第一章 概述
第一节 水
水,是一切生命赖以生存的宝贵物质:是一切生命机体的组成物质,约占体重的2/3,是各种生物体含量最多的一种物质;是生命产生、发育和繁衍的源泉,又是生物体新陈代谢的一种介质,生物从外界环境中吸收养分,通过水将各种养分物质输送到机体的各个部分,又通过水将代谢产物排出体外,维持着生命的活力;水还对生物体起着散发热量、调节体温的作用。
水,在地球上储量相当丰富,有14亿km3,覆盖地球表面积的70.8%,但是生活和生产用水都是淡水,地球上的水有97.22%是含盐量极高的海水,无法饮用和灌溉农田,便于人们取用的淡水只有0.2%左右,其余的2.58%以南北两极冰帽冰川、大气中水的形式存在。水在地球生物圈内是以循环往复来使用的,分自然循环和社会循环。
(一)自然循环
在太阳能的作用下,通过海洋、湖泊、河流等广大水面以及土壤表面、植物茎叶等表面的蒸发形成水汽,上升到空中凝结为云,在大气层的作用下,以雨、雪、雹的形式降落到地面,形成江河湖海或渗入到地下,然后又蒸发形成水汽,循环往复。
(二)社会循环
人类为满足生产和生活的需要,从自然界取用大量的水,这些水经使用后就成为生活污水和生产废水,经过处理后排入自然水体,然后又为人们取用,这就又形成了一个循环体系。
如果破坏了循环规则,就会没水可用。全球对水的需求,每20年将增加一倍,但水的供应不会以这种速度增加。每人每天生活用水40~50L,生活水平越高,用水量越大。一般来说,发展中国家平均每人每天生活用水40~60L,发达国家每人每天生活用水200~300L,工业用水要占城市用水的70%~80%,发电、冶金、石油、化工、纺织、印染、造纸都是用水大户,农业用水超过工业用水。我国是农业大国,据统计,长江流域每亩水稻田的需水量约为250~500m3,北方地区的小麦需水量约为200~300m3/hm2、玉米需水量约为150~250m3/hm2、棉花需水量约为80~150m3/hm2。
我国水资源丰富,居世界第六位,但我国人口众多,人均占有量为2460m3,排在第109位,是世界上最缺水的21个国家之一,全国300多个城市中108个城市严重缺水,40个城市进入世界严重缺水城市之列。一方面水资源短缺,另一方面对水的污染日渐严重。从2009年起,广州市每年要从河源市引入一亿吨生活用水。
河流、湖泊、水库对污染有一定的自净能力,这是水体中溶解氧的作用。溶解氧参与水体中氧化还原的化学过程和好氧的生物过程,可以把水中的许多污染物转为净体,甚至变为无害物质,但是如果排入水体的污染物的含量超过水体的自净能力,就会造成水质恶化,使水的用途受到影响,即造成水污染。在工业化进程中,向水体排放大量未经处理的工业废水、矿山排水、生活污水和各种废弃物,污染气体及气溶胶的沉降,以及垃圾倾倒岸边或堆积,经降雨淋洗流入水体等,造成水质恶化,都属于人为污染。
水污染按性质可分为化学污染和生物污染。化学污染分为无机污染和有机污染。无机污染主要是酸、碱、盐、重金属以及无机悬浮物等造成的污染。酸性水或碱性水都会对农作物的生产产生破坏作用,有的会使土壤的性能变坏,酸性水体还会腐蚀水下设备、船壳等。酸性水体与碱性水体相遇,可发生中和反应,同时产生相应的无机盐。重金属对人体有很大的危害性,它们有的是通过饮用水直接进入人体,有的则是通过食物间接进入人体。如果它们在人体内积累并超过一定量,就会使人产生各种中毒的反应,影响人体健康,甚至危及生命。有机污染,如氮、磷进入水中会引起水中硅藻、蓝藻、绿藻大量繁殖,导致水中溶解氧减少,化学耗氧量增加,从而使水体“死亡”,进而使水体质量恶化,鱼类等死亡。这种由于植物营养元素大量排入水体,破坏水体生态平衡的现象,叫做水体的富营养化。饮用水中一般含氮量很少高于1mg/L。根据世界卫生组织规定,NO3-含量不得超过10mg/L。许多水生动物(如鱼类)对NH3-N较敏感,一般有一定的耐受限度。如水中NH3-N超过3mg/L时,金鱼会在9~24h内死亡。此外,亚硝酸与胺作用生成亚硝酸胺,有致癌和致畸作用,所以饮用水应严格控制亚硝酸的含量。
