電鍍清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施中一些問(wèn)題的探討
陸興元（南京晨光集團(tuán)有限責(zé)任公司 210006）
摘 要：分析了HJ/T314-2006電鍍清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)施過(guò)程中的一些問(wèn)題，探討了具體的解決措施。
關(guān)鍵詞：電鍍 清潔生產(chǎn) 標(biāo)準(zhǔn) 探討
HJ/T314-2006《清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn) 電鍍行業(yè)》已于2007年2月1日正式實(shí)施，本標(biāo)準(zhǔn)適用于電鍍行業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的清潔生產(chǎn)審核和清潔生產(chǎn)潛力與機(jī)會(huì)的判斷，以及企業(yè)清潔生產(chǎn)績(jī)效評(píng)定和企業(yè)清潔生產(chǎn)績(jī)效公告制度。本標(biāo)準(zhǔn)的貫徹實(shí)施對(duì)于提高電鍍清潔生產(chǎn)水平起著重要作用，但在具體實(shí)施過(guò)程中，遇到一些問(wèn)題需要進(jìn)行探討。
1.鍍層面積問(wèn)題
根據(jù)清潔生產(chǎn)的一般要求，清潔生產(chǎn)指標(biāo)原則上分為生產(chǎn)工藝與裝備要求、資源能源指標(biāo)、產(chǎn)品指標(biāo)、污染物產(chǎn)生指標(biāo)（末端處理前）、廢物回收利用指標(biāo)和環(huán)境管理要求等六類。考慮到電鍍行業(yè)的特點(diǎn)，本標(biāo)準(zhǔn)將清潔生產(chǎn)指標(biāo)分為四類，沒有列入產(chǎn)品指標(biāo)、廢物回收利用指標(biāo)。但產(chǎn)品電鍍合格率是應(yīng)該考慮的一項(xiàng)清潔生產(chǎn)因素，標(biāo)準(zhǔn)中沒有單獨(dú)考核，不等于不考核，而應(yīng)該體現(xiàn)在其它項(xiàng)目中，如鍍層金屬原料綜合利用率計(jì)算過(guò)程中，“鍍件鍍層面積”應(yīng)改為“鍍件產(chǎn)成品鍍層面積”，與標(biāo)準(zhǔn)備注中的“全廠電鍍產(chǎn)成品總面積”概念統(tǒng)一，即都應(yīng)是統(tǒng)計(jì)的“合格品”數(shù)據(jù)。鍍件帶出液污染物指標(biāo)計(jì)算公式中的鍍件被測(cè)平板狀面積也應(yīng)該是指合格品面積，這樣也就考核了產(chǎn)品指標(biāo)。
2.平板狀鍍件問(wèn)題
本標(biāo)準(zhǔn)以平板狀鍍件作為鍍件帶出液污染物指標(biāo)考核依據(jù)，反映生產(chǎn)線實(shí)施清潔生產(chǎn)措施的效果，表面上是考慮到標(biāo)準(zhǔn)的公正性。實(shí)際上電鍍的零件具有各種形狀，清洗過(guò)程的帶出液就不一樣。平板狀鍍件的帶出液是最少的，所以對(duì)不同零件的電鍍清洗帶出液污染物產(chǎn)生量超出本標(biāo)準(zhǔn)是必然的。但是，超出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值是否達(dá)標(biāo)本標(biāo)準(zhǔn)沒有說(shuō)明。電鍍生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)應(yīng)是根據(jù)具體電鍍產(chǎn)品進(jìn)行的，而不能只考慮平板狀鍍件，所以標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)考核企業(yè)的實(shí)際電鍍件較合理。如一個(gè)汽車鋁輪轂的專業(yè)電鍍企業(yè)，一般不會(huì)有平板狀鍍件，執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)就會(huì)有難度，用汽車鋁輪轂鍍件測(cè)試同樣能反映生產(chǎn)線實(shí)施清潔生產(chǎn)措施的效果。
3.鍍層金屬原料綜合利用率問(wèn)題
鍍層金屬原料綜合利用率是鍍件上鍍層金屬量與鍍層金屬原料消耗量之比值。鍍層金屬原料量的消耗等于鍍件上鍍層金屬量與電鍍污染物中金屬量之和。所以對(duì)同一電鍍生產(chǎn)線，鍍層厚度越厚，鍍層金屬原料利用率就越高，而且不同產(chǎn)品所要求的鍍層厚度有很大區(qū)別。如一條鍍?nèi)龑渔嚨纳a(chǎn)線，鍍底層鎳10µｍ，高硫鎳1µｍ，因鍍液中鎳離子濃度基本一致，清洗時(shí)帶出液污染物中鎳金屬量是一致的，但底層鎳的厚度比高硫鎳要厚，其金屬原料綜合利用率就會(huì)高得多。所以對(duì)底層鎳和高硫鎳如用同一鍍層金屬原料綜合利用率來(lái)考核就顯得不合理。
