沈祥信,王宗雄 *,詹果兒,牛朝霞,徐石林,張莉,忻雪靜
(1.寧波市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究設(shè)計(jì)院,浙江 寧波 315012;2.寧波市電鍍行業(yè)協(xié)會,浙江 寧波 315199)
電鍍行業(yè)是現(xiàn)代制造業(yè)不可缺少的配套行業(yè),隨著近年來我國經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展,電鍍行業(yè)也呈快速發(fā)展態(tài)勢。從分布特點(diǎn)看,經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)、制造業(yè)越興旺的地區(qū),電鍍企業(yè)越多;從分布地域看,電鍍企業(yè)主要集中在全國各大中工業(yè)城市及其周邊農(nóng)村地區(qū)??傮w而言,電鍍企業(yè)具有數(shù)量眾多、分布廣、環(huán)境影響十分敏感等特點(diǎn)。
然而電鍍作為重污染行業(yè)之一,其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量酸性廢氣、廢水及固體廢物等處理或處置不當(dāng),必將給周邊環(huán)境及居民生產(chǎn)生活帶來較大的影響。在環(huán)境影響評價過程中,如何根據(jù)電鍍建設(shè)項(xiàng)目的特點(diǎn),明確電鍍建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評價應(yīng)關(guān)注的重點(diǎn),提出合理、可行的污染防治措施,更好地推進(jìn)節(jié)能減排工作,是擺在環(huán)評工作者面前的一項(xiàng)艱巨任務(wù)。
電鍍項(xiàng)目生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水、廢氣等污染物對環(huán)境危害較大,且存在一定的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),因此選址及總圖布置問題顯得相當(dāng)重要??茖W(xué)合理的選址可在一定程度上減輕對周邊環(huán)境的影響,有效避免環(huán)境事件的發(fā)生。規(guī)范的總圖布置可減輕項(xiàng)目對環(huán)境敏感點(diǎn)的影響,提升項(xiàng)目對環(huán)境突發(fā)事件的應(yīng)急能力。
電鍍項(xiàng)目選址應(yīng)考慮規(guī)劃的相符性、建設(shè)條件的適宜性、環(huán)境承載力、與周邊環(huán)境的相容性、公眾的支持率等方面。規(guī)劃的相符性應(yīng)從項(xiàng)目選址與城鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)劃、工業(yè)園區(qū)規(guī)劃、生態(tài)環(huán)境功能區(qū)規(guī)劃等方面進(jìn)行分析;建設(shè)條件的適宜性應(yīng)從項(xiàng)目供排水、供電、供熱、交通、地質(zhì)條件、區(qū)域制造業(yè)配套需要等角度進(jìn)行分析論證;與周邊環(huán)境的相容性可從主導(dǎo)風(fēng)向、大氣環(huán)境防護(hù)距離及衛(wèi)生防護(hù)距離、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)等角度分析項(xiàng)目建設(shè)與敏感點(diǎn)保護(hù)的相容性;環(huán)境承載力可從環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀調(diào)查及環(huán)境影響預(yù)測結(jié)果,分析項(xiàng)目建設(shè)的環(huán)境可容納性,同時根據(jù)項(xiàng)目主要污染物排放情況和地方總量控制的實(shí)際情況,分析項(xiàng)目總量控制指標(biāo)的可達(dá)性;公眾支持率應(yīng)結(jié)合公眾參與的實(shí)際情況,分析公眾對項(xiàng)目的態(tài)度。
