氣門鍍鉻項目環(huán)境影響評價技術(shù)要點研究

胡燕萍

摘 要：根據(jù)氣門鍍鉻項目的工藝流程和產(chǎn)污特點，對此類項目環(huán)境影響評價中的各污染要素和污染防治措施進行分析，以為同類項目的環(huán)評實踐提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：氣門;鍍鉻;環(huán)境影響評價

1 引言

氣門是發(fā)動機的精密零件，為延長氣門的使用壽命，常對氣門桿部鍍硬鉻以提高其表面耐磨性。氣門鍍鉻與一般的鍍鉻項目既有共性也有不同之處，在開展環(huán)境影響評價過程中，應根據(jù)其工藝特點采取合適的源強核算方法以及污染防治措施。

2 氣門鍍鉻的工藝特點及污染特征

氣門由氣門頭部和桿部組成，為提高氣門桿部的耐磨性能常對其表面鍍一層硬鉻，電鍍部位為氣門桿部中間的一段區(qū)域，電鍍桿部的長度多在5cm～40cm之間，鍍層厚度多在0.005～0.009mm之間。

氣門鍍鉻的工藝過程主要包括“鍍前處理-鍍硬鉻-鍍后清洗”三個工序。鍍前清洗可包括超聲除油、電解除油、化學脫脂、水洗等工序;鍍鉻工序包括鍍鉻、鉻酐回收、除鉻酐;鍍后清洗工序一般采用三級逆流漂洗進行清洗。該工藝過程使用到的化學藥劑有氫氧化鈉、磷酸三鈉、鉻酸、硫酸等，這過程中可能產(chǎn)生堿霧、鉻酸霧等大氣污染物，成分復雜的電鍍廢水以及含重金屬的危險廢物。

值得注意的是，氣門鍍鉻時，一般要求同一鍍件厚度差不超過0.0015mm，普通的掛鍍法鍍鉻難以滿足氣門電鍍的要求，因此氣門電鍍常采用專用的全封閉式陰陽極全等距電鍍裝置進行鍍鉻[1]，環(huán)評開展工程分析時應注意其鉻酸霧的產(chǎn)生方式、污染源強與一般的鍍鉻項目有所區(qū)別，污染防治措施也應根據(jù)其產(chǎn)污特點設(shè)置。

3 廢氣污染源強及污染防治措施

氣門鍍鉻過程中產(chǎn)生鉻酸霧，產(chǎn)生原理如下：氣門插入一個個全封閉的鍍鉻管中，電鍍過程中產(chǎn)生了氧氣和氫氣，在液面破裂，將電鍍液激濺出來，形成懸浮于空氣中的鉻酸霧滴。氣門插入鍍鉻管后，與管體形成近乎密閉的空間，電鍍時鍍液充滿管腔，因此電鍍過程中激濺出來的鉻酸霧滴不會直接逸散到空氣中。當氣門拔出裝置時，管內(nèi)的鉻酸霧會逸散到空氣中，因此其產(chǎn)氣特征是間歇性的。值得注意的是，其他一般鍍鉻項目會通過在槽液內(nèi)添加鉻霧抑制劑使槽面產(chǎn)生泡沫層來減少鉻霧溢出，但由于氣門電鍍采用全封閉電鍍裝置，因此不適宜也無需添加鉻霧抑制劑。

堿霧主要是由超聲除油槽、電解除油槽、除鉻酸槽中的堿液隨著水蒸氣揮發(fā)而產(chǎn)生。由于這幾個槽均為常溫作業(yè)（不超過40℃），一般來說堿霧的產(chǎn)生量較少，且目前國家暫未發(fā)布堿霧的排放標準與監(jiān)測方法，因此在環(huán)評中通常不進行定量分析，也不要求設(shè)置去除設(shè)施。但考慮到堿霧對電鍍車間內(nèi)工人工作環(huán)境的影響和對設(shè)備的腐蝕，一般廠家會設(shè)置抽吸裝置，抽取堿霧廢氣后與鉻酸霧一同混合處理后高空排放。

由于氣門電鍍方式的特殊性，不建議采用《污染源源強核算技術(shù)指南 電鍍（HJ984-2018）》中的通用產(chǎn)污系數(shù)，源強計算宜采用實測法或類比法，如有同類廠家生產(chǎn)同類產(chǎn)品，可類比該氣門廠的電鍍工序的產(chǎn)污系數(shù)。結(jié)合廣東某氣門廠家的實測數(shù)據(jù)和產(chǎn)能，氣門鍍鉻過程中的鉻酸霧產(chǎn)污系數(shù)約為2×10-4kg/m2（氣門桿部鍍鉻面積），可作為同類項目環(huán)評的參考。

