劉毅敏，楊 龍，盛善強(qiáng)，曾慶友

（1.日照市生態(tài)環(huán)境局莒縣分局，山東日照 276500；2.日照市東港區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)綜合執(zhí)法大隊(duì)，山東日照 276800；3.日照市生態(tài)環(huán)境局日照經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)分局，山東日照 276800）

0 引言

清潔生產(chǎn)審核是一種新的企業(yè)發(fā)展理念，將預(yù)防污染的思想融入到企業(yè)的整個(gè)生產(chǎn)過程。清潔生產(chǎn)審核的目標(biāo)是節(jié)省能源、降低原材料消耗、減少污染物的產(chǎn)生量和排放量，使企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一[1]。

金屬工件在加工、運(yùn)輸、存儲(chǔ)以及使用過程中，表面會(huì)發(fā)生腐蝕、磨損、氧化等，縮短金屬工件使用壽命，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年全球鋼產(chǎn)量的10%由于腐蝕而損失，一些制造產(chǎn)業(yè)中有30%的能源直接消耗于摩擦磨損[2]。金屬表面處理工藝是改善金屬材料表面性能、延長使用壽命的有效手段，在現(xiàn)代工業(yè)中扮演著不可或缺的角色[3]。在金屬表面處理企業(yè)生產(chǎn)過程中實(shí)施清潔生產(chǎn)審核，有利于促進(jìn)企業(yè)提高效率，降低能耗、物耗，控制污染物的排放。

1 企業(yè)基本情況

某金屬表面處理企業(yè)主要生產(chǎn)各類活動(dòng)扳手等熱冷模具。企業(yè)主要生產(chǎn)工藝為模具加工、鍛造、噴砂、研磨、機(jī)加工、熱處理、振蕩、電鍍、噴涂、裝配、包裝等。企業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的有組織廢氣主要是氬焊廢氣、修模廢氣、噴砂廢氣、研磨廢氣、熱處理廢氣、磷化廢氣、噴涂廢氣、噴涂烘干廢氣、電鍍廢氣（堿霧、氯化氫、硫酸霧、鉻酸霧、氮氧化物）、備用燃?xì)忮仩t產(chǎn)生的燃燒廢氣及無組織廢氣。

產(chǎn)生的廢水主要是鍛造、機(jī)加工、熱處理工序產(chǎn)生的循環(huán)冷卻裝置排污水，純水制備產(chǎn)生的反滲透裝置濃水，鍋爐房產(chǎn)生的鍋爐排污水、離子交換反洗水，振蕩工序產(chǎn)生的振蕩廢水，噴涂工序產(chǎn)生的噴涂前處理廢水、磷化廢水，電鍍工序產(chǎn)生的含堿廢水、含酸廢水、含鎳廢水、含鉻廢水和離子交換反洗水，地面清潔廢水以及實(shí)驗(yàn)室廢水。

產(chǎn)生的固廢包括一般工業(yè)固廢、危險(xiǎn)廢物和生活垃圾。一般工業(yè)固廢主要為廢金屬下腳料、振蕩污泥、廢焊絲、廢品、廢一般包裝物、廢砂、廢陶瓷、廢紗布、廢拉刀、生物污泥等。危險(xiǎn)廢物主要為廢切削液、廢火花油、廢淬火油、廢防銹油、廢液壓油、鍋爐軟水治理產(chǎn)生的廢樹脂、電鍍污泥、含鎳含鉻廢包裝物、噴涂過程中產(chǎn)生的磷化渣、漆渣、廢沙、廢過濾棉、廢活性炭、廢手套、抹布、廢油漆桶、陽極泥、廢鉛錫板等，以上各類危險(xiǎn)廢物除鉛錫板由供應(yīng)廠家回用外，其他危險(xiǎn)廢物經(jīng)分別收集至專用桶內(nèi)貯存，由有資質(zhì)的危險(xiǎn)廢物處理單位集中進(jìn)行安全處置。

2 審核前企業(yè)的清潔生產(chǎn)水平評(píng)估

將企業(yè)的各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo)與《電鍍行業(yè) 清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系》逐項(xiàng)核對(duì)可知，企業(yè)審核前為國內(nèi)基本水平（即三級(jí)水平），部分限定性指標(biāo)不能滿足Ⅱ級(jí)基準(zhǔn)值要求，清潔生產(chǎn)水平仍需要繼續(xù)提升。