電鍍項(xiàng)目總圖布置首先應(yīng)根據(jù)氣象、水文、地形等自然條件分析項(xiàng)目廢水治理設(shè)施、初期雨水池、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急設(shè)施、?;穫}庫及危廢臨時貯存間等布置的合理性,盡可能減少對環(huán)境的不利影響;其次應(yīng)從總圖布置方案與周邊現(xiàn)狀及規(guī)劃環(huán)境敏感點(diǎn)的位置關(guān)系進(jìn)行分析,廠區(qū)主要污染及危險(xiǎn)單元應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離敏感點(diǎn),并確保滿足大氣環(huán)境防護(hù)距離和衛(wèi)生防護(hù)距離的要求;再者,應(yīng)從工藝流水線布置、物料燃料流向、危險(xiǎn)品儲存位置、交通運(yùn)輸組織、給排水等角度加以分析,盡可能避免或減少二次運(yùn)輸、二次提升,一方面可減少因運(yùn)輸而導(dǎo)致的環(huán)境事故,另一方面可降低能耗。此外,廠內(nèi)清潔區(qū)、污染區(qū)應(yīng)合理分塊,生活辦公區(qū)與生產(chǎn)區(qū)分開,生活區(qū)一般位于主要污染源的上風(fēng)向?yàn)橐恕?/p>
目前常見的鍍種主要有鋅、銅、鎳、鉻、鉛、錫、鎘、金、銀等,產(chǎn)生的廢水大致可分為前處理廢水、含氰廢水、含鋅廢水、含銅廢水、含鎳廢水、含鉻廢水、含鎘廢水、含鉛廢水、含錫廢水及含金銀廢水等,其中含金銀等貴金屬的廢水大多采用槽邊回收處理,本文不作討論。電鍍產(chǎn)生的廢氣主要有硫酸霧、鹽酸霧、鉻酸霧、氮氧化物、氫氰酸霧、氟化物等。
電鍍項(xiàng)目環(huán)評首先應(yīng)遵循清潔生產(chǎn)原則,盡可能減少廢水產(chǎn)生量;其次應(yīng)根據(jù)《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 21900–2008)中的相關(guān)規(guī)定及項(xiàng)目排污去向,確定廢水排放執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。對于排入污水處理廠的,還應(yīng)請示環(huán)保主管部門是否可執(zhí)行污水處理廠的納污濃度;再者,廢水末端治理應(yīng)分類收集、分質(zhì)處理,第一類污染物應(yīng)經(jīng)單獨(dú)處理達(dá)標(biāo)后與其他廢水混合處理;采用離子交換處理工藝的還應(yīng)將離子交換樹脂再生所產(chǎn)生的高濃度含重金屬離子廢水的處置去向納入水量平衡計(jì)算中;最后應(yīng)分析電鍍廢水中COD(化學(xué)需氧量)、氨氮、總磷等非持久性污染物的產(chǎn)生及排放濃度,并據(jù)此確定是否增設(shè)生化處理設(shè)施。
電鍍廢水處理應(yīng)遵照《電鍍廢水治理工程技術(shù)規(guī)范》(HJ 2002–2010)中的相關(guān)要求,其中含鉻、含鎳、含鎘、含鉛廢水應(yīng)經(jīng)單獨(dú)收集處理達(dá)標(biāo)后再進(jìn)入混合廢水處理系統(tǒng),含氰廢水應(yīng)經(jīng)單獨(dú)破氰處理后進(jìn)入混合廢水處理系統(tǒng)。前處理廢水因含有油類污染物,經(jīng)除油處理后方可進(jìn)入混合廢水處理系統(tǒng)。
