電鍍行業清潔生產審核技術要點的探討

蔡瑜瑄，曾艷華，林志凌，田倩瑤

（廣東省環境監測中心，廣東 廣州 510308）

電鍍行業清潔生產審核技術要點的探討

蔡瑜瑄*，曾艷華，林志凌，田倩瑤

（廣東省環境監測中心，廣東 廣州 510308）

在解讀電鍍行業清潔生產相關標準、法規與要求的基礎上，探討了電鍍行業開展清潔生產審核需規范的問題，推薦電鍍行業污染防治方法及清潔生產減排效益的計算方法。指出規范計量管理是電鍍行業實施清潔生產的基礎，提出審核應重點關注的技術操作要點。對規范清潔生產審核工作，實現電鍍行業生產全過程污染控制及重金屬減排有指導意義。

電鍍；清潔生產；審核；污染防治；減排；計算；計量

1 前言

電鍍行業是廣東省傳統代表性產業，為廣東省國民經濟的發展起著重大作用。為了落實國務院2010年頒布的《關于加強重金屬污染防治工作的指導意見》，執行《中華人民共和國清潔生產促進法》關于“使用有毒、有害原料進行生產或者在生產中排放有毒、有害物質的企業，應當定期實施清潔生產審核，并將審核結果報告所在地的縣級以上地方人民政府環境保護行政主管部門和經濟貿易行政主管部門”的有關規定，廣東省經濟信息委和環境保護廳等行政主管部門近年來大力推動電鍍行業企業實施清潔生產，從源頭上減少資源、能源的浪費，實施節能減排。廣東省電鍍行業清潔生產審核及驗收工作已實施多年，取得了顯著的成績，但也在技術及操作方面出現了一些需要規范的問題。本文在解讀有關電鍍行業清潔生產標準、法規與要求的基礎上，提出了電鍍行業實施清潔生產審核的技術及操作要點[1]，幫助電鍍企業在生產全過程中找出清潔生產的潛力和機會，規范清潔生產審核工作，推動電鍍行業的節能減排和技術進步，從而實現“節能、降耗、減污、增效”的目的。

2 電鍍行業實施清潔生產需遵循的法規與標準

2. 1 主要法規與標準

在廣東省行政區的電鍍企業開展清潔生產審核需遵循的國家與地方法規包括《清潔生產促進法》、《清潔生產標準 電鍍行業》(HJ/T 314–2006)、《電鍍行業清潔生產評價指標體系(試行)》、《國家重點行業清潔生產技術導向目錄》、《電鍍污染物排放標準》(GB 21900–2008)、《廣東省重點企業清潔生產審核評估、驗收工作流程》、《廣東省清潔生產審核及驗收辦法》(粵經貿法規[2009]35號)等。其中《清潔生產標準 電鍍行業》(以下簡稱《標準》)，是電鍍行業實施《清潔生產促進法》的具體措施，是電鍍行業企業清潔生產水平的判定標準及審核目標、審核重點的依據。

該《標準》將清潔生產指標分為 4類，即生產工藝與裝備要求、資源利用指標、鍍件帶出液污染物產生指標(末端處理前)和環境管理要求，其中“生產工藝與裝備要求”和“環境管理要求”為定性指標，“資源利用指標”和“鍍件帶出液污染物產生指標(末端處理前)”為定量指標。指標體系總體分為3級：1級代表國際清潔生產先進水平，2級代表國內清潔生產先進水平，3級代表國內清潔生產基本水平。省級清潔生產審核驗收要求企業達到2級以上水平。

2. 2 環境法規與標準

廣東省電鍍企業需遵守的環境法律法規包括《電鍍污染物排放標準》(GB 21900–2008)、廣東省地方標準《水污染排放限值》(DB 44/26–2001)、廣東省地方標準《大氣污染物排放限值》(DB 44/27–2001)、《危險廢物貯存污染控制標準》(GB 18597–2001)、《一般工業固體廢物貯存、處置場污染控制標準》(GB 18599–2001)、《關于加強重金屬污染防治工作的指導意見》(粵環發[2010]20號文)以及各地環保機構制定的環保規定和排污許可證等。

