深圳电镀行业六价铬产排污系数研究*

高静思，张冬逢，朱 佳*，刘研萍

（1.深圳职业技术学院 城市水良性循环利用工程技术开发中心，广东 深圳 518055；2.北京化工大学 化学工程学院，北京 100029）

深圳电镀行业六价铬产排污系数研究*

高静思1，张冬逢2，朱 佳1*，刘研萍2

（1.深圳职业技术学院 城市水良性循环利用工程技术开发中心，广东 深圳 518055；2.北京化工大学 化学工程学院，北京 100029）

根据深圳市环境统计数据和工业废水数据中的典型电镀企业，划分了电镀行业六价铬的6种四同组合，通过产排污数据分析计算得出了每种四同组合的产排污系数．历史监测数据和实测数据验证校核，证明了该产排污系数的科学性和合理性．六价铬产排污系数的完善能够为建立电镀行业重金属核查核算体系提供重要依据，同时对涉重金属行业六价铬的总量控制具有重要的实际意义．

六价铬；产排污系数；电镀；四同组合

六价铬[Cr()Ⅵ]是我国金属产业产生的典型污染物，毒性大、致癌致畸变作用强，属于国家重点控制的五大重金属污染物之一[1]．电镀、表面处理等金属制品业是六价铬污染的主要贡献者，其六价铬污染产生的排放量占总量的59%[2]．核算六价铬的产排污量是摸清我国电镀行业六价铬产生和排放状况的关键手段，而产排污系数法核算六价铬的产排污量是目前最具代表性的方法之一．

产排污系数核算是全国污染源普查工作的核心内容之一，也是决定普查成果科学性、有效性的关键[3]．然而，目前国家《产排污手册》第九分册中关于电镀行业镀铬件中六价铬的产污系数和排污系数分别只有一个，而且不分规模、不分原料、不分生产工艺、不分产品，计算误差较大，难以准确核算各类电镀企业的产排污量．因此，有必要对电镀企业进行四同组合划分（同一类产品、同一种原料、同一种工艺、同一生产规模），针对每个四同组合建立产排污系数，进而应用于电镀行业六价铬产排污量核算，完善我国电镀行业重金属核查核算体系的同时，为电镀行业的重金属总量控制提供技术支撑．

1 研究方法

1.1 研究对象

深圳市目前有超过400家电镀企业，是国内典型的电镀集中区之一．本文以深圳市作为研究地区，根据其电镀企业分布情况选择电镀企业相对集中的宝安区和坪山新区作为典型研究区域．收集整理了2010-2012深圳工业废水数据和环境统计数据，通过对大量电镀企业的数据进行分析，划分了六价铬排放电镀企业四同组合，计算六价铬产排污系数，然后根据深圳市污染源历史监测数据和深圳市典型电镀企业的现场实测数据，对计算所得产排污系数进行验证校核．

1.2 关键研究节点分析

镀铬过程中产生的含铬废水以及铬酸雾中都含有六价铬，目前，只考虑废水中六价铬，镀铬的工艺流程如图1所示．含铬废水经过含铬池、破铬池、综合池，最后流向排放口．本文研究主要针对产污节点和排污节点，产污节点是含铬池，排污节点是排放口．

图1 六价铬产排污节点分析

1.3 样品采集与分析

综合考虑地域、现场环境、企业工作时间等条件，在深圳市龙岗区某电镀企业进行批次采样，在主要产排污节点（含铬池和排放口）取样，记录好采样点周边的环境信息．采集样品时，避免大颗粒状悬浮物，装入密封的采样品种，带回实验室测样分析．

样品中六价铬的含量采用二苯碳酰二肼分光光度法测定，测定方法参照《水和废水监测分析方法》（第四版），分析所用试剂均为优级纯，所用水均为超纯水．所有样品共设置2个平行样，平行样的相对误差小于10%，同时进行空白试验．

2 六价铬产排污系数的计算

2.1 四同组合划分

深圳市电镀行业生产原料、产品比较复杂，生产工艺种类也较多，为使所核算的产排污系数能够覆盖行业全部企业，合理进行四同组合划分非常必要．原则上，四同组合需要根据产品、原料、生产工艺和生产规模4个因素进行划分．由于电镀企业规模参差不齐，日用水量低的约为58m3，高的达207487m3．为准确划分生产规模，本文特别选取典型的大、中、小电镀企业开展研究分析生产规模对六价铬产排污量的影响，结果如图2所示，可以看出，3种规模单位原料产生的产污量相差不大，两者之间的相对误差均低于20%，因此，在具体的四同组合划分中不再考虑规模的影响．

通过电镀企业资料和历史数据分析，将镀铬电镀企业按产品、生产原料和工艺划分为6个四同组合，见表1．

2.2 六价铬产排污系数的计算

污染物产排污系数(简称产排污系数)是指在典型工况生产条件下，生产单位产品（使用单位原料）所产生或排放的污染物量[4]．由于电镀产品种类较多，单位不统一，而且不能转换成同一单位，故本文用主要重金属原料使用量计算产排污系数．污染物产排污系数的计算公式[5]如下：

