鉻,因起槽頻繁,鍍液帶出量很大,采用三級(jí)靜態(tài)逆流漂洗仍不行。于是開(kāi)發(fā)推廣過(guò)鈦質(zhì)薄膜蒸發(fā)器,用以蒸發(fā)濃縮首級(jí)回收水。但很快發(fā)現(xiàn)蒸發(fā)濃縮1 kg清洗水要消耗1.1 kg的過(guò)熱蒸汽,能耗大,且必須由鍋爐供汽。同時(shí)高溫下,若鍍鉻液中加入有機(jī)添加劑,會(huì)高溫分解失效。不少企業(yè)花重金購(gòu)進(jìn)的鈦質(zhì)薄膜蒸發(fā)器現(xiàn)已棄置不用。

采用低溫下的減壓蒸發(fā)濃縮,可以避免高溫下的有機(jī)添加劑分解,但需增設(shè)大型水環(huán)式真空泵形成負(fù)壓條件。機(jī)械式真空泵、油擴(kuò)散泵之類(lèi)怕水蒸汽污染,是不能用的。

任何蒸發(fā)濃縮設(shè)備都是高能耗設(shè)備。采用蒸發(fā)濃縮技術(shù)是與當(dāng)今節(jié)能要求背道而馳的。

3.2.4 多級(jí)逆流回收實(shí)現(xiàn)清洗水零排放的條件

綜上淺析,要想實(shí)現(xiàn)清洗水零排放,必須同時(shí)滿足下述條件:

（1）工件應(yīng)是批量化的易于清洗的簡(jiǎn)單件;

（2）操作方式應(yīng)是全自動(dòng)的流水線機(jī)械作業(yè);

（3）首級(jí)回收濃縮液應(yīng)能全部返入蒸發(fā)量大的工藝槽而不能輔以會(huì)產(chǎn)生排水的化學(xué)法處理或能耗高的蒸發(fā)濃縮處理;

（4）整個(gè)工藝流程簡(jiǎn)單;

（5）必須有足夠的資金用于一次性投資及包括高額房租等在內(nèi)的日常維持費(fèi)用。

因此,其使用范圍非常有限。例如:對(duì)簡(jiǎn)單軸形工件的尺寸鍍硬鉻,通過(guò)3～4級(jí)回收有可能實(shí)現(xiàn)鍍鉻清洗水的零排放。但對(duì)鍍前脫脂、腐蝕,仍有困難。

3.3 濃縮回收技術(shù)

電滲析與反滲透屬于濃縮回收技術(shù)。目前宣傳較多的為反滲透技術(shù),故對(duì)反滲透技術(shù)作稍多討論。

3.3.1 反滲透技術(shù)的適用局限性

（1）濃縮液必須有直接出路

一是僅限于鍍液因加熱而蒸發(fā)量大的鍍種,如鍍亮鎳、半光亮鎳。二是當(dāng)濃縮液返入有余時(shí),再輔以電解法電解回收價(jià)值高的主鹽金屬,當(dāng)電解后因濃度降低而導(dǎo)致電解效率大大下降時(shí),再用反滲透技術(shù)濃縮主鹽。對(duì)室溫、低溫鍍工藝,與多級(jí)靜態(tài)逆流漂洗類(lèi)似,濃液無(wú)出路時(shí),照樣無(wú)法使用。

（2）濃縮液只能返入相應(yīng)鍍槽

目前報(bào)導(dǎo)較多的是用于鍍亮鎳回收水的反滲透濃縮。但該濃縮液只能返回原鍍槽,不能返入到不允許引入含硫的半光亮鎳液及不允許添加光亮劑的暗鎳液中。高硫鎳鍍液及納米鎳封液對(duì)添加劑有特殊要求,本身維護(hù)難度就大,也不宜返入。

（3）對(duì)于回收價(jià)值低的鍍種

由于反滲透技術(shù)的一次性投資大、運(yùn)行費(fèi)用高,對(duì)鍍鉻這類(lèi)濃縮液有出路的鍍種,在經(jīng)濟(jì)上也是不劃算的,未見(jiàn)過(guò)實(shí)用例子報(bào)導(dǎo)。