氣門鍍槽一般采取槽邊側(cè)吸罩收集鉻酸霧，對環(huán)境敏感項目，可以采取電鍍線整體圍閉抽吸+側(cè)吸罩收集的方式[2]，減少無組織排放量。為保證收集效率，槽邊側(cè)吸罩收集風量的計算可參考《大氣污染控制技術(shù)手冊》中槽邊側(cè)吸罩的公式計算[3]：

Q=BWC

式中，W為鍍槽長度（m），B為鍍槽寬度（m），C為風量系數(shù)，一般取0.75-1.25m3/（m2·s）。

鉻酸霧一般采用噴淋塔凝聚回收法去除后高空排放，該法的鉻酸霧去除效率可達95%以上[4]。排氣筒高度不低于15m;排氣筒應高出周圍200m半徑范圍的建筑5m以上，不能達到該要求的排氣筒，應按排放濃度限值的50%執(zhí)行[5]。

4 廢水污染源強及污染防治措施

鍍鉻廢水主要來源于鍍前除油廢水和鍍鉻后的清洗廢水。

氣門鍍鉻自動線一般采用多級逆流清洗方式，廢水溢流排放，根據(jù)廣東某氣門廠家實測，每組逆流清洗槽溢流水量約為3L/min。此外，由于鍍鉻溶液成分含量高、粘度大，所以鍍件表面鍍液帶出量大;為減少藥劑浪費及降低廢水中的鉻含量，鍍鉻后可設(shè)回收槽對鍍件上帶出的溶液進行回收，回收槽溶液定期回用到鍍鉻槽。

除油廢水中主要污染物為pH、COD、總磷和石油類;鍍鉻廢水中主要污染物為pH、COD、六價鉻和總鉻，涉及第一類污染物，須在車間單獨處理達標后與其他廢水混合處理。廢水水質(zhì)可類比同類企業(yè)，水質(zhì)見下表：

氣門鍍鉻產(chǎn)生的含鉻廢水多采用化學還原法去除六價鉻，工業(yè)上常用亞硫酸鈉作為還原劑，將Cr6+還原成Cr3+，再加入石灰或氫氧化鈉，使其在堿性條件下生成氫氧化鉻沉淀，從而去除鉻離子。根據(jù)《污染源源強核算技術(shù)指南 電鍍（HJ984-2018）》，該法的去除率可達98%以上。

5 危險廢物及污染防治措施

根據(jù)《國家危險廢物名錄》（2016）的歸類方法，氣門電鍍項目的危險廢物種類主要為廢水處理污泥（HW17）、槽渣槽液（HW17）、廢化學品包裝材料（HW49）等。

建設(shè)單位對其各類危廢分類暫存，貼上危險標識，臨時存放場所應符合《危險廢物貯存污染控制標準》（GB18597-2001，2013年修訂）的相關(guān)條款要求，地面必須設(shè)置防滲層。危險廢物應定期交由有資質(zhì)的單位進行處理處置，危廢的處理費用一般在兩千元/噸到上萬元/噸不等。鑒于目前廣東省內(nèi)危險廢物處理處置能力有限，處置成本較高，建設(shè)單位可通過以下方式從源頭減少危險廢物的產(chǎn)生量：

①減少污泥產(chǎn)生量。首先，應合理設(shè)計加藥環(huán)節(jié)，在達到良好處理效果的前提下，控制絮凝劑的投放量，以免影響污泥脫水性能;其次，可通過提高壓濾機脫水性能的方式提高污泥脫水率，從而減少污泥產(chǎn)生量;②確保槽液有效性，延緩電鍍槽液使用期限。電鍍作業(yè)中常用的槽液經(jīng)長期使用后或積累了許多其他的金屬離子，或由于某些添加劑的破壞，或某些有效成分比例失調(diào)等原因而影響鍍層的質(zhì)量。為保證槽液的有效性，延緩槽液使用期限，建設(shè)單位應定期對槽液進行取樣化驗，通過采購高質(zhì)量的原材料、制備純水來配置和補充槽液等方式減少雜質(zhì)的進入，通過電解和及時調(diào)整成分比例等手段來去除金屬雜質(zhì)或控制金屬雜質(zhì)的積累，使得槽液中的雜質(zhì)在工藝許可的范圍內(nèi)，減少電鍍槽的廢槽液產(chǎn)生。

