張雁雁，溫鵬飛

(1.伊爾姆環(huán)境資源管理咨詢(上海)有限公司，北京 100016；2.北京國能中電節(jié)能環(huán)保技術有限責任公司，北京 100020)

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電鍍項目在環(huán)境影響評價中的金屬平衡分析

張雁雁1，溫鵬飛2

(1.伊爾姆環(huán)境資源管理咨詢(上海)有限公司，北京 100016；2.北京國能中電節(jié)能環(huán)保技術有限責任公司，北京 100020)

指出了電鍍企業(yè)的金屬平衡分析在環(huán)境影響評價的工程分析中起關鍵作用。基于此，以某電鍍廠的鉻金屬平衡為例，論證了金屬平衡分析與污染物排放的相關性。

電鍍；重金屬；物料平衡

1 引言

建設項目環(huán)境影響評價通過工程分析確定項目污染源的源強，物料平衡分析作為工程分析必不可少的環(huán)節(jié)，對有毒有害物質的排放情況進行核算，從物料的投入、產出著手, 著眼于物料經過生產過程轉化成的各種產出物，尤其是各種廢棄物的形式、種類、數(shù)量和狀態(tài)、可能流失量、回收與綜合利用量、無害化處理量及最終以各種狀態(tài)排入環(huán)境的數(shù)量[1]。針對專業(yè)電鍍項目，電鍍使用的原料往往含有有害物質，生產中會產生大量廢水、廢氣和廢渣[2]。由于鍍種不同，通常涉及到多種重金屬，通過涉及重金屬的物料平衡分析，核算相關污染物的排放量，為計算廢氣、廢水污染物等源強提供基礎。

2 重金屬平衡的輸入項及輸出項

目前電鍍行業(yè)涉及的鍍種包括鍍銅、鍍鎳、鍍鋅及鍍鉻等。重金屬平衡的輸入項主要包括陽極金屬及電鍍鹽類。重金屬平衡的輸出項包括進入產品中的金屬，掛具表面鍍層金屬，經過電鍍線集氣裝置收集后進入廢氣處理設施的金屬，以及電鍍廢水形式進入廢水處理設施的金屬以及電鍍廢液中的金屬。在相同的電鍍時間內，金屬元素的輸入項之和等于金屬元素的輸出項之和。

3 相關數(shù)據(jù)取值

在電鍍項目的環(huán)境影響評價過程中，評價人員需要收集相關的設計資料，表1設計了電鍍參數(shù)一覽表，便于基礎資料的收集。在設計方案明確表1中的相關參數(shù)后，即確定了建設項目的產品特征及產能，在計算金屬平衡及三廢排放過程中起到關鍵作用。

表1 電鍍參數(shù)

3.1 進入產品的金屬量計算

進入產品的金屬量即為表1中的金屬含量，金屬含量計算如下：

M=T×ρ×A/100

式中：M為產品中金屬含量，t/年；T為鍍層厚度，μg；ρ為鍍層密度，g/cm3；A為鍍層面積，萬m2/年。 電鍍企業(yè)一般設置退鍍線，因此掛具中的金屬通過退鍍線進入電鍍廢水中。

3.2 進入廢氣中的金屬量計算

電鍍過程中涉及重金屬排放的廢氣一般為鉻酸霧。鉻酸霧產生在鍍鉻及鈍化工序。鍍鉻工藝由于不是發(fā)生陽極溶解的反應，而是通過電鍍液中的鉻酐還原來獲得金屬沉積的，在電鍍過程中伴隨著電解水的副反應發(fā)生，因此在陰陽兩極處分別產生大量的氫氣和氧氣，氫氣和氧氣逸出的同時，帶出電鍍液中的鉻酸分子，形成鉻酸霧；鈍化以鈍化液為主要原材料，在金屬表面形成一層薄的氧化物層，使金屬腐蝕速率大大降低。如果使用的是鉻酸鹽溶液(主要是重鉻酸鉀)，則與金屬作用在其表面生成三價或六價鉻化層，鈍化過程產生的污染物主要是鉻酸霧。其他的金屬鍍種電鍍廢氣中不含重金屬。

根據(jù)鍍鉻槽及鈍化槽的面積大小、工作溫度、飽和蒸汽壓等計算鉻酸霧的產生量，通過設計的電鍍線集氣方式和及其效率得到鉻酸霧的排放量。

3.3 進入廢水中的金屬含量計算

電鍍企業(yè)產生的含金屬廢水，鉻、鎳等一類污染物需在車間排放口或處理設施排放口達標，鋅、銅等可以與其他廢水混合后處理達標后排放。這里需要注意的是，鉻酸霧采用堿性洗滌塔凈化處理產生含鉻廢水，計算含鉻廢水量時不要遺漏這部分水。

3.4 電鍍廢液中的金屬含量計算

電鍍鍍廢液屬于《國家危險廢物名錄》(2016年版)中廢物類別HW17。電鍍廢液產生量因電鍍操作過程、停留時間等不同產生量范圍較大。通過金屬物料平衡，在其他含量已知的情況下，可以計算出理論電鍍廢液中的金屬量。

4 應用實例與分析

以廣東某電鍍企業(yè)為例，計算鉻金屬物料平衡，項目涉鉻原材料用量見表2，鉻平衡見表3及圖1。

表2 原材料用量

表3 鉻金屬平衡

其中鉻元素在生產過程中去向：①產品中鉻金屬含量(2.576 t/a)；②廢水排放(含鉻廢水產生量5.6202 t/a)；③外排鉻酸霧(0.00174 t/a)；④電鍍廢液。

圖1 某電鍍企業(yè)鉻金屬物料平衡

5 結語

電鍍企業(yè)的重金屬物料平衡工作非常有意義，它可以定量分析重金屬的輸入、輸出項，明確重金屬元素在環(huán)境中的去向，同時對企業(yè)運行后的清潔生產水平分析有指導意義。

[1]錢興福.物料投入-轉化-產出平衡模型在化工生產項目環(huán)境影響評價中的應用[J]，化工環(huán)保，1991，1(11)：43～49.

[2]黃永兵. 鍍鋅[M]. 北京: 化學工業(yè)出版社, 2006.

Analysis on Metal Balance of Electroplating Project in EIA

Zhang Yanyan1, Wen Pengfei2

(1.EnvironmentalResourcesManagementConsulting(Shanghai)CO.,Ltd.,Beijing100016,China;2.ChinaPowerConservationandEnvironmentProjectionCO.,Ltd.,Beijing100020,China)

This paper pointed out thattheanalysis on metal balance plays a key rolein engineering analysis of EIA. On this basis,we tookthe chromium metal balanceof one certainelectroplating plantas an example, whichexplainedthe consistencybetween metalbalanceandthe emission of pollutant.

electroplating;heavymetal; material balance

2016-07-25

張雁雁(1982—)，女，工程師，主要從事環(huán)境管理與環(huán)境影響評價工作。

X820.3

A

1674-9944(2016)18-0113-02