3.3.2 反滲透的次生問(wèn)題

（1）反洗水仍需再處理

為了保證反滲透膜的正常工作,必須預(yù)先去除濃縮液中的雜質(zhì)。因此,在反滲透前,需先對(duì)濃縮液進(jìn)行粗濾、精濾、超濾、納濾甚至炭濾等多級(jí)過(guò)濾。過(guò)濾介質(zhì)總會(huì)逐漸被堵塞而使流量下降。到一定程度時(shí),必須用干凈水反沖洗,而反沖洗出水要作二次處理,做不到零排放。

（2）鍍液的雜質(zhì)積累問(wèn)題

任何回收技術(shù)都會(huì)將雜質(zhì)引入鍍液,造成雜質(zhì)積累加快,反滲透法也不例外。例如:鍍鉻時(shí)若采用了三級(jí)回收,鍍液中的硫酸根只會(huì)有增無(wú)減,導(dǎo)致不能輕易補(bǔ)加硫酸。原因是工業(yè)鉻酐中總含有一定硫酸,不斷補(bǔ)加消耗了的鉻酐,也在不斷補(bǔ)加少量硫酸。而硫酸不參與陰極還原反應(yīng),被清洗水帶出后,又被返回鍍液。

在采用反滲透法時(shí),同樣應(yīng)及時(shí)檢測(cè),發(fā)現(xiàn)雜質(zhì)后應(yīng)將其及時(shí)去除。若用化學(xué)法沉淀處理雜質(zhì)及用活性炭處理,會(huì)產(chǎn)生污泥與廢渣。雜質(zhì)的積累,造成處理周期縮短。

（3）處理成本問(wèn)題

全套反滲透設(shè)備一次性投資幾十萬(wàn)至幾百萬(wàn)元,加上反滲透膜的壽命不長(zhǎng),進(jìn)口膜正常使用的壽命不過(guò)2年,換一次進(jìn)口膜就是10萬(wàn)～20萬(wàn)元,所以必須核算設(shè)備折舊費(fèi)及日常運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。對(duì)一個(gè)電鍍中心,若將多家的亮鎳回收水用管道分質(zhì)排放集中一起濃縮,可能量足夠了,但又會(huì)出現(xiàn)許多問(wèn)題:①如何計(jì)量分?jǐn)偺幚碣M(fèi)用;②各家回收水濃度不一樣,回用又如何分?jǐn)偹?③各家所用光亮劑不一樣,回收后混在一起,光亮劑能否兼容。

4 交換吸附技術(shù)

4.1 離子交換法實(shí)現(xiàn)不了零排放

某些特殊制造業(yè)用離子交換法是可以的,例如:半導(dǎo)體、集成電路制造業(yè)。這類(lèi)加工制造本身就需要用大量純凈水,將廢水用投資巨大的離子交換法全部處理,可得所需純凈水。但嚴(yán)格地講,也只能作到微排放。因?yàn)闃?shù)脂再生后還需水洗,而沖洗水也要再處理達(dá)標(biāo)后排放。

清洗水中的有機(jī)物被樹(shù)脂交換吸附后無(wú)法再生洗脫,而使樹(shù)脂中毒。因此,實(shí)際上僅在簡(jiǎn)單的鍍鉻廢水處理上用過(guò)。即使如此,現(xiàn)也多淘汰了。主要原因有:

（1）處理原水時(shí)其濃度不能太高,且處理水量又不大,而投資卻巨大。

（2）陽(yáng)柱再生洗脫液中的金屬陽(yáng)離子無(wú)使用價(jià)值,還得輔以化學(xué)沉淀法處理達(dá)標(biāo)排放。

（3）樹(shù)脂再生后的清洗水,需作二次處理。

（4）設(shè)備使用的問(wèn)題多。

曾單獨(dú)采用陽(yáng)柱回收鍍金清洗水中的金,吸附飽和后焚燒樹(shù)脂回收金屬金。但這并非廢水處理方法,成本高,現(xiàn)多采用化學(xué)純鋅粉置換回收金。

