袁詩璞

（成都市武候區(qū)晉陽巷2號會所花園A3–02–202，四川 成都 610045）

【發(fā)展論壇】

我國電鍍用水形勢及節(jié)水措施

袁詩璞

（成都市武候區(qū)晉陽巷2號會所花園A3–02–202，四川 成都 610045）

簡單介紹了國務(wù)院關(guān)于實施最嚴(yán)格水資源管理制度的政策文件的出臺情況，認(rèn)為電鍍行業(yè)用水(尤其是對地下水的利用)必將受到嚴(yán)格限制。指出電鍍行業(yè)節(jié)水減排的重點在于節(jié)約清潔用水，主張科學(xué)務(wù)實地采用電導(dǎo)控水技術(shù)來節(jié)水。

電鍍；清洗；地下水；逆流漂洗；噴淋；電導(dǎo)控水

Author’s address:A3–02–202 Huisuo Huayuan, No.2 Jinyang Street, Wuhou District, Chengdu 610045, China

1 我國開始實行“最嚴(yán)格水資源管理制度”

2012年2月16日在CCTV13上，國家水利部門負(fù)責(zé)人宣布了國務(wù)院已決定我國將實行“最嚴(yán)厲”的水資源利用管理使用措施，劃了3條紅線、提出4項原則性舉措，要求分期使水資源利用率達(dá)到發(fā)達(dá)國家水平，廢水排污量達(dá)到天然水體自凈允許能力。指標(biāo)將層層落實到各級政府，達(dá)不到的話，將對主要領(lǐng)導(dǎo)實行嚴(yán)格問責(zé)。

1. 1 工業(yè)用水將嚴(yán)加限制

我國人口眾多，人均淡水資源原本就很少，但必須保證人畜用水，保證涉及糧食安全與菜籃子工程所需農(nóng)業(yè)、牧業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)等的用水，故節(jié)水主要在于減少工業(yè)用水。2月19日，CCTV13明確公布了2012年對工業(yè)企業(yè)的具體指標(biāo)為：工業(yè)用水節(jié)水量5%，工業(yè)企業(yè)污水減排量5%。電鍍作業(yè)既是用水大戶也是排污大戶，分配下來，定會高于不少其他工業(yè)部門，因為文獻(xiàn)一再報道，我國電鍍單位表面積的用水量是發(fā)達(dá)國家的5 ～ 10倍。電鍍行業(yè)節(jié)水任務(wù)雖重，但潛力巨大。

1. 2 將嚴(yán)管地下水的開采

據(jù)統(tǒng)計，全國總用水量的75% ～ 80%采自地下水，每年超采量超過1萬億m3。

地面沉降與天坑、地裂等有密切關(guān)系，還會引發(fā)建筑物開裂、傾斜與倒塌，以及地下管網(wǎng)受損等次生災(zāi)害。地質(zhì)專家提醒，一旦因地下水超采造成地面沉降，恢復(fù)期要超過100年。

因此，國家十部委正聯(lián)合制定防地面沉降措施，首先要在全國各地設(shè)置地面沉降的監(jiān)測裝置。另外，專家已建議人大常委會對限采、禁采地下水進行立法，以法律手段逐步減少乃至最終杜絕對地下水的超采。筆者預(yù)計，只有在保人畜飲用水與農(nóng)業(yè)抗旱用水等不得已情況下才會允許打深井開采地下水用。

1. 3 電鍍對地下水的依存度很高

電鍍廠一般用不起城鎮(zhèn)自來水，地處邊遠(yuǎn)地區(qū)的也無自來水供應(yīng)。河水濁度高或受污染而達(dá)不到電鍍用水對水質(zhì)的高要求。因此，電鍍多抽取地下水用。當(dāng)電鍍用水量大時，集中幾點大量超采地下水，同樣會出現(xiàn)地面下沉、天坑等問題，這對投巨資興建的電鍍工業(yè)園區(qū)會是一場災(zāi)難。

對于抽取地下水，預(yù)計將會加裝水表，按表計量收取還會不斷上漲的水資源費。已有專家建議采用“智能水表”。這種水表當(dāng)流水量超過刷卡交費的核準(zhǔn)用水量后，將自動斷水，從而真正防止工業(yè)企業(yè)對地下水的超采。