第二节 电镀废水处理的现状
一、国外电镀废水处理现状
电镀技术开始于1840年,起源于英国,到1924年形成了完整的工业体系。进入21世纪后,电镀技术已有了很大的发展,电镀的品种由电镀单一金属到二元合金,再到三元合金,又到复合材料组成的镀层;电镀基体材料由通常的钢铁、铜及其合金到轻金属(铝、镁及其合金),再到锌基合金压铸件,又到塑料、陶瓷等非金属材料,电镀设备已产生了各式各样的智能化自动生产线;电镀介质由在水溶液中进行,发展到在非水电解质中电镀;工艺也有了很大的进步,出现了高速电镀、脉冲电镀,既提高了生产效率,又节约了原材料。
国外电镀技术主要体现在新工艺、新技术、新设备的开发研究和推广应用方面,镀种多、自动化程度高、检测仪器先进。
国外在电镀废水的处理方面着重于源头处理,一些重污染技术已经淘汰。生物技术发展较快,各类菌种的培育、驯化、使用逐渐普及;化学上使用的药剂药效高,尽量做到少渣或无渣,如调节pH值时,用的是片碱,而不是石灰。尽管如此,发达国家的电镀工业还是逐渐向发展中国家转移。
二、国内电镀废水处理现状
国内电镀行业属于劳动密集型的“三来一补”企业,耗能高、排污量大、产品附加值相对较低,对环境的污染危害性较大,属重污染行业,已不符合现今发展循环经济的理念,因此,政府对这类工艺落后、污染严重的企业态度明确,以政策法规和技术支撑为保障,实施生态化改造,强化管理、逐步淘汰,对超标排放而又治理无望的企业,注册期到,一律终止,工商部门不再续期办理营业执照。执行“严格管理、提高效益、保护环境、实现资源有效利用”的策略。
珠三角电镀品种有印制电路板、电子元器件、电脑配件、汽车部件、眼镜、卫生洁具、摩托车配件、家电、灯具、门锁、五金件、首饰、钟表等。电镀工艺有普通电镀、化学镀、复合电镀、脉冲电镀、电铸、机械镀、真空蒸镀、离子镀。单一金属有锌、铜、镍、铬、锡、金、银、铂、铑、钯、铟等。二元合金有铜基的铜镍、铜锌、铜锡;锌基的锌铜、锌镍、锌铁、锌钴;镍基的镍磷、镍钴;锡基的锡锌、锡镍、锡钴。三元合金有铜镍铬、锡钴锌。在色彩方面有黑镍、沙丁镍、黑铬、沙丁铬、枪色、古铜、光亮铜、光亮镍、彩色钝化膜、蓝白色。基体材料有金属、铝、工程塑料等。
(一)管理现状
随着经济的发展,环境保护的工作越来越得到重视,国家成立了环境保护部,2009年,各省相继成立环境保护厅,从组织上给予开展该项工作的保证。政府对电镀企业进行强制管理是从2002年正式开始,从这时起,电镀废水的处理有了较快的发展,人们由不认识到较熟练地掌握废水处理技术,设备由简单的几个池子,发展到今天的半自动控制的连续处理,技术、设备、管理上都取得了很大的成绩,一些难处理、多年难以解决的技术问题都已克服,政府倡导的环保意识已普及,企业界接受了“严格管理、提高效益、保护环境、实现资源有效利用”这个理念,并逐渐自觉接受强制管理。
1.政策管理
(1)国家出台了《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》,各省市也出台了相应的文件,对产生工业固体废物(电镀废水厂产生大量污泥)的单位强行建立、健全污染环境治理责任制度:①电镀企业成立时要经过严格审批,要备齐一系列资料,如环保审批批文,污染防治设施的评估报告书和验收资料,生产工艺流程图,投资生产规模,产品种类和数量、原辅材料种类及数量、产生的工业固体废物特别是危险废物种类数量及其收集、贮存、转移、处理情况等;②执法人员采取现场监测、采集样品、拍摄现场等措施进行监管;③重视电镀企业布局,在深圳等经济发达地区已不允许再新建电镀厂,已有的集中到工业园区,按环保局的标准进行整改,达不到要求的强制关闭。
