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电镀废水零排放,能否行得通?
浏览:  日期:2024-05-23
2000年代以来,我国国民经济持续高速发展,资源短缺和环境污染已严重制约经济可持续发展的问题逐步显现,引起国家的高度警觉与重视。2002年全国人大通过立法,确立了鼓励和促进工业企业实施清洁生产的方针,政府相继出台一系列政策、法律、法规和标准,推动工业企业实施“清洁生产”。依据政府的规定,电镀行业属于重点清洁生产审核行业,环境保护部发布了《HJ/T314-2006电镀行业清洁生产标准》、《GB21900-2008电镀污染物排放标准》和《电镀行业清洁生产评价指标体系(试行》,对电镀企业污染物的排放实施严格的管控,指明了电镀企业进行清洁生产技术改造、转变粗放生产模式的努力方向。依法实施淸洁生产,实现经济效益和环境保护的双赢,才是目前电镀园区绕不过去和迫切需要解决的问题。

在国家政策的影响和推动下,珠三角、长三角等一些从事电镀废水治理公司及环保技术专家,依托技术进步,在新建和改扩建的电镀废水治理工程中,遵循“废水分质分流、分类治理”的方针,对电镀企业生产线的不同工种、不同排放点所产生的各种含污染物废水详细梳理分类,分别采用先进实用技术进行针对性治理,推动电镀废水末端治理技术的进步。
废水分流、分类治理又为实施废水回用、金属回收等综合利用措施创造了条件,将达标废水提升至不同水质等级的净水,分别回用于相应水质要求的生产工序;又将部分可利用的废水回用于前处理中的预清洗工序;对在废水达标治理不同阶段产生的含镍、铜、铬、锡等重金属离子混合废渣,则使用简单可行的物理和化学方法,分离成为镍渣、铜渣、铬渣等,提升废物综合利用价值;其它在企业内难以处置的废液、废渣,一并遵照国家相关的危险废物处置标准委外处置。上述电镀废水末端治理思路,是迄今为止较被看好的治理思路,其大幅降低了外排废水数量,做到了电镀生产废水少排放、低排放。
零排放是在上世纪70年代首先由美国等国家提出,核心理论就是工业企业生产废水完全可以不对外排放,无法回用的盐类物质通过浓缩、结晶方法以固体形式处理。
“零排放”是实验室概念上的不计成本的对策,不需要太高精尖的,技术,现有的技术已经足够支撑,确实是可以将污水吃干纳净。因为从技术上确实存在可行性,极个别单个车间采用多级逆流漂洗的生产废水的确可实现镀后清洗水的零排放,但是对于水质复杂的电镀园区,在大规模生产应用上经济损益却有不能承受的压力,企业难以承受高昂的处理成本。
以本人从事电镀园区管理与电镀污水治理二十余年的粗浅经验与教训,认为至少在现阶段提出“电镀废水零排放”是不科学,不现实的。目前已有的各种电镀污染物治理技术尚不能达到电镀废水实际意义上的零排放的技术。唯有电镀园区、政府环保部门正确清醒的认识、认真实施清洁生产,减少源头和生产过程中污染物的产生;同时运用先进的污染理技术,才能确保电镀园区实现经济效益和环境效益的双赢局面。
但是现在有一些从事电镀废水治理的环保公司,在商业利益驱使下,违背环保初心和道德底线,对“电镀废水零排放”一词进行包装,用零排放吸引眼球,利用广告、新闻媒体、技术交流会及刊物等,宣传推广所谓的“电镀废水零排放”技术。不仅如此,“电镀废水零排放”一词,还时常出现在新建和改扩建电镀项目的审批报告和环境评估报告中,严重的影响地方经济发展和环保行政主管部门的决策。
现在所大肆宣传的电镀废水零排放项目所采用的工艺基本大同小异,本质上没有任何变革性的技术革新。零排放工艺流程为废水经预处理后进行脱盐 、多级反渗透、浓缩液蒸发结晶,工艺区别在于一个在前端去除大部分盐分,一个为末端完全靠后端蒸发设备除盐。前期项目建设需投入巨大的资金,后期运行需承担高昂的运行费用及系统维护费用,以目前电镀园区的微利,是任何一家园区都难以承受的。理想很丰满现实却很骨感,园区在无法承受之时,不得不走上违法犯罪的捷径,其结果是在风高夜黑、大雨滂沱夜,浓缩液经常神秘消失,一股股漆黑色的废水,在黑夜它是那样的炫美(内部消息,绝对真实)。