總之，誰最先采用科學(xué)方法從節(jié)約點滴用水抓起，誰就會贏得先機，在因節(jié)水減排問題而形成的生存競爭中就容易立于不敗之地。

2 電鍍節(jié)水須講求科學(xué)、深挖潛力

2. 1 電鍍節(jié)水減排的難度很大

2. 1. 1 電鍍對清洗水質(zhì)要求很高

電鍍的工序很多，清洗次數(shù)也很多，清洗水質(zhì)要求往往又很高，稍有不慎就會造成工藝液的相互污染，導(dǎo)致故障頻發(fā)、鍍液處理頻次增加，而處理鍍液往往又帶來新的污染。

【例1】氯離子含量大的水不能用于光亮酸銅的鍍前清洗。

【例2】堿性鋅酸鹽鍍鋅液中的鈣、鎂雜質(zhì)也有害，故有的要加入“水質(zhì)凈化劑”。

【例3】K+會增加亮鎳層的脆性。若車間地坪等防滲漏處理不到位而導(dǎo)致所用的淺層地下水中含有少量氯化鉀鍍鋅添加劑，在鍍亮鎳過程中可能造成鍍層發(fā)霧，導(dǎo)致鍍液報廢。

2. 1. 2 重在節(jié)約清潔用水

2. 1. 2. 1 適應(yīng)國家最嚴(yán)格的水資源管理政策

如前所述，2012年初國家已提出對水資源實施最嚴(yán)厲的管理政策，而認(rèn)真收取采集地下水的水資源費以及實行限采、禁采地下水是重要舉措。因此，采地下水用的電鍍廠點所面臨的形勢十分嚴(yán)峻。

2. 1. 2. 2 我國并無適用的廢水深度再處理技術(shù)裝備

這幾年國內(nèi)狂吹亂上的反滲透法是歐美、日本等發(fā)達(dá)國家并不推崇的技術(shù)，而已花幾十萬甚至幾百萬上反滲透設(shè)備的現(xiàn)有80%都不經(jīng)常使用，僅20%還硬起頭皮在用。所謂“不經(jīng)?！?，恐怕指的就是驗收當(dāng)時應(yīng)付檢查，供人參觀，以及需制備生產(chǎn)用純水時才用一下。

因此，目前在未推行發(fā)達(dá)國家實用的廢水深度再處理技術(shù)之前，尚不能寄希望于水在生產(chǎn)中大量回用。同時，不切實際地提出高回用水率的要求，無異于對電鍍的扼殺。

2. 1. 2. 3 清潔用水費用將不斷上漲，用量受限

國家將實行多部門齊抓共管的最嚴(yán)厲水資源管理政策，對電鍍行業(yè)收取裝表計量的地下水資源費指日可待。若再立法限采、禁采，則電鍍用清潔水費會不斷上升，屆時至少地面沉降地區(qū)的電鍍用水形勢將十分嚴(yán)峻。不但發(fā)達(dá)地區(qū)，中西部地區(qū)的電鍍企業(yè)都應(yīng)具有用水的危機感，現(xiàn)在就應(yīng)從節(jié)約點滴用水做起。

2. 2 再談科學(xué)的節(jié)水方法

2. 2. 1 不切實際的鼓吹已造成不少惡果

正如文獻(xiàn)[1]介紹，我國在廢水深度處理上，在并不了解歐美等發(fā)達(dá)國家實用技術(shù)的情況下，就狂吹亂上反滲透技術(shù)，結(jié)果造成很大損失，而獲利的只有瘋賺中國人錢的美國膜制造商。同樣，在節(jié)約清潔用水方面，在不了解什么才是最科學(xué)實用的方法時，就只知道鼓吹多級逆流漂洗與噴淋清洗。

筆者[2]已指出過這些方法在工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用上所存在的不少問題，而目前最科學(xué)的是電導(dǎo)法自動控水。

(1) 多級靜態(tài)逆流漂洗(多級回收)只適用于首級回收水能完全反摻以補充該工藝鍍液因蒸發(fā)量大而損失的少數(shù)場合。就在筆者撰寫此文的2012年3月9日上午，接到東莞一電鍍大公司的電話，稱他們以前對鍍鎳后不作回收時，廢水經(jīng)中和沉淀后尚能達(dá)標(biāo)，但在采用一級回收后，因回收水摻入鍍鎳液后剩余一部分，將多余的水排放時廢水中鎳濃度就上升，處理后反而超標(biāo)，即使用重金屬離子捕集劑DTCR處理還是不達(dá)標(biāo)，于是詢問用硫化物沉淀如何。筆者向其分析了不達(dá)標(biāo)的原因，建議改中和沉淀為硫化物沉淀，并介紹了如何正確使用硫化物沉淀，以保證S2?不超標(biāo)，而又能將 Ni2+處理到檢測不出的程度，且可以極大降低處理成本。