(2)国家实行工业固体废物申报登记制度,要求有关单位如实向环保主管部门申报工业固体废物的种类、产生量、贮存、流向、处置等有关资料,如有重大改变,应当及时办理变更申报登记,产生危险废物的单位必须按照国家有关规定制定危险废物管理计划、意外事故的防范措施和应急预案,并向环保主管部门备案。
(3)加强对工业固体废物的管理,建立危险废物管理档案,做到原辅材料使用情况清晰,危险废物的产生、转移、处理情况均应有详细记录和月统计表,危险废物转移联单的保存期限为五年。
(4)工业固体废物贮存设施、场所须按照国家《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》(GB18599—2001)的要求建设;危险废物贮存设施、场所必须按照国家《危险废物贮存污染控制标准》(GB18597—2001)的要求建设,做到“防扬散、防流失、防渗漏”,收集、贮存危险废物必须按照危险废物特性分类进行,禁止混合收集、贮存、运输、处置性质不相容且未经安全处理的危险废物;禁止将危险废物混入非危险废物中贮存;禁止露天或在公共场所堆放危险废物。
(5)对危险废物的容器和包装物以及收集、贮存、运输、处置危险废物的设施、场所设置危险废物警告、识别标志。
(6)禁止将危险废物提供或者委托给无经营许可证的单位从事收集、贮存、运输、处置等经营活动。
2.排放监控
(1)环保局对排放建立在线监控平台,要求废水处理厂安装视频监控设备,通过远程在线信息传输,监控处理情况,一旦发现偷排或水质不达标情况,立即纠正,并依法处罚。目前可监控的参数有pH值、COD、镍含量、六价铬含量。
(2)按照《中华人民共和国清洁生产促进法》,对电镀企业清洁生产实施强制性审计,对未能通过审计的依法处罚并纳入淘汰范围。
(3)实行排污许可证,进行总量控制。
3.支持 对开展废水循环使用、废物利用、节能节水、减少排污、实现“零排放”的给予资金和技术上的支持。建立技术信息平台,鼓励和扶持在工艺技术方面的改造创新,使之达到循环经济的要求。
4.污泥用掩埋的方法解决。
(二)技术现状
(1)电镀废水处理厂的性质有两类,一类是国外大公司办的,如富士康、日东等,环保投资到位,药剂注重使用效果,各种规章制度和技术措施到位;另一类是私营企业办的,不是按工程建设程序来建,而是今天有钱了添个池子,明天有钱了再加几个罐子,污水质量波动较大,处理质量不达标的多,企业素质参差不齐。
(2)新的技术不断地涌现,但在消化吸引方面,市场却显得力不从心,缺人缺钱。
(3)服务性的环保公司泛滥。这类公司很多,规模都不大,一个老板,两三个技术人员,就在市场上到处接工程,老板是门外汉,技术人员是才毕业几年的大学生,理论与经验都不足,做出来的工程技术不成熟,质量寿命短,要不断地改进。
(4)对混排的重金属处理常常不达标。
(5)膜技术应用在达标排放水上的污染难题没有根本解决,膜寿命短,运营成本居高不下,使一些小的工业园区业主,虽装了回用水系统,但很少开,仅仅是为了充充门面。
(6)在线控制的仪表使用,在制造纯水方面效果较好,但在电镀废水处理上效果不好,因为电镀废水硬度高,仪器管道较小,经常发生堵塞现象,使测量不准和仪表无法工作,仪器虚设。
(7)综合废水的金属含量在50~180mg/L,有回收价值,但用离子交换法、电解法的成本高,使该项工作一直开展不起来。
