袁詩(shī)璞

（成都市武候區(qū)晉陽(yáng)巷2號(hào)會(huì)所花園A3–02–202，四川 成都 610045）

【發(fā)展論壇】

我國(guó)電鍍用水形勢(shì)及節(jié)水措施

袁詩(shī)璞

（成都市武候區(qū)晉陽(yáng)巷2號(hào)會(huì)所花園A3–02–202，四川 成都 610045）

簡(jiǎn)單介紹了國(guó)務(wù)院關(guān)于實(shí)施最嚴(yán)格水資源管理制度的政策文件的出臺(tái)情況，認(rèn)為電鍍行業(yè)用水(尤其是對(duì)地下水的利用)必將受到嚴(yán)格限制。指出電鍍行業(yè)節(jié)水減排的重點(diǎn)在于節(jié)約清潔用水，主張科學(xué)務(wù)實(shí)地采用電導(dǎo)控水技術(shù)來(lái)節(jié)水。

電鍍；清洗；地下水；逆流漂洗；噴淋；電導(dǎo)控水

Author’s address:A3–02–202 Huisuo Huayuan, No.2 Jinyang Street, Wuhou District, Chengdu 610045, China

1 我國(guó)開(kāi)始實(shí)行“最嚴(yán)格水資源管理制度”

2012年2月16日在CCTV13上，國(guó)家水利部門負(fù)責(zé)人宣布了國(guó)務(wù)院已決定我國(guó)將實(shí)行“最嚴(yán)厲”的水資源利用管理使用措施，劃了3條紅線、提出4項(xiàng)原則性舉措，要求分期使水資源利用率達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家水平，廢水排污量達(dá)到天然水體自凈允許能力。指標(biāo)將層層落實(shí)到各級(jí)政府，達(dá)不到的話，將對(duì)主要領(lǐng)導(dǎo)實(shí)行嚴(yán)格問(wèn)責(zé)。

1. 1 工業(yè)用水將嚴(yán)加限制

我國(guó)人口眾多，人均淡水資源原本就很少，但必須保證人畜用水，保證涉及糧食安全與菜籃子工程所需農(nóng)業(yè)、牧業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)等的用水，故節(jié)水主要在于減少工業(yè)用水。2月19日，CCTV13明確公布了2012年對(duì)工業(yè)企業(yè)的具體指標(biāo)為：工業(yè)用水節(jié)水量5%，工業(yè)企業(yè)污水減排量5%。電鍍作業(yè)既是用水大戶也是排污大戶，分配下來(lái)，定會(huì)高于不少其他工業(yè)部門，因?yàn)槲墨I(xiàn)一再報(bào)道，我國(guó)電鍍單位表面積的用水量是發(fā)達(dá)國(guó)家的5 ～ 10倍。電鍍行業(yè)節(jié)水任務(wù)雖重，但潛力巨大。

1. 2 將嚴(yán)管地下水的開(kāi)采

據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)總用水量的75% ～ 80%采自地下水，每年超采量超過(guò)1萬(wàn)億m3。

地面沉降與天坑、地裂等有密切關(guān)系，還會(huì)引發(fā)建筑物開(kāi)裂、傾斜與倒塌，以及地下管網(wǎng)受損等次生災(zāi)害。地質(zhì)專家提醒，一旦因地下水超采造成地面沉降，恢復(fù)期要超過(guò)100年。

因此，國(guó)家十部委正聯(lián)合制定防地面沉降措施，首先要在全國(guó)各地設(shè)置地面沉降的監(jiān)測(cè)裝置。另外，專家已建議人大常委會(huì)對(duì)限采、禁采地下水進(jìn)行立法，以法律手段逐步減少乃至最終杜絕對(duì)地下水的超采。筆者預(yù)計(jì)，只有在保人畜飲用水與農(nóng)業(yè)抗旱用水等不得已情況下才會(huì)允許打深井開(kāi)采地下水用。

