电镀废水在线循环处理技术可行性及经济效益分析

电镀废水在线循环处理技术可行性及经济效益分析

环境污染，特别是水环境的污染，已成为当今社会最为关注的问题之一。电镀工业是重要的加工行业，是机械、电子、仪器、仪表、轻工、航天等诸多行业中一种必不可少的产品加工手段。但是由于电镀废水的排放，特别是废水中重金属对环境污染非常严重，给自然界造成了不可逆转的破坏。随着环境污染的加剧，社会对电镀企业污染环境的行为非常关注，政策对电镀企业的限制也极为严格，电镀企业面临生存选择。

今年是十二五的开局之年，环境保护部2月18日在北京召开《重金属污染综合防治“十二五”规划》工作会议，环境保护部部长陈吉宁强调：重金属污染防治事关广大人民群众的身体健康、事关社会的和谐稳定。这是我国第一个“十二五”专项规划，充分体现党中央、国务院对重金属防治的高度重视。

一、电镀废水的主要危害：

电镀行业污染非常严重，是当今全球三大污染行业之一，电镀废水主要包括镍、锌、镉、铬等）。电镀废水中的重金属不能被其他任何手段所分解破坏，无法改变其物理和化学形态。因此电镀废水中的重金属为“永久性的污染物”，加上电镀线的生产过程中加入各种化工材料，电镀废水给周围环境带来严重污染。

我国现有电镀企业约20000家，江苏省内现有电镀企业约5000多家，南京现有电镀企业约200多家，其中在电镀集中园区以外的企业，大部分设备已经陈旧、老化。据不完全统计，我国电镀企业每年约排放40亿吨含重金属的废水:2007年，仅太湖流域电镀废水的排放量就达3719.7万吨，其中氰化物含量2213千克、六价铬含量2555千克。是太湖水系环境污染的罪魁之一。南京电镀企业每年排入水体的铜、镍、铬、锌等重金属依达标排放计就达到约10吨，COD排放量约200吨。

二、目前国内外电镀重金属废水处理的主要技术和问题：

目前国内外电镀废水处理的主要技术是围绕着怎样在“达标排放”的基础上实现部分回用，广泛采用的主要方法包括：（a）化学沉淀法；（b）氧化还原法；（c）离子交换法；（d）RO膜分离法；（e）生物化学法；（f）离子交换法；（g）电渗析法；（h）电解法；（i）萃取法等。这些方法在达标排放的技术线路下应用于电镀废水处理工程，虽然发挥了污染治理的作用，满足了达标排放电镀废水部分回用的要求，但仍存在着许多问题和缺陷，如：

1)成本过高——传统处理方法需使用大量药剂，水也无法最大限度的循环利用，水费与污水处理费占总生产成本15％～20％；

2)资源浪费——贵重金属因沉淀到污泥中无法经济的回收利用；

3)污染环境——最终排放的电镀废水虽已达标，但仍对环境有一定量的污染，同时重金属转换为固废后，又带来再处理和新的污染问题。

虽然针对电镀废水也开发了诸如“组合式一体化处理工艺”等综合处理的方法，但由于

这些综合处理方法有成本高、操作复杂、对于大流量低浓度的重金属污染物处理效果不明显等缺点，所以，长期以来绝大多数电镀企业的电镀废水处理基本走传统的“达标排放”的老路，从指标上看，虽然减轻了对环境污染，但是实质上是改变了污染形态和浓度，因此没有从根本上消除污染，甚至有的企业仍在偷排。

三、电镀重金属废水治理的未来方向

近年来，不少地区建立了电镀工业园或电镀集中区，将过去零散的电镀企业集中在一个区域内，努力实现电镀生产的合理分工与协作，同时对产生的废水、废渣和废镀液进行统一收集，集中处理与处置。这些集中治理、统一管理的做法，虽减轻了污染，也方便了监管，但如不能在治理水平和治理技术上有根本性的改变，就会有变分散污染为集中污染之嫌。