国内电镀废水处理的工作虽已走上了轨道,但存在的问题还不少,许多电镀工业园区是2003年左右建起来的,匆忙上马,管理和技术都不到位,一个城市有数十家电镀工业园区,电镀企业工厂规模小、分散问题变成工业园区小、分散的问题;对私营小老板来说,废水处理厂建设投资大,运营费用高,因此偷排现象不断;污泥掩埋占据了大量土地资源,因此问题没能彻底解决。
(三)电镀工业园现状
全国已建有230家电镀工业园,还有许多在筹划中,估计要突破300家。
珠江三角洲有深圳、东莞、广州、佛山、中山、惠州、阳江、肇庆、珠海、清远、汕尾、揭阳等120多家;长江三角洲有上海、苏州、无锡、南京、杭州、温州、永康、芜湖、镇海、宁波、江阴等60多家;其他地方有西安、兰州、哈尔滨、天津、青岛、烟台、北京、大连、辽阳、福州等50多家。每个城市建立的工业园数量不同,有十几家的,也有几家或一家的,深圳最多,有近三十家工业园。
这几年电镀工业园区发展迅速,有利于节约使用土地资源,集中进行环境治理;有利于促进信息化和工业化融合,既是优化产业结构和布局的客观要求,又是加强行业管理的工作重点。国家政策积极推进其健康发展,但是,5年内国家级基地数量将严格予以控制。2009年11月国家工业和信息化部对工业园区工作开展调查研究,并起草了《国家级重点产业发展基地认定管理暂行办法(讨论稿)》,有几个基本原则。一是科学规划、有序推进。严格按照国家产业政策要求,遵循工业园区(基地)发展内在规律,结合区域优势和特色,科学规划、合理布局。二是示范带动、全面提升。依托国家已公告的产业集聚区,创建一批具有代表性的国家级工业园区(基地)。三是突出特色、创新发展,充分体现新型工业化特色,发挥产业集聚、专业化配套,提升特色经济发展水平,推动优势要素资源向“基地”集中。简单地说就是,一是符合国家有关法律法规和产业政策,二是要具备明显的产业集聚效应,三是自主创新方面具备较高水平,四是配套服务体系完善,五是节能减排等指标达到国家有关标准,六是有地方财力支持。
电镀工业园区多建带来的风险也大,因此,要坚定在一个城市只设一个按循环经济理念建设的电镀工业园。
对电镀工业园区的建设和管理,有以下几方面。
1.园区的硬件 其中包含工业厂房、电镀废水处理及回用中心、电镀原料供应(配送)中心、化验检测中心、电镀工艺支援中心、安全生产与危险化学品监控中心、生活管理服务中心、信息中心、自动生产线设计中心等,遵照“废水分流,分类处理,中水回用,金属回收,综合利用”的循环经济的技术路线。
2.园区管委会的职责
(1)对进驻园区的电镀企业进行电镀品种、工艺、设备、排放等方面的审定。
(2)对各电镀企业进行清洁生产的督促管理,对其排放情况进行监察,并对其清洁生产进行初步评审,最后实现整个工业园区零污染,从而实现环境保护和资源综合利用。
(3)管理区内公共事物,如安全、报关、环境卫生、绿化、供水、供电、供气等。
(4)ISO 14000认证。
(5)与政府对话及有关部门联络等。
(6)当电镀工业园区的电镀企业排放的电镀污染物的种类、数量、浓度有重大变化或改变排放方式、排放去向时,应提前15日向管委会报告,并提交要求变更的申请和变更的有关材料,由管理办公室将其变更登记有关手续转报环境保护局等相关部门审核。
(7)因破产、关闭或转产等原因不再排放电镀污染物的电镀企业,应向管委会报告,由管委会及时转报环境保护局为其办理《排放污染物许可证》注销等手续。
(8)违反排污许可证规定额度超量排污的,环境保护局根据情节,有权中止或吊销其《排放污染物许可证》。被中止《排放污染物许可证》的单位,在规定时间内达到《排放污染物许可证》要求的,由环保局恢复其被中止的《排放污染物许可证》。
(9)电镀小区内生产性用水实行集中统一管理。管委会对各电镀企业或电镀作业场生产性用水计量装置进行规范管理,严禁任何企业或个人随意改动,严禁用自备水从事电镀生产作业。