1. 3 電鍍對(duì)地下水的依存度很高

電鍍廠一般用不起城鎮(zhèn)自來(lái)水，地處邊遠(yuǎn)地區(qū)的也無(wú)自來(lái)水供應(yīng)。河水濁度高或受污染而達(dá)不到電鍍用水對(duì)水質(zhì)的高要求。因此，電鍍多抽取地下水用。當(dāng)電鍍用水量大時(shí)，集中幾點(diǎn)大量超采地下水，同樣會(huì)出現(xiàn)地面下沉、天坑等問(wèn)題，這對(duì)投巨資興建的電鍍工業(yè)園區(qū)會(huì)是一場(chǎng)災(zāi)難。

對(duì)于抽取地下水，預(yù)計(jì)將會(huì)加裝水表，按表計(jì)量收取還會(huì)不斷上漲的水資源費(fèi)。已有專家建議采用“智能水表”。這種水表當(dāng)流水量超過(guò)刷卡交費(fèi)的核準(zhǔn)用水量后，將自動(dòng)斷水，從而真正防止工業(yè)企業(yè)對(duì)地下水的超采。

總之，誰(shuí)最先采用科學(xué)方法從節(jié)約點(diǎn)滴用水抓起，誰(shuí)就會(huì)贏得先機(jī)，在因節(jié)水減排問(wèn)題而形成的生存競(jìng)爭(zhēng)中就容易立于不敗之地。

2 電鍍節(jié)水須講求科學(xué)、深挖潛力

2. 1 電鍍節(jié)水減排的難度很大

2. 1. 1 電鍍對(duì)清洗水質(zhì)要求很高

電鍍的工序很多，清洗次數(shù)也很多，清洗水質(zhì)要求往往又很高，稍有不慎就會(huì)造成工藝液的相互污染，導(dǎo)致故障頻發(fā)、鍍液處理頻次增加，而處理鍍液往往又帶來(lái)新的污染。

【例1】氯離子含量大的水不能用于光亮酸銅的鍍前清洗。

【例2】堿性鋅酸鹽鍍鋅液中的鈣、鎂雜質(zhì)也有害，故有的要加入“水質(zhì)凈化劑”。

【例3】K+會(huì)增加亮鎳層的脆性。若車間地坪等防滲漏處理不到位而導(dǎo)致所用的淺層地下水中含有少量氯化鉀鍍鋅添加劑，在鍍亮鎳過(guò)程中可能造成鍍層發(fā)霧，導(dǎo)致鍍液報(bào)廢。

2. 1. 2 重在節(jié)約清潔用水

2. 1. 2. 1 適應(yīng)國(guó)家最嚴(yán)格的水資源管理政策

如前所述，2012年初國(guó)家已提出對(duì)水資源實(shí)施最嚴(yán)厲的管理政策，而認(rèn)真收取采集地下水的水資源費(fèi)以及實(shí)行限采、禁采地下水是重要舉措。因此，采地下水用的電鍍廠點(diǎn)所面臨的形勢(shì)十分嚴(yán)峻。

2. 1. 2. 2 我國(guó)并無(wú)適用的廢水深度再處理技術(shù)裝備

這幾年國(guó)內(nèi)狂吹亂上的反滲透法是歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家并不推崇的技術(shù)，而已花幾十萬(wàn)甚至幾百萬(wàn)上反滲透設(shè)備的現(xiàn)有80%都不經(jīng)常使用，僅20%還硬起頭皮在用。所謂“不經(jīng)常”，恐怕指的就是驗(yàn)收當(dāng)時(shí)應(yīng)付檢查，供人參觀，以及需制備生產(chǎn)用純水時(shí)才用一下。

因此，目前在未推行發(fā)達(dá)國(guó)家實(shí)用的廢水深度再處理技術(shù)之前，尚不能寄希望于水在生產(chǎn)中大量回用。同時(shí)，不切實(shí)際地提出高回用水率的要求，無(wú)異于對(duì)電鍍的扼殺。

