电镀园区清洁生产案例分析
2023-10-13周卫
周 卫
(1.嘉兴嘉洁环保科技咨询有限公司,浙江嘉兴 31400;2.嘉兴市众力安全技术有限公司,浙江嘉兴 314000)
我国是一个电镀大国,电镀不仅是传统工业产业链中的重要加工环节,也是高端装备制造业、先进信息技术行业等新兴领域的重要配套环节。电镀工业的发展对促进现代工业的发展起到了一定的推动作用,但是电镀生产过程产生的废水、废气、废渣及有毒有害污染物较多,如果不加以治理,将会对环境造成严重的污染[1]。早期的电镀企业普遍规模小、较分散,生产工艺水平低下,环保治理措施不到位,同时受到企业发展水平和人员素质的影响,使得电镀企业的经营管理水平参差不一,经济效益不佳,污染治理效果不明显,最终导致电镀行业发展受到较大影响。为改善此种状况,促进电镀行业健康发展,国家开始引导电镀企业逐步向产业化、集聚化方向发展,将分散的电镀企业引向工业园区集聚,实施电镀行业集中管理,统一治理。可无论是单个的电镀企业还是电镀园区,要想持续发展,环保问题永远是管理的重中之重。而清洁生产作为一种新的创造性理念,从源头削减污染,将整体预防的环境战略应用于生产过程、产品和服务中,减少人类和环境的风险,提高生态效率和能源效率,多年来已成为环境保护的重要组成部分。因此,近年多地政府大力推行电镀行业清洁生产,旨在通过实施清洁生产,实现减污增效,节能减排,从而提升行业的整体水平,实现电镀行业的健康发展。经过多年的实践表明,清洁生产在电镀废水治理、废气治理、固废减量化、重金属排放减量化方面取得了较好效果。
电镀园区与电镀企业相比,环境压力更大,因此,实施清洁生产更有必要。特别是2021年,国家发改委发布《“十四五”全国清洁生产推行方案》通知,明确提出对“电镀”等重点行业实施“清洁低碳改造”,通过对重点行业实施“一行一策”绿色转型升级,加快园区实施节能、节材、减污、降碳等系统性清洁生产改造,以实现园区低碳清洁绿色化发展。
1 企业案例
园区审核不是简单地复制,除了遵循清洁生产审核固有的“7个阶段35个步骤”的传统流程外,还应在审核中积极探索,努力创新,创建新型系统化、专业化、高效率的审核模式。本文通过对某电镀园区实施清洁生产的过程和特点进行总结分析,并提出建议和对策。
1.1 企业概况
此次审核的某电镀园区占地100 0000余m2,拥有镀锌、镀铜、镀镍、镀铬等多个电镀品种,合计约50家企业、85条生产线,设计产能3 146万m2/a[2]。
1.2 企业清洁生产水平现状
按照《清洁生产审核办法》的要求,在预评估阶段通过对园区现状进行分析,得出该园区的产排污情况及处置现状。据统计,该园区年产废水约34.79万t,其中生产废水32.79万t,生活废水2万t。园区建有一套公用污水处理系统对废水进行统一处理,生产废水主要有含铬废水、含镍废水、铜氰废水、含锌废水和综合废水等不同种类。其中含铬废水采取“还原沉淀法”进行处理;含镍废水采取“中和沉淀法”进行处理;铜氰废水采取“雾化法”进行处理,满足“分质分流”的处理原则。各特征废水先行处理达标后再与其他废水汇合后采用“加药反应+生化+沉淀”的方式进行处理,出水水质能满足GB 21900—2008《电镀污染物排放标准》要求,满足分质分流的方式处理。生产废气主要有硫酸雾、铬酸雾、盐酸雾、硝酸雾、氰化氢等。生产废气采取各企业分别处理,园区统一考核的方式。其中硫酸雾、盐酸雾,硝酸雾主要采取碱喷淋的方式进行处理,铬酸雾采取铬酸回收+碱喷淋的方式进行处理,氰化氢采取次氯酸钠+碱喷淋的方式进行处理,处理后的盐酸雾、铬酸雾、硫酸雾、氮氧化物和氰化氢废气排放满足GB 21900—2008《电镀污染物排放标准》规定的大气污染物排放限值要求,其他废气排放也满足GB 16297—1996《大气污染物综合排放标准》新污染源二级标准要求。