3 清潔生產(chǎn)目標(biāo)設(shè)置

清潔生產(chǎn)目標(biāo)設(shè)置情況見表1～表3。

表1 重點(diǎn)審核目標(biāo)

表2 全廠節(jié)電目標(biāo)

表3 全廠節(jié)水目標(biāo)

4 制定可行性清潔生產(chǎn)方案

審核小組通過對(duì)企業(yè)原輔材料、技術(shù)工藝、設(shè)備、污染物治理等情況的評(píng)估，針對(duì)企業(yè)現(xiàn)狀提出了可行性的清潔生產(chǎn)方案。

4.1 企業(yè)無低費(fèi)方案情況

企業(yè)無低費(fèi)方案情況見表4。

表4 企業(yè)無低費(fèi)方案

4.2 高費(fèi)方案情況

高費(fèi)方案為“C、D 全自動(dòng)電鍍線三價(jià)鉻回收工藝改善”，方案實(shí)施情況及經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益如下。

4.2.1 方案簡介

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，鋼材市場(chǎng)、機(jī)械加工等行業(yè)對(duì)電鍍產(chǎn)品需求增加，電鍍業(yè)務(wù)市場(chǎng)較大。電鍍是制造業(yè)的基礎(chǔ)工藝之一，有較強(qiáng)的裝飾性與功能性，具有通用性強(qiáng)、應(yīng)用面廣等特點(diǎn)。

為進(jìn)一步做好廠內(nèi)電鍍加工專業(yè)化和污染防治工作，決定對(duì)現(xiàn)有C、D 全自動(dòng)電鍍線進(jìn)行技術(shù)改造，增加三價(jià)鉻回收槽以及三價(jià)鉻鍍液凈化過濾機(jī)，將三價(jià)鉻鍍液回收、凈化、吸附、除雜后，回收液回用到三價(jià)鉻母槽，減少三價(jià)鉻帶出液，降低總鉻排放量，對(duì)外排廢水中重金屬鉻離子的量進(jìn)行消減。

4.2.2 技術(shù)評(píng)估

對(duì)C、D 全自動(dòng)電鍍線增加三價(jià)鉻回收槽以及三價(jià)鉻鍍液凈化過濾機(jī)，將三價(jià)鉻鍍液回收、凈化、吸附、除雜后，回收液回用到三價(jià)鉻母槽，減少三價(jià)鉻帶出液，降低總鉻排放量。

三價(jià)鉻凈化過濾機(jī)采用活性炭過濾吸附的方式對(duì)三價(jià)鉻進(jìn)行凈化?；钚蕴渴且环N很細(xì)小的炭粒，有很大的表面積。在其顆粒表面形成一層平衡的表面濃度，再把有機(jī)物質(zhì)雜質(zhì)吸附到活性炭顆粒內(nèi)，使用初期的吸附效果很高。但時(shí)間一長，活性炭的吸附能力會(huì)不同程度地減弱，吸附效果也隨之下降。所以，活性炭應(yīng)定期清洗或更換。

活性炭的吸附能力和與水接觸的時(shí)間成正比，接觸時(shí)間越長，過濾后的水質(zhì)越佳。

活性炭顆粒的大小對(duì)吸附能力也有影響。一般來說，活性炭顆粒越小，過濾面積就越大。顆粒狀的活性炭因顆粒成形不易流動(dòng)，水中雜質(zhì)在活性炭過濾層中也不易阻塞，其吸附能力強(qiáng)，攜帶更換方便。

