我国电镀用水形势及节水措施

袁诗璞

（成都市武候区晋阳巷2号会所花园A3–02–202，四川 成都 610045）

【发展论坛】

我国电镀用水形势及节水措施

袁诗璞

（成都市武候区晋阳巷2号会所花园A3–02–202，四川 成都 610045）

简单介绍了国务院关于实施最严格水资源管理制度的政策文件的出台情况，认为电镀行业用水(尤其是对地下水的利用)必将受到严格限制。指出电镀行业节水减排的重点在于节约清洁用水，主张科学务实地采用电导控水技术来节水。

电镀；清洗；地下水；逆流漂洗；喷淋；电导控水

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

1 我国开始实行“最严格水资源管理制度”

2012年2月16日在CCTV13上，国家水利部门负责人宣布了国务院已决定我国将实行“最严厉”的水资源利用管理使用措施，划了3条红线、提出4项原则性举措，要求分期使水资源利用率达到发达国家水平，废水排污量达到天然水体自净允许能力。指标将层层落实到各级政府，达不到的话，将对主要领导实行严格问责。

1. 1 工业用水将严加限制

我国人口众多，人均淡水资源原本就很少，但必须保证人畜用水，保证涉及粮食安全与菜篮子工程所需农业、牧业、养殖业等的用水，故节水主要在于减少工业用水。2月19日，CCTV13明确公布了2012年对工业企业的具体指标为：工业用水节水量5%，工业企业污水减排量5%。电镀作业既是用水大户也是排污大户，分配下来，定会高于不少其他工业部门，因为文献一再报道，我国电镀单位表面积的用水量是发达国家的5 ～ 10倍。电镀行业节水任务虽重，但潜力巨大。

1. 2 将严管地下水的开采

据统计，全国总用水量的75% ～ 80%采自地下水，每年超采量超过1万亿m3。

地面沉降与天坑、地裂等有密切关系，还会引发建筑物开裂、倾斜与倒塌，以及地下管网受损等次生灾害。地质专家提醒，一旦因地下水超采造成地面沉降，恢复期要超过100年。

因此，国家十部委正联合制定防地面沉降措施，首先要在全国各地设置地面沉降的监测装置。另外，专家已建议人大常委会对限采、禁采地下水进行立法，以法律手段逐步减少乃至最终杜绝对地下水的超采。笔者预计，只有在保人畜饮用水与农业抗旱用水等不得已情况下才会允许打深井开采地下水用。

1. 3 电镀对地下水的依存度很高

电镀厂一般用不起城镇自来水，地处边远地区的也无自来水供应。河水浊度高或受污染而达不到电镀用水对水质的高要求。因此，电镀多抽取地下水用。当电镀用水量大时，集中几点大量超采地下水，同样会出现地面下沉、天坑等问题，这对投巨资兴建的电镀工业园区会是一场灾难。

对于抽取地下水，预计将会加装水表，按表计量收取还会不断上涨的水资源费。已有专家建议采用“智能水表”。这种水表当流水量超过刷卡交费的核准用水量后，将自动断水，从而真正防止工业企业对地下水的超采。

总之，谁最先采用科学方法从节约点滴用水抓起，谁就会赢得先机，在因节水减排问题而形成的生存竞争中就容易立于不败之地。

2 电镀节水须讲求科学、深挖潜力

2. 1 电镀节水减排的难度很大

2. 1. 1 电镀对清洗水质要求很高

电镀的工序很多，清洗次数也很多，清洗水质要求往往又很高，稍有不慎就会造成工艺液的相互污染，导致故障频发、镀液处理频次增加，而处理镀液往往又带来新的污染。

【例1】氯离子含量大的水不能用于光亮酸铜的镀前清洗。

【例2】碱性锌酸盐镀锌液中的钙、镁杂质也有害，故有的要加入“水质净化剂”。

【例3】K+会增加亮镍层的脆性。若车间地坪等防渗漏处理不到位而导致所用的浅层地下水中含有少量氯化钾镀锌添加剂，在镀亮镍过程中可能造成镀层发雾，导致镀液报废。

2. 1. 2 重在节约清洁用水

2. 1. 2. 1 适应国家最严格的水资源管理政策

如前所述，2012年初国家已提出对水资源实施最严厉的管理政策，而认真收取采集地下水的水资源费以及实行限采、禁采地下水是重要举措。因此，采地下水用的电镀厂点所面临的形势十分严峻。