2. 1. 2. 3 清潔用水費(fèi)用將不斷上漲，用量受限

國(guó)家將實(shí)行多部門齊抓共管的最嚴(yán)厲水資源管理政策，對(duì)電鍍行業(yè)收取裝表計(jì)量的地下水資源費(fèi)指日可待。若再立法限采、禁采，則電鍍用清潔水費(fèi)會(huì)不斷上升，屆時(shí)至少地面沉降地區(qū)的電鍍用水形勢(shì)將十分嚴(yán)峻。不但發(fā)達(dá)地區(qū)，中西部地區(qū)的電鍍企業(yè)都應(yīng)具有用水的危機(jī)感，現(xiàn)在就應(yīng)從節(jié)約點(diǎn)滴用水做起。

2. 2 再談科學(xué)的節(jié)水方法

2. 2. 1 不切實(shí)際的鼓吹已造成不少惡果

正如文獻(xiàn)[1]介紹，我國(guó)在廢水深度處理上，在并不了解歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家實(shí)用技術(shù)的情況下，就狂吹亂上反滲透技術(shù)，結(jié)果造成很大損失，而獲利的只有瘋賺中國(guó)人錢的美國(guó)膜制造商。同樣，在節(jié)約清潔用水方面，在不了解什么才是最科學(xué)實(shí)用的方法時(shí)，就只知道鼓吹多級(jí)逆流漂洗與噴淋清洗。

筆者[2]已指出過(guò)這些方法在工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用上所存在的不少問(wèn)題，而目前最科學(xué)的是電導(dǎo)法自動(dòng)控水。

(1) 多級(jí)靜態(tài)逆流漂洗(多級(jí)回收)只適用于首級(jí)回收水能完全反摻以補(bǔ)充該工藝鍍液因蒸發(fā)量大而損失的少數(shù)場(chǎng)合。就在筆者撰寫此文的2012年3月9日上午，接到東莞一電鍍大公司的電話，稱他們以前對(duì)鍍鎳后不作回收時(shí)，廢水經(jīng)中和沉淀后尚能達(dá)標(biāo)，但在采用一級(jí)回收后，因回收水摻入鍍鎳液后剩余一部分，將多余的水排放時(shí)廢水中鎳濃度就上升，處理后反而超標(biāo)，即使用重金屬離子捕集劑DTCR處理還是不達(dá)標(biāo)，于是詢問(wèn)用硫化物沉淀如何。筆者向其分析了不達(dá)標(biāo)的原因，建議改中和沉淀為硫化物沉淀，并介紹了如何正確使用硫化物沉淀，以保證S2?不超標(biāo)，而又能將 Ni2+處理到檢測(cè)不出的程度，且可以極大降低處理成本。

(2) 噴淋清洗并不適用于所有工件。噴淋只適合于定型的簡(jiǎn)單工件清洗，并非“放之四海而皆準(zhǔn)”。原因是必須針對(duì)工件作噴頭的合理設(shè)計(jì)與布局，才能取得較好的清洗效果。對(duì)于非定型產(chǎn)品及有盲孔的難清洗件，至少要噴淋加浸洗才行。

(3) 三級(jí)動(dòng)態(tài)逆流漂洗(有的工藝還要求一級(jí)回收)占地寬，生產(chǎn)線拉得很長(zhǎng)，增加了投資，降低了生產(chǎn)效率，而且在手工作業(yè)時(shí)會(huì)大大增加勞動(dòng)強(qiáng)度而受到操作者的抵制。我國(guó)電鍍界鼓吹多級(jí)逆流漂洗的時(shí)間更長(zhǎng)，更為可怕的是這種鼓吹已誤導(dǎo)了不少?zèng)Q策者，有些地方甚至將多級(jí)逆流漂洗作為清潔生產(chǎn)驗(yàn)收要求。