化學(xué)沉淀仍是電鍍含重金屬廢水末端治理的常用方法;離子交換、反滲透也有用于電鍍廢水治理,但其主要目的為中水回用,離子交換柱再生產(chǎn)生的濃水、反滲透濃水較難回用到鍍槽,仍需進(jìn)行化學(xué)沉淀處理。由于每種重金屬均有各自最佳沉淀pH范圍,將各類重金屬廢水分類收集、分類處理有利于重金屬離子的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放,環(huán)評中應(yīng)鼓勵企業(yè)盡可能將每類重金屬廢水分類收集預(yù)處理后再進(jìn)行集中處理;對于不具備條件而確需將銅、鋅等非一類污染物與預(yù)處理后的第一類污染物進(jìn)行混合沉淀處理的,廢水處理系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)廢水成分確定采用二級或多級化學(xué)沉淀,每級沉淀有針對性地去除某一最佳沉淀 pH范圍內(nèi)的金屬離子。廢水處理站調(diào)節(jié)pH時應(yīng)采用pH計(jì)連鎖自動加藥條件,涉及氧化還原反應(yīng)系統(tǒng)的,應(yīng)采用氧化還原電位(ORP)等裝置控制加藥量,以實(shí)現(xiàn)pH、氧化反應(yīng)電位的準(zhǔn)確控制,提高廢水處理效果的穩(wěn)定性[1]。
電鍍項(xiàng)目酸性廢氣污染防治應(yīng)從3個方面考慮──抑制、收集和凈化。
酸霧抑制可實(shí)現(xiàn)從源頭減污,減輕后續(xù)收集、凈化的壓力。目前市場上已有較成熟的硫酸、鹽酸、硝酸、鉻酸等霧的抑制劑,項(xiàng)目應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝的情況選擇合適的酸霧抑制劑;但也存在部分對電鍍產(chǎn)品質(zhì)量要求較高的電鍍線或因其他因素而無法使用酸霧抑制劑的情況。
酸霧收集是電鍍項(xiàng)目酸性廢氣污染防治工作的難點(diǎn),也是重點(diǎn)。大多數(shù)電鍍項(xiàng)目環(huán)評文件存在重凈化、輕收集的問題。酸性廢氣收集效果差直接導(dǎo)致廢氣污染物無組織排放量大,容易對周邊大氣環(huán)境造成污染,甚至引發(fā)環(huán)境糾紛。由于受行車行進(jìn)的限制,電鍍廢氣的收集大多采用槽邊側(cè)吸罩,具體有單邊側(cè)吸、雙邊側(cè)吸、一側(cè)送風(fēng)一側(cè)抽風(fēng)等方式,側(cè)吸罩設(shè)計(jì)應(yīng)有合理的高度、風(fēng)量以確保廢氣捕集率。對于側(cè)吸罩收集效果不理想或周邊環(huán)境較敏感的電鍍項(xiàng)目,可考慮采取側(cè)吸罩 + 電鍍線全線封閉整體抽吸的收集方式。電鍍廢氣的收集還應(yīng)遵循分類收集的原則,其中含氰廢氣不可與其他酸性廢氣混合收集,鉻酸霧、氮氧化物(來自硝酸槽)應(yīng)單獨(dú)收集。
電鍍廢氣的凈化應(yīng)遵循分類收集、分類凈化的原則。硫酸霧、鹽酸霧可采用堿液噴淋洗滌;鉻酸霧可采用絲網(wǎng)、填料等方式凈化并回收鉻酸,尾氣可再通過堿液噴淋洗滌;氮氧化物宜采用亞硫酸銨、尿素等還原劑作為噴淋液并適當(dāng)加入堿液進(jìn)行噴淋洗滌;含氰廢氣應(yīng)進(jìn)行破氰處理,可采用堿液 + 氧化劑噴淋液洗滌[2]。洗滌凈化塔建議采用氣液接觸好、凈化效果好的填料塔、湍流塔等,一般不建議采用簡易的噴淋塔凈化。
電鍍項(xiàng)目生產(chǎn)過程中使用大量的酸堿、重金屬、氰化物等化合物,由于跑冒滴漏、小泄漏時有發(fā)生,尤其以手工電鍍線更為嚴(yán)重,泄漏液所含污染物可通過下滲、遷移的方式造成土壤及地下水污染。
泄漏液通過下滲途徑污染土壤及地下水,主要發(fā)生在電鍍車間、廢水收集管線、污水處理廠、危廢臨時貯存間、?;穾旒皟λ峁薜任恢?。上述位置應(yīng)落實(shí)好地坪的防腐防滲措施,防止污染物通過下滲方式進(jìn)入土壤和地下水。防腐防滲標(biāo)準(zhǔn)可參照相關(guān)地區(qū)的電鍍企業(yè)防滲要求,地坪自下而上至少設(shè)墊層、隔離層和面層3層。墊層采用厚度150 mm以上,強(qiáng)度C28標(biāo)號以上,并雙向直徑8~12 mm、間距150 mm配筋的鋼筋混凝土;隔離層采用高分子材料;面層采用高分子材料或厚度30 mm以上的花崗巖敷設(shè)。