(2) 噴淋清洗并不適用于所有工件。噴淋只適合于定型的簡單工件清洗，并非“放之四海而皆準(zhǔn)”。原因是必須針對工件作噴頭的合理設(shè)計與布局，才能取得較好的清洗效果。對于非定型產(chǎn)品及有盲孔的難清洗件，至少要噴淋加浸洗才行。

(3) 三級動態(tài)逆流漂洗(有的工藝還要求一級回收)占地寬，生產(chǎn)線拉得很長，增加了投資，降低了生產(chǎn)效率，而且在手工作業(yè)時會大大增加勞動強度而受到操作者的抵制。我國電鍍界鼓吹多級逆流漂洗的時間更長，更為可怕的是這種鼓吹已誤導(dǎo)了不少決策者，有些地方甚至將多級逆流漂洗作為清潔生產(chǎn)驗收要求。

寧波市環(huán)保局是率先對電鍍節(jié)約清潔用水提出硬性指標(biāo)的執(zhí)法部門。寧波電鍍協(xié)會同仁希筆者將1988年所獲國家專利的電導(dǎo)節(jié)水器進行改進后投入工業(yè)化生產(chǎn)并加以推廣[3]。在花了8個多月時間與不少經(jīng)濟投入而實現(xiàn)批量生產(chǎn)后，該技術(shù)在寧波地區(qū)的推廣效果卻并不好。后來終于明白了個中原因：寧波地區(qū)的電鍍廠必須進入工業(yè)園區(qū)，但工業(yè)園區(qū)規(guī)定了入園區(qū)者必須采用多級逆流漂洗或噴淋清洗，前些年的老自動線在兩三年前都顧不得其缺點，已投巨資作了重新布局和改造。

筆者后悔早幾年未宣傳介紹發(fā)達(dá)國家早在上世紀(jì)70年代末就開始推廣應(yīng)用的電導(dǎo)控水技術(shù)，否則也不至于形成如今這種既浪費又被動的局面。

2. 2. 2 再談電導(dǎo)自動控水的應(yīng)用

2. 2. 2. 1 最適于單槽清洗

試驗與應(yīng)用證明，采用單槽清洗時，電導(dǎo)控水的節(jié)水率可達(dá)50% ～ 80%。

2. 2. 2. 2 在二級動態(tài)逆流漂洗中的應(yīng)用效果

節(jié)水率達(dá) 30%，可以做到比三級動態(tài)逆流漂洗更好的節(jié)水效果。

2. 2. 2. 3 多級動態(tài)逆流漂洗存在的現(xiàn)實問題

多級動態(tài)逆流漂洗一般采用三級已足夠。實地考察寧波工業(yè)園區(qū)時發(fā)現(xiàn)，小件全自動線采用三級為主，少數(shù)手工作業(yè)采用二級。筆者認(rèn)為，即使采用三級動態(tài)逆流漂洗也未必能達(dá)到 GB 21900–2008《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中對單位產(chǎn)品基準(zhǔn)排水量的要求以及2012年政府新提出的逐步達(dá)到發(fā)達(dá)國家水資源利用率的更高要求。有些問題還需從更深層次進行認(rèn)真探討。

(1) 末級清洗到底開多大供水量為宜？動態(tài)逆流漂洗是從末級清洗槽供水的。清洗的最終效果取決于末級清洗水的清潔程度。如果一味注重節(jié)水，將供水量開得過小，一旦清洗不干凈，就會造成工藝液的相互污染；如果水量供應(yīng)過大，又會造成水的浪費，降低節(jié)水效果。對于非定型產(chǎn)品而言，供水量更難掌握。

(2) 手工控制具有隨意性。對于末級供水量，當(dāng)缺乏監(jiān)控設(shè)備時，末級供水量的閥門由操作工人控制，很難保證恰到好處，經(jīng)常出現(xiàn)長流水現(xiàn)象。

