电镀废水治理：影响达标排放的因素及对策分析

电镀废水治理：影响达标排放的因素及对策分析

摘要：整理了电镀废水中易超标排放的污染物，分析了影响金属污染物和非金属污染物稳定达标排放的因素，以及当前存在技术和管理方面的问题，并提出了相应的对策建议。

电镀生产过程中，需要大量的水对镀件进行清洗，因此会产生大量的废水，电镀废水处理是电镀企业环保工作的重要内容，2008年环境保护部发布的《电镀污染物排放标准》（GB 21900-2008）规定了20项废​​水污染物指标的排放限值要求（其中总铬、六价铬、总镍、总镉、总银、总铅、总汞等7项指标需要在车间或生产设施废水排放口进行监测，总铜、总锌、总铁、总铝、pH、悬浮物、化学需氧量、氨氮、总氮、总磷、石油类、氟化物、总氰化物等13项指标需要在总排放口进行监测）。

2017年1月1日起施行的《最高人民法院、最高人民检察院关于办理环境污染刑事案件应用法律若干问题的解释》（法释[2016]29号）进一步加大了对破坏生态环境行为的司法打击力度，规定“排放、倾倒、处置含铅、汞、镉、铬、砷、铊、锑等污染物，超过国家或者地方污染物排放标准3倍以上”、“排放、倾倒、处置含镍、铜、锌、银、钒、锰、钴等污染物，超过国家或者地方污染物排放标准10倍以上”、“排放、倾倒、处置放射性废物、含传染性病原体废物、有毒物质，受过两次以上行政处罚的，处三年以上十年以下有期徒刑、拘役、管制或者管制，并处没收个人全部财物，处三年以上十年以下有期徒刑，并处没收个人全部财物，处三年以上十年以下有期徒刑”。两年内违反国家规定被处以罚款，并且再次实施上述行为”等情形应当认定为“严重污染环境”。这些情况都与电镀企业污染物的生产、排放密切相关，电镀企业污染物排放是否达标尤为重要。近年来，笔者走访了大量的电镀企业、园区、环保管理部门，对该行业污染物排放达标情况有了更深入的了解。本文对电镀企业容易超标排放的污染物因素进行分析，探究影响稳定达标排放的因素，并提出相应的对策建议，旨在为电镀企业实现排放达标和环保管理提供参考。

1 电镀废水中可能超标排放的污染物

通过与电镀企业的沟通以及文献调研发现，电镀企业容易超标的污染物主要有总镍、总铜、总锌、总铬、化学需氧量、氨氮、总磷、总氰化物等指标。

1.1 典型市县电镀企业超标监测

根据我国东部某县调查得到的当地电镀企业废水排放达标情况分析（见表1），电镀企业超标因素主要集中在总铜、总锌、总铬、总镍方面。

1.2 超标排放处罚案例

近年来电镀企业超标排放事件涉及的超标因素包括氨氮、化学需氧量、总锌、总铜等指标（见表2），这些事件均涉及有污染治理设施企业的超标排放，并非直接排放废水或进行简单处理的违法电镀企业排放。

2.影响污染物稳定排放标准的主要因素

电镀生产中易超标的污染物按其物理化学性质可分为金属和非金属两大类，总铜、总锌、总铬、总镍属于

金属污染物指标、化学需氧量、氨氮、总磷、总氰化物等属于非金属污染物指标。同类别污染物

由于物理化学性质相似，超标原因也类似，另外各类污染物达标稳定性也与自身特性有关。

它还受到一些外界因素（如技术因素、管理因素）的影响。

2.1 影响金属污染物稳定达标的因素

电镀生产要用到大量的原辅材料，除了与镀种相对应的金属盐外，还使用大量的无机和有机材料，包括无机配体和有机配体，常见的无机配体有氰化物、焦磷酸盐、多聚磷酸盐、氨水等，有机配体主要有有机酸、有机膦和胺类等，这些配体会与金属离子形成溶解配合物。用普通的化学沉淀法处理含有溶解配合物的电镀废水效果有限，需要先用氧化、酸水解等方法去除配体，使金属离子游离在溶液中，然后再加入化学沉淀剂进行沉淀。有些电镀企业或园区还在采用单一的化学沉淀法处理电镀废水，没有设置脱配合物的断配合物环节，或者有脱配合物的断配合物环节但断配合物不彻底。 这些因素会造成镍、铜、锌等金属离子以溶解络合物形式存在，难以通过化学沉淀法去除，导致出水量过大。另外，氢氧化锌、氢氧化铬（III）等属于两性氢氧化物[2]。若pH调节不当（过高或过低），都会造成沉淀不完全，影响去除效果。

2.2 影响非金属污染物稳定达标的因素

电镀在前处理、工艺过程及后处理过程中都会产生有机污染物，废水中这些有机污染物的含量通常体现在化学需氧量上。电镀废水中有机污染物种类繁多，很多污染物难以降解，可生化性差，常规单一的AO（厌氧/好氧）法、A2O（厌氧/缺氧/好氧）法等方法处理效果有限。同时，电镀废水中存在的还原性无机化合物[4]会产生“假化学需氧量”，导致化学需氧量升高。

电镀生产辅助材料中大量使用硝酸，因此电镀废水中硝酸盐含量一般较高。高硝酸盐含量的存在会抑制好氧池中氨氮的硝化反应，如果有机碳源不足，微生物就不能进行硝化，导致氨氮去除效果不佳。另外，电镀废水处理中常采用聚丙烯酰胺（PAM）作为絮凝剂，但PAM在絮凝过程中会释放出一些无机铵盐，这也会导致电镀废水中氨氮的升高。