4.2 吸附處理問(wèn)題

選擇品種與孔徑合適的活性炭,能物理吸附廢水中的部分小分子有機(jī)物,但這只是一種輔助的、并不常用的方法?；钚蕴繛橐淮涡允褂?用后以廢渣形式存在。

近年來(lái)研究采用沸石處理電鍍廢水。沸石具有吸附、離子交換等功能?？上驳氖?一些沸石可以交換去除一般化學(xué)法難以去除的氨氮,并可像離子交換樹(shù)脂一樣具有可再生性,可以作為化學(xué)法去除重金屬離子后的補(bǔ)充處理。但這類(lèi)方法不可能實(shí)現(xiàn)廢水零排放。

5 微生物處理方法

微生物降解處理有機(jī)物的方法被廣泛用于生活廢水、農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖廢水、某些化工廢水的處理中。一段時(shí)間,試圖用厭氧菌處理電鍍廢水中的重金屬,細(xì)菌吞食吸附重金屬后經(jīng)曝氣死亡,一起以少量污泥形式沉淀去除。但其問(wèn)題頗多:

（1）電鍍廢水組分太復(fù)雜,某些組分會(huì)毒化微生物致死。

（2）厭氧菌必須在密封條件下進(jìn)行培菌,需現(xiàn)澆鋼筋混凝土密封培菌池,占地面積大、土建費(fèi)用高。

（3）冬季要加溫培菌,能耗很大。

（4）處理后的中水要返三分之一投加培菌營(yíng)養(yǎng)物來(lái)培菌,三分之二排放,利用率不高。

微生物法不過(guò)是化學(xué)法的一種替代方法,還不如化學(xué)法簡(jiǎn)單,很快以失敗告終。

6 其它處理方法

在對(duì)六價(jià)鉻廢水處理上,人們提出采用過(guò)的方法最多,失敗被淘汰的方法也最多。

6.1 電解法

一段時(shí)間內(nèi)推廣過(guò)小極距鐵板電解處理含六價(jià)鉻廢水。它雖然可以在還原六價(jià)鉻的同時(shí)使三價(jià)鉻生成Cr（OH）3沉淀,但問(wèn)題也多:

（1）原水中六價(jià)鉻的質(zhì)量濃度應(yīng)小于50 mg/L,否則,電解還原效果不好。

（2）鐵板及電耗消耗大,處理成本高。（3）產(chǎn)生較大量的含鐵污泥。

6.2 鐵氧體氣浮法

該法也推廣應(yīng)用過(guò)一段時(shí)間,現(xiàn)幾乎無(wú)人再用。主要問(wèn)題是:

（1）反應(yīng)生成的鐵氧體的純度很差,成分不固定,根本無(wú)法制造出合格的鐵氧體磁性材料,污泥的出路與設(shè)想的不一致。

（2）隨著鍍鉻液中F53B鉻霧抑制劑的廣泛采用及氯化鉀鍍鋅鈍化廢水中高泡表面活性劑的增加,注入氣溶水后,反應(yīng)器中產(chǎn)生大量泡沫,使沉淀氣浮的上浮分離發(fā)生困難。

（3）除氣浮反應(yīng)器外,還需大型空壓機(jī)組產(chǎn)生氣溶水,設(shè)備麻煩。

7 嚴(yán)重的地坪水問(wèn)題

7.1 地坪水的產(chǎn)生

7.1.1 跑冒滴漏

對(duì)于自動(dòng)生產(chǎn)線,當(dāng)槽間無(wú)聯(lián)接板連成一片時(shí),工件從槽間隙處滴水產(chǎn)生地坪水;當(dāng)有聯(lián)接板時(shí),若非在線干燥,取件處仍有工件滴水。

手工作業(yè)時(shí),不可能要求工人永遠(yuǎn)將工件高位提升行走,通常從槽中提出工件,放下地面滴流前行,再提升入下一個(gè)槽,如此反復(fù)進(jìn)行。小件裝筐作業(yè),量大,動(dòng)作快,滴流量更大。7.1.2 難于清洗工件的作業(yè)

（1）大件、重件

大件、重件鍍鋅,除腐蝕、電鍍必需放在槽內(nèi)進(jìn)行,除油、出光、鈍化等多直接放在地面手工擦刷、用塑料瓢舀液淋洗,水洗則用水管沖洗。前、后處理液與清洗水全部混入地坪水。非自動(dòng)化作業(yè)的長(zhǎng)軸類(lèi)件鍍硬鉻,僅鍍鉻時(shí)在鍍槽內(nèi)進(jìn)行,其余工序均用電動(dòng)葫蘆吊起,抹洗、淋洗,工藝液與清洗水全部混為地坪水。

