表面处理行业废水中重金属镍的管控

文_郭海星 李彦春 马杰

1.广东长盈精密技术有限公司 2.松山湖水污染治理办公室

1 达标排放而非零排放是最佳处理方式

目前，表面处理行业废水对重金属镍的管控方式是：对含镍的封孔工艺产生的废水进行单独收集，然后对该废水进行处理后全部回用，理论上无镍排出，如图1 所示。但在实际管理中，仅对封孔工艺废水进行回用处理，无法达到对总镍的管控。由于其它废水处理药剂中含有少量镍，另外产品中的镍也会在酸碱性溶液化学处理中溶出，并随其它废水排放，总体分析，镍并不是零排放。以下特分三个方向对其进行解析：①在行业标准上，阳极氧化行业要求废水排放标准为0.1mg/L，普通行业排放标准为1mg/L。②在管理上，因政策要求含镍零排放，其它废水就不需测试镍，实际取样检测时，其它废水会出现镍超过0.1mg/L 的情况。③在成本上，含镍废水零排放处理需采用蒸发处理，运行成本高。

图1 表面理阳极氧化行业镍零排放问题

综合考量，选择合适的排放标准，达标排放而非零排放才是最佳处理方式。

1.1 表面处理废水工序多无法做到废水全部零排

阳极氧化废水分类处理排放原则详见图2，阳极氧化废水主要来自6 类工序：除油、中和、化抛、氧化、染色、封闭，加上前处理CNC、打磨、清洗3 类工序，增加产品不良后的重工1 类工序，辅助空压机、蒸汽、冰机、废气、废水处理5 类工序，共15 类工序，配合地面收集的各类混排水，合计16 类工序。

图 2 阳极氧化废水分类处理排放原则

1.2 其它废水中仍存在镍

含镍废水的形成途径，如图3 所示，排放废水中含镍的原因主要有药剂引入、产品溶出。

1.3 废水处理药剂中含镍

镍本身广泛存在自然界内，药剂原材料来源于自然界，其质量标准内未对镍含量进行检测。镍的排放标准极其严格，详见表1，其中电镀行业标准要求小于0.1mg/L。

表1 镍排放环保标准

通过查阅阳极氧化行业内使用的14 种药剂的国家标准规范，其中没有一种药剂重金属镍含量检测要求。鉴于所用药剂生产原料内可能会存在镍，特对其中一种药剂漂水进行了镍的专项检测，发现该药剂内镍含量为0.48mg/L，超出电镀行业标准3.8 倍。

1.4 产品镍在酸碱加热情况下极易释出

镍的化学性质并非十分稳定，极其容易在打磨、酸、碱、加热的情况下释放出来。

由于含镍的合金具有抗腐蚀性的特点，因此被用于一些金属器材的生产中，如表面处理阳极氧化中使用的不锈钢、铜材、铝合金产品等均含有镍。

镍既存在于金属加工的铝原材料中，又存在于打磨器具(例如：砂轮片，CNC 金属加工刀具)中，同时也可存在于加工所用冷却润滑的药液(例如：切削液、导轨油)中。

一般产品中的镍含量是万分之几至是百分之几，按排放标准0.1mg/L，微量的释出极有可能导致超标。

1.5 废水站的常规处理工艺无法满足除镍要求

废水站一般采用物理法，化学法、物理化学法、生物法等（图4），这些常规处理的方法对于含镍废水的处理效率较低，无法做到排放标准0.1mg/L。

图3 含镍废水形成的两种途径

图4 废水站处理工艺流程图

图5 城镇污水处理厂工艺流程图

2 城镇污水处理厂对镍具有一定的去除效果

城镇污水厂污水进水未对镍含量进行管控，但在出水时对镍的浓度进行严格限制，实际城市污水厂的排水镍并未超标，镍在整个工艺段得到较好的去除（图5）。

目前，城镇污水厂进水镍的浓度多在1mg/L 以上，但是经过处理后，镍的含量会明显低于0.1mg/L。

3 结语

目前表面处理废水只对封孔段废水作单独收集零排放处理，对整体镍的排放总量管控作用有限。镍广泛存在自然界中，废水中镍来源途径多，同时，现有处理工艺无法做到镍全部去除，镍仍会排出。污水处理厂对镍有去除作用。废水处理镍的排放标准适度放宽，对现有的环保管理会更有意义。