所有电镀废水零排放设备公司在大肆宣传零排放工艺的优点和技术先进性时,却有意隐瞒,避而不谈工艺或设备潜在的缺陷和问题。其一是主观意识刻意隐瞒;其二是零排放工艺没有经过大规模运营实践的检验,同时缺乏现场实际运营经验的客观因素。零排放项目在生产运营过程中一些问题将逐步暴露,主要有以下几点:
一、杂盐和蒸发设备浓缩液危废成本
所有零排放设备公司在方案报价运营成本分析按照理想模式报价,且有意无意忽略了杂盐作为危废的处置成本。如以常规电镀废水TDS5000mg/L计算,每个电镀园区电镀产品、工艺有所不同,硫酸盐、硝酸盐、氯化物等含量有所不同,有些盐类以结晶水化合物形态存在且杂盐还存在一定的含水率,吨含盐量达到6-10kg/t,甚至更高。杂盐处置方式分为两种:
1、作为危废处理:2023年以前国家对杂盐一直未有明确的危废分类,2023年才明确结晶复合盐危废定义,就算以目前杂盐危废价格大约3500元/吨,按照危废杂盐的处置成本大约也在21-35元/吨。
2、资源化利用:杂盐实行资源化利用,首先需要考虑评估资源化生产产线投入与产出比,经济效益是否可行后再确定。如生产出来的产品达不到工业级产品的质量要求,有可能还是要作为危废处理,其结果是资源化生产设备白投,走了一圈杂盐还是要作为危废处置,杂盐资源化利用需要谨慎。
二、设备堵塞问题
蒸发设备系统在运行过程中,COD、混合盐将不可避免随着运行达到一定时间在系统内逐渐富集并造成系统堵塞。
1、COD浆液
在反渗透浓缩的废水中COD经蒸发设备蒸发一定时间内,在蒸发器内部系统会形成糊状浆料粘在传热壁上,产生堵塞。试剂生产经验证明,水中有少量有机物存在,无法得到大晶体合格试剂,因为COD附在晶体表面,结团成晶疤加速堵塞。蒸发设备在一定时间内COD逐渐富集,呈黑色浆糊状,持续蒸发将造成系统堵塞的危险,且影响系统的传热效率造成蒸发效率大幅下降。需要根据蒸发器的污染程度定期排掉系统类富集的COD浓缩液,并用柠檬酸水及碱性水交替冲洗。
2、混合盐堵塞
废水中盐份主要含NaCl+Na2So4,其次K-Mg-Ca等硝酸盐、硫酸盐等等。单一组份无机盐,即使在年产30万吨的情况下,蒸发结晶系统一年中也极少发生堵塞事故。但在复合盐存在下,会生成共晶体。尤其是NaCl+Na2So4共晶体会在特定温度、浓度下突发性大量生成,造成堵塞。
据我前几年考察过的十多家蒸发设备企业,COD在系统内逐渐富集到一定程度后,只有停机排掉浓缩液后进行清洗,然后再加热重新运行,无法保证长期稳定连续运行,所有蒸发设备厂家都无法打破这个魔咒。且排料、清洗、预热、升温、蒸发过程一般需要1-2天。园区企业生产、废水处理为一个整体的循环系统,后端的蒸发设备出现问题,园区循环系统将打破原有的良性循环模式,潜在的问题与风险将显现暴漏出来,形成一个周期性的恶性循环圈,园区企业与废水处理厂长期被这种恶性循环圈包围疲于奔命。
后端蒸发设备因定期维护或故障停机,应急处理等,前端物化系统、膜系统将随之停机。除非在设计时废水处理系统调节池、中转池、反渗透浓水池等有足够的缓冲停留时间或关键系统膜处理设施、蒸发设备设施采用一备一用双系统。但是需要以前期巨大的投入成本作为代价。
零排放设备公司都是按照常规理想设计(按照一用一备备用系统设计,报价过高出局),废水零排放系统注定了将长期在不稳定状态下运行。
蒸发设备因定期维护或故障停机,应急处理等,前端系统将随之停机。如不以采取强制措施关停园区企业水电的手段,企业是不会主动停止生产的。但这样严重限制了园区内电镀企业的生产,企业怨声载道,园区与企业关系紧张,严重影响园区后续招商。
三、水质问题