清潔生產審核驗收要求企業符合上述國家和地方有關環境法律、法規，污染物排放達到國家和地方排放標準，總量控制符合《排污許可證》管理要求。對于《排污許可證》無明確規定污染物排放濃度和/或排放總量的情況，應遵照環保主管部門出具的《環評批復意見》確定，《排污許可證》中規定的污染物排放濃度與《電鍍污染物排放標準》不相符時，以《電鍍污染物排放標準》為準。

3 電鍍工藝主要環境問題及防治措施

3. 1 污染分析

電鍍工藝生產過程的主要環境問題是產生含重金屬離子的電鍍廢水和各類酸霧廢氣，其工藝產生的“三廢”污染(包括水污染、大氣污染、固體廢物污染)分析如下。

3. 1. 1 水污染

電鍍廢水含有數十種無機和有機污染物，其中無機污染物主要為銅、鋅、鉻、鎳、鎘等重金屬離子，以及酸、堿、氰化物等；有機污染物主要為含碳有機物、含氮有機物等。電鍍廢水主要分為以下幾類：

(1) 前處理廢水，又叫酸堿廢水。包括工件除銹、脫脂、除油、除蠟等電鍍前處理工序產生的廢水。主要污染物為鹽酸、硫酸、氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸鈉，COD等。

(2) 含氰廢水，包括氰化鍍銅，堿性氰化物鍍金，中性和酸性鍍金、銀、銅錫合金，仿金電鍍等含氰電鍍廢水。氰是劇毒物，應單獨處理。

(3) 含鉻廢水，包括鍍鉻、鍍黑鉻、表面鈍化、退鍍以及塑料電鍍前處理粗化等工序產生的廢水。鉻是一類污染物，必須做到車間排放口達標。

(4) 含鎳廢水，包括光亮鍍鎳，半光鎳，高硫鎳，鎳封，沖擊鎳，黑鎳，化學鍍鎳等工序產生的廢水。鎳是一類污染物，必須做到車間排放口達標。

(5) 綜合廢水，即除上述四類廢水以外的電鍍廢水，主要包括酸性鍍銅，酸性和堿性鍍鋅，各種鍍錫等廢水。主要污染物為多種金屬離子，添加劑、配位劑、表面活性劑等。

(6) 混排廢水：指滴落在電鍍車間地面的廢水，此類廢水主要存在于手動線車間中。含有上述各種污染物，處理難度很大，應盡量避免產生。

3. 1. 2 大氣污染

電鍍工藝產生的大氣污染物包括粉塵和多種無機污染廢氣。粉塵中的主要污染物為顆粒物，無機污染廢氣包括酸性廢氣、堿性廢氣、含鉻酸霧、含氰廢氣等。含塵廢氣來源于噴砂、磨光及拋光等工序產生的沙粒、金屬氧化物及纖維性粉塵；酸性廢氣來源于酸洗、出光、化學拋光等工序產生的氯化氫、二氧化硫、氟化氫、硫化氫、磷酸和酸霧；堿性廢氣來源于化學、電化學除油，堿性和氰化電鍍等工序產生的氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸鈉等堿性物質；含鉻酸霧來源于鍍鉻工藝產生的鉻酸霧；含氰廢氣來源于氰化鍍銅、鍍鋅、鍍銅錫合金、仿金電鍍等工序產生的氰化氫氣體。

3. 1. 3 固體廢物污染

電鍍工藝產生的固體廢物主要為化學法處理電鍍廢水的過程中產生的污泥，以及化學除油工序產生的少量油泥。污泥中含有金屬氫氧化物、硫化物等重金屬污染物，多屬于危險廢物。但當金屬含量達到精礦含量要求時，可先進行資源化綜合利用。

