汽车产业新金材染化制约估量情况探讨

http://www.pf.hc360.com2013年03月12日08:57T|T

    慧聪表面处理网:金属电镀生产工艺流程和重金属污染环节金属电镀工序十分复杂,从镀液上着方式不同有吊镀、滚镀、浸涂等,镀液种类主要有氨三乙酸镀锌、锌酸盐镀锌、氨三乙酸镀镉、焦磷酸盐镀铜、硫酸镀铜、HEDP镀铜、普通镀镍、化学镀镍、光亮镀镍、镀铬等,早期使用的含氰镀液(氰化镀锌、氰化镀铜、氰化镀镉等)已被禁止使用。金属电镀镀液和镀层层数的选择较灵活,根据产品形状、用途、外观修饰等要求而定。典型金属电镀生产工艺流程如所示。

    金属电镀的重金属污染主要产生于日常连续排放的电镀后的清洗水,其中含有的重金属随镀液种类不而有差异,如镀镍后的水洗水主要含Ni2+,镀铜、镀锌后的水洗水主要含Cu2+、Zn2+,铬化皮膜后的清洗水主要含Cr6+、Cr3+等,清洗水中的金属污染浓度与镀液上着方式关系很大,吊镀后的水洗水金属浓度仅为滚镀后的十分之一或更低。各镀槽中的镀液均含相应高浓度重金属离子,日常循环使用,但长期使用后积累了许多重金属离子,或由于某些添加剂的破坏,或一些有效成分比例失调等种种原因而影响镀层质量时,需废弃部分或全部镀液,更换间隔周期在半年到一年或更长,一次更换量(即废液排放量)通常在几十公斤到一二吨不等,虽然产生量很少,但这些废液中重金属离子浓度高达每升在几十到上百克,含有Cr6+、Ni2+、Cd2+等一类污染物,毒害性极大,且积累的其他杂质也很多,成分十分复杂,必须单独特殊收集处理。

    塑胶电镀生产工艺流程和重金属污染环节塑胶电镀工艺流程比金属电镀工序更多,其表面前处理比金属电镀明显复杂,主要有增加膨润(硫酸软化)、铬酸粗化、表调(磷化)和化学镀镍打底等工序,使塑胶镀件表面先快速沉积上一层金属镍,变成导体后,再进行后续电镀,因此塑胶电镀的重金属污染产生环节更多,但总结起来,仍为较低浓度日常连续排放的清洗水,含高浓度重金属离子的各镀槽、铬酸粗化槽、表调磷化槽镀液的更换,除了产污环节更多外,污染源的种类、源强的排污特点与金属电镀类似。

    重金属污染源情况分析综上分析,汽车工业重金属污染主要来源于电镀镀液、镀液清洗废水、涂装和塑胶电镀表面前处理的废液(包括粗化、钝化、磷化)及其后的清洗废水。

    其中,清洗废水通常每天连续排放,重金属浓度相对较低,这部分废水的水质水量波动较大,与镀件的形状、镀液的组成、漂洗方法及操作管理等多种因素有关,重金属离子浓度一般在每升几十到上百毫克。

    而电镀镀液和表面前处理的废液则是间歇不定期更换(根据受污染程度和生产质量要求而定),更换周期在一个月到一年或更长时间;废液中重金属离子浓度高达每升几十到上百克,含有Cr6+、Ni2+、Cd2+等一类污染物,环境危害性大,必须单独特殊收集处理。现将福州青口汽车城有关电镀和涂装业重金属污染源情况总结于。值得一提的是,中的数据仅代表多数企业现有生产工艺水平的产污概况,随着企业生产工艺设备的改革、清洁生产水平的排放间隔周期长,通常半年或一年污泥、镀槽滤渣、漆渣等重金属含量和种类差别较大,与生产规模、生产工艺、废水处理系统方案等多因素综合相关,需具体项目具体分析不断提高和环保管理的不断完善,电镀和涂装业的重金属污染,特别是毒害性大的一类污染物将更多地得以控制或削减在源头。