2. 1. 2. 2 我国并无适用的废水深度再处理技术装备

这几年国内狂吹乱上的反渗透法是欧美、日本等发达国家并不推崇的技术，而已花几十万甚至几百万上反渗透设备的现有80%都不经常使用，仅20%还硬起头皮在用。所谓“不经常”，恐怕指的就是验收当时应付检查，供人参观，以及需制备生产用纯水时才用一下。

因此，目前在未推行发达国家实用的废水深度再处理技术之前，尚不能寄希望于水在生产中大量回用。同时，不切实际地提出高回用水率的要求，无异于对电镀的扼杀。

2. 1. 2. 3 清洁用水费用将不断上涨，用量受限

国家将实行多部门齐抓共管的最严厉水资源管理政策，对电镀行业收取装表计量的地下水资源费指日可待。若再立法限采、禁采，则电镀用清洁水费会不断上升，届时至少地面沉降地区的电镀用水形势将十分严峻。不但发达地区，中西部地区的电镀企业都应具有用水的危机感，现在就应从节约点滴用水做起。

2. 2 再谈科学的节水方法

2. 2. 1 不切实际的鼓吹已造成不少恶果

正如文献[1]介绍，我国在废水深度处理上，在并不了解欧美等发达国家实用技术的情况下，就狂吹乱上反渗透技术，结果造成很大损失，而获利的只有疯赚中国人钱的美国膜制造商。同样，在节约清洁用水方面，在不了解什么才是最科学实用的方法时，就只知道鼓吹多级逆流漂洗与喷淋清洗。

笔者[2]已指出过这些方法在工业化生产应用上所存在的不少问题，而目前最科学的是电导法自动控水。

(1) 多级静态逆流漂洗(多级回收)只适用于首级回收水能完全反掺以补充该工艺镀液因蒸发量大而损失的少数场合。就在笔者撰写此文的2012年3月9日上午，接到东莞一电镀大公司的电话，称他们以前对镀镍后不作回收时，废水经中和沉淀后尚能达标，但在采用一级回收后，因回收水掺入镀镍液后剩余一部分，将多余的水排放时废水中镍浓度就上升，处理后反而超标，即使用重金属离子捕集剂DTCR处理还是不达标，于是询问用硫化物沉淀如何。笔者向其分析了不达标的原因，建议改中和沉淀为硫化物沉淀，并介绍了如何正确使用硫化物沉淀，以保证S2−不超标，而又能将 Ni2+处理到检测不出的程度，且可以极大降低处理成本。

(2) 喷淋清洗并不适用于所有工件。喷淋只适合于定型的简单工件清洗，并非“放之四海而皆准”。原因是必须针对工件作喷头的合理设计与布局，才能取得较好的清洗效果。对于非定型产品及有盲孔的难清洗件，至少要喷淋加浸洗才行。

(3) 三级动态逆流漂洗(有的工艺还要求一级回收)占地宽，生产线拉得很长，增加了投资，降低了生产效率，而且在手工作业时会大大增加劳动强度而受到操作者的抵制。我国电镀界鼓吹多级逆流漂洗的时间更长，更为可怕的是这种鼓吹已误导了不少决策者，有些地方甚至将多级逆流漂洗作为清洁生产验收要求。

宁波市环保局是率先对电镀节约清洁用水提出硬性指标的执法部门。宁波电镀协会同仁希笔者将1988年所获国家专利的电导节水器进行改进后投入工业化生产并加以推广[3]。在花了8个多月时间与不少经济投入而实现批量生产后，该技术在宁波地区的推广效果却并不好。后来终于明白了个中原因：宁波地区的电镀厂必须进入工业园区，但工业园区规定了入园区者必须采用多级逆流漂洗或喷淋清洗，前些年的老自动线在两三年前都顾不得其缺点，已投巨资作了重新布局和改造。

