电镀建设项目环境影响评价要点

2014-08-15 00:46沈祥信王宗雄詹果儿牛朝霞徐石林张莉忻雪静
电镀与涂饰 2014年19期
关键词:电镀废水处理废气

沈祥信,王宗雄 *,詹果儿,牛朝霞,徐石林,张莉,忻雪静

(1.宁波市环境保护科学研究设计院,浙江 宁波 315012;2.宁波市电镀行业协会,浙江 宁波 315199)

电镀行业是现代制造业不可缺少的配套行业,随着近年来我国经济社会的快速发展,电镀行业也呈快速发展态势。从分布特点看,经济越发达、制造业越兴旺的地区,电镀企业越多;从分布地域看,电镀企业主要集中在全国各大中工业城市及其周边农村地区。总体而言,电镀企业具有数量众多、分布广、环境影响十分敏感等特点。

然而电镀作为重污染行业之一,其生产过程中产生的大量酸性废气、废水及固体废物等处理或处置不当,必将给周边环境及居民生产生活带来较大的影响。在环境影响评价过程中,如何根据电镀建设项目的特点,明确电镀建设项目环境影响评价应关注的重点,提出合理、可行的污染防治措施,更好地推进节能减排工作,是摆在环评工作者面前的一项艰巨任务。

1 选址及总图布置合理性

电镀项目生产过程中产生的废水、废气等污染物对环境危害较大,且存在一定的环境风险,因此选址及总图布置问题显得相当重要。科学合理的选址可在一定程度上减轻对周边环境的影响,有效避免环境事件的发生。规范的总图布置可减轻项目对环境敏感点的影响,提升项目对环境突发事件的应急能力。

1.1 选址合理性

电镀项目选址应考虑规划的相符性、建设条件的适宜性、环境承载力、与周边环境的相容性、公众的支持率等方面。规划的相符性应从项目选址与城镇发展规划、工业园区规划、生态环境功能区规划等方面进行分析;建设条件的适宜性应从项目供排水、供电、供热、交通、地质条件、区域制造业配套需要等角度进行分析论证;与周边环境的相容性可从主导风向、大气环境防护距离及卫生防护距离、环境风险等角度分析项目建设与敏感点保护的相容性;环境承载力可从环境质量现状调查及环境影响预测结果,分析项目建设的环境可容纳性,同时根据项目主要污染物排放情况和地方总量控制的实际情况,分析项目总量控制指标的可达性;公众支持率应结合公众参与的实际情况,分析公众对项目的态度。

1.2 总图布置合理性

电镀项目总图布置首先应根据气象、水文、地形等自然条件分析项目废水治理设施、初期雨水池、环境风险应急设施、危化品仓库及危废临时贮存间等布置的合理性,尽可能减少对环境的不利影响;其次应从总图布置方案与周边现状及规划环境敏感点的位置关系进行分析,厂区主要污染及危险单元应尽可能远离敏感点,并确保满足大气环境防护距离和卫生防护距离的要求;再者,应从工艺流水线布置、物料燃料流向、危险品储存位置、交通运输组织、给排水等角度加以分析,尽可能避免或减少二次运输、二次提升,一方面可减少因运输而导致的环境事故,另一方面可降低能耗。此外,厂内清洁区、污染区应合理分块,生活办公区与生产区分开,生活区一般位于主要污染源的上风向为宜。

2 废水、废气污染防治

目前常见的镀种主要有锌、铜、镍、铬、铅、锡、镉、金、银等,产生的废水大致可分为前处理废水、含氰废水、含锌废水、含铜废水、含镍废水、含铬废水、含镉废水、含铅废水、含锡废水及含金银废水等,其中含金银等贵金属的废水大多采用槽边回收处理,本文不作讨论。电镀产生的废气主要有硫酸雾、盐酸雾、铬酸雾、氮氧化物、氢氰酸雾、氟化物等。

2.1 废水污染防治

电镀项目环评首先应遵循清洁生产原则,尽可能减少废水产生量;其次应根据《电镀污染物排放标准》(GB 21900–2008)中的相关规定及项目排污去向,确定废水排放执行标准。对于排入污水处理厂的,还应请示环保主管部门是否可执行污水处理厂的纳污浓度;再者,废水末端治理应分类收集、分质处理,第一类污染物应经单独处理达标后与其他废水混合处理;采用离子交换处理工艺的还应将离子交换树脂再生所产生的高浓度含重金属离子废水的处置去向纳入水量平衡计算中;最后应分析电镀废水中COD(化学需氧量)、氨氮、总磷等非持久性污染物的产生及排放浓度,并据此确定是否增设生化处理设施。

电镀废水处理应遵照《电镀废水治理工程技术规范》(HJ 2002–2010)中的相关要求,其中含铬、含镍、含镉、含铅废水应经单独收集处理达标后再进入混合废水处理系统,含氰废水应经单独破氰处理后进入混合废水处理系统。前处理废水因含有油类污染物,经除油处理后方可进入混合废水处理系统。