根據(jù)鍍層金屬原料綜合利用率指標(biāo)，在一定鍍層厚度時(shí)，可求出沒有利用的金屬原料，即污染物產(chǎn)生量(ｇ/ｍ2)，與鍍件帶出液污染物產(chǎn)生指標(biāo)（末端處理前）相比，雖然二者概念不一致，鍍件帶出液污染物是電鍍污染物產(chǎn)生量的最主要來(lái)源，鎳、鍍裝鉻的鉻指標(biāo)相近，但銅、硬鉻的差距較大，不盡合理（見表1、2）。
表1 在綜合利用率為標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)的污染物產(chǎn)生量(ｇ/ｍ2)
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鍍種
|
鍍層厚度，µｍ
|
比重，ｇ/cｍ3
|
污染物
|
一級(jí)
|
二級(jí)
|
三級(jí)
|
|
鍍鋅
|
10
|
7.17
|
Zｎ2+
|
12.65
|
17.9
|
23.9
|
|
鍍銅
|
10
|
8.94
|
Cｕ2+
|
15.8
|
22.35
|
29.8
|
|
鍍鎳
|
10
|
8.9
|
Nｉ2+
|
0.47
|
0.77
|
2.2
|
|
裝飾鉻
|
0.5
|
7.0
|
Cｒ6+
|
2.3
|
11.1
|
14
|
|
鍍硬鉻
|
10
|
7.0
|
Cｒ6+
|
7.8
|
17.5
|
30
|
4.鍍件帶出液污染物產(chǎn)生指標(biāo)(末端處理前)問(wèn)題
鍍件帶出液污染物指標(biāo)是在廢水末端處理前，單位面積平板狀鍍件帶出液的某污染物產(chǎn)生量，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的采樣點(diǎn)設(shè)置在所測(cè)鍍種的最后一級(jí)回收槽或鍍槽（無(wú)回收槽）上側(cè)。實(shí)際上電鍍過(guò)程中產(chǎn)生廢水的過(guò)程除了零件電鍍清洗帶出液外，還有過(guò)濾機(jī)清洗、大處理翻槽過(guò)濾、跑冒滴漏產(chǎn)生的廢水，電鍍?nèi)芤悍治鰪U水，電鍍工裝和掛具帶出液，報(bào)廢的鍍液等。鍍件帶出液污染物產(chǎn)生量(末端處理前)一般占污染物總量的80%左右，這一指標(biāo)的考核是合理的，但在按照不同等級(jí)用水量條件下計(jì)算出來(lái)的單位面積污染物濃度都在每升幾毫克范圍，有些指標(biāo)要求較高（見表3）。
表2 鍍件帶出液污染物產(chǎn)生指標(biāo)(末端處理前)(ｇ/ｍ2)
|
鍍種
|
污染物
|
一級(jí)
|
二級(jí)
|
三級(jí)
|
|
氰化鍍銅
|
CN -
|
0.7
|
0.7
|
1.0
|
|
鍍鋅鈍化
|
Cｒ6+
|
0
|
0.13
|
0.2
|
|
酸性鍍銅
|
Cｕ2+
|
1.0
|
2.1
|
2.5
|
|
鍍鎳
|
Nｉ2+
|
0.3
|
0.6
|
0.71
|
|
裝飾鉻
|
Cｒ6+
|
2.0
|
3.9
|
4.6
|
|
鍍硬鉻
|
Cｒ6+
|
0.1
|
1
|
1.3
|
表3 鍍件帶出液污染物產(chǎn)生指標(biāo)(末端處理前)污染物濃度(mg/L)
|
鍍種
|
污染物
|
一級(jí)
|
二級(jí)
|
三級(jí)
|
|
氰化鍍銅
|
CN -
|
7
|
2.3
|
2
|
|
鍍鋅鈍化
|
Cｒ6+
|
0
|
0.4
|
0.4
|
|
酸性鍍銅
|
Cｕ2+
|
10
|
7
|
5
|
|
鍍鎳
|
Nｉ2+
|
3
|
2
|
1.4
|
|
裝飾鉻
|
Cｒ6+
|
20
|
13
|
9.2
|
|
鍍硬鉻
|
Cｒ6+
|
1
|
3.3
|
2.6
|
|
新鮮水用量，t/m2
|
0.1
|
0.3
|
0.5
|
|
一般來(lái)說(shuō)，平板狀零件的電鍍清洗時(shí)的帶出量在0.1L/ｍ2左右，計(jì)算在0.1L/ｍ2帶出量時(shí)的污染物產(chǎn)生量(ｇ/ｍ2)見表4。再按照不同等級(jí)用水量計(jì)算出來(lái)的污染物濃度(mg/L) 見表4。結(jié)果明顯高于表3的結(jié)果，說(shuō)明在實(shí)際應(yīng)用中，必須根據(jù)要求設(shè)置回收槽，才能降低污染物帶出量，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。
表4 按平板狀零件0.1L/ｍ2帶出量時(shí)的污染物量和濃度
|
鍍種
|
污染物
|
鍍液濃度
|
污染物量
|
不同等級(jí)用水量時(shí)的濃度(mg/L)
|
||
|
鍍鋅
|