(10)排污管网系统由管委会统一规划管理。电镀企业生产性废水必须经排污管网系统排入电镀废水处理厂,严禁电镀企业擅自建设排污管道系统。
(11)电镀企业应加强对生产设施和污染治理设施的管理,定期疏通本单位的排污管道和沉砂井,规范电镀废水的排污口。
(12)电镀企业或电镀作业场应本着清洁生产的原则,降低原材料和能源的消耗,从而降低电镀废水治理成本和生产成本。
(13)电镀废水治理实行有偿服务原则,各电镀企业应按生产性用水量,及由各有关方面共同制定的不同电镀废水处理费单价,缴纳水费及排污费。各电镀企业应于每月5日前将全部水费缴至管委会,由管委会按电镀废水实际计量数,将电镀废水处理费拨付给电镀废水处理厂。
各电镀企业电镀废水用水排放量按生产性用水计量装置所反映的数量计算,每月1日由管理办公室进行核定。电镀废水处理单价,由管委会、环保局、物价局、电镀废水处理厂和电镀企业协会等单位根据定价原则进行协商核定。
3.申报与运行 电镀废水处理厂必须向环境保护局申报、登记、建卡,其设施纳入固定资产管理,拆除或闲置电镀污染防治设施的,必须报经环境保护局批准。保证全天24h正常运行。
4.管理与监督 电镀废水处理厂确保电镀废水达标排放,并接受其监督检查。
5.废物回收与利用 按循环经济理念设计的电镀废水处理厂的电镀废渣及浓缩液在厂内经综合利用处理后,出厂的应是符合环保要求和市场需求的产品。
6.处罚与管理 造成严重污染的电镀排污单位,经限期治理,逾期未完成治理任务的,除按照国家规定征收两倍以上的超标准排污费外,还可以根据所造成的危害和损失由环保局处以罚款,或者依法责令其停业或者关闭。
7.目前电镀工业园区存在的问题
(1)园区规划设计布局不合理,造成了一定的环境问题,未能实现“以人为本、营造工作环境舒适、居住环境优美的现代化工业园区”的目标。
(2)每个车间一个排气筒,由这些车间在废气排放品的点污染构成了整个电镀园区的面污染,整个园区产生总的酸雾量即为各排放点污染物的排放源的叠加。空气的污染主要来自生产排放中的酸雾。园区的废气排放应执行GB16297—1996《大气污染物综合排放标准》中的二级标准。废气酸雾通过槽边抽分收集,须经双旋流组合酸雾吸收塔(喷啉加旋流)处理,同时以碱水作为吸收药剂,保证各个车间的废气排放口达标排放。
(3)电镀厂房湿度大、腐蚀性强,园区的厂房规划设计、管道铺设,尤其是地基、地面要采取防腐蚀、防渗透措施,管道要便于检修和维护保养,要根据电镀行业的特征进行设计,而不是按照普通工业厂房设计。
(4)厂房单体设计不合理,沿其长度方向平均等间距分割成一个个独立的车间,均等的场地面积严重制约了企业的发展,有些企业甚至没有空间存放产品,待加工件堆放在车间门口的现象随处可见。
(5)50%的企业以小作坊式的手工操作为主。
(四)污泥处理管理
污泥成分复杂,属于危险废物。国外的污泥处理已经有近百年的历史,而我国的污泥处理近几年才刚刚起步,大部分地方污水处理产生的污泥没有得到充分、有效的控制,多数污水处理厂只是将污泥送往垃圾场填埋或直接暴露在旷野中,不仅造成二次污染,而且危及当代及后代人的身体健康,妥善处置工业污泥已刻不容缓。
三、电镀污泥处理管理的不足
1.严重缺乏专门的经济、技术支撑体系
(1)目前我国多数城市只征收污水处理费,未开征污泥处理费,建设污水处理厂时往往未考虑同时建设污泥处理装置。由于污水处理费征收标准过低,连维持污水处理厂的正常运行都有困难,根本无法承担污泥处理的责任。
(2)污泥处置立法明显滞后,相关标准缺乏系统性、科学性,对污泥的处置工艺尚无统一规定,更没有客观的评价体系。
