王 威

（滁州市水和土壤污染防治管理中心（市固體廢棄物管理中心），安徽 滁州 239000）

1 工藝分析

本文以滁州市一家機(jī)械加企業(yè)為研究對象。該企業(yè)主要為卡特彼勒、日立等世界知名的工程機(jī)械制造商生產(chǎn)各種工程機(jī)械配套件，主要產(chǎn)品包括各種結(jié)構(gòu)件、覆蓋件、沖壓件，并涉及沖壓、焊接、脫脂、酸洗、電鍍鋅、電鍍鉻以及鈍化等生產(chǎn)工藝。本文只從電鍍鋅、鈍化角度分析了該企業(yè)污染防治設(shè)施的可行性。

1.1 電鍍鋅工藝

加工件首先要進(jìn)行除油，是采用燒堿（氫氧化鈉）溶液進(jìn)行除油[1]，除油槽內(nèi)的氫氧化鈉濃度為40 g/L，以去除表面粘附的油脂，然后用自來水清洗，采用三級水洗，逆流水洗（第二級水洗水溢流至第一級清洗槽），時(shí)間分別為60 s、30 s、30 s，除油槽液每個(gè)月更換一次。接著，進(jìn)入酸洗工序，清洗后的加工件采用濃度為22%鹽酸溶液進(jìn)行除銹，常溫操作，金屬表面的鐵銹（鐵的氧化物）和鹽酸發(fā)生反應(yīng)，時(shí)間為60 s，生成鐵的氯化物溶解在溶液中，然后用自來水清洗，采用三級水洗，逆流水洗。酸洗液每三個(gè)月更換一次[2]。

處理后的加工件再進(jìn)入電鍍槽進(jìn)行電鍍鋅操作，將加工件設(shè)置在陰極，鍍件金屬（鋅板）設(shè)置在陽極，在通入電流后發(fā)生如下反應(yīng)：

本項(xiàng)目采用氯化鍍鋅工藝（無氰），在常溫下進(jìn)行，鍍層厚度為20 μm，電鍍液濃度為60 g/L氯化鋅、200 g/L氯化鉀、30 g/L硼酸、15 g/L光亮劑，電流密度為3～4 A/dm2。電鍍槽液每半年更換一次。

1.2 鈍化工藝

電鍍完成后的加工件用自來水清洗，清洗后進(jìn)入鈍化工藝。本項(xiàng)目采用氯化鉻鈍化工藝，鈍化液由50 g/l氯化鉻、100 g/l硝酸鈉、3 g/l硝酸鈷、31.2 g/l丙二酸組成。鈍化后的加工件進(jìn)行水洗，晾干后得到產(chǎn)品。鈍化液每半年更換一次。

2 污染源分析

2.1 廢氣

本項(xiàng)目廢氣污染物主要來自以下幾個(gè)方面：機(jī)械加工焊接煙塵；前處理線天然氣加熱鍋爐以及烘干產(chǎn)生的天然氣燃燒廢氣；鍍鋅線酸洗廢氣。本文只對鍍鋅酸洗廢氣進(jìn)行了分析，具體情況詳見表1。

表1 鍍鋅酸洗廢氣有組織廢氣排放情況

2.2 廢水

本項(xiàng)目廢水分為生產(chǎn)廢水和生活廢水。其中，生產(chǎn)廢水有以下幾個(gè)來源：前處理廢水、電泳廢水、噴漆廢水、鍍鋅廢水和清下水。本文主要從前處理廢水和鍍鋅廢水兩個(gè)方面來分析，具體情況詳見表2。

表2 前處理廢水和鍍鋅廢水排放情況

2.3 固廢

本項(xiàng)目固體廢物分為一般工業(yè)固廢和危險(xiǎn)廢物。主要有以下幾個(gè)來源：金屬邊角料、廢乳化液、酸洗廢液、鍍鋅廢液，以及廢氣治理產(chǎn)生的廢活性炭和廢水處理產(chǎn)生的污泥。本文主要從鍍鋅廢液，以及槽渣和污水處理污泥兩個(gè)方面進(jìn)行分析，具體情況詳見表3。

表3 鍍鋅工藝固廢產(chǎn)生情況表

3 擬采取的污染防治措施

3.1 廢氣污染防治措施

本項(xiàng)目前處理酸洗和電鍍鋅生產(chǎn)線廢氣揮發(fā)的鹽酸經(jīng)收集后，再經(jīng)過堿液噴淋塔，最后通過15 m高排氣筒達(dá)標(biāo)排放。