Zｎ2+
|
40 ｇ/Ｌ
|
4 ｇ/ｍ2
|
40
|
13
|
8
|
|
氰化鍍銅
|
CN -
|
60 ｇ/Ｌ
|
6 ｇ/ｍ2
|
60
|
20
|
12
|
|
鍍鋅鈍化
|
Cｒ6+
|
3 ｇ/Ｌ
|
0.3 ｇ/ｍ2
|
3
|
1
|
0.6
|
|
酸性鍍銅
|
Cｕ2+
|
60 ｇ/Ｌ
|
6 ｇ/ｍ2
|
60
|
20
|
12
|
|
鍍鎳
|
Nｉ2+
|
50 ｇ/Ｌ
|
5 ｇ/ｍ2
|
50
|
17
|
10
|
|
裝飾鉻
|
Cｒ6+
|
130 ｇ/Ｌ
|
13 ｇ/ｍ2
|
130
|
43
|
26
|
|
鍍硬鉻
|
Cｒ6+
|
130 ｇ/Ｌ
|
13 ｇ/ｍ2
|
130
|
43
|
26
|
|
新鮮水用量，t/m2
|
0.1
|
0.3
|
0.5
|
|||
5.與水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)問(wèn)題
電鍍廢水經(jīng)處理后排放需達(dá)到水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB21900-2008要求，但廢水處理過(guò)程中因反應(yīng)效率的問(wèn)題，只有低濃度的廢水處理后才能做到高標(biāo)準(zhǔn)排放的要求（見表5），為此必須做到二者標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)。
表5 GB21900-2008水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(部分)
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序號(hào)
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污染物
(mg/Ｌ)
|
現(xiàn)有企業(yè)水污染物排放限值
|
新建企業(yè)水污染物排放限值
|
水污染物特別排放限值
|
污染物排放監(jiān)控位置
|
|
1
|
總鉻
|
1.5
|
1.0
|
0.5
|
車間或生產(chǎn)設(shè)施廢水排放口
|
|
2
|
Cｒ6+
|
0.5
|
0.2
|
0.1
|
|
|
3
|
總鎳
|
1.0
|
0.5
|
0.1
|
|
|
4
|
總銅
|
1.0
|
0.5
|
0.3
|
企業(yè)廢水總排放口
|
|
5
|
總鋅
|
2.0
|
1.5
|
1.0
|
|
|
6
|
CN -
|
0.5
|
0.3
|
0.2
|
HJ/T314-2006標(biāo)準(zhǔn)中新鮮水用量是指消耗新鮮水量與全廠電鍍產(chǎn)成品總面積之比（包括進(jìn)入鍍液而無(wú)鍍層的面積）。而GB21900-2008標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)單位產(chǎn)品基準(zhǔn)排水量指用于水污染物排放濃度而規(guī)定的生產(chǎn)單位面積鍍件鍍層的廢水排放量上限值。排水量指生產(chǎn)設(shè)施或企業(yè)向法定邊界以外排放的廢水量，包括同一排放口的與生產(chǎn)有直接或間接關(guān)系的各種外排廢水（如廠區(qū)生產(chǎn)污水、冷卻廢水、廠區(qū)鍋爐和電站排水等）。二者概念雖有些區(qū)別，但確有些不協(xié)調(diào)（見表6），清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)要求比污染物排放標(biāo)準(zhǔn)要求低，且電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中分單層鍍和多層鍍二種情況，也要合理些。但多層鍍工藝種類也有很大差別，如工藝較復(fù)雜的汽車鋁輪轂多層鍍用水量會(huì)多，而鍍?nèi)榘足t和硬鉻的多層鍍用水量就接近單層鍍用水量。
表6 電鍍新鮮水用量和單位產(chǎn)品基準(zhǔn)排水量
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1、HJ/T314-2006標(biāo)準(zhǔn)
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||||
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清潔生產(chǎn)指標(biāo)等級(jí)
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一級(jí)
|
二級(jí)
|
三級(jí)
|