电镀园区固体废物种类较多,由公司统一进行处置,主要有电镀废液、电镀污泥、电镀槽渣、其他废物(塑料)、废酸、废油、废石棉及生活垃圾。其中电镀废液、电镀污泥、电镀槽渣、废油、废酸、废石棉、其他废物(塑料)属于危险固废,已委托有资质单位进行处置;其余一般固废,则采用外卖综合利用的方式进行处置,各种固废均得到妥善处理,能GB 18599—2020《一般工业固体废物贮存和填埋污染控制标准》、GB 18597—2023《危险废物贮存污染控制标准》的要求;依据产排污现状及历年环境检测报告数据,园区“三废”管理基本能满足当地环保管理[3]。但是在原材料、能源、工艺、设备、过程控制、废物管理、产品、管理、员工素质等方面调查中,发现以下不足。
(1)通过对园区企业的计量器具配备调查发现,大部分园区企业水、电、蒸汽的三级计量器具配备不完善,不能满足GB/T 17167—2006《用能单位能源计量器具配备和管理通则》要求,不利于生产统计和细化考核。
(2)通过对园区企业的生产设备和公用设备进行调查发现,园区企业仍有部分设备不能满足现行能效标准的要求,属于淘汰设备。
(3)电镀污泥属于危废,需委托有资质单位处理。由于园区规模较大,导致污泥产生量大,因而产生较大的委托处置费用。为节约成本,公司采用了燃煤回转窑的工艺来烘干污泥,可减轻污泥重量,减少堆放空间并能降低处置费用;但根据大气污染防治要求,燃煤回转窑已需淘汰,因此,必须寻找替代方法对污泥进行减量化处理。
(4)园区部分企业由于建厂时间长,企业管理不规范,存在“跑、冒、滴、漏”,现场环境较差。
(5)园区部分企业虽然建立了维护保养制度,但日常执行较差,导致蒸汽管道保温层脱落没有被及时发现,存在能源浪费现象。
(6)电镀企业由于生产的特殊性,现场腐蚀较大,而园区部分企业由于疏于对生产线的日常防护,导致现场电镀线锈蚀严重。
(7)废气治理一直是电镀生产环保管理的重点,也是一个难点。经现场调查发现,目前园区企业的废气治理普遍采取点对点吸风方式,虽然采取了一些密封的方式,如安装塑料隔帘或者是玻璃门隔开,但是仍然存在部分废气不能完全吸收处理,不能满足废气“全封闭、全监管、全处理”的要求。
1.3 确定审核重点和设置目标
审核重点是后续评估阶段和方案产生的关键。按照清洁生产审核办法的要求,审核重点主要从以下方面考虑:污染大、能耗大的环节和部位;资源利用率低和环境及公众压力大的部位;有明显的清洁生产机会的部位[4]。根据这些原则,小组成员在审核中通过现场走访、查阅资料、计算分析,对园区各企业的能耗和污染物排放进行排名,确定了园区能耗高、污染重、碳排放大的企业,将其确定为重点企业,并充分考虑预评估发现的园区企业存在的问题,最终选定废气治理、电镀污泥减量化处置,以及淘汰落后设备作为本次审核的重点,并关注重点企业的节能减排。审核重点确定后,结合当地政府清洁生产审核的相关规定及企业现状,遵循国家和地方相关法律、法规的相关要求,设置了万元工业增加值能耗、单位产品能耗、重点企业单位产品废水产生量、重点单位产品废气排放量的审核目标,认真落实各项审核工作,实现清洁生产、节能降耗、减污增效的目的,见表1。
表1 清洁生产目标
1.4 评估
评估阶段主要通过对审核重点的物料和能资源的实测数据进行平衡分析,找到问题产生的原因并形成方案。电镀行业的“物料平衡”非常重要,因为涉及重金属的输入输出,能反映各种金属的综合利用率,以及重金属在镀件、废水、污泥等的分布,通过结果可分析损失产生的原因及可采用的对策。