3. 2 推薦的污染防治技術

按照生產過程污染物“減量化、無害化、資源化”的原則[2]，從設計時段的源頭污染預防到生產時段的污染防治，是電鍍行業最佳可行污染防治技術組合。電鍍工藝過程污染預防最佳可行技術包括有毒材料替代技術、清洗水減量化技術及槽邊回收技術；工業水污染治理最佳可行技術包括堿性氧化法處理技術、化學還原法處理技術、化學沉淀法處理技術、化學法 + 膜分離法處理技、A2/O生化處理技術、好氧膜及缺氧膜生物處理技術、反滲透深度處理技術；電鍍工業大氣污染治理最佳可行技術包括噴淋塔中和法處理技術、凝聚法回收鉻霧技術、噴淋塔吸收法處理技術、袋式除塵法凈化技術、濕式除塵法處理技術；電鍍污泥綜合利用及處理處置最佳可行技術包括熔煉法技術、氨水浸出法技術、硫酸浸出法技術。上述污染預防及“三廢”防治技術方法及技術指標可參考《電鍍工業污染防治最佳可行技術指南(試行)》要求。

3. 3 現場驗收對三廢處理效果的要求

清潔生產審核現場驗收要求電鍍企業在“三廢”治理方面需滿足以下條件：(1)具備完善的廢水、廢氣凈化處理設施且有效運行；(2)廢水處理站有廢水處理工藝流程圖，有相應的工藝標識、文字(符號)，有廢水分類管道標識，有廢水計量裝置，有明確的應急處理體系，在實際運行中要有應急處理設施，如儲水池、管道和泵送裝置等；(3)有適當的電鍍廢液收集裝置及合法的處理處置途徑；(4)生產現場有害氣體發生點有可靠的吸風裝置；(5)廢水處理過程中產生的污泥應按照危險廢物鑒別標準(GB 5085.1)進行危險特性鑒別，廢渣處理場地有圍欄，壓渣水可回流綜合廢水池；(6)屬于危險廢物的，應按照危險廢物處置，處置設施及轉移符合標準，包裝的固廢渣泥要有圍欄及遮蓋，由符合處理固廢資質的單位轉移處理，防止二次污染，處置率達到100%，不得混入生活垃圾。

4 污染物減排量計算

清潔生產審核過程中清潔生產方案的實施效益，要求分析估算污染物消減量，對清潔生產方案實施前后減少排放的廢水、化學需氧量(COD)、SO2、重金屬及其他類型特征污染物進行測算或估算。推薦以下計算方法。

4. 1 廢水減排計算方法

廢水中COD、重金屬、氰化物等污染物的減排量計算方法：

式中Ri為i污染物減排量，Sw為廢水減排量，Ci為i污染物排放濃度。其中，廢水減排量根據清潔生產方案實施前后的水表讀數得出，i污染物排放濃度取對應清潔生產方案實施前后平均排放濃度，污染物的濃度監測方法依據《清潔生產標準 電鍍行業》中的規范性引用文件。

4. 2 廢氣減排計算方法

清潔生產方案對碳粉塵、二氧化碳(CO2)、二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)減排量的計算方法，可分為直接減排計算和間接減排計算。

4. 2. 1 直接減排計算方法

對產生直接減排的清潔生產方案，用“方案實施前廢氣年排放量”減去“方案實施后廢氣年排放量”得出廢氣減排量，然后乘以污染物的平均排放濃度得出污染物的減排量。

4. 2. 2 間接減排計算方法

對于節省的煤、水、電、汽及其他原輔材料的量的清潔生產方案，可通過計算出的資源能源的節約量，按照《工業能源統計手冊》中標準煤折算系數(見表1)及國家計量局采用的每度(kW·h)電折0.4 kgce(千克標準煤)為參考，計算污染物的減排量(見表2)。

表1 主要能源的標準煤折算系數Table 1 Standard coal coefficients of main energy sources

表2 節能減排量計算Table 2 Calculation of energy saving and emission reduction

5 計量管理是清潔生產審核的基礎[3]