寧波市環(huán)保局是率先對(duì)電鍍節(jié)約清潔用水提出硬性指標(biāo)的執(zhí)法部門。寧波電鍍協(xié)會(huì)同仁希筆者將1988年所獲國(guó)家專利的電導(dǎo)節(jié)水器進(jìn)行改進(jìn)后投入工業(yè)化生產(chǎn)并加以推廣[3]。在花了8個(gè)多月時(shí)間與不少經(jīng)濟(jì)投入而實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)后，該技術(shù)在寧波地區(qū)的推廣效果卻并不好。后來(lái)終于明白了個(gè)中原因：寧波地區(qū)的電鍍廠必須進(jìn)入工業(yè)園區(qū)，但工業(yè)園區(qū)規(guī)定了入園區(qū)者必須采用多級(jí)逆流漂洗或噴淋清洗，前些年的老自動(dòng)線在兩三年前都顧不得其缺點(diǎn)，已投巨資作了重新布局和改造。

筆者后悔早幾年未宣傳介紹發(fā)達(dá)國(guó)家早在上世紀(jì)70年代末就開(kāi)始推廣應(yīng)用的電導(dǎo)控水技術(shù)，否則也不至于形成如今這種既浪費(fèi)又被動(dòng)的局面。

2. 2. 2 再談電導(dǎo)自動(dòng)控水的應(yīng)用

2. 2. 2. 1 最適于單槽清洗

試驗(yàn)與應(yīng)用證明，采用單槽清洗時(shí)，電導(dǎo)控水的節(jié)水率可達(dá)50% ～ 80%。

2. 2. 2. 2 在二級(jí)動(dòng)態(tài)逆流漂洗中的應(yīng)用效果

節(jié)水率達(dá) 30%，可以做到比三級(jí)動(dòng)態(tài)逆流漂洗更好的節(jié)水效果。

2. 2. 2. 3 多級(jí)動(dòng)態(tài)逆流漂洗存在的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題

多級(jí)動(dòng)態(tài)逆流漂洗一般采用三級(jí)已足夠。實(shí)地考察寧波工業(yè)園區(qū)時(shí)發(fā)現(xiàn)，小件全自動(dòng)線采用三級(jí)為主，少數(shù)手工作業(yè)采用二級(jí)。筆者認(rèn)為，即使采用三級(jí)動(dòng)態(tài)逆流漂洗也未必能達(dá)到 GB 21900–2008《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)單位產(chǎn)品基準(zhǔn)排水量的要求以及2012年政府新提出的逐步達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家水資源利用率的更高要求。有些問(wèn)題還需從更深層次進(jìn)行認(rèn)真探討。

(1) 末級(jí)清洗到底開(kāi)多大供水量為宜？動(dòng)態(tài)逆流漂洗是從末級(jí)清洗槽供水的。清洗的最終效果取決于末級(jí)清洗水的清潔程度。如果一味注重節(jié)水，將供水量開(kāi)得過(guò)小，一旦清洗不干凈，就會(huì)造成工藝液的相互污染；如果水量供應(yīng)過(guò)大，又會(huì)造成水的浪費(fèi)，降低節(jié)水效果。對(duì)于非定型產(chǎn)品而言，供水量更難掌握。

(2) 手工控制具有隨意性。對(duì)于末級(jí)供水量，當(dāng)缺乏監(jiān)控設(shè)備時(shí)，末級(jí)供水量的閥門由操作工人控制，很難保證恰到好處，經(jīng)常出現(xiàn)長(zhǎng)流水現(xiàn)象。

2. 2. 2. 4 動(dòng)態(tài)逆流漂洗情況下電導(dǎo)控水的再應(yīng)用

本來(lái)，逆流漂洗在工業(yè)化生產(chǎn)中存在許多問(wèn)題，故發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)用并不廣。但多年來(lái)國(guó)內(nèi)鼓吹太多，“謠言也成為真理”，而寧波等地區(qū)的工業(yè)園區(qū)甚至要求強(qiáng)制性采用。面對(duì)國(guó)家即將實(shí)行的最嚴(yán)厲水資源管理政策，而目前我國(guó)電鍍廢水回用又無(wú)實(shí)用技術(shù)，因此電鍍用水形勢(shì)及減排壓力空前嚴(yán)峻。

