1、背景說(shuō)明
電鍍是工業(yè)生產(chǎn)與制造過(guò)程中的基礎產(chǎn)業(yè),普遍應用于電子、五金、機械等需要對產(chǎn)品表面處理的行業(yè),以此達到防腐、耐磨、導電、裝飾等基本需求,是產(chǎn)業(yè)升級及結構調整過(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(lèi)繁多:在電鍍生產(chǎn)過(guò)程中,根據鍍件的使用功能不同,按照《電鍍行業(yè)污染物排放標準》(GB21900-2008)的要求,廢水中含有石油類(lèi)、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)的復雜性及鍍件需求的變化,廢水中的污染因子種類(lèi)及濃度變化較大。
(4)傳統處理工藝復雜:面對各種污染因子,多種重金屬混合,傳統工藝需要按照污染物不同性質(zhì)進(jìn)行單獨收集,再進(jìn)行分類(lèi)處置。系統至少需要設置多達7~9種預處理系統,再進(jìn)行綜合處理。針對有機物污染,如石油類(lèi)氨氮、總氮及總磷等,只能采取生物法處理,工藝復雜,運行管理難度較大。
2、電鍍廢水傳統處理工藝
電鍍廢水傳統處理工藝以化學(xué)沉淀+生化的處理工藝為主。主要工藝如圖1。
電鍍廢水傳統處理工藝需按照污染因子進(jìn)行分類(lèi)處置,此類(lèi)工藝主要的問(wèn)題有:
(1)由于系統的復雜程度及不可控因子較多,系統無(wú)法滿(mǎn)足穩定達標,特別是在生態(tài)環(huán)境敏感地區,如太湖流域,按照《電鍍行業(yè)污染物排放標準》(GB21900-2008)表三的要求,傳統處理工藝無(wú)法達到標準。
(2)電鍍廢水中有機物的成分以油脂類(lèi)、表面活性劑及多種電鍍添加劑為主,可生化性很差,且碳氮磷比例嚴重失調,無(wú)法滿(mǎn)足微生物繁殖需求。生化系統日常維護主要以經(jīng)驗維護為主,需要專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行種群及生態(tài)分析研判,管理復雜。加上水質(zhì)的波動(dòng),加大了系統運營(yíng)的難度。
(3)傳統工藝不考慮水體脫鹽的問(wèn)題,在達標的情況下,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)傳統工藝處理電鍍廢水,系統出水無(wú)法回用至生產(chǎn)線(xiàn),對清潔生產(chǎn)及污染減排無(wú)實(shí)質(zhì)性作用。
3、SCR工藝(見(jiàn)圖2)
SCR工藝基于物料平衡及資源回收的設計理念,區別于以達標排放為目的傳統工藝技術(shù)。在傳統工藝無(wú)法達到穩定達標排放及資源回收的情況下,SCR工藝具有很好的經(jīng)濟效益及環(huán)境效益。其主要優(yōu)點(diǎn)如下:
(1)相對于傳統工藝,SCR系統出水水質(zhì)穩定,滿(mǎn)足《電鍍污染物排放標準》(GB21900-2008)表三標準。傳統工藝由于技術(shù)本身的局限性,在水質(zhì)不斷變化的情況下,系統兼容性不夠,系統負荷的變化造成出水水質(zhì)無(wú)法穩定達標。
(2)傳統工藝在應對水質(zhì)變化時(shí),通過(guò)藥劑的種類(lèi)和使用量的調整來(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系統通過(guò)大量在線(xiàn)傳感器來(lái)實(shí)現系統的自動(dòng)運行,在水質(zhì)波動(dòng)的情況下,可自適應調整相應運行參數,減輕人員工作強度,避免人為失誤。同時(shí)后臺自動(dòng)記錄水質(zhì)及運行參數,初步實(shí)現數據采集和分類(lèi),為下一步實(shí)現大數據分析及AI智能打下基礎,進(jìn)一步優(yōu)化系統運行。
(4)關(guān)于生產(chǎn)線(xiàn)槽液和濃液,傳統工藝無(wú)法進(jìn)行處置利用,只能委托第三方危廢單位進(jìn)行轉移、收集和處置,在這一過(guò)程中存在多重風(fēng)險和漏洞,對轉移車(chē)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工藝可針對不同槽液和濃液,通過(guò)酸堿回收、金屬回收、鹽分濃縮、結晶、分離等工序,對相應槽液作無(wú)害化處置,同時(shí)實(shí)現資源回收。
(5)SCR系統出水水質(zhì)優(yōu)于《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)Ⅳ類(lèi)水質(zhì)標準,可根據車(chē)間生產(chǎn)要求100%回用,實(shí)現水系的閉路循環(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)現金屬離子的分類(lèi)單質(zhì)化,最大限度地實(shí)現重金屬在線(xiàn)回收,且沒(méi)有二次或次生污染。相較于傳統工藝通過(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)鹽標準。4、SCR工藝應用
某公司吳江項目采用SCR工藝,項目總投資4000余萬(wàn)元,設計進(jìn)水1200m3/d。2016年7月開(kāi)始建設,2016年12月建成投產(chǎn),至2018年3月,系統運行穩定,出水直接回用至企業(yè)生產(chǎn)線(xiàn),經(jīng)濟效益和環(huán)境效益良好。設計進(jìn)水水質(zhì)如表1;系統出水水質(zhì)及對比見(jiàn)表2;系統產(chǎn)工業(yè)副產(chǎn)鹽指標如表3。在現行《電鍍行業(yè)污染物排放標準》(GB21900-2008)表三標準要求下,進(jìn)行兩種工藝對比及運行成本分析見(jiàn)表4。
5、結語(yǔ)
(1)電鍍廢水種類(lèi)多、污染物復雜,采用傳統工藝處理無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際要求。
(2)SCR系統出水優(yōu)于現行的《電鍍污染物排放標準》,大部分指標達到了《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)的要求,可回用至企業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)。
(3)采用SCR工藝可滿(mǎn)足現行環(huán)保要求,實(shí)現廢水近零排放,資源回收。
(4)系統所產(chǎn)的工業(yè)副產(chǎn)鹽以氯化鈉和硫酸鈉為主,所有指標均優(yōu)于《工業(yè)鹽標準極限》(GBT5462-2015)的要求,可用于其他工業(yè)生產(chǎn)。
(5)采用SCR工藝系統,企業(yè)解決了污水達標排放問(wèn)題,可以安心生產(chǎn),擴大經(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)現了節能減排,促進(jìn)經(jīng)濟發(fā)展,增產(chǎn)不增污;同時(shí)改善了環(huán)境,廢水近零排放,對生態(tài)環(huán)境友好。(來(lái)源:陜西福天寶環(huán)?萍加邢薰荆