废水中的氰化物易与金属离子形成络合氰化物，如果络合物不彻底打破，氰化物很可能超标。电镀助剂中使用次磷酸钠，次磷酸盐很难通过常规化学沉淀方法直接去除，需要将其氧化为正磷酸盐后，才容易进行化学沉淀。电镀企业往往没有设置氧化型含磷废水处理环节，次磷酸盐得不到有效去除，因此出水总磷很可能超标。

另外值得注意的是，政府和企业主都认为电镀生产的特征污染物是重金属污染物，注重治理电镀废水中的重金属污染物，而放松对非金属污染物的控制。废水监测往往存在选择性，企业的自检和环保部门的监督监测都以监测重金属污染物为主，非金属污染物的监测频次远低于金属污染物。自我管理和外部监督的放松，影响了非金属污染物达标的稳定性。

2.3 影响达标稳定性的外部因素

2.3.1 技术因素

2.3.1.1 生产过程的“清洁度”

近年来，国家及有关省份大力推进电镀清洁生产工艺技术改造，企业原辅材料的“绿色”程度、工艺技术的清洁程度、废水资源化回收利用开展情况成为决定电镀废水排放是否达标和影响达标稳定性的重要因素。手工生产线存在大量槽液带出，槽液跑、泡、滴、漏现象（特别是老企业），有价金属在线回收没有做好，这些都影响废水达标的稳定性。

2.3.1.2污染控制环节自动化控制水平

自动化控制水平越高，标准越稳定。有些企业生产过程中，药剂投加量由操作人员根据经验确定，为手动或半自动化操作，具有一定的盲目性和滞后性，难以使处理效果与过程控制挂钩。

2.3.1.3污染控制技术的针对性

电镀废水种类繁多，可分为不同的废水类型进行收集和处理。废水处理有物理法、化学法和生物法，每种方法又有多种处理技术。不同的废水水质，处理技术可能有所不同。很多企业在选择处理技术时，并不是很有针对性，因此很难保证出水达标。

2.3.2 管理因素

2.3.2.1管理制度完善程度

污染治理设施的顺利运行离不开健全完善的管理体系，设备管理、工艺管理、水质分析、人员培训与考核都是运行管理体系的组成部分，不容忽视。

2.3.2.2 运营商专业化程度

电镀企业废水处理专业性强，需要专业的技术人员、专业的设备运行管理人员、专业的水质分析检测人员。但事实上，部分电镀企业操作人员专业技能较低，难以保证废水污染治理设施正常有效运行。部分操作人员甚至缺乏最基本的环保意识和知识，容易出现将应作为危废外运的废槽液排入电镀废水处理设施等违规操作。

2.3.2.3 监测有效性

环境监测是判断达标效果、整改达标的重要依据，不少企业主要依赖地方各级环境监测站的外部监测，自行监测的企业不多，监测指标不全，企业在对治理状况和效果不了解的情况下进行生产，难以保证废水排放稳定达标。

3.实现稳定达标排放的对策建议

3.1加强废水处理的精细化设计和管理

有条件的电镀企业或园区应实行废水分类收集、分质处理。一般来说，废水可按照以下类型进行收集：（1）需要预处理、不能与其他废水混合的废水，包括含氰废水、含铬废水；（2）有回收价值的废水，如含镍废水、含金废水、含银废水；（3）预处理废水；（4）混合废水，或综合废水；（5）清洗水。分类收集后，应根据不同废水的水质特征和排放标准，选择合适的工艺技术。可参考《电镀废水处理工程技术规范》（HJ 2002-2010）、《电镀污染防治最佳可行技术导则（试行）》（HJ-BAT-11）、《电镀废水处理设计规范》（GB 50136-2011）。此外，车间排水应规范化。 设有电镀车间的企业，非电镀车间产生的废水不得混入电镀废水处理系统。

3.2 淘汰落后工艺和设备

根据《产业结构调整指导目录（2011年本，2013年修订）》[8]和《电镀行业规范条件》，应淘汰的落后工艺、设备和产品包括：含氰化物沉锌工艺、氰化物电镀工艺（氰化钾镀金工艺和氰化钾镀金工艺、镀银、镀铜基合金工艺、预镀铜工艺暂缓淘汰）、镀层在铬酐浓度大于150g/L的钝化液中进行钝化的工艺、生产过程中产生和排放含汞蒸气或废水的工艺或产品、加工过程中使用和排放含镉废水的民品生产工艺和产品（船舶、弹性件除外）、加工过程中使用和排放含铅废水的电子、微电子电镀生产工艺和产品（国家专项项目除外）、只有一个槽且无喷淋的普通清洗槽、电镀液回收等措施，以及砖混罐体。

3.3 实施清洁生产改造

依法实施强制性清洁生产审核，推动实施中、高成本方案，逐步提高清洁生产水平，参照《电镀行业清洁生产评价指标体系》[10]，达到清洁生产I级(清洁生产国际领先水平)或II级(清洁生产国内先进水平)。提高机械化、自动化程度。单一品种、连续生产的电镀企业自动生产线、半自动生产线应达到70%以上。安装水计量装置，将洗槽改为两级或三级逆流洗槽，配备喷淋或雾洗等节水装置，安装槽水回收装置。推广使用低铬、三价铬钝化等有毒原辅材料替代工艺。

3.4 提高环境管理水平

完善企业环保制度，配备相应专业技能的环保技术人员，加强业务培训与交流。按照实施的排放标准，定期进行全指标监测，加强企业自身排放达标管控。采用污水集中处理的电镀园区，应加强上游水质管控，确保上游水体水质在园区集中污水设施可接受范围内。另外，可通过成立业主委员会、出台园区管理办法等方式规范园区管理，采取加强监管、处罚力度等措施，提高企业管理水平，防止混排、违法排污、超标排放。