電鍍節(jié)水必須從點(diǎn)滴做起。在二級(jí)或三級(jí)動(dòng)態(tài)逆流漂洗的末級(jí)供水上若能再投資一點(diǎn)，加裝電導(dǎo)自動(dòng)控水器，則既能保證清洗效果，又能杜絕手工開(kāi)水的隨意性及可能出現(xiàn)的長(zhǎng)流水現(xiàn)象，并且對(duì)定型與非定型電鍍產(chǎn)品都具有進(jìn)一步節(jié)水的效果[4]。試驗(yàn)證明，在動(dòng)態(tài)逆流漂洗末級(jí)清洗槽加上電導(dǎo)控水，可能出現(xiàn)以下情況：當(dāng)末級(jí)供水的停供水時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，第一級(jí)(或第二級(jí))清洗水不斷地被帶入末級(jí)，前級(jí)水位可能下降很多。對(duì)此，筆者在設(shè)計(jì)WDD-2型電導(dǎo)控水器時(shí)已考慮到：只要控水器具有高的靈敏度，供水的電磁閥開(kāi)關(guān)頻繁一點(diǎn)，就能克服上述問(wèn)題。筆者采用了 2點(diǎn)措施：第一、每臺(tái)控水器在出廠測(cè)試時(shí)都將測(cè)控靈敏度調(diào)得很高；第二、產(chǎn)品使用說(shuō)明書上詳細(xì)介紹了如何通過(guò)精細(xì)預(yù)置來(lái)進(jìn)一步提高測(cè)控靈敏度的方法。

3 結(jié)語(yǔ)

基于水資源十分短缺的現(xiàn)狀，我國(guó)將實(shí)施最嚴(yán)厲的水資源管控政策，形成不單是環(huán)保部門的多部門齊抓共管節(jié)水減排的局面，電鍍廠點(diǎn)必將面臨更加嚴(yán)峻的、關(guān)系生死存亡的用水問(wèn)題。要吸取過(guò)去聽(tīng)信鼓吹的多方面教訓(xùn)，堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀。

文獻(xiàn)[1]介紹，在歐洲90%采用線邊小型離子交換設(shè)備來(lái)節(jié)水減排。如何學(xué)習(xí)其先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，則需要我國(guó)電鍍與環(huán)保設(shè)備廠通過(guò)引進(jìn)、消化吸收、再創(chuàng)新來(lái)抓緊開(kāi)發(fā)。

[1] 李峰, 吳欲, 胡如南. 我國(guó)電鍍廢水處理回用的現(xiàn)狀及探討[J]. 電鍍與精飾, 2011, 33 (10): 17-20, 30.

[2] 袁詩(shī)璞. 電鍍清洗用水采用電導(dǎo)自控的必要、原理與困難[J]. 電鍍與涂飾, 2011, 30 (6): 42-45.

[3] 袁詩(shī)璞. 電導(dǎo)控水器的研制與模擬節(jié)水試驗(yàn)[J]. 電鍍與涂飾, 2012, 31 (1): 50-54.

[4] 袁詩(shī)璞. WDD-2型電導(dǎo)控水器答疑[J]. 電鍍與涂飾, 2012, 31 (9): 51-53.

Current status of water usage in electroplating industry and water-saving measures //

YUAN Shi-pu

The policy document on implementing the most stringent water resources management system produced by the State Council of China was briefly introduced. It is believed that the water usage especially the utilization of underground water in electroplating industry must be strictly limited. The key to save water and reduce emission in electroplating industry is the conservation of cleaning water. It is recommended to scientifically and pragmatically apply the conductivity water control technology to water saving.

electroplating; cleaning; underground water; countercurrent rinsing; sprinkling; conductivity water control

TQ153; TG178

B

1004 – 227X (2012) 11 – 0050 – 03

2012–03–23

袁詩(shī)璞（1944–），男，四川成都人，本科學(xué)歷，高級(jí)工程師，成都表面處理研究會(huì)秘書長(zhǎng)，成都表面工程行業(yè)協(xié)會(huì)學(xué)術(shù)專業(yè)委員會(huì)主任。長(zhǎng)期從事電鍍技術(shù)工作，有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

作者聯(lián)系方式：(Tel) 028–87423973。

[ 編輯：溫靖邦 ]