段 全,王 照,梁德俊
(贵州省有色地质中心实验室,贵州 安顺 561000)
中航贵州飞机有限公司生产飞机配件,生产工艺产生水污染为:①五米不锈钢钛合金酸洗钝化生产线(含不锈钢酸洗钝化、钛合金酸性钝化化铣工艺,主要含氟离子、酸碱废水);②八米铝合金化铣生产线(主要含铝离子、酸碱废水);③四米镁合金化学氧化生产线(主要含铬离子、酸碱废水);④五米铝合金阳极氧化生产线(含硫酸、铬酸阳极氧化、硫硼阳极氧化、化学氧化、焊前酸洗等工艺,主要含铬离子、氟离子、酸碱废水)⑤硬质阳极氧化生产线(含硫酸、铬酸阳极氧化、硫硼阳极氧化、化学氧化、硬质阳极氧化等工艺,主要含铬离子、氟离子、酸碱废水);⑥镀铬生产线(含镀铬、发蓝工艺,主要含铬离子、酸碱废水);⑦镀锌鎘生产线(含氰离子、锌离子、隔离子、磷离子、酸碱废水);⑧小电镀生产线(含氰离子、银离子、铜离子、镍离子、锡离子、铬离子、酸碱废水);⑨荧光生产线(主要含荧光废水),9 条生产线产生的废水分类进入污水站,包含铬、酸碱、地面、含氰、含镍、含氟、荧光、含油共八类废水[1]。
废水经处理后排放或者回收利用,废水要处理达标《电镀污染物排放标准》GB21900-2008,就必须建设污水处理系统,废水经过处理系统处理后达标方可排放,为了保证废水处理系统的正常稳定运行,实现废水的稳定达标排放,污水处理系统在各处理单元进口和出口设置人工采样点,同时在排放水池单元末端设置了一类污染物在线监测系统。
(1)人工监测:①在车间正常生产时,每天上、下午对相关处理单元进水水质进行采样分析,保证进水水质成分符合处理单元的处理要求;②在确定进水符合处理单元进水要求后,将废水送入相关处理系统进行处理。每天上、下午对相关处理单元进水水质进行采样分析,当污染物出现超标时,立即关闭排放系统,同时启动人工不符合废水回流系统,将超标废水打回相关废水调节池。
(2)在线监测:废水处理站在线监测系统总计10 台检测设备,分别是总铜、总锌、氨氮、COD、氟化物、氰化物、总铬、六价铬、总镍、总镉。每2 小时自动监测一次相关污染物浓度,相关监测结果显示并保存在线监测仪中,数据传输至控制室电脑显示屏。操作者每2 小时观察一次终端控制显示屏并做好监测数据记录。当在线监测系统显示浓度大于各自排放标准50%时,应停止系统处理。
厂内系统控制达标排放或者再利用也好,都必须找具备资质的实验室定期采样监测,中航贵州飞机有限公司污水排放,由我实验室每个月进行一次取样监测。达到《电镀污染物排放标准》GB21900-2008 标准要求才能确定排放[2-4]。
表1 废水原水水质
表2 现有企业废水总排口《电镀污染物排放标准》GB21900-2008污染物排放限值
(1)Cr6+的检测。《水质六价铬的测定二苯碳酰二肼分光光度法》GB7467-87,在酸性溶液中,六价铬与二苯碳酰二肼反应生成紫红色化合物,于波长540nm 处进行分光光度测定。适用范围—本标准适用于地面水和工业废水中六价铬的测定。测试范围—测试溶液为50nm,使用光程为30nm 的比色皿,本法的最小检出量为0.2µg 六价铬,最低检出浓度为0.004mg/L,使用光程为10nm 的比色皿,上限浓度为1.0mg/L。
(2)PH 的检测。《水质pH 值得测定玻璃电极法》GB6920-86,pH 值由测量电池的电动势而得,该电池通常由饱和甘汞电极为参比电极,玻璃电极为指示电极所组成,在25℃溶液中每变化个pH 单位,电位差改变为59.16mV,据在仪器上直接以pH的读数表示,温度差异在仪器上有补偿装置。适用范围—应用水,地面水及工业废水pH 值的测定。
(3)COD 的检测。《COD 光度法快速测定仪技术要求及检测方法测定》HJ924-2017,试样中加入一定量的重铬酸钾溶液,以硫酸银为催化剂,经高温密闭消解后用光度法测定六价铬或三价铬的吸光度,确定COD 值,本标准适用于COD 光度法快速测定仪的生产,应用造型和性能检验。仪器的测量范围为15mg/L~1000mg/L。
(4)总磷的检测。《水质总磷的测定钼酸铵分光光度法》GB11893-89,在中性条件下用过硫酸钾(或硝酸—高氯酸)使试样消解,将所含磷全部氧化为正磷酸盐。在酸性介质中,正磷酸盐与钼酸铵反应,在锑盐存在下生产磷钼杂多酸后,立即被被抗坏血酸还原,生产蓝色的络合物。本标准适用于地下水、污水和工业废水,取下25ml 试样,最低检出浓度为0.01mg/L,测定上限为0.5mg/L。