水分子结构有多种形态,污染处理一次它的性能就退化一次(溶解力、渗透压、表面张力等),废水在一个封闭的系统长期内循环,必将减少水的活性。同时膜系统的不稳定导致电导率过高现象时有发生,对于一些高端的装饰性电镀,水质难以满足电镀的要求或电镀质量欠佳,以至于要镀关公的脸而实际镀出他三弟的脸来,难以满足正常生产用水的需求。
四、电导率问题
电镀废水零排放,园区必然制定企业各种生产废水的电导率限值并实施,但在实施的过程中,企业为使各股废水电导率合格,常采取以下手段:
1、企业为使各股废水电导合格,将低电导率废水排入高电导率废水进行稀释,人为造成废水混排现象;
2、道高一尺魔高一丈,企业在废水中加入络合剂,形成重金属络合物,减少离子态重金属含量,从而降低废水的电导率。废水电导率大幅降低了,但废水TDS反而升高了,造成废水处理困难,适得其反;
电镀园区设定企业废水来水电导率排放限值,如果企业在废水中人为添加络合剂,废水电导率虚假下降,电导率指标丧失意义,只有加强排查力度,增加TDS检测频次。
五、系统稳定性
据了解目前的几个电镀园区废水零排放系统运行不稳定,出现诸多问题,大多运营状况举步维艰,其它的零排放项目当时为了审批项目的需要,但相对监管较松,不少电镀园区零排放系统基本变成摆设而已。废水零排放后端膜系统、蒸发设备系统不比废水处理的前端物化、生化系统,可以连续稳定运行,日常维护保养也可以在运行期间同时进行。而膜系统、蒸发设备系统设备设施损坏、应急处理、更换膜组件等基本需要停机处理。后端系统停机必然导致前端系统随之停机,从而影响整个园区的正常生产运营。
电镀废水零排放项目我们姑且不去讨论成本和反渗透在电镀废水的严重局限性。在经多级反渗透后还会有10%浓缩液采用MVR蒸发器蒸发,为了所谓的废水零排放,需要消耗大量的能源。从能源守恒定律来说,也就是说从碳的排放量计算,实际上是得不偿失的,只是一种污染的变相转移,这也是与中国所提倡的节能降耗相违背的。
现在一些环保公司所大肆宣传的电镀废水零排放项目以巨大的成本投资、高昂的运行成本、污染的变相转移为代价,本人认为这样的公司纯粹是在耍流氓,这也是中国环保业界一种无可奈何的现象。
恕本人孤陋寡闻,至今尚未见到有哪个电镀园区或电镀实现了真正意义上的电镀废水零排放。至少在目前以现有的电镀废水零排放技术,“电镀废水零排放”的提法不科学。不能以极个别情况下采用多级逆流漂洗实现镀后清洗水零排放的案例就误以为零排放技术适用于水质复杂的电镀园区,其只是一些环保公司为了商业利益而有意无意虚构的一个伪命题而已。
但在这里需要说明的是,本人只是不同意以现有的技术支撑,电镀废水实现零排放的不科学提法,并不否定环保公司及技术专家用于末端治理电镀废水的新技术和电镀废水末端治理方面取得的新进步及试图实现趋零排放所做的种种努力。
喜欢环保新概念的业主要特别注意:“零排放”是在没有排污条件或者生态极其脆弱区建设项目上马不得已之策,是“无极生太极”的下策。成本和运行费用极高,且后续将产生一系列的问题难以解决。多数是为了没有排水条件的项目上马的环评需要,短时间内可以,但长期管理不太可能。一个项目如果为了一个高科技的概念而大量投资处理设施,且难于支付长期高昂的运行费用而使之废置,那样极可能会是,既没有争取到合法的排污许可,又把自己推向偷排的违法边缘。
但现实呢,成本高昂,成了企业最大的瓶颈。最后在经济、技术不可行的面前倒下了,很多高科技、“零排放”成了违法排污的典型。如果企业为了环评审批容易过关,或是为了少走排污口审批的麻烦,没有给自己留口子,硬说是“零排放”,迟早会吞下自己种下的苦果。
建设项目即使只有一点排污权,还是留一个口好,哪怕是给排再小的水量,或者是多么严苛的排放标准,总比没有排放标准、排污口好。如果现在开平项目在原有的环评批复基础上提高标准,项目废水实行零排放,环保部门当然皆大欢喜,但园区以后运营将不堪重负,以后如需降低到废水环评批复标准,怕是提标容易降标难,项目采用废水零排放项目,园区在决策时需慎之又慎。

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