（2）難清洗件

盲孔多的工件,為防止工藝槽液相互污染,每道水洗時(shí)都要用水管沖洗盲孔。復(fù)雜管狀鋼家俱件,往往只有幾個(gè)工藝小孔,內(nèi)部進(jìn)液自流出很慢;汽車(chē)、摩托車(chē)龍頭與消聲筒等,內(nèi)部也要沖洗干凈。沖洗不可能要求高位作業(yè),讓沖冼水流回清洗槽,多作低位沖洗,沖洗水形成地坪水。

7.2 地坪水造成的問(wèn)題

鍍前、鍍后處理液及電鍍工件鍍后產(chǎn)生的地坪水均混合于地面水溝排出,形成復(fù)雜的混合廢水。比較重視廢水分質(zhì)排放的單位,還將含氰地坪水與含鉻地坪水劃區(qū)分開(kāi),通過(guò)不同水溝或管道分質(zhì)排放后處理。但多數(shù)單位并未認(rèn)真進(jìn)行。含氰廢水與酸性廢水混合后,氰化物逐漸以氰化氫氣體形式逸出于空氣中,混合地坪水最終CN-未必會(huì)超標(biāo)。

地坪水量并不小,注定了車(chē)間廢水的復(fù)雜性。這種混合廢水是用任何方法也難以回收再利用的。脫離電鍍生產(chǎn)的實(shí)際操作來(lái)談電鍍廢水的零排放是不現(xiàn)實(shí)的。

8 化學(xué)法處理后中水的去向問(wèn)題

8.1 電鍍廢水處理方法的回歸

由于化學(xué)法要投藥劑,要產(chǎn)生污泥,排放廢水,于是提出了不少改進(jìn)方法,前面已述及一些。每推出一種方法或設(shè)備,總是突出優(yōu)點(diǎn),有意無(wú)意回避其存在的問(wèn)題或潛在可能出現(xiàn)的問(wèn)題,大家一窩蜂式地都上馬。但不久,問(wèn)題暴露出來(lái)了,最終被淘汰,現(xiàn)又都回歸到了化學(xué)法。污泥最終只能走社會(huì)化集中治理之路。而經(jīng)化學(xué)法處理后的中水,出路何在?

要作到化學(xué)法處理后達(dá)標(biāo)中水的零排放,理論上只有兩條辦法:一是將廢水全部蒸發(fā)濃縮至干,顯然此法即使有可用設(shè)備,其能耗也無(wú)比巨大。不但企業(yè)負(fù)擔(dān)不起處理成本,而且與節(jié)能要求相違背。二是做到中水永遠(yuǎn)100%循環(huán)回用。這里僅討論中水回用率回題。

8.2 中水直接回用的困難

對(duì)于即使使用化學(xué)法處理達(dá)標(biāo)可預(yù)排放的中水,也含有無(wú)排放指標(biāo)要求的無(wú)機(jī)鹽類(lèi)及有機(jī)物質(zhì)。若對(duì)中水循環(huán)再使用,則鍍后產(chǎn)生的物質(zhì)及不斷投加的處理藥劑會(huì)不斷積累。而它們對(duì)電鍍?nèi)芤杭澳承┕に嚾芤簳?huì)產(chǎn)生十分有害的影響。例如:

（1）陽(yáng)離子中 K+,N H+4會(huì)影響鍍鎳層的脆性與硬度。在焦磷酸鹽鍍銅液中,引入過(guò)多Na+會(huì)生成溶解度很小的焦磷酸鈉,結(jié)晶折出,使鍍液 P比下降。

（2）陰離子中Cl-不能被引入任何含Ag+的鍍液及鍍鋅銀鹽黑鈍化液中;不能稍多引入硫酸鹽光亮酸性鍍銅液、鍍錫液中。鋅酸鹽堿性鍍鋅液中的Cl-會(huì)使鍍層產(chǎn)生豎狀條痕。SO2-4對(duì)堿性鍍鋅有害,并大大減小無(wú)氰堿銅層半光亮的陰極電流密度允許值。Cl-,SO2-4,NO-3對(duì)氰化物鍍銅均有害。NO-3對(duì)絕大多數(shù)弱酸性鍍液均有害。CrO2-4即使很微量,對(duì)許多堿性鍍液及鍍鎳液也有害。