    汽车工业重金属影响评价内容与方法周围环境现状调查与评价鉴于重金属在环境中难降解、易沉积、化学形态多变和在水、底泥及土壤中特殊的迁移转化规律等特性,周围环境重金属现状调查不同于一般的污染因子,不仅要调查纳污水域中的重金属浓度现状,还要调查纳污水域底泥沉积物和厂址周围的土壤本底现状。特别是对拟建汽车工业城或电镀涂装集控区的项目,重金属污染相对集中,若水域、土壤或水体沉积物中环境容量已经十分有限,甚至本底已出现超标的现象,则必须谨慎,先查明污染源头,分析超标原因,提出区域和自身污染削减方案,再充分论证项目的选址合理性和可行性。

    纳污水域水质的调查评价因子除了考虑常规水质指标外,重金属污染指标的选择不仅要考虑待建项目污染源指标,还必须将评价水域范围内存在的其他已建项目排放的重金属污染因子纳入,作为现状监测评价的因子。评价方法可采用单因子指数法,求算每个污染因子的现状监测浓度与GB383822002中相应的水质标准浓度值的比值。小于1则符合标准要求,值越小说明该污染因子的环境容量越大,反之,比值大于1则说明该污染因子超标,利用概率统计得出各自的达标率或超标率、超标倍数、平均值等结果。单因子指数法能客观反映水体的污染程度,清晰地判断出主要污染因子、主要污染时段和水体的主要污染区域,较完整地反映监测水域的时空污染变化、污染历时。

    纳污水域底泥沉积物的调查评价因子应包括上述水质调查的所有重金属指标,评价方法也可采用单因子指数法,但对于底泥沉积物国家没有执行标准,可以参照工业化前全球沉积物重金属最高背景值、全国土壤背景值研究报告等作为评价参比标准,该评价方法简单,不足之处是难以体现多种污染物的综合效应和生态危害程度。瑞典学者Hakanson提出的生态危害指数法<1>是近年来广泛应用于沉积物质量评价的方法,可定量评价沉积物中重金属的综合污染效应,筛选出主要危害因子,定量剖析典型污染物的潜在生态危害。生态危害指数法的具体计算分析步骤为:计算每个污染物的单因子指数,Hakanson用Cif值来表示单个污染物的污染程度。

    多种污染物的综合效应用综合污染指数Cd来表征:Cd=∑Cif。由于每个重金属对环境的生态毒害性不同,为了定量表达每个污染物的潜在生态危害,定义潜在生态危害系数为:Eif=Tif×Cif(Eif为潜在生态危害系数;Tif为单个污染物毒性响应参数),定义潜在生态危害指数RI为潜在危害系数之和,即RI=∑Eif。

    项目污染源评价和清洁生产评价污染源分析是项目环境影响评价的重点,可参照前述“汽车工业重金属污染工艺环节和源强分析”

    内容进行生产项目的重金属污染源分析评价,由于生产工序多、污染源点多、镀液种类多、成分复杂、污水的水量水质波动大、排放周期各不相同等种种因素,污染源强的确定较难,在做好全厂水量平衡的基础上,关键要理清各污染环节的产污特征和产污数量,将每股高浓度间歇排放的废液和低浓度连续排放的清洗废水的水量水质、排放规律分清,列出污染源总结一览表。与此同时,对项目清洁生产的程度,对照国家环境保护总局出台的《电镀行业清洁生产标准》、《汽车涂装清洁生产标准》要求进行逐项对比分析,提出项目潜在的清洁生产改进途径、措施和方法,对不符合清洁生产标准的必须提出生产工艺的替代方案。在加强源头控制,尽可能做到“节水、降耗、减污、增效”的基础前提下,对末端治理工艺措施的可行性应从技术上、经济上两方面进行充分论证,废水废液确保做到符合达标排放的要求,或处理后的生产废水满足循环再利用的水质要求。含重金属的污泥、镀槽滤渣、漆渣等固体废物应提出分门别类、按《危险废物贮存污染控制标准》要求妥善收集贮存的措施方法,有再利用价值的应回收处理,对无再利用价值的必须按《危险废物处置管理办法》交由专业的危险固废处置中心统一处理。

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