泄漏液還可通過遷移的方式進(jìn)入環(huán)境,其主要是車間內(nèi)的泄漏液經(jīng)由員工、運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)出而轉(zhuǎn)移至車間外。該方式一次轉(zhuǎn)移量少但轉(zhuǎn)移次數(shù)多,日積月累亦容易造成污染。對此,車間地坪在設(shè)計(jì)時應(yīng)有一定的傾度,并配有導(dǎo)流溝;車間內(nèi)應(yīng)干濕分區(qū),干區(qū)應(yīng)確保干凈、無滯留液,濕區(qū)應(yīng)敷設(shè)網(wǎng)格板并設(shè)有較好的廢水收集系統(tǒng)。
與手工電鍍線相比,全自動線運(yùn)行時人為操作因素少,可大幅降低跑冒滴漏,進(jìn)而降低污染土壤及地下水的風(fēng)險(xiǎn),因此具備條件的電鍍項(xiàng)目應(yīng)盡可能建設(shè)全自動電鍍線。目前國內(nèi)大部分電鍍企業(yè)的電鍍線均設(shè)在一樓,車間地坪出現(xiàn)防腐防滲層破損或開裂等情況亦較為常見。為盡可能降低土壤及地下水污染的風(fēng)險(xiǎn),具備條件的電鍍項(xiàng)目可考慮將電鍍線置于二層及以上,一層作為倉庫。電鍍企業(yè)廢水收集管線亦是容易發(fā)生泄漏而導(dǎo)致土壤及地下水污染的一個重要方面;廢水收集管線布設(shè)應(yīng)優(yōu)先考慮架空敷設(shè),并配有較好的防折斷及防沉降措施;其次可考慮明管套明溝的敷設(shè)方式,即明管置于明溝內(nèi),明溝做防滲處理且末端與廢水處理系統(tǒng)連通。架空敷設(shè)的優(yōu)勢在于一旦出現(xiàn)跑冒滴漏或泄漏,能立即發(fā)現(xiàn)并予以處理,其不足之處是應(yīng)有完善可行的應(yīng)急措施應(yīng)對較大的泄漏情況。明管套明溝的敷設(shè)方式可有效避免污染土壤及地下水,但容易出現(xiàn)溝、管廢水混排的情況。暗管為不建議采用的廢水收集方式,其原因主要是管道發(fā)生破損、泄漏時難以被發(fā)現(xiàn),容易導(dǎo)致土壤及地下水污染。
電鍍項(xiàng)目環(huán)評過程中應(yīng)注重推行清潔生產(chǎn),主張從源頭減污,提高資源、能源利用率,實(shí)現(xiàn)節(jié)能、減排、增效。
電鍍項(xiàng)目清潔生產(chǎn)應(yīng)從工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)線布局著手,將清潔生產(chǎn)理念融入到電鍍工藝設(shè)計(jì)選擇中,盡可能減少污染物產(chǎn)生,回收流失資源,降低能耗。如應(yīng)優(yōu)先采用全自動電鍍線;采用多級逆流清洗或噴射清洗等節(jié)水技術(shù);采用分質(zhì)分流、清污分流、分質(zhì)處理、分質(zhì)回用等措施以降低廢水處理成本,提高廢水回用量;盡可能采用槽邊離子交換、反滲透等中水回用措施;盡可能采用三價鉻代替?zhèn)鹘y(tǒng)六價鉻電鍍、鈍化。
電鍍項(xiàng)目還應(yīng)注重中水回用,提高水的利用率。我國電鍍企業(yè)平均用水量約為國外同行 10倍多,達(dá)0.83 t/m2,行業(yè)用水的清潔生產(chǎn)水平普遍較低。中水回用應(yīng)優(yōu)先考慮槽邊在線反滲透、離子交換處理等方法,其次可考慮分質(zhì)收集、分質(zhì)處理、分質(zhì)回用,或?qū)⑻幚磉_(dá)標(biāo)的綜合廢水作為回用水水源。中水回用系統(tǒng)一般包括多介質(zhì)過濾、超濾、反滲透或離子交換等,回用水質(zhì)要求應(yīng)根據(jù)電鍍工藝情況而定,通常達(dá)到自來水水質(zhì)要求時即可回用至一般清洗工序。中水回用工序產(chǎn)生的濃水一般需進(jìn)行處理后達(dá)標(biāo)排放。
“三分設(shè)備、七分管理”充分說明了環(huán)境管理在電鍍項(xiàng)目節(jié)能、減排中的作用;環(huán)評應(yīng)建議企業(yè)成立專門的環(huán)境與清潔生產(chǎn)管理部門,加強(qiáng)對用水、用電、廢水處理、中水回用等方面的管理與臺賬記錄,完善環(huán)保教育與培訓(xùn),以提高員工環(huán)保及清潔生產(chǎn)意識,并建立相應(yīng)的激勵機(jī)制,鼓勵員工在實(shí)踐中探索節(jié)水節(jié)電措施及工藝優(yōu)化方案。
