电镀项目在环境影响评价中的金属平衡分析

张雁雁，温鹏飞

(1.伊尔姆环境资源管理咨询(上海)有限公司，北京 100016；2.北京国能中电节能环保技术有限责任公司，北京 100020)



电镀项目在环境影响评价中的金属平衡分析

张雁雁1，温鹏飞2

(1.伊尔姆环境资源管理咨询(上海)有限公司，北京 100016；2.北京国能中电节能环保技术有限责任公司，北京 100020)

指出了电镀企业的金属平衡分析在环境影响评价的工程分析中起关键作用。基于此，以某电镀厂的铬金属平衡为例，论证了金属平衡分析与污染物排放的相关性。

电镀；重金属；物料平衡

1 引言

建设项目环境影响评价通过工程分析确定项目污染源的源强，物料平衡分析作为工程分析必不可少的环节，对有毒有害物质的排放情况进行核算，从物料的投入、产出着手, 着眼于物料经过生产过程转化成的各种产出物，尤其是各种废弃物的形式、种类、数量和状态、可能流失量、回收与综合利用量、无害化处理量及最终以各种状态排入环境的数量[1]。针对专业电镀项目，电镀使用的原料往往含有有害物质，生产中会产生大量废水、废气和废渣[2]。由于镀种不同，通常涉及到多种重金属，通过涉及重金属的物料平衡分析，核算相关污染物的排放量，为计算废气、废水污染物等源强提供基础。

2 重金属平衡的输入项及输出项

目前电镀行业涉及的镀种包括镀铜、镀镍、镀锌及镀铬等。重金属平衡的输入项主要包括阳极金属及电镀盐类。重金属平衡的输出项包括进入产品中的金属，挂具表面镀层金属，经过电镀线集气装置收集后进入废气处理设施的金属，以及电镀废水形式进入废水处理设施的金属以及电镀废液中的金属。在相同的电镀时间内，金属元素的输入项之和等于金属元素的输出项之和。

3 相关数据取值

在电镀项目的环境影响评价过程中，评价人员需要收集相关的设计资料，表1设计了电镀参数一览表，便于基础资料的收集。在设计方案明确表1中的相关参数后，即确定了建设项目的产品特征及产能，在计算金属平衡及三废排放过程中起到关键作用。

表1 电镀参数

3.1 进入产品的金属量计算

进入产品的金属量即为表1中的金属含量，金属含量计算如下：

M=T×ρ×A/100

式中：M为产品中金属含量，t/年；T为镀层厚度，μg；ρ为镀层密度，g/cm3；A为镀层面积，万m2/年。 电镀企业一般设置退镀线，因此挂具中的金属通过退镀线进入电镀废水中。

3.2 进入废气中的金属量计算

电镀过程中涉及重金属排放的废气一般为铬酸雾。铬酸雾产生在镀铬及钝化工序。镀铬工艺由于不是发生阳极溶解的反应，而是通过电镀液中的铬酐还原来获得金属沉积的，在电镀过程中伴随着电解水的副反应发生，因此在阴阳两极处分别产生大量的氢气和氧气，氢气和氧气逸出的同时，带出电镀液中的铬酸分子，形成铬酸雾；钝化以钝化液为主要原材料，在金属表面形成一层薄的氧化物层，使金属腐蚀速率大大降低。如果使用的是铬酸盐溶液(主要是重铬酸钾)，则与金属作用在其表面生成三价或六价铬化层，钝化过程产生的污染物主要是铬酸雾。其他的金属镀种电镀废气中不含重金属。

根据镀铬槽及钝化槽的面积大小、工作温度、饱和蒸汽压等计算铬酸雾的产生量，通过设计的电镀线集气方式和及其效率得到铬酸雾的排放量。

3.3 进入废水中的金属含量计算

电镀企业产生的含金属废水，铬、镍等一类污染物需在车间排放口或处理设施排放口达标，锌、铜等可以与其他废水混合后处理达标后排放。这里需要注意的是，铬酸雾采用碱性洗涤塔净化处理产生含铬废水，计算含铬废水量时不要遗漏这部分水。

3.4 电镀废液中的金属含量计算

电镀镀废液属于《国家危险废物名录》(2016年版)中废物类别HW17。电镀废液产生量因电镀操作过程、停留时间等不同产生量范围较大。通过金属物料平衡，在其他含量已知的情况下，可以计算出理论电镀废液中的金属量。

4 应用实例与分析

以广东某电镀企业为例，计算铬金属物料平衡，项目涉铬原材料用量见表2，铬平衡见表3及图1。

表2 原材料用量

表3 铬金属平衡

其中铬元素在生产过程中去向：①产品中铬金属含量(2.576 t/a)；②废水排放(含铬废水产生量5.6202 t/a)；③外排铬酸雾(0.00174 t/a)；④电镀废液。

图1 某电镀企业铬金属物料平衡

5 结语

电镀企业的重金属物料平衡工作非常有意义，它可以定量分析重金属的输入、输出项，明确重金属元素在环境中的去向，同时对企业运行后的清洁生产水平分析有指导意义。

[1]钱兴福.物料投入-转化-产出平衡模型在化工生产项目环境影响评价中的应用[J]，化工环保，1991，1(11)：43～49.

[2]黄永兵. 镀锌[M]. 北京: 化学工业出版社, 2006.

Analysis on Metal Balance of Electroplating Project in EIA

Zhang Yanyan1, Wen Pengfei2

(1.EnvironmentalResourcesManagementConsulting(Shanghai)CO.,Ltd.,Beijing100016,China;2.ChinaPowerConservationandEnvironmentProjectionCO.,Ltd.,Beijing100020,China)

This paper pointed out thattheanalysis on metal balance plays a key rolein engineering analysis of EIA. On this basis,we tookthe chromium metal balanceof one certainelectroplating plantas an example, whichexplainedthe consistencybetween metalbalanceandthe emission of pollutant.

electroplating;heavymetal; material balance

2016-07-25

张雁雁(1982—)，女，工程师，主要从事环境管理与环境影响评价工作。

X820.3

A

1674-9944(2016)18-0113-02