笔者后悔早几年未宣传介绍发达国家早在上世纪70年代末就开始推广应用的电导控水技术，否则也不至于形成如今这种既浪费又被动的局面。

2. 2. 2 再谈电导自动控水的应用

2. 2. 2. 1 最适于单槽清洗

试验与应用证明，采用单槽清洗时，电导控水的节水率可达50% ～ 80%。

2. 2. 2. 2 在二级动态逆流漂洗中的应用效果

节水率达 30%，可以做到比三级动态逆流漂洗更好的节水效果。

2. 2. 2. 3 多级动态逆流漂洗存在的现实问题

多级动态逆流漂洗一般采用三级已足够。实地考察宁波工业园区时发现，小件全自动线采用三级为主，少数手工作业采用二级。笔者认为，即使采用三级动态逆流漂洗也未必能达到 GB 21900–2008《电镀污染物排放标准》中对单位产品基准排水量的要求以及2012年政府新提出的逐步达到发达国家水资源利用率的更高要求。有些问题还需从更深层次进行认真探讨。

(1) 末级清洗到底开多大供水量为宜？动态逆流漂洗是从末级清洗槽供水的。清洗的最终效果取决于末级清洗水的清洁程度。如果一味注重节水，将供水量开得过小，一旦清洗不干净，就会造成工艺液的相互污染；如果水量供应过大，又会造成水的浪费，降低节水效果。对于非定型产品而言，供水量更难掌握。

(2) 手工控制具有随意性。对于末级供水量，当缺乏监控设备时，末级供水量的阀门由操作工人控制，很难保证恰到好处，经常出现长流水现象。

2. 2. 2. 4 动态逆流漂洗情况下电导控水的再应用

本来，逆流漂洗在工业化生产中存在许多问题，故发达国家应用并不广。但多年来国内鼓吹太多，“谣言也成为真理”，而宁波等地区的工业园区甚至要求强制性采用。面对国家即将实行的最严厉水资源管理政策，而目前我国电镀废水回用又无实用技术，因此电镀用水形势及减排压力空前严峻。

电镀节水必须从点滴做起。在二级或三级动态逆流漂洗的末级供水上若能再投资一点，加装电导自动控水器，则既能保证清洗效果，又能杜绝手工开水的随意性及可能出现的长流水现象，并且对定型与非定型电镀产品都具有进一步节水的效果[4]。试验证明，在动态逆流漂洗末级清洗槽加上电导控水，可能出现以下情况：当末级供水的停供水时间过长时，第一级(或第二级)清洗水不断地被带入末级，前级水位可能下降很多。对此，笔者在设计WDD-2型电导控水器时已考虑到：只要控水器具有高的灵敏度，供水的电磁阀开关频繁一点，就能克服上述问题。笔者采用了 2点措施：第一、每台控水器在出厂测试时都将测控灵敏度调得很高；第二、产品使用说明书上详细介绍了如何通过精细预置来进一步提高测控灵敏度的方法。

3 结语

基于水资源十分短缺的现状，我国将实施最严厉的水资源管控政策，形成不单是环保部门的多部门齐抓共管节水减排的局面，电镀厂点必将面临更加严峻的、关系生死存亡的用水问题。要吸取过去听信鼓吹的多方面教训，坚持科学发展观。

文献[1]介绍，在欧洲90%采用线边小型离子交换设备来节水减排。如何学习其先进技术和经验，则需要我国电镀与环保设备厂通过引进、消化吸收、再创新来抓紧开发。

[1] 李峰, 吴欲, 胡如南. 我国电镀废水处理回用的现状及探讨[J]. 电镀与精饰, 2011, 33 (10): 17-20, 30.

[2] 袁诗璞. 电镀清洗用水采用电导自控的必要、原理与困难[J]. 电镀与涂饰, 2011, 30 (6): 42-45.

[3] 袁诗璞. 电导控水器的研制与模拟节水试验[J]. 电镀与涂饰, 2012, 31 (1): 50-54.

[4] 袁诗璞. WDD-2型电导控水器答疑[J]. 电镀与涂饰, 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

袁诗璞（1944–），男，四川成都人，本科学历，高级工程师，成都表面处理研究会秘书长，成都表面工程行业协会学术专业委员会主任。长期从事电镀技术工作，有丰富的实践经验。

作者联系方式：(Tel) 028–87423973。

[ 编辑：温靖邦 ]