化学沉淀仍是电镀含重金属废水末端治理的常用方法;离子交换、反渗透也有用于电镀废水治理,但其主要目的为中水回用,离子交换柱再生产生的浓水、反渗透浓水较难回用到镀槽,仍需进行化学沉淀处理。由于每种重金属均有各自最佳沉淀pH范围,将各类重金属废水分类收集、分类处理有利于重金属离子的稳定达标排放,环评中应鼓励企业尽可能将每类重金属废水分类收集预处理后再进行集中处理;对于不具备条件而确需将铜、锌等非一类污染物与预处理后的第一类污染物进行混合沉淀处理的,废水处理系统应根据废水成分确定采用二级或多级化学沉淀,每级沉淀有针对性地去除某一最佳沉淀 pH范围内的金属离子。废水处理站调节pH时应采用pH计连锁自动加药条件,涉及氧化还原反应系统的,应采用氧化还原电位(ORP)等装置控制加药量,以实现pH、氧化反应电位的准确控制,提高废水处理效果的稳定性[1]。

2.2 废气污染防治

电镀项目酸性废气污染防治应从3个方面考虑──抑制、收集和净化。

酸雾抑制可实现从源头减污,减轻后续收集、净化的压力。目前市场上已有较成熟的硫酸、盐酸、硝酸、铬酸等雾的抑制剂,项目应根据生产工艺的情况选择合适的酸雾抑制剂;但也存在部分对电镀产品质量要求较高的电镀线或因其他因素而无法使用酸雾抑制剂的情况。

酸雾收集是电镀项目酸性废气污染防治工作的难点,也是重点。大多数电镀项目环评文件存在重净化、轻收集的问题。酸性废气收集效果差直接导致废气污染物无组织排放量大,容易对周边大气环境造成污染,甚至引发环境纠纷。由于受行车行进的限制,电镀废气的收集大多采用槽边侧吸罩,具体有单边侧吸、双边侧吸、一侧送风一侧抽风等方式,侧吸罩设计应有合理的高度、风量以确保废气捕集率。对于侧吸罩收集效果不理想或周边环境较敏感的电镀项目,可考虑采取侧吸罩 + 电镀线全线封闭整体抽吸的收集方式。电镀废气的收集还应遵循分类收集的原则,其中含氰废气不可与其他酸性废气混合收集,铬酸雾、氮氧化物(来自硝酸槽)应单独收集。

电镀废气的净化应遵循分类收集、分类净化的原则。硫酸雾、盐酸雾可采用碱液喷淋洗涤;铬酸雾可采用丝网、填料等方式净化并回收铬酸,尾气可再通过碱液喷淋洗涤;氮氧化物宜采用亚硫酸铵、尿素等还原剂作为喷淋液并适当加入碱液进行喷淋洗涤;含氰废气应进行破氰处理,可采用碱液 + 氧化剂喷淋液洗涤[2]。洗涤净化塔建议采用气液接触好、净化效果好的填料塔、湍流塔等,一般不建议采用简易的喷淋塔净化。

3 土壤及地下水污染防治

电镀项目生产过程中使用大量的酸碱、重金属、氰化物等化合物,由于跑冒滴漏、小泄漏时有发生,尤其以手工电镀线更为严重,泄漏液所含污染物可通过下渗、迁移的方式造成土壤及地下水污染。

泄漏液通过下渗途径污染土壤及地下水,主要发生在电镀车间、废水收集管线、污水处理厂、危废临时贮存间、危化品库及储酸罐等位置。上述位置应落实好地坪的防腐防渗措施,防止污染物通过下渗方式进入土壤和地下水。防腐防渗标准可参照相关地区的电镀企业防渗要求,地坪自下而上至少设垫层、隔离层和面层3层。垫层采用厚度150 mm以上,强度C28标号以上,并双向直径8~12 mm、间距150 mm配筋的钢筋混凝土;隔离层采用高分子材料;面层采用高分子材料或厚度30 mm以上的花岗岩敷设。

泄漏液还可通过迁移的方式进入环境,其主要是车间内的泄漏液经由员工、运输设备进出而转移至车间外。该方式一次转移量少但转移次数多,日积月累亦容易造成污染。对此,车间地坪在设计时应有一定的倾度,并配有导流沟;车间内应干湿分区,干区应确保干净、无滞留液,湿区应敷设网格板并设有较好的废水收集系统。