因此,中水不能回用于多數(shù)工藝的鍍前清洗,而只能用于要求低的腐蝕、除油后的清洗及少數(shù)鍍后清洗。含Ca2+,Mg2+的硬水甚至不能用于鏡面或光亮度要求很高的裝飾性鍍鉻、鍍銀、鍍錫等的最終清洗,否則,干燥后的工件表面會(huì)產(chǎn)生明顯的水跡。

（3）現(xiàn)代電鍍廣泛采用有機(jī)添加劑,但對(duì)其要求很高。例如:在亮鎳液中引入微量氯化鉀鍍鋅用光亮劑,則可能造成亮鎳液因無(wú)法處理去除而報(bào)廢。半光亮鎳液中不允許引入含硫有機(jī)物。中水中的各種殘存有機(jī)添加劑混雜在一起,會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題。

因此,中水可直接回用于作清洗水的場(chǎng)合也很有限,直接回用率能達(dá)40%已很不錯(cuò)了?；赜脮r(shí),還得另設(shè)泵或高位水塔升壓,電鍍生產(chǎn)線上另設(shè)一套中水回用管道系統(tǒng),不能亂用。

8.3 中水的其它回用途徑

部分處理達(dá)標(biāo)的中水可回用于澆花、種樹(shù)、水沖式廁所、設(shè)備冷卻用水等。但對(duì)一個(gè)日均中水量達(dá)數(shù)百噸的中型電鍍廠,其它回用率很難達(dá)到15%。

故中水直接回用的總回用率能達(dá)60%已很不錯(cuò),80%的回用要求也不現(xiàn)實(shí)?？傆幸徊糠謶?yīng)達(dá)標(biāo)排放,而實(shí)現(xiàn)不了廢水的零排放。

8.4 對(duì)中水的深度再處理

要想實(shí)現(xiàn)中水直接回用于電鍍生產(chǎn)的回用率進(jìn)一步提高,必須對(duì)中水作進(jìn)一步深度處理:去除鹽及有機(jī)物等后制成純凈水使用。前已簡(jiǎn)述過(guò),離子交換法對(duì)水中的有機(jī)物忌之,不能用?，F(xiàn)代反滲透膜分離技術(shù)適應(yīng)能力稍強(qiáng)。若將不能直接回用的中水用反滲透技術(shù)作深度處理,則有幾個(gè)問(wèn)題:

（1）處理成本高昂,企業(yè)承受較困難。

（2）反滲透后的濃縮高鹽分水無(wú)處可用,只能再處理達(dá)標(biāo)后排放。

（3）多道過(guò)濾的反沖洗水應(yīng)達(dá)標(biāo)排放。

總之,對(duì)化學(xué)法處理后的中水再作深度處理,只是一種提高水回用率的手段。即使能承受高昂的處理成本,也無(wú)法實(shí)現(xiàn)廢水的零排放。

9 結(jié)語(yǔ)

（1）電鍍加工工藝及加工產(chǎn)品的多樣性與復(fù)雜性,注定了電鍍廢水的復(fù)雜性。已經(jīng)推廣使用過(guò)的不少?gòu)U水處理方法終因存在這樣那樣的問(wèn)題而被淘汰,最終多又回歸到化學(xué)法,處理達(dá)標(biāo)排放。

（2）各種因素造成的地坪水所形成的混合廢水,用任何方法都不能直接回收利用。

（3）化學(xué)法處理達(dá)標(biāo)的中水,直接回用的可回用率并不高;再作深度處理回用,不但成本太高,而且也不可能實(shí)現(xiàn)廢水的零排放。

（4）不能將極個(gè)別情況下采用多級(jí)靜態(tài)逆流漂洗實(shí)現(xiàn)的鍍后清洗水的零排放夸大為所有鍍后清洗水都能實(shí)現(xiàn)零排放,更不能夸大為整個(gè)復(fù)雜電鍍廢水可實(shí)現(xiàn)零排放。

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1000-4742（2010）05-0031-05

2009-12-01

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