電鍍生產(chǎn)過程中的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源主要有各種鍍槽(包括前處理槽、退鍍槽、鈍化槽等)、化學(xué)品和危險(xiǎn)廢物貯存?zhèn)}庫、儲罐(包括儲酸罐、燃料罐等)以及廢水、廢氣處理設(shè)施等。其主要的環(huán)境污染事故有以下幾種情況:
(1) 因火災(zāi)、腐蝕等原因?qū)е赂鞣N鍍槽遭受損壞,重金屬液發(fā)生泄漏,導(dǎo)致地下水和地表水污染。
(2) 氰化電鍍過程中,氰化物不慎遇酸、濃度過高或加熱過度,導(dǎo)致氰化氫中毒事故。
(3) 儲罐泄漏或含氰及重金屬等污染物的廢水處理設(shè)施發(fā)生故障,導(dǎo)致地下水和地表水污染。
(4) 儲存化學(xué)品和危險(xiǎn)廢物的倉庫因管理不善而發(fā)生火災(zāi)、爆炸或泄漏,導(dǎo)致大氣污染或地下水和地表水污染。
(5) 廢氣處理設(shè)施發(fā)生故障和泄漏,導(dǎo)致含酸、堿、鉻、氮氧化物、氰化物等有毒有害物質(zhì)的氣體事故排放,造成大氣環(huán)境污染。
(6) 進(jìn)入廢氣和廢水治理設(shè)施作業(yè)的工作人員因操作不當(dāng)、安全防護(hù)工作不到位、設(shè)施故障等原因而引發(fā)安全事故。
針對電鍍生產(chǎn)過程中存在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),企業(yè)應(yīng)制定完善的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急預(yù)案,同時應(yīng)加強(qiáng)員工的培訓(xùn)并定期進(jìn)行環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急演練。電鍍車間內(nèi)應(yīng)設(shè)有導(dǎo)流溝并與事故應(yīng)急池連通,儲罐區(qū)應(yīng)設(shè)有圍堰并與事故應(yīng)急池連通,各類危化品應(yīng)根據(jù)其物化特性分類分區(qū)儲存,各類危險(xiǎn)廢物亦應(yīng)分類分區(qū)貯存并落實(shí)防雨、防流失、防滲等要求。還應(yīng)結(jié)合廠區(qū)地形地勢及總圖布置,合理確定事故應(yīng)急池位置,事故應(yīng)急池一般不應(yīng)小于12 h廢水產(chǎn)生量。此外,環(huán)評宜要求企業(yè)在廢水排放口及雨水排放口安裝在線監(jiān)控,防止廢水處理系統(tǒng)事故排污及雨水受污染而超標(biāo)排污。
電鍍建設(shè)項(xiàng)目作為“高污染”項(xiàng)目,環(huán)評工作過程中應(yīng)在工程分析的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)關(guān)注項(xiàng)目選址及總圖布置合理性,廢水廢氣污染防治,土壤及地下水污染防治,清潔生產(chǎn)和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防范,以便為項(xiàng)目環(huán)保設(shè)計(jì)、環(huán)境管理提供科學(xué)依據(jù),更好地推進(jìn)節(jié)能減排工作,爭取做到環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、社會等效益的有機(jī)統(tǒng)一。
[1]李欲如, 張剛, 梅榮武.浙江省電鍍行業(yè)問題分析與污染整治對策[J].環(huán)境科學(xué)與管理, 2013, 38 (1): 76-80.
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