与手工电镀线相比,全自动线运行时人为操作因素少,可大幅降低跑冒滴漏,进而降低污染土壤及地下水的风险,因此具备条件的电镀项目应尽可能建设全自动电镀线。目前国内大部分电镀企业的电镀线均设在一楼,车间地坪出现防腐防渗层破损或开裂等情况亦较为常见。为尽可能降低土壤及地下水污染的风险,具备条件的电镀项目可考虑将电镀线置于二层及以上,一层作为仓库。电镀企业废水收集管线亦是容易发生泄漏而导致土壤及地下水污染的一个重要方面;废水收集管线布设应优先考虑架空敷设,并配有较好的防折断及防沉降措施;其次可考虑明管套明沟的敷设方式,即明管置于明沟内,明沟做防渗处理且末端与废水处理系统连通。架空敷设的优势在于一旦出现跑冒滴漏或泄漏,能立即发现并予以处理,其不足之处是应有完善可行的应急措施应对较大的泄漏情况。明管套明沟的敷设方式可有效避免污染土壤及地下水,但容易出现沟、管废水混排的情况。暗管为不建议采用的废水收集方式,其原因主要是管道发生破损、泄漏时难以被发现,容易导致土壤及地下水污染。

4 清洁生产

电镀项目环评过程中应注重推行清洁生产,主张从源头减污,提高资源、能源利用率,实现节能、减排、增效。

电镀项目清洁生产应从工艺设计、生产线布局着手,将清洁生产理念融入到电镀工艺设计选择中,尽可能减少污染物产生,回收流失资源,降低能耗。如应优先采用全自动电镀线;采用多级逆流清洗或喷射清洗等节水技术;采用分质分流、清污分流、分质处理、分质回用等措施以降低废水处理成本,提高废水回用量;尽可能采用槽边离子交换、反渗透等中水回用措施;尽可能采用三价铬代替传统六价铬电镀、钝化。

电镀项目还应注重中水回用,提高水的利用率。我国电镀企业平均用水量约为国外同行 10倍多,达0.83 t/m2,行业用水的清洁生产水平普遍较低。中水回用应优先考虑槽边在线反渗透、离子交换处理等方法,其次可考虑分质收集、分质处理、分质回用,或将处理达标的综合废水作为回用水水源。中水回用系统一般包括多介质过滤、超滤、反渗透或离子交换等,回用水质要求应根据电镀工艺情况而定,通常达到自来水水质要求时即可回用至一般清洗工序。中水回用工序产生的浓水一般需进行处理后达标排放。

“三分设备、七分管理”充分说明了环境管理在电镀项目节能、减排中的作用;环评应建议企业成立专门的环境与清洁生产管理部门,加强对用水、用电、废水处理、中水回用等方面的管理与台账记录,完善环保教育与培训,以提高员工环保及清洁生产意识,并建立相应的激励机制,鼓励员工在实践中探索节水节电措施及工艺优化方案。

5 环境风险防范

电镀生产过程中的环境风险源主要有各种镀槽(包括前处理槽、退镀槽、钝化槽等)、化学品和危险废物贮存仓库、储罐(包括储酸罐、燃料罐等)以及废水、废气处理设施等。其主要的环境污染事故有以下几种情况:

(1) 因火灾、腐蚀等原因导致各种镀槽遭受损坏,重金属液发生泄漏,导致地下水和地表水污染。

(2) 氰化电镀过程中,氰化物不慎遇酸、浓度过高或加热过度,导致氰化氢中毒事故。

(3) 储罐泄漏或含氰及重金属等污染物的废水处理设施发生故障,导致地下水和地表水污染。

(4) 储存化学品和危险废物的仓库因管理不善而发生火灾、爆炸或泄漏,导致大气污染或地下水和地表水污染。

(5) 废气处理设施发生故障和泄漏,导致含酸、碱、铬、氮氧化物、氰化物等有毒有害物质的气体事故排放,造成大气环境污染。

(6) 进入废气和废水治理设施作业的工作人员因操作不当、安全防护工作不到位、设施故障等原因而引发安全事故。

针对电镀生产过程中存在的环境风险,企业应制定完善的环境风险应急预案,同时应加强员工的培训并定期进行环境风险应急演练。电镀车间内应设有导流沟并与事故应急池连通,储罐区应设有围堰并与事故应急池连通,各类危化品应根据其物化特性分类分区储存,各类危险废物亦应分类分区贮存并落实防雨、防流失、防渗等要求。还应结合厂区地形地势及总图布置,合理确定事故应急池位置,事故应急池一般不应小于12 h废水产生量。此外,环评宜要求企业在废水排放口及雨水排放口安装在线监控,防止废水处理系统事故排污及雨水受污染而超标排污。

6 结语

电镀建设项目作为“高污染”项目,环评工作过程中应在工程分析的基础上,重点关注项目选址及总图布置合理性,废水废气污染防治,土壤及地下水污染防治,清洁生产和环境风险防范,以便为项目环保设计、环境管理提供科学依据,更好地推进节能减排工作,争取做到环保、经济、社会等效益的有机统一。

[1]李欲如, 张刚, 梅荣武.浙江省电镀行业问题分析与污染整治对策[J].环境科学与管理, 2013, 38 (1): 76-80.

[2]张允诚, 胡如南, 向荣, 等.电镀手册[M].3版.北京: 国防工业出版社, 2007.

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