3.2 廢水污染防治措施

本項(xiàng)目排水采用“雨污分流”制，對廢水進(jìn)行分類收集處理，分質(zhì)處理。其中，含鋅廢水單獨(dú)預(yù)處理，而磷化廢水進(jìn)入酸洗槽先除鋅再除磷、所有槽液預(yù)處理后方可進(jìn)入處理設(shè)施，所有廢水預(yù)處理后進(jìn)入綜合廢水處理設(shè)施處理，在達(dá)到二級標(biāo)準(zhǔn)后排放。全廠廢水排入泄洪渠，最終排入清流河。

3.3 固廢污染防治措施

本項(xiàng)目產(chǎn)生的各類固體廢物按照種類、處置方式等分類收集、暫存、處置，實(shí)現(xiàn)了資源化、無害化處置。并建設(shè)了專用的危險(xiǎn)廢物貯存庫，其位于污水處理站一側(cè)的一個(gè)相對獨(dú)立的封閉區(qū)域，且設(shè)置了危廢警示標(biāo)識，有“三防”措施（防風(fēng)，防揚(yáng)散，防雨），地面有防滲措施，四周設(shè)置裙腳和導(dǎo)流溝；庫內(nèi)有防泄漏的收集井，不同種類的危廢分區(qū)貯存，有明顯隔離物。其中，鍍鋅廢液為液態(tài)采取桶裝方式暫存，槽渣和污水處理污泥均為半固態(tài)，在收集井旁邊采用袋裝方式暫存。

4 污染防治措施可行性分析

4.1 酸洗廢氣防治措施可行性分析

前處理酸洗工段采用22%鹽酸對工件進(jìn)行清洗，而電鍍鋅工段也采用22%鹽酸進(jìn)行清洗，以去除表面的鐵銹。同時(shí)，設(shè)置了集氣裝置，將酸洗廢氣收集后集中排放。本項(xiàng)目使用的酸洗溶液鹽酸濃度較低，揮發(fā)性較小，根據(jù)工程分析計(jì)算結(jié)果，前處理酸洗廢氣中氯化氫排放濃度為14 mg/m3，排放速率為0.088 kg/h，滿足《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 16297-1996）表2中二級標(biāo)準(zhǔn)要求；電鍍鋅酸洗廢氣中氯化氫排放濃度為14 mg/m3，滿足《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 21900-2008）中新建企業(yè)大氣污染物排放限值的要求，最后，經(jīng)過堿液噴淋塔并分別通過15 m高排氣筒達(dá)標(biāo)排放[3]。

4.2 廢水防治措施可行性分析

4.2.1 含鋅、含磷廢水處理

（1）磷化廢水、電鍍鋅清洗廢水、電鍍鋅槽廢液、磷化槽廢液（槽液首先在預(yù)處理罐中投加石灰預(yù)處理，上清液進(jìn)入集水池）一起進(jìn)入集水池，首先，進(jìn)入加藥沉淀池進(jìn)行除鋅，投加堿液后，發(fā)生如下反應(yīng)：Zn2++2OH-→Zn（OH）2；然后，再投加PAC（聚合氯化鋁，混凝劑）、PAM（聚丙烯酰胺，助凝劑）等藥劑，使廢水進(jìn)行沉淀、過濾；最后，廢水再進(jìn)入加藥沉淀池進(jìn)行除磷，投加石灰、PAC、PAM等藥劑后，發(fā)生如下反應(yīng)：2PO43-+3Ca2+→Ca3（PO4）2，廢水進(jìn)行沉淀、過濾。

（2）上述反應(yīng)需在堿性條件下進(jìn)行，但在操作過程中，必須嚴(yán)格控制溶液的pH值，因?yàn)殇\離子的氫氧化物為兩性化合物，如pH值過高，會重新溶解。其中，鋅離子的最佳沉淀pH值為10～10.5，而磷酸鈣最佳沉淀pH值為10.5～11。因此，加藥沉淀池需加裝pH值自動控制設(shè)備，由pH值自動控制設(shè)備控制酸堿的投加設(shè)備，以此確保廢水的pH值在最佳范圍內(nèi)。然后，投加PAC（聚合氯化鋁，混凝劑）和PAM（聚丙烯酰胺，助凝劑）；而混凝后的廢水進(jìn)入沉淀池進(jìn)行固液分離，沉渣進(jìn)入污泥池進(jìn)行壓濾固化處理。沉淀池出水進(jìn)入過濾池，在過濾器前設(shè)置管道混合器，根據(jù)需要投加部分藥劑，使水中殘余的污染物進(jìn)一步反應(yīng)，再進(jìn)入過濾器進(jìn)行過濾，這樣才能使廢水中的磷酸鹽、鋅離子得到更有效的處理。