(3)污泥处置责任主体不明,污泥监管严重缺位。在大多数城市的总体规划中,均未涉及污泥处置内容,更无专项规划,污泥处置处于混乱与无序状态。现有运营机制也不利于解决污泥处置问题。污泥处置单纯依靠政府出资解决,不能充分发挥民间资本推动作用,难以促使污泥处置产业化的发展。
2.污泥环境管理存在严重的认识误区
(1)“重水轻泥”现象严重。受城市污水处理发展水平以及认识程度的限制,我国在城市环境管理中高度重视污水处理,而对污泥污染防治始终没有引起足够的重视,导致污水处理厂出来的湿污泥随意外运、简单填埋或堆放,造成了严重的环境污染。
(2)随着循环经济的发展,又过分夸大了污泥资源化的经济效益,尤其面对国际污泥处理处置技术产品的片面促销,过高评估了污泥资源化的经济效益,从而导致污泥污染防治认识上的误区,认为污泥防治不需要政府投入和建立收费体系来支撑,否定了污泥处理处置的社会公益性。
因此,必须从观念上确认:污泥处理处置不是以经济效益和赢利为主,而是以保护生态环境、治理环境污染为目的,因此污泥处理处置是社会公益事业。
3.政府监管不到位,造成当前污泥处理处置的无序混乱状态 对污泥防治的长期忽视造成了政府监管的缺位。与污水处理的监管相比,政府对污泥处理处置的监管十分薄弱。各地环境保护部门忽视污泥处理处置的重要性和对环境影响的安全性,没有将污泥处理纳入环境管理监管的序列,更没有将污泥防治问题纳入城市总体规划。目前,仅有深圳、上海、北京等大城市初步尝试了污泥处理处置专项规划的编制,但仅限于技术性规划,应在系统性方面进一步提高完善,而其他绝大部分城市尚未开展污泥处理处置的规划工作。专项规划是污泥处理处置的指导性方针,它的缺乏必然使污泥的处理处置处于无序状态,给政府监控、管理带来混乱。
四、电镀污泥妥善处理对策
目前我国对污泥问题开始广泛关注,但仍然停留在技术层次上,急需建立健全污泥环境管理体制、市场运行机制、标准体系、技术政策等方面的政策支撑工作。
1.澄清认识,加大投入 国际经验表明:污泥处理处置是污水处理系统非常重要的环节,也是污水处理得以最终实施的保障,应给予高度重视和巨大投入。污泥处理处置不应以经济效益和赢利为主,而是应该以保护生态环境、治理环境污染为目的,因此污泥处理处置是社会公益事业,需要政府投入和建立污泥收费体系或纳入污水收费制度之中来支撑其正常运营。
2.明确责任主体,建立市场运行机制 随着我国污水处理领域政企分离逐步到位、污水收费逐渐实施及技术路线逐步明确,应在政策上明确污泥处理处置的直接承担主体是污水处理企业,污水处理企业负有对本企业所产生污泥合理处理并最终达标处置的责任,污水处理收费中必须包含污泥处理的费用。如果污泥处理处置不当,污水处理企业应承担首要责任。
3.加强技术创新,增加政策支持 加强污泥资源化利用的技术创新,进行相应的环境管理标准体系资源化高新技术的应用与创新是解决污泥处置问题的根本。同时,制定污泥资源化循环利用和无害化处理处置技术政策和建立相应的环境管理标准体系已迫在眉睫。
4.加强监管,编制规划 将污泥处理纳入环境管理监管工作,加强污泥处理处置的管理、监控能力,加强社会宣传,提高公众认识。同时更重要的是,各城市应根据自身的具体情况尽快编制污泥专项规划,并能够与城市规划和污水处理规划协调、统一。专项规划有利于指导和规范各地根据各自产业结构、土地资源、城市化程度等因素,采取科学的污泥处理处置技术路线,推进我国污泥资源化循环利用和无害化处理工作进入科学化管理,实现我国污泥资源化循环利用和无害化处理处置的目标。
5.改善运作模式 运作模式可以是半市场化运作,即政府干预的力度较大,由私营业主投资,政府补贴监管,第三方运营。第三方自备流动资金,用于购买药品、设备小修、废水厂员工工资及工厂管理费。私营业主向工业园区电镀企业收废水处理费,再交给运营方。
第三节 电镀废水处理的发展方向