从发展趋势分析，金属资源和水资源回收再利用将成为电镀废水最重要的治理思路，从这方面寻求突破，将会使电镀废水治理走出“山重水复疑无路”的困境,同时也将给整个电镀行业带来生机。这是因为：

第一，工业废水治理已开始进入清洁生产工艺、总量控制和循环经济整合阶段，资源回收利用和闭路循环是发展的主流方向，这也要求对电镀废水的要从传统的达标排放前的“达标处理”转向电镀过程的“在线循环处理”。贯彻循环经济、重视清洁生产技术的开发与应用，提高电镀物质、资源的转化率和循环使用率；从源头上削减重金属污染物的产生量，并采用全过程控制、结合废水综合治理、最终实现废水循环利用，是电镀废水处理的目标和方向。

第二，随着各类新技术的涌现，重金属废水处理的技术和手段已经很多，在此基础上，进一步分析电镀企业生产过程及电镀废水产生的机理，通过技术创新，形成综合一体化、高效的重金属废水在线循环治理技术及装备的条件也已具备。

四、我公司电镀废水在线循环处理技术

我公司开发的电镀废水在线循环处理技术及装置是项目研究人员在多年的电镀生产实践，逐步摸索，不断思考，反复试验，形成的独特研究方案，技术关键是有效控制生产线的水质纯度。并把计算机、电子技术、物理装置、机械工程、化学分析等方法综合运用到电镀废水处理工程中，通过实时监控调整将电镀水溶液中的溶质与水分离，剥离其中的重金属离子并完全回收的同时，将产生的纯净水返回生产线循环使用，完全有别于达标排放。

与其它电镀废水处理技术经济指标的比较（15T/h标准规模）

方法

指标传统化学

法

离子交换

法

电解回收

法

蒸发法

一般无污

染排放技

术

在线循处理

技术

中水回用效

率0（达标排

放）

低低中较高100％

重金属回用

0较低较高较高较低高

效率

占地面积

700-1000400-700300-500300-450200-300300（m2）

能耗较低较低高极高低低

酸碱、药剂投

高较高低较低较低较低加量

产固废量高低低低较低极低

有无二次污

有有无无无无

染

我公司相关技术负责人长期关注电镀废水处理的技术问题，于2002年开始组织技术人员进

行“电镀废水在线循环技术”的调查研究。2005年项目负责人组织电镀、水处理、环境工

程、计算机等的专业技术人员，联合南京市环科院正式组成项目攻关小组，并投入资金进

行研究实验，这一举动得到了南京市环保局的极大关注和大力支持。2008年8月项目研究

人员在2006年多次完成试验室试验和2007年车间小试成功的基础上，顺利完成了关键技

术的生产线中试。这一技术的研究、应用迄今为止已近产生了14项专利，多次获得国家、

省、市多项表彰和奖励，如：

1）、2009年9月通过江苏省新产品、新技术和科技成果鉴定，鉴定结论为国内领先。获

得《科学技术成果登记证书》。

2）、2010年国家科技部第一批科技型中小企业技术创新项目，立项代码10C26213211169。3）、2010年国家重点环境保护实用技术A类产品。

4）、2010年江苏省高新技术产品。

5）、2010年南京市第一批自主创新产品。

6）、2010年南京市科技进步奖。

五、该技术的创新点：

第一，电镀废水处理工艺流程创新。我国目前电镀行业废水的处理广泛采用的方法主要有：

化学法、蒸发浓缩法、电解法、离子交换法、吸附法、膜分离法等，这些处理方法主要目

的是使得电镀废水能够达标排放。本技术打破了传统的单一或简单的处理技术手段，综合

运用计算机、电子技术、物理装置、机械工程、化学分析等方法，把处理手段延伸到生产

线的工艺过程中去。从源头杜绝污染物生成，既先进又经济，开创了环保行业产品更新换

代的新路。

第二，物理分离法+化学浓缩法”相结合，获得工业纯水和高浓度浓缩液，实现在线回用。

通过物理分离法将电镀废水制成纯水回到生产线循环使用，实现了废水的在线循环处理。

同时获得1600倍以上浓缩液直接回线使用，这是目前达标排放技术无法达到的。现有的技