（3）該設(shè)備的處理能力為15 m3/d，而處理后廢水中的主要污染物，鋅和磷的濃度分別在10 mg/L和5 mg/L以下，會與其他生產(chǎn)廢水一起進(jìn)入生產(chǎn)廢水處理設(shè)備。

4.2.2 生產(chǎn)廢水綜合處理

其他生產(chǎn)廢水和預(yù)處理后的磷化廢水、電鍍鋅廢水一起進(jìn)入調(diào)節(jié)池，并采用混凝沉淀+過濾的工藝對生產(chǎn)廢水進(jìn)行處理，其主要目的是為了進(jìn)一步去除水中的顆粒狀、膠態(tài)污染物。

4.2.3 綜合廢水處理

（1）預(yù)處理后的生產(chǎn)廢水和生活污水進(jìn)入調(diào)節(jié)池后，采用生化處理設(shè)施進(jìn)行處理，綜合廢水處理階段的主要目的是去除水中有機(jī)污染物。

（2）生化階段采用接觸氧化工序。在接觸氧化池中，有機(jī)物又被分解成無機(jī)物，而無機(jī)物被菌種吸收代謝，從而降低了污水中有機(jī)物的濃度，使得污水中有機(jī)物得到降解。

（3）最后，經(jīng)過接觸氧化的廢水出水中會帶有一定量老化脫離的微生物顆粒和可沉淀懸浮物，經(jīng)自流進(jìn)入沉淀池。二沉池的污泥回流至生化池或排入污泥池。

（4）混凝沉淀池、沉淀池污泥由手動閥控制其自流進(jìn)入污泥池。污泥通過隔膜泵泵入板框壓濾機(jī)進(jìn)行污泥脫水處理，其中，干化污泥袋裝后委托有固廢處理資質(zhì)的單位處理，而脫泥廢水回流至集水池中再處理。

4.3 固廢防治措施可行性分析

（1）鍍鋅廢液，主要是指在電鍍鋅工序中產(chǎn)生的無法再利用的電鍍液，其主要成分為重金屬等。雖然，廢電鍍液中的重金屬離子濃度較高，但產(chǎn)生量較小，且可分批少量、分類分質(zhì)進(jìn)入廠區(qū)污水處理站進(jìn)行處理，不會對污水處理設(shè)施造成負(fù)荷沖擊，類比項(xiàng)目企業(yè)，此類做法是可行的。目前，采用分類分質(zhì)、分批進(jìn)入污水處理站進(jìn)行處置。

（2）危廢庫符合《危險(xiǎn)廢物貯存污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18597-2001）中對危險(xiǎn)廢物貯存的要求；設(shè)有符合《環(huán)境保護(hù)圖形標(biāo)志-固體廢物貯存（處置）場》（GB15562.2-2020）的識別標(biāo)志；有集排水和防滲漏設(shè)施，符合消防要求，且堆放過程不混放不相容的危險(xiǎn)廢物，其中，廢物采用密封貯存容器貯存的，貯存容器有明顯標(biāo)志。槽渣和污水處理污泥均為半固態(tài)，采用袋裝方式暫存在危險(xiǎn)廢物貯存庫，目前，委托安徽超越環(huán)?？萍脊煞萦邢薰具M(jìn)行處置。

（3）鍍鋅廢液及槽渣和污水處理污泥等固廢均得到了有效的處理處置，不會對周圍環(huán)境產(chǎn)生明顯影響。

5 結(jié)論

在綜合處理鍍鋅工藝污染物質(zhì)的過程中，主要是利用堿液噴淋進(jìn)行酸洗廢氣處理，并通過化學(xué)氧化和絮凝沉淀等工藝處理電鍍廢水，而鍍鋅廢液則采用分類、分質(zhì)、分批進(jìn)入污水處理站進(jìn)行處置，其他危廢交由有資質(zhì)單位進(jìn)行處置。以上污染物均已滿足相關(guān)行業(yè)污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)，從而有效促進(jìn)了鍍鋅行業(yè)工業(yè)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。