2. 2. 2. 4 動態(tài)逆流漂洗情況下電導(dǎo)控水的再應(yīng)用

本來，逆流漂洗在工業(yè)化生產(chǎn)中存在許多問題，故發(fā)達(dá)國家應(yīng)用并不廣。但多年來國內(nèi)鼓吹太多，“謠言也成為真理”，而寧波等地區(qū)的工業(yè)園區(qū)甚至要求強制性采用。面對國家即將實行的最嚴(yán)厲水資源管理政策，而目前我國電鍍廢水回用又無實用技術(shù)，因此電鍍用水形勢及減排壓力空前嚴(yán)峻。

電鍍節(jié)水必須從點滴做起。在二級或三級動態(tài)逆流漂洗的末級供水上若能再投資一點，加裝電導(dǎo)自動控水器，則既能保證清洗效果，又能杜絕手工開水的隨意性及可能出現(xiàn)的長流水現(xiàn)象，并且對定型與非定型電鍍產(chǎn)品都具有進一步節(jié)水的效果[4]。試驗證明，在動態(tài)逆流漂洗末級清洗槽加上電導(dǎo)控水，可能出現(xiàn)以下情況：當(dāng)末級供水的停供水時間過長時，第一級(或第二級)清洗水不斷地被帶入末級，前級水位可能下降很多。對此，筆者在設(shè)計WDD-2型電導(dǎo)控水器時已考慮到：只要控水器具有高的靈敏度，供水的電磁閥開關(guān)頻繁一點，就能克服上述問題。筆者采用了 2點措施：第一、每臺控水器在出廠測試時都將測控靈敏度調(diào)得很高；第二、產(chǎn)品使用說明書上詳細(xì)介紹了如何通過精細(xì)預(yù)置來進一步提高測控靈敏度的方法。

3 結(jié)語

基于水資源十分短缺的現(xiàn)狀，我國將實施最嚴(yán)厲的水資源管控政策，形成不單是環(huán)保部門的多部門齊抓共管節(jié)水減排的局面，電鍍廠點必將面臨更加嚴(yán)峻的、關(guān)系生死存亡的用水問題。要吸取過去聽信鼓吹的多方面教訓(xùn)，堅持科學(xué)發(fā)展觀。

文獻(xiàn)[1]介紹，在歐洲90%采用線邊小型離子交換設(shè)備來節(jié)水減排。如何學(xué)習(xí)其先進技術(shù)和經(jīng)驗，則需要我國電鍍與環(huán)保設(shè)備廠通過引進、消化吸收、再創(chuàng)新來抓緊開發(fā)。

[1] 李峰, 吳欲, 胡如南. 我國電鍍廢水處理回用的現(xiàn)狀及探討[J]. 電鍍與精飾, 2011, 33 (10): 17-20, 30.

[2] 袁詩璞. 電鍍清洗用水采用電導(dǎo)自控的必要、原理與困難[J]. 電鍍與涂飾, 2011, 30 (6): 42-45.

[3] 袁詩璞. 電導(dǎo)控水器的研制與模擬節(jié)水試驗[J]. 電鍍與涂飾, 2012, 31 (1): 50-54.

[4] 袁詩璞. WDD-2型電導(dǎo)控水器答疑[J]. 電鍍與涂飾, 2012, 31 (9): 51-53.

Current status of water usage in electroplating industry and water-saving measures //

YUAN Shi-pu

The policy document on implementing the most stringent water resources management system produced by the State Council of China was briefly introduced. It is believed that the water usage especially the utilization of underground water in electroplating industry must be strictly limited. The key to save water and reduce emission in electroplating industry is the conservation of cleaning water. It is recommended to scientifically and pragmatically apply the conductivity water control technology to water saving.

electroplating; cleaning; underground water; countercurrent rinsing; sprinkling; conductivity water control

TQ153; TG178

B

1004 – 227X (2012) 11 – 0050 – 03

2012–03–23

袁詩璞（1944–），男，四川成都人，本科學(xué)歷，高級工程師，成都表面處理研究會秘書長，成都表面工程行業(yè)協(xié)會學(xué)術(shù)專業(yè)委員會主任。長期從事電鍍技術(shù)工作，有豐富的實踐經(jīng)驗。

作者聯(lián)系方式：(Tel) 028–87423973。

[ 編輯：溫靖邦 ]