电镀废水处理的发展将随着两大趋势的发展而发展,一大趋势是,在清洁生产的推动下,由末端治理变为事前预防,电镀废水处理企业的地位将有很大的变化,在政府的支持下相对独立,对电镀企业有一票否决权,同时,电镀废水处理企业也拥有电镀专家,向电镀企业提供技术支持,相互配合,相互促进;另一大趋势是,电镀废水处理集中所能达到的各学科的最新技术,随所涉及的十大学科(无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、机械、电工、仪表、生物、流体力学、土建)实用技术的发展而发展。具体来说向这几个方向发展:由被动的末端治理,发展为末端治理与预防污染一体;由污染物的稀释排放,发展为无害排放,排放水的金属含量几乎为零;污泥由掩埋、焚烧发展为可安全地、广泛地利用;60%以上的水资源循环使用。
一、治理
电镀企业所采用的工艺、原材料在设计中就纳入可能的废物处理方案,由末端治理反过来策划电镀企业的规划,末端治理技术不再是被动地进行无意义的处理研发,而是与预防污染一体。
1.无废物排出的概念
(1)无渣。四大化学主科(无机化学、有机化学、物理化学、生物化学)及生物技术的发展,使电镀废水处理在破氰、破铬、混凝沉淀、调节pH值等主要工艺上用的药品有了很大的发展,药效高,无沉渣或有极少渣。
(2)综合利用。不以羸利为目的,而是与垃圾工厂一样以妥善处置废物为目的。综合利用的结果,一是工业园内自我消化,二是作为产品对外销售。
2.电镀废水处理工艺的根本改进 生物处理生物技术的发展使工艺过程不再用化学药品,排出的污泥可以肥田。
3.前处理方法 电镀前处理采用生化脱脂的方法。
4.质量自动控制 仪器分析的发展、生物传感器的发展,使处理过程稳定,质量波动能得到及时控制并进行调整。
二、排放
目前,金属回收技术有了根本性的突破,随着金属回收技术变得简便易行,低浓度(10~40mg/L)的废水也可以有回收价值。铜、镍、铬都回收到生产线上,污染物稀释排放成为历史,发展为无害排放。
三、电镀污泥处理
目前,污泥处理占了污水处理厂55%的工作量,压泥工人多,成本高。由于技术进步,工艺的根本改进,污泥处理将降为10%的工作量,彻底摒弃埯埋和焚烧等处理方式,全部污泥纳入循环经济的规划,进行综合利用,作为廉价甚至免费的初级原料将供不应求。
四、降低消耗
污水处理厂的泵很多,耗能较大,今后,都将会采用节能设备。虹吸泵得到了极大的运用,高压泵都有能量回收器。能量回收器不再是一个概念,已得到了普遍使用。
五、园林式厂区
一个城市只有一个电镀工业园区,也就是只有一个污水处理厂,是循环经济的典范。在这个唯一的园区中设有最先进的为电镀企业服务的技术和配套物资供应部门。电镀污水处理厂虽是产业链的末端,却是前卫科技的施展场所,促进了化学、生物、机械、仪表、流体力学等学科的快速发展,全面展示了人类自我拯救的决心和智慧。
六、运作模式
运作模式正在向完全市场化运作方向发展。所谓完全市场化运作,即工业园的投资、运营是由有资质的企业自由竞争,工业园的规划要经过严格的审批手续。废水处理厂是社会公益性单位,不能追求利润,运营方之间的竞争是技术和管理上的竞争,而不是废水处理费高低的竞争,废水处理费标准由政府制定。为什么废水处理厂不能由建厂的私营业主来运营呢?因为废水处理厂作为一个企业,要不断地吸收新技术,进行技术改造、设备更新,要不断地投入资金,需要合格的、充足的技术人员,以满足对环境保护的更高要求,私营业主因为经营方向和理念不同,运营所必备的硬件、软件条件都不具备,因此不能胜任这项工作,因此,废水处理厂只能由第三方运营。但此时的第三方是有实力的环保公司,除了经营废水处理厂,还有其他的环保工程,并有环保产品,政府方好给予全面的支持,以平衡其在废水处理厂的亏损。