5. 1 加強計量管理的必要性

清潔生產審核程序包括預審核，審核，方案產生及篩選，可行性分析，方案實施這幾個主要階段，企業實施過程中往往需要大量的生產數據，作為發現問題、改善生產、產生方案的有力支撐。清潔生產主要審核階段與數據要求見表3。

如果電鍍企業在推廣清潔生產工作時，計量管理工作落后于生產，只采用簡單的計量管理，對物料能源的使用、污染物的排放作簡單的進出口計量，沒有實施生產全過程的三級計量管理，提供不了表 3要求的數據，是不可能按規范程序實施清潔生產審核的。因此，企業在開展第一輪清潔生產審核初期，必須首先對每條電鍍生產線安裝能耗(水耗)、物耗、產/排污計量儀并進行相關計量記錄；制定計量資料保存 3年的管理制度，實測物料輸入輸出，定期分析物料、水、能源平衡情況，是保障企業按規范實施及持續推進清潔生產的基礎[4]。計量管理越完善，數據來源越科學、準確，清潔生產審核工作就做得越扎實，企業實施清潔生產的效果就越顯著。

表3 主要審核階段與數據的關聯Table 3 Main audit stages and related data

5. 2 生產用水三級計量要求

需要特別說明電鍍生產用水三級計量要求：一級計量是指以公司、總廠為核算單位進行管理的計量點；二級計量是指以車間為核算單位進行管理的計量點；三級計量是指以班組、重點耗水耗能設備為核算單位進行管理的計量點。生產用水計量裝置包括全廠總水表、車間總水表、每條生產線進水的分水表。電鍍企業在重點耗水工序安裝單獨的水表，實施三級計量可實現最大的清潔生產效益。

5. 3 案例分析加強水計量管理所獲得的效益

深圳某電鍍廠擁有4條自動生產線，2007年起開展清潔生產審核。廠方在2005年和2006年都存在廢水排放量超出總量控制要求，清潔生產審核過程發現各生產線用水量由人手控制，由于人員節水意識較差，控制不善，造成水浪費情況嚴重。從2006年開始，廠方開展一系列的節水行動來節約生產用水，但是效果都不理想。

基于這種情況，清潔生產審核咨詢小組與廠方提出“為各生產線加裝流量計”的清潔生產方案。廠方在生產線上需要用水的工序(重點是清洗工序的第三道過水缸水開關處)加裝流量計，統一規定(鎖定或固定)流量計的流量，并記錄每條生產線的用水量，作對比分析及考核，以此限制每天每條生產線的用水量。

方案總投資約92 000元，方案實施后獲得顯著的清潔生產效益，單位產品耗水量從原來的0.27 m3/m2，下降到0.15 m3/m2，下降了44.4%，節約水費(包括水費與水處理費)327 600元/年，不但保證廢水排放量滿足總量控制要求，而且減少重金屬排放15.75 kg/a。方案實施前后廠方水耗情況見表4?？梢?，加強企業計量管理，既能節約能源，減少環境污染，且能夠強化企業生產經營核算，降低生產成本，提高企業的經濟效益和環境效益。

表4 某廠計量方案實施前后的水耗情況Table 4 Water consumption before and after the implementation of measurement scheme in a plant

