胡燕萍
摘 要:根據(jù)氣門(mén)鍍鉻項(xiàng)目的工藝流程和產(chǎn)污特點(diǎn),對(duì)此類(lèi)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)中的各污染要素和污染防治措施進(jìn)行分析,以為同類(lèi)項(xiàng)目的環(huán)評(píng)實(shí)踐提供參考和借鑒。
關(guān)鍵詞:氣門(mén);鍍鉻;環(huán)境影響評(píng)價(jià)
1 引言
氣門(mén)是發(fā)動(dòng)機(jī)的精密零件,為延長(zhǎng)氣門(mén)的使用壽命,常對(duì)氣門(mén)桿部鍍硬鉻以提高其表面耐磨性。氣門(mén)鍍鉻與一般的鍍鉻項(xiàng)目既有共性也有不同之處,在開(kāi)展環(huán)境影響評(píng)價(jià)過(guò)程中,應(yīng)根據(jù)其工藝特點(diǎn)采取合適的源強(qiáng)核算方法以及污染防治措施。
2 氣門(mén)鍍鉻的工藝特點(diǎn)及污染特征
氣門(mén)由氣門(mén)頭部和桿部組成,為提高氣門(mén)桿部的耐磨性能常對(duì)其表面鍍一層硬鉻,電鍍部位為氣門(mén)桿部中間的一段區(qū)域,電鍍桿部的長(zhǎng)度多在5cm~40cm之間,鍍層厚度多在0.005~0.009mm之間。
氣門(mén)鍍鉻的工藝過(guò)程主要包括“鍍前處理-鍍硬鉻-鍍后清洗”三個(gè)工序。鍍前清洗可包括超聲除油、電解除油、化學(xué)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(jí)逆流漂洗進(jìn)行清洗。該工藝過(guò)程使用到的化學(xué)藥劑有氫氧化鈉、磷酸三鈉、鉻酸、硫酸等,這過(guò)程中可能產(chǎn)生堿霧、鉻酸霧等大氣污染物,成分復(fù)雜的電鍍廢水以及含重金屬的危險(xiǎn)廢物。
值得注意的是,氣門(mén)鍍鉻時(shí),一般要求同一鍍件厚度差不超過(guò)0.0015mm,普通的掛鍍法鍍鉻難以滿(mǎn)足氣門(mén)電鍍的要求,因此氣門(mén)電鍍常采用專(zhuān)用的全封閉式陰陽(yáng)極全等距電鍍裝置進(jìn)行鍍鉻[1],環(huán)評(píng)開(kāi)展工程分析時(shí)應(yīng)注意其鉻酸霧的產(chǎn)生方式、污染源強(qiáng)與一般的鍍鉻項(xiàng)目有所區(qū)別,污染防治措施也應(yīng)根據(jù)其產(chǎn)污特點(diǎn)設(shè)置。
3 廢氣污染源強(qiáng)及污染防治措施
氣門(mén)鍍鉻過(guò)程中產(chǎn)生鉻酸霧,產(chǎn)生原理如下:氣門(mén)插入一個(gè)個(gè)全封閉的鍍鉻管中,電鍍過(guò)程中產(chǎn)生了氧氣和氫氣,在液面破裂,將電鍍液激濺出來(lái),形成懸浮于空氣中的鉻酸霧滴。氣門(mén)插入鍍鉻管后,與管體形成近乎密閉的空間,電鍍時(shí)鍍液充滿(mǎn)管腔,因此電鍍過(guò)程中激濺出來(lái)的鉻酸霧滴不會(huì)直接逸散到空氣中。當(dāng)氣門(mén)拔出裝置時(shí),管內(nèi)的鉻酸霧會(huì)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(xiàng)目會(huì)通過(guò)在槽液內(nèi)添加鉻霧抑制劑使槽面產(chǎn)生泡沫層來(lái)減少鉻霧溢出,但由于氣門(mén)電鍍采用全封閉電鍍裝置,因此不適宜也無(wú)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(gè)槽均為常溫作業(yè)(不超過(guò)40℃),一般來(lái)說(shuō)堿霧的產(chǎn)生量較少,且目前國(guó)家暫未發(fā)布?jí)A霧的排放標(biāo)準(zhǔn)與監(jiān)測(cè)方法,因此在環(huán)評(píng)中通常不進(jìn)行定量分析,也不要求設(shè)置去除設(shè)施。但考慮到堿霧對(duì)電鍍車(chē)間內(nèi)工人工作環(huán)境的影響和對(duì)設(shè)備的腐蝕,一般廠家會(huì)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(mén)電鍍方式的特殊性,不建議采用《污染源源強(qiáng)核算技術(shù)指南 電鍍(HJ984-2018)》中的通用產(chǎn)污系數(shù),源強(qiáng)計(jì)算宜采用實(shí)測(cè)法或類(lèi)比法,如有同類(lèi)廠家生產(chǎn)同類(lèi)產(chǎn)品,可類(lèi)比該氣門(mén)廠的電鍍工序的產(chǎn)污系數(shù)。結(jié)合廣東某氣門(mén)廠家的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和產(chǎn)能,氣門(mén)鍍鉻過(guò)程中的鉻酸霧產(chǎn)污系數(shù)約為2×10-4kg/m2(氣門(mén)桿部鍍鉻面積),可作為同類(lèi)項(xiàng)目環(huán)評(píng)的參考。