式中：O产为某种污染物产生量；G产为某种污染产污系数；O排为某种污染物排放量；G排为某种污染排污系数；P为年主要重金属原料使用量．

图2 不同规模电镀企业产污量

表1 电镀行业镀铬四同组合

根据深圳市2012年电镀企业环境统计数据中的代表性电镀企业分别计算六价铬每种四同组合的产排污系数，每种四同组合选择2家电镀企业作为平行样，根据公式（1）和公式（2）分别计算产污系数和排污系数，结果见表2．

表2 六价铬产排污系数

3 产排污系数的验证校核

3.1 历史监测数据验证校核产排污系数

根据现有的深圳市工业污染源监测数据，选择代表性的电镀企业数据，每个四同组合选取2个平行样来验证校核电镀行业六价铬的产排污系数，结果见表3．

图3为验证企业实际产污量与计算产污量的对比图，可以看出，实际产污量与计算产污量的误差都小于9%，证明了产污系数的科学性和代表性；图4为验证企业实际排污量与计算排污量的对比图，虽然其中个别误差相对较大，但仍小于20%，经咨询涉重金属行业权威专家，该误差在可接受范围内．

3.2 实测数据验证校核产排污系数

综合考虑深圳市龙岗区某电镀企业的生产工艺、原料以及产品等条件，该电镀企业属于序号为6的四同组合，根据本文所得产排污系数计算该企业产排污量，结果见表4．

由表4看出，根据本文所得产排污系数计算的产污量和排污量分别为337.69kg/t和7.21kg/t，而实际产污量和排污量为399.4kg/t和6.72kg/t，两者对比如图5所示．

图3 历史监测数据的实际产污量与计算产污量比较

图4 历史监测数据的实际排污量与计算排污量比较

表3 历史监测数据核算产排污系数

表4 计算产排污量

图5 实测数据的实际产（排）污量与计算产（排）污量比较

由图5可知，根据实测数据四同组合序号6的实际产污量和计算产污量的误差为15.45%，实际排污量和计算的排污量的误差为6.80%，进一步说明了六价铬的产排污系数是具有实际应用价值的．

4 结 论

1）将镀铬电镀企业划分为6组四同组合，并根据历史统计数据计算获得了每组四同组合的产排污系数．通过典型企业历史监测数据和现场实测数据验证，证明所获得六价铬产排污系数误差均在20%以内，能够应用于实际电镀行业六价铬产排污量的核算．

2）六价铬产排污系数的确定，可为电镀行业重金属产排污量的计算提供重要的技术支撑，同时也为完善电镀行业重金属核查核算体系打下了坚实的基础．

3）研究表明，应用统计分析方法获得电镀行业重金属产排污系数的方法是可行的，有必要继续开展工作完善其它重金属的产排污系数，为我国电镀行业的重金属总量控制提供支持．

[1] 王谦．电镀行业六价铬污染防治最佳可行技术评估的研究[D]．南京大学，2013．

[2] Saha R, Nandi R, Saha B. Sources and toxicity of hexavalent chromium[J]．Journal of Coordination Chemistry, 2011，64（10）：1782-1806．

[3] 中国环境科学研究院．第一次全国污染源普查工业污染源产排污系数核算技术指南[R]．2007．

[4] 易坚，杨晓松．铅锌冶炼行业产排污系数核算及应用[J]．有色金属，2008，60（3）：124-128．

[5] 《产排污系数》第九分册．http://www.docin.com/ p-507421828.html:5-8．

Pollutants Production and Blowdown Coefficient of Hexavalent Chromium in Electroplating Industry in Shenzhen

GAO jingsi1, ZHANG dongfeng2, ZHU jia1*, LIU yanping2

（1. The Engineering Technology Development Center of Urban Water Recycling, Shenzhen polytechnic, Shenzhen, Guangdong 518055; 2. College of Chemical Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China）

Based on the statistics and industrial wastewater data of typical electroplating enterprises in Shenzhen, these enterprises are divided into six kinds of four combinations of hexavalent chromium, and pollutants production and blow down coefficient of each combination is acquired. Based on previous monitoring data and the measured data, the pollutants production and blowdown coefficient is checked and verified. The improvement on pollutants production and blowdown coefficient of hexavalent chromium is vital for developing heavy metal checking and measuring system. Meanwhile, the study is of great practical significance for control of total amount of hexavalent chromium in industries dealing with heavy metals.

hexavalent chromium; pollutants production and blowdown coefficient; electroplating; four combinations

X781

A

1672-0318（2015）01-0039-04

10.13899/j.cnki.szptxb.2015·01, 008

2014-07-10

*项目来源：国家环保公益性行业科研专项基金资助项目（2012A112）

高静思（1984-），硕士研究生，工程师，研究方向：水污染治理与水体修复．

*通讯作者：朱佳，副教授，研究方向为给水处理及工业废水处理，zhujia65@163.com．