6 其他需要規范的問題

6. 1 審核重點應關注的問題

(1) 審核重點應選清潔生產機會大的生產線(或工序)建立物料平衡分析，查找發現能耗和物耗浪費的工序是建立平衡的最終目的。

(2) 參照國家環保部分期分批公布的《需重點審核的有毒有害物質名錄》要求(現已公布的2批)，選擇清潔生產審核重點工序。

(3) 建立物料平衡、水平衡、能耗平衡的數據應選取有精確計量(或精確測算)的典型生產周期內的數據，可以是年、月、周或幾天的數據。

6. 2 電鍍行業回用水的統計問題

中水，也稱再生水，是指污水經適當處理后達到一定的水質指標，滿足某種使用要求，可以進行有益使用的水。它的水質介于污水和自來水之間。

電鍍行業的回用水包括回用到生產線上任意工序的中水，但不包括回用于綠化和洗廁用水。

6. 3 清潔生產審核報告的附件問題

根據《關于印發廣東省清潔生產審核報告編制范本的通知》(粵經信節能[2010]739號)的要求，清潔生產審核報告必須具備的附件有：(1)企業污染物排放許可證副本復印件；(2)企業審核前后由縣級以上環保監測部門出具的污染物排放監測報告復印件；(3)固體廢物處理處置合同及轉移聯單復印件；(4)企業清潔生產管理制度和激勵機制復印件；(5)清潔生產技術服務單位人員名單及資質證明材料復印件；(6)凡列入各級政府監管的重點耗能企業提供節能目標完成情況證明。

對于“企業環境管理體系認證證書復印件”和“企業環境標志產品證書復印件”，可根據企業情況酌情處理。對于企業自身無單獨廢水處理設施，其廢水交予污水處理廠統一處理的企業，應附上企業交予污水處理廠時的廢水監測報告件。

關于“企業環保守法證明”，進行自愿性清潔生產審核的企業必須具備，強制性清潔生產審核的企業則可根據企業情況酌情處理。

7 結論

本文在解讀有關電鍍行業清潔生產標準、法規與要求的基礎上，探討在電鍍行業開展清潔生產審核需規范的問題，推薦了電鍍行業污染防治方法及清潔生產減排效益的計算方法，提出規范計量管理是電鍍行業實施清潔生產的保障和審核與驗收應關注的技術操作要點，對規范清潔生產審核工作，推動電鍍行業的節能減排和技術進步有較好的指導意義。

[1] 《清潔生產知識叢書》編委會. 國外清潔生產實施與啟迪[M]. 北京:學苑出版社, 2002.

[2] JACKSON T. Clean Production Strategies: Developing Preventive Environmental Management in the Industrial Economy [M]. Boca Raton: Lewis Publishers, 1993: 11-24.

[3] 周中平, 趙毅紅, 朱慎林. 清潔生產工藝及應用實例[M]. 北京: 化學工業出版社, 2002: 10-120.

[4] 武德俊. 節能，從能源計量開始──訪中國工程院院士張鐘華先生[J].節能與環保, 2006 (9): 14-16.

[ 編輯：溫靖邦 ]

Discussion on technical key points of cleaner production audit for electroplating industry //

CAI Yu-xuan*, ZENG Yan-hua, LIN Zhi-ling, TIAN Qian-yao

Some issues needing to be regulated for cleaner production audit in electroplating industry was discussed based on the interpretation of related cleaner production standards, regulations, and requirements. Some methods for prevention of pollution and for calculation of benefits from emission reduction were recommended. It is pointed out that the standardized management of measurement is the foundation of implementation of cleaner production in electroplating industry. The technical operation points needing more attention during an audit were presented. It is of guiding significance for regulating cleaner production audit and realizing pollution control during the whole production process as well as emission reduction of heavy metals in electroplating industry.

electroplating; cleaner production; audit; pollution prevention; emission reduction; calculation; measurement

Guangdong Environmental Monitoring Center, Guangzhou 510308, China

X781.1

B

1004 – 227X (2012) 03 – 0030 – 05

2012–01–日

蔡瑜瑄（1961–），女，廣東揭陽人，本科，環境工程技術高級工程師，環保部國家清潔生產審核師培訓教師，暨南大學碩士研究生實踐指導教師，廣東省環保廳突發環境事件專家及建設項目環評專家，廣東省科技廳科技項目申報評審專家，廣東省經信委清潔生產企業評審專家，廣東省海事局海上搜救專家庫專家，佛山市科技項目評委會委員，從事環境保護技術與管理工作20多年，曾赴日本、美國和加拿大考察學習“污染預防、清潔生產、總量控制”等環保管理政策與技術。

作者聯系方式：(E-mail) yuxuancai@yahoo.com.cn。