氣門(mén)鍍槽一般采取槽邊側(cè)吸罩收集鉻酸霧,對(duì)環(huán)境敏感項(xiàng)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(wú)組織排放量。為保證收集效率,槽邊側(cè)吸罩收集風(fēng)量的計(jì)算可參考《大氣污染控制技術(shù)手冊(cè)》中槽邊側(cè)吸罩的公式計(jì)算[3]:
Q=BWC
式中,W為鍍槽長(zhǎng)度(m),B為鍍槽寬度(m),C為風(fēng)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(dá)95%以上[4]。排氣筒高度不低于15m;排氣筒應(yīng)高出周?chē)?00m半徑范圍的建筑5m以上,不能達(dá)到該要求的排氣筒,應(yīng)按排放濃度限值的50%執(zhí)行[5]。
4 廢水污染源強(qiáng)及污染防治措施
鍍鉻廢水主要來(lái)源于鍍前除油廢水和鍍鉻后的清洗廢水。
氣門(mén)鍍鉻自動(dòng)線一般采用多級(jí)逆流清洗方式,廢水溢流排放,根據(jù)廣東某氣門(mén)廠家實(shí)測(cè),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(fèi)及降低廢水中的鉻含量,鍍鉻后可設(shè)回收槽對(duì)鍍件上帶出的溶液進(jìn)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(lèi);鍍鉻廢水中主要污染物為pH、COD、六價(jià)鉻和總鉻,涉及第一類(lèi)污染物,須在車(chē)間單獨(dú)處理達(dá)標(biāo)后與其他廢水混合處理。廢水水質(zhì)可類(lèi)比同類(lèi)企業(yè),水質(zhì)見(jiàn)下表:
氣門(mén)鍍鉻產(chǎn)生的含鉻廢水多采用化學(xué)還原法去除六價(jià)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(qiáng)核算技術(shù)指南 電鍍(HJ984-2018)》,該法的去除率可達(dá)98%以上。
5 危險(xiǎn)廢物及污染防治措施
根據(jù)《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》(2016)的歸類(lèi)方法,氣門(mén)電鍍項(xiàng)目的危險(xiǎn)廢物種類(lèi)主要為廢水處理污泥(HW17)、槽渣槽液(HW17)、廢化學(xué)品包裝材料(HW49)等。
建設(shè)單位對(duì)其各類(lèi)危廢分類(lèi)暫存,貼上危險(xiǎn)標(biāo)識(shí),臨時(shí)存放場(chǎng)所應(yīng)符合《危險(xiǎn)廢物貯存污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(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(xiǎn)廢物應(yīng)定期交由有資質(zhì)的單位進(jìn)行處理處置,危廢的處理費(fèi)用一般在兩千元/噸到上萬(wàn)元/噸不等。鑒于目前廣東省內(nèi)危險(xiǎn)廢物處理處置能力有限,處置成本較高,建設(shè)單位可通過(guò)以下方式從源頭減少危險(xiǎn)廢物的產(chǎn)生量:
①減少污泥產(chǎn)生量。首先,應(yīng)合理設(shè)計(jì)加藥環(huán)節(jié),在達(dá)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(guò)提高壓濾機(jī)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(zhǎng)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(yīng)定期對(duì)槽液進(jìn)行取樣化驗(yàn),通過(guò)采購(gòu)高質(zhì)量的原材料、制備純水來(lái)配置和補(bǔ)充槽液等方式減少雜質(zhì)的進(jìn)入,通過(guò)電解和及時(shí)調(diào)整成分比例等手段來(lái)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(mén)電鍍項(xiàng)目對(duì)土壤污染途徑包括廢水垂直下滲和大氣沉降,對(duì)地下水污染的途徑主要是廢水垂直下滲??梢圆扇〉拇胧┯校?/p>
①?lài)?yán)格落實(shí)廢水收集、治理措施。加強(qiáng)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(yīng)妥善處理、修復(fù)受污染的土壤;②嚴(yán)格落實(shí)廢氣污染防治措施。加強(qiáng)廢氣治理設(shè)施檢修、維護(hù),減少鉻酸霧的干濕沉降;③嚴(yán)格落實(shí)固廢污染防治措施。危險(xiǎn)廢物貯存做好防風(fēng)、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?chē)?yán)格落實(shí)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(chē)間劃分為重點(diǎn)防滲區(qū)和一般防滲區(qū),按防滲分區(qū)采取相應(yīng)的防滲措施。