4.2.3 環(huán)境評(píng)估

本方案工藝主要針對(duì)C、D 全自動(dòng)電鍍線鍍鉻工序鉻離子回收進(jìn)行改進(jìn)，增加三價(jià)鉻回收槽以及三價(jià)鉻鍍液凈化過濾機(jī)，將鉻系水洗水中的鉻離子過濾凈化，電鍍工序產(chǎn)生的廢水主要為含堿廢水、含酸廢水、含鎳廢水、含鉻廢水和離子交換反洗水。其中，酸堿廢水及離子交換反沖水進(jìn)入電鍍廢水處理裝置（生產(chǎn)廢水處理站）處理。含鉻廢水經(jīng)三價(jià)鉻回收槽以及三價(jià)鉻鍍液凈化過濾機(jī)回收處理后，濃度得到有效降低，低濃度廢水回用于水洗工藝，部分外排廢水進(jìn)入電鍍廢水處理裝置（生產(chǎn)廢水處理站）處理。電鍍廢水處理裝置（生產(chǎn)廢水處理站）處理后的綜合廢水重金屬的排放濃度滿足GB 21900—2008《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》標(biāo)準(zhǔn)中排放限值要求及排入污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)要求，并通過市政污水管網(wǎng)進(jìn)入污水處理廠深度處理，處理后的達(dá)標(biāo)廢水排入下游河流。

方案實(shí)施后，電鍍工序鉻元素分析如下：

（1）鍍鉻工序電鍍液的成分見表5。

表5 電鍍液成分

（2）鍍鉻工序金屬鹽的用量見表6，其中硫酸鉻Cr2（SO4）3純度為97%。

表6 主要金屬鹽用量

（3）鍍鉻工序總鉻物料平衡見表7。

表7 總鉻物料平衡 t/a

公司方案實(shí)施前外排廢水中鉻離子排放總量為0.311 t/a，增加鉻離子回收機(jī)后，外排廢水中鉻離子排放總量為0.276 t/a，可以消減鉻離子0.035 t/a。

（4）此次C、D 全自動(dòng)電鍍線三價(jià)鉻回收工藝改善方案，總投資（I）150 萬元。方案實(shí)施后，能夠有效實(shí)現(xiàn)重金屬減排，實(shí)現(xiàn)電鍍?nèi)齼r(jià)鉻和導(dǎo)電鹽的回收利用，可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益（P）約44 萬元/年。

年增加現(xiàn)金流量（F）。折舊期（n）：10 年，稅率：16%折舊費(fèi)（D）=I/n=15 萬元，應(yīng)稅利潤（T）=P-D=29 萬元，凈利潤（E）=T×（1-16%）=24.36 萬元，年增加現(xiàn)金流量：F=E+D=39.36 萬元，投資償還期（N）=I/F=3.81 年。

凈現(xiàn)值（NPV）：

其中，貼現(xiàn)率按10%計(jì)，折舊10 年。

內(nèi)部收益率（IRR）：NPV1=0.87，i1=22%；NPV2=-0.94，i2=23%。

因此，C、D 全自動(dòng)電鍍線三價(jià)鉻回收工藝改善方案的凈現(xiàn)值NPV 為40.23 萬元≥0，該項(xiàng)目的盈利能力能達(dá)到預(yù)期盈利水平；此項(xiàng)目靜態(tài)投資回收期3.81 年＜行業(yè)基準(zhǔn)投資回收期10年；內(nèi)部收益率22.48%＞行業(yè)基準(zhǔn)收益率10%；因此該項(xiàng)目從經(jīng)濟(jì)評(píng)估方面來看是可行的方案。

（5）從上述評(píng)估結(jié)果來看，該方案技術(shù)成熟可靠，環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益明顯，因此是可行的。

5 審核后企業(yè)清潔生產(chǎn)水平

通過清潔生產(chǎn)審核的實(shí)施，企業(yè)清潔生產(chǎn)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)較審核前有所增長，物耗、電耗進(jìn)一步降低，減少了電鍍生產(chǎn)線鉻系廢水的排放，實(shí)現(xiàn)了重金屬三價(jià)鉻的減排，消減三價(jià)鉻0.035 t/a，同時(shí)，在每套濾筒除塵器前增加一套水噴淋，提高研磨廢氣顆粒物的除塵效率，降低了研磨過程廢氣顆粒物帶來的環(huán)境污染，經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益顯著，審核后公司清潔生產(chǎn)水平為國內(nèi)先進(jìn)水平。

6 結(jié)束語

隨著環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，清潔生產(chǎn)成為我國工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重要策略[4]。本文通過清潔生產(chǎn)審核實(shí)例分析，為金屬表面處理行業(yè)節(jié)能、減排、降低能源與物料消耗、提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)企業(yè)健康、持續(xù)發(fā)展提供較好的參考和借鑒。