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新鮮水用量，t/m2
|
≤0.1
|
≤0.3
|
≤0.5
|
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|
2、GB21900-2008標(biāo)準(zhǔn)
|
||||
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特別
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新建企業(yè)
|
現(xiàn)有企業(yè)
|
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單位產(chǎn)品基準(zhǔn)排水量，t/m2
|
多層鍍
|
0.25
|
0.5
|
0.75
|
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單層鍍
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0.1
|
0.2
|
0.3
|
|
6.建立標(biāo)準(zhǔn)鍍層金屬原料綜合利用率概念
現(xiàn)有鍍層金屬原料綜合利用率不能適應(yīng)對(duì)不同鍍層厚度產(chǎn)品的統(tǒng)一考核，在此提出建立“標(biāo)準(zhǔn)鍍層金屬原料綜合利用率”概念，在同一鍍層厚度(即每種鍍層的典型厚度，或稱為標(biāo)準(zhǔn)厚度)條件下進(jìn)行考核，有利于提高標(biāo)準(zhǔn)的合理性。
標(biāo)準(zhǔn)鍍層金屬原料綜合利用率計(jì)算公式：
式中： U——標(biāo)準(zhǔn)鍍層金屬原料綜合利用率；
n——考核期內(nèi)鍍件批次；
Ti——第iµｍ；批鍍件鍍層金屬平均厚度，
Si——第i批鍍件鍍層面積，m2；
d——鍍層金屬密度，g/cm3；
M——鍍層金屬原料（消耗的陽(yáng)極和鍍液中金屬離子）消耗量，g；
m1——陽(yáng)極殘料回收量，g；
m2——其它方式回收的金屬量，g；
A——鍍層厚度校正值。A=（10- Ti）·Si·dµｍ，A值可為正負(fù)值。。其中10為標(biāo)準(zhǔn)厚度值10
按照標(biāo)準(zhǔn)鍍層金屬原料綜合利用率概念，對(duì)不同鍍層厚度的鍍層可用同一指標(biāo)進(jìn)行考核，如裝飾鉻和硬鉻的指標(biāo)也可統(tǒng)一起來(lái)考核；可用于電鍍企業(yè)實(shí)施清潔生產(chǎn)效果的對(duì)比，還可用于企業(yè)間電鍍清潔生產(chǎn)效果的對(duì)比。原有的“鍍層金屬原料綜合利用率”可用“實(shí)際鍍層金屬原料綜合利用率”來(lái)表示。
7.結(jié)束語(yǔ)
電鍍清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的貫徹實(shí)施對(duì)推動(dòng)電鍍清潔生產(chǎn)起著重要作用，對(duì)電鍍清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)施過(guò)程中出現(xiàn)的一些問(wèn)題，仍需進(jìn)行探討，以確定更合理的概念和考核指標(biāo)。本文提出如下建議：“鍍層面積”應(yīng)統(tǒng)一為“產(chǎn)成品鍍層面積”，“平板狀鍍件”應(yīng)改為“實(shí)際產(chǎn)品鍍件”，并用“標(biāo)準(zhǔn)鍍層金屬原料綜合利用率”考核指標(biāo)代替“鍍層金屬原料綜合利用率”考核指標(biāo)，有利于提高標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的合理性；鍍層金屬原料綜合利用率指標(biāo)與鍍件帶出液污染物產(chǎn)生指標(biāo)、電鍍清潔生產(chǎn)指標(biāo)與電鍍污染物排放指標(biāo)對(duì)比，有些數(shù)據(jù)指標(biāo)不盡協(xié)調(diào)，需在修訂標(biāo)準(zhǔn)時(shí)預(yù)以考慮，使電鍍清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)能更好地發(fā)揮其指導(dǎo)作用，促進(jìn)電鍍清潔生產(chǎn)的實(shí)施。
參考文獻(xiàn)：
[1] HJ/T314-2006《清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn) 電鍍行業(yè)》[S]
[2] GB21900-2008《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》[S]