加強(qiáng)地下水監(jiān)控,參照《地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)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(zhǎng)期的地下水監(jiān)測(cè)井,采取一年兩次的監(jiān)測(cè)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(cè)。根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)及《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則 土壤環(huán)境(試行)》(HJ964-2018),土壤環(huán)境每五年開(kāi)展1次監(jiān)測(cè),在污水處理站附近及生產(chǎn)線附近各布設(shè)1個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),監(jiān)測(cè)方法參考《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GBA36600-2018)執(zhí)行。
7 清潔生產(chǎn)
清潔生產(chǎn)是氣門(mén)電鍍環(huán)境影響評(píng)價(jià)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(diǎn)行業(yè)清潔生產(chǎn)總體上達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平,因此廣東省的氣門(mén)鍍鉻企業(yè)也應(yīng)滿(mǎn)足清潔生產(chǎn)國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平的要求,具體可參照電鍍行業(yè)清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(2015)來(lái)評(píng)價(jià)。氣門(mén)電鍍企業(yè)可從以下六個(gè)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(dòng)或自動(dòng)生產(chǎn)線,采用清潔生產(chǎn)工藝,如實(shí)施電鍍氣門(mén)帶出液回收措施、定期去除雜質(zhì)延長(zhǎng)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(biāo),主要是指單位產(chǎn)品每次清洗取水量,可采取多級(jí)逆流漂洗等措施減少清洗取水量;③資源綜合利用指標(biāo),主要是鉻利用率和用水重復(fù)利用率。鉻利用率可通過(guò)回收鍍液、定期去除雜質(zhì)延長(zhǎng)鍍液的使用壽命等方式提高鉻金屬的利用率。用水重復(fù)利用率可通過(guò)一些中水回用措施來(lái)提高,如鍍后清洗等對(duì)水質(zhì)要求不高的工序,可利用中水;④污染物產(chǎn)生指標(biāo)。如電鍍廢水處理率應(yīng)達(dá)到100%,并采取減少重金屬污染物的預(yù)防措施,如設(shè)置二級(jí)鉻酸回收槽、確保足夠的滴流時(shí)間、設(shè)置中水回用裝置、危廢分類(lèi)收集貯存交由有資質(zhì)單位處理等;⑤產(chǎn)品特征指標(biāo)。生產(chǎn)期間,定期對(duì)鍍液成分和雜質(zhì)進(jìn)行定量檢測(cè),并保留檢測(cè)記錄;為提高產(chǎn)品合格率,將自備產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備,定期進(jìn)行產(chǎn)品檢測(cè),保留檢測(cè)記錄;⑥管理措施。通過(guò)建立環(huán)境管理體系、開(kāi)展清潔生產(chǎn)審核、編制應(yīng)急預(yù)案、建立治污設(shè)施運(yùn)行臺(tái)賬、建立危廢轉(zhuǎn)移臺(tái)賬等管理措施,提高項(xiàng)目的清潔生產(chǎn)水平。
8 小結(jié)
氣門(mén)電鍍鍍種單一,工藝流程相對(duì)簡(jiǎn)單,但其所鍍區(qū)域長(zhǎng)度誤差和鍍層厚度控制嚴(yán)格,電鍍裝置與一般掛鍍裝置有較大區(qū)別,工程分析時(shí)應(yīng)注意其特殊性,有針對(duì)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(píng)單位應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家、地方相關(guān)環(huán)保要求和清潔生產(chǎn)要求,開(kāi)展環(huán)境影響評(píng)價(jià)并為企業(yè)提出可行的環(huán)保措施和優(yōu)化選址的建議。
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