(5)石油类的检测。《水质石油类的测定紫外分光光度法》HG970-2018(试),在pH ≤2 的条件下,样品中的油类物质被正乙烷萃取,萃取液经无水硫酸钠脱水,再经硅酸镁吸附除去动植物油类等极性物质后,于225nm 波长处测定吸光度,石油类含量于吸光度值符合朗佰—比尔定律。本标准适用于地表水、地下水、海水、污水中石油类的测定(规范性引用文HJ/T91),取样体积为500ml,萃取液体积为25ml,使用2cm 石英比色皿时,方法检出限为0.01mg/L,测定下限为0.04mg/L。
(6)总锌、总铜、总鎘的检测。《水质铜、锌、铅、鎘的测定原子吸收分光光度法》GB7475-87,将样品或消解处理过的样品直接吸入火焰,在火焰中形成的原子对特征电磁辐射产生吸收,将测得的样品吸光度和标准溶液的吸光度进行比较,确定样品中被测元素的浓度。
本标准为两部分,第一部分为直接法,适用于测得地下水、地面水、和废水中的铜、锌、铅、鎘,第二部分为螯合萃取法,适用于测定地下水和清洁地面水低浓度的铜、铅、鎘。测定浓度范围与仪器的特性有关,仪器的测定范围:铜(0.05mg/L~5mg/L)、锌(0.05mg/L~1mg/L)、铅(0.2mg/L~10mg/L)、鎘(0.05mg/L~1mg/L)。在此我特别说明,平常我们均用检出限更低的原子吸收分光光度计(石墨炉)测定。
(7)氟化物的检测。《水质氟化物的测定离子选择电极法》GB7484-87,氟电极与含氟的试液接触时,电池的电动势E 随溶液中氟离子活度变化而改变(遵守Nernst 方程)。本标准适用于测定地面水、地下水和工业废水中氟化物,本方法的最低检测限为含氟化物(以F 计)0.05mg/L,测定上限可达1900mg/L。
(8)总铬、总镍的检测。《电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铜、铅、锌、鎘、锰、铬、镍、钴、锡、钒、铍及钛》DZ/T0064.22-93,电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES 是将待测元素谱线强度与含量的函数关系来进行定量分析的一种方法。本方法适用于地下水、地面水及污水中铜、铅、锌、鎘、锰、铬、镍、钴、锡、钒、铍及钛测定。取水样200ml,经预富集40 倍,最低检测浓度(µg/L)为:Cu-0.3 Pb-2 Zn-1.0 Cd-0.2 Mn-0.8 Cr-0.1 Ni-0.2 Co-0.2 Vo-0.1 Sn-0.8 Be-0.2 Ti-0.2。
(9)总氰化物。《水质氰化物的测定》GB7487-87,本标准适用于饮用水,地面水,生活污水和工业废水。向水样中加入酒石酸和硝酸锌,在pH=4的条件下,加热蒸馏,简单氰化物和部分络合氰化物以氰化氢形式被蒸馏出,并用氢氧化钠吸收,经过处理后进行检测。硝酸银滴定法最低检测浓度为0.25mg/L,检测上限为100mg/L,异烟酸—吡唑啉酮比色法最低检测浓度0.004mg/L,检测上限为0.25mg/L,吡啶—巴比妥酸比色法最低检测浓度0.02mg/L,检测上限为0.45mg/L(10mm比色皿)0.15mg/L(30mm比色皿)。
现在随着经济发展,环境的污染越来越严重,企业污水治理是国家的强制项目,中航贵州飞机有限公司就必须建立大型污水处理站,选用工艺先进、流程合理、运行可靠,稳定达标的成熟工艺,系统设计配以先进的自控系统,能实现自动化与手动双系统控制,自行处理内部生产所产生的污水。由处理系统的在线监测和我实验室定期取样检测均合格,方可达标排放。从表3 来看,污水处理设施运行稳定,处理效果良好。
表3 2019 年对中航贵州飞机有限公司的废水监测(mg/L)
表4 中航贵州飞机有限公司2020 年8 月和我实验室对比试验
在国家环保部门这几年对环境保护的要求下,中航贵州飞机有限公司生产工艺中产生电镀污水,必须建立污水处理设施,污水处理。后要达标才能排放,自行检测达标的同时还要有资质的实验室按要求取样检测,我试验室经过一年的监测,能确保所排的水是合格的。