能资源平衡除了分析重点企业的能源消耗和利用情况外,还从园区整体方面对能源的梯级利用、智慧能源建设、光伏发电、能效对标等方面分析了园区的能源利用状况。结合行业清洁生产评价指标体系要求及预评估阶段对原材料等8个方面的分析,找到存在问题的产生原因主要有。
(1)园区企业对计量器具的标准理解不透彻,导致三级计量欠缺。
(2)园区对新标准、新法规的宣传不到位,导致园区企业对新的法规、规范的学习不及时,使得企业对部分设备能效水平已经不能满足新标的要求并不知晓,导致在用设备还有少量淘汰设备存在。日常园区可通过现场培训、观看视频、利用园区公共信息平台进行宣传,充分调动园区企业的主动性、积极性。
(3)园区环保综合管理部门未及时将环保管理的新要求执行到位,没有及时将燃煤回转窑烘干电镀污泥淘汰。
(4)园区部分企业现场管理较差主要是企业不重视现场管理,只关注生产,不重视规范管理。
(5)园区部分企业的蒸汽管道保温层脱落主要是设备管理人员不重视设备日常的维护保养,需加大对设备人员的培训。
(6)园区部分企业电镀线锈蚀严重主要是企业不善于维护管理,认为生产线只要能正常生产即可,不重视电镀生产的特殊性。
(7)园区企业在废气治理中只满足于基本的达标排放,在废气的收集率方面还有欠缺,且未将废气治理新要求及时贯彻执行。
1.5 方案实施
方案产生主要是根据预评估、评估阶段的结果,确定审核重点的清洁生产方案,在分类汇总的基础上筛选确定出无低费以及中/高费方案,通过可行性分析,组织人力、物力实施,进而取得审核成果并进行巩固[4]。
按照以上要求,通过对问题产生原因及现场实际调查情况的分析,本次审核共产生14项无费或低费方案(投资5万元以下的方案),4项中/高费方案(投资大于5万以上的方案),方案主要涉及废气治理改造、电镀污泥减量化改造、淘汰设备更新、生产线更新、蒸汽保温层改造、部分生产线清洗水回用等方案。通过可行性分析,产生的方案经济效益和环境效益较好,符合入选的条件并组织实施。审核结束后,共投入资金1 529.06万元,可节电32.27万kWh/a,节汽520 t,减少新鲜水消耗8.06 万m3/a,减少废水排放6.85 万m3/a,增加收入120.36万元/a,清洁生产目标得以实现,园区清洁生产取得较好的经济效益、环保效益及社会效益。
2 结束语
电镀企业实施清洁生产审核以来,取得了较多的成果,如引进自动生产线,采用多级逆流清洗技术,在镀铬中用“三价铬”代替“六价铬”进行电镀,钢铁件采用无氰预镀铜工艺等,推动了电镀行业的健康持续发展。同样,电镀园区实施清洁生产,可为产业化、集聚化的电镀园区的绿色发展奠定基础,为实现碳排放和碳中和贡献力量,满足生态文明建设要求。
园区审核不是简单的复制,在审核中需以整体审核的模式开展工作,对园区企业进行梳理和分析,找到企业存在的关键共性问题和制约园区发展的瓶颈,确定审核重点,结合减污增效、绿色发展的新要求,提出先进有效的技术方案和建议,集中人力、物力和财力实施,节约审核成本,避免简单重复投入,提升审核质量,提高园区整体清洁生产水平,进一步提升清洁生产审核效能,切实发挥好清洁生产审核在协同推进减污降碳中的重要工具作用,为创建绿色低碳发展绿色园区奠定基础。同时,可结合排污许可证制度、环保双碳行动、绿色园区创建等环境管理制度,将排污许可、低碳经济、绿色制造与清洁生产审核紧密联系,形成有效制度合力,在节能减排的基础上,实现降碳与污染治理、环境改善协同推进,从而实现降碳减污、绿色发展的目标,推动园区可持续发展。