6 土壤和地下水污染防治措施

氣門電鍍項目對土壤污染途徑包括廢水垂直下滲和大氣沉降，對地下水污染的途徑主要是廢水垂直下滲。可以采取的措施有：

①嚴格落實廢水收集、治理措施。加強廢水收集、輸送管道巡檢，發(fā)現(xiàn)破損后采取堵截措施，將泄漏的廢污水控制在廠區(qū)范圍內(nèi)。如泄漏到土壤，應妥善處理、修復受污染的土壤;②嚴格落實廢氣污染防治措施。加強廢氣治理設(shè)施檢修、維護，減少鉻酸霧的干濕沉降;③嚴格落實固廢污染防治措施。危險廢物貯存做好防風、防水、防滲措施，避免有害物質(zhì)流失，禁止隨意棄置、堆放、填埋;④嚴格落實地下水污染防治措施。做好源頭防控，根據(jù)天然包氣帶防污性能和污染物控制難度，將電鍍車間劃分為重點防滲區(qū)和一般防滲區(qū)，按防滲分區(qū)采取相應的防滲措施。加強地下水監(jiān)控，參照《地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T164-2004）的要求建立地下水污染監(jiān)控體系，設(shè)置長期的地下水監(jiān)測井，采取一年兩次的監(jiān)測頻率，監(jiān)控地下水水質(zhì)情況;⑤做好土壤環(huán)境質(zhì)量跟蹤監(jiān)測。根據(jù)項目特點及《環(huán)境影響評價技術(shù)導則 土壤環(huán)境（試行）》（HJ964-2018），土壤環(huán)境每五年開展1次監(jiān)測，在污水處理站附近及生產(chǎn)線附近各布設(shè)1個監(jiān)測點，監(jiān)測方法參考《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風險管控標準（試行）》（GBA36600-2018）執(zhí)行。

7 清潔生產(chǎn)

清潔生產(chǎn)是氣門電鍍環(huán)境影響評價的重要章節(jié)。根據(jù)廣東省重金屬污染綜合防治“十三五”規(guī)劃，到2020年重金屬重點行業(yè)清潔生產(chǎn)總體上達到國內(nèi)先進水平，因此廣東省的氣門鍍鉻企業(yè)也應滿足清潔生產(chǎn)國內(nèi)先進水平的要求，具體可參照電鍍行業(yè)清潔生產(chǎn)評價指標體系（2015）來評價。氣門電鍍企業(yè)可從以下六個方面著手，從源頭削減污染，提高資源利用效率，減少污染物的產(chǎn)生和排放。

①生產(chǎn)工藝與裝備要求。生產(chǎn)線可使用半自動或自動生產(chǎn)線，采用清潔生產(chǎn)工藝，如實施電鍍氣門帶出液回收措施、定期去除雜質(zhì)延長鍍液的使用壽命、采用逆流漂洗和中水回用等節(jié)水措施;②資源消耗指標，主要是指單位產(chǎn)品每次清洗取水量，可采取多級逆流漂洗等措施減少清洗取水量;③資源綜合利用指標，主要是鉻利用率和用水重復利用率。鉻利用率可通過回收鍍液、定期去除雜質(zhì)延長鍍液的使用壽命等方式提高鉻金屬的利用率。用水重復利用率可通過一些中水回用措施來提高，如鍍后清洗等對水質(zhì)要求不高的工序，可利用中水;④污染物產(chǎn)生指標。如電鍍廢水處理率應達到100%，并采取減少重金屬污染物的預防措施，如設(shè)置二級鉻酸回收槽、確保足夠的滴流時間、設(shè)置中水回用裝置、危廢分類收集貯存交由有資質(zhì)單位處理等;⑤產(chǎn)品特征指標。生產(chǎn)期間，定期對鍍液成分和雜質(zhì)進行定量檢測，并保留檢測記錄;為提高產(chǎn)品合格率，將自備產(chǎn)品質(zhì)量檢測設(shè)備，定期進行產(chǎn)品檢測，保留檢測記錄;⑥管理措施。通過建立環(huán)境管理體系、開展清潔生產(chǎn)審核、編制應急預案、建立治污設(shè)施運行臺賬、建立危廢轉(zhuǎn)移臺賬等管理措施，提高項目的清潔生產(chǎn)水平。

8 小結(jié)

氣門電鍍鍍種單一，工藝流程相對簡單，但其所鍍區(qū)域長度誤差和鍍層厚度控制嚴格，電鍍裝置與一般掛鍍裝置有較大區(qū)別，工程分析時應注意其特殊性，有針對性地提出污染防治措施，不可照搬照套其他行業(yè)鍍鉻的環(huán)保措施。電鍍?yōu)橹匚廴拘袠I(yè)，環(huán)評單位應嚴格按照國家、地方相關(guān)環(huán)保要求和清潔生產(chǎn)要求，開展環(huán)境影響評價并為企業(yè)提出可行的環(huán)保措施和優(yōu)化選址的建議。

參考文獻：

[1]盧杰初.氣門快速電鍍技術(shù)[J].內(nèi)燃機與配件，2012，6：34-36.

[2]趙東美.電鍍建設(shè)項目環(huán)境影響評價的探討[J].科技與創(chuàng)新，2015，4：38-39.

[3]馬廣大.大氣污染控制技術(shù)手冊[M].北京：化學工業(yè)出版社，2010.

[4] HJ984-2018.污染源源強核算技術(shù)指南電鍍[S].生態(tài)環(huán)境部，2018.

[5] GB21900-2008.電鍍污染物排放標準[S].環(huán)境保護部，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，2008.