镀镍废水资源化项目经济与环境效益分析

来源：中国电镀网

2011-07-04    

镀镍废水资源化项目经济与环境效益分析

由上海轻工业研究所开发的镀镍废水资源化技术在上海市电镀协会的支持下以创新的商业模式在电镀行业推广。作为清洁生产的无、低费方案，镀镍废水回收利用取得的环境和经济效益是显著的。为了便于电镀企业对该项目所能取得的经济和环境效益有一个较为明晰的认识，本文站在电镀企业的角度进行具体分析，以供大家参考。

1.技术概述

根据不同企业的实际情况镀镍废水资源化技术的应用大致可以分为直接回收、间接回收和达标排放三类。

1.1直接循环回收法

直接循环回收是目前使用最多的方法，其工艺流程如图1所示。

直接循环回收法示意图

该方法的优点是设备安装方便，操作简单。缺点是需要补充部分新鲜水，以防止盐分积累而影响镀件清洗效果，节水率随补水量的增加而减少。根据大多数用户的使用情况来看节水率达到70%左右，溢流排放水的镍离子浓度降低90%是完全可能的。

1.2间接回收法

间接回收法是指镀镍废水经过回收设备处理后净化的水不直接返回镀镍漂洗槽循环回用，而是间接回用于其它工位的镀件清洗，如镀前活化清洗，除油、除锈清洗等。间接法的优点有三个：一是，镀镍废水设备处理后的净化水可以100%回用于这些清洗要求相对较低的工序，全部或部分替代原来的清洗水，水的回用率高；二是，经处理后的废水中镍离子的去除率一般可以达到99%以上，镍的回收率高，有利于废水回用和达标；三是，可以将多条生产线的镀镍废水汇集后集中处理，有利于管理，有利于提高设备利用率。间接回收法的主要缺点是设备管路安装比直接回收法略复杂，设备运行管理中需要注意水量平衡。图2是间接回收法的工艺流程图。

设高位槽的间接回收法示意图

如果只有一条生产线，也可以省去高位槽直接送到需要用水的清洗槽，如图3所示。

省去高位槽的间接回收法示意图

1.3达标排放法

对于某些电镀企业暂时不考虑回用废水，而将达标排放作为主要目的，可以采用图4方案。镀镍废水处理后排放废水的镍离子可以达到排放标准。虽然废水没有得到利用，但是保证废水达标对于企业和环境也是很有价值的。

达标排放法流程示意图

2.商业模式概述

创新的商业模式为创新的技术铺就了走向市场的通路。镀镍废水资源化项目的商务模式要点归纳为：

☆安装于电镀企业的镀镍废水回收设备由轻工所投资，电镀企业不需要出资；

☆设备安装、维修保养服务和镍离子吸附载体的运输由轻工所负责，电镀企业不需为此付出成本；

☆使用设备的电镀企业向轻工所支付一定金额的服务费，目前标准为每套设备每月360元（按年支付）；

☆通过设备使用，节约自来水、降低废水处理成本、达标排放和清洁生产所得的利益归设备使用单位；

☆镍提取、提纯设备由轻工所投资，回收金属镍所得的利益归轻工所；

☆当金属镍市场价达到或高于16万元/吨时，向设备使用单位反馈部分回收和提取金属镍的收益；

3.经济效益分析

3.1经济效益测算的条件设定

设定以下条件作为经济分析的基本条件，如果不符合企业情况可以按实调整。这些条件设定的原则是不满打满算，留有余地，防止得出过于乐观的数据。

☆每天工作12小时，每月工作22天；

☆用水成本10元/吨（自来水+废水处理费）；

☆每套设备每月的用电成本118.8元

(水泵功率0.45千瓦，耗电118.8度/月，电费按1元/度计)；

☆服务费支出每月360元；

☆设备的废水平均处理能力设为1m3/h（实际最大能力为1.5m3/h以上）直接回收法的废水回收率为50%，(实际最高可达70%以上)，每小时节水0.5m3。间接回收法的废水回用率100%，每小时节水1m3。

3.2直接循环回收法经济效益

按照以上设定的条件，直接循环回收法每年可以节水1320吨，获得经济效益10080元。计算依据如下：

月节水量=0.5吨/小时×12小时/天×22天/月=132（吨/月）

年节水=132（吨/月）×12（月/年）=1584（吨/年）

月节水减支：1320元……132（吨/月）×10（元/吨）

月电费支出：-118.8元月服务费支出：-360元

月经济效益=841.2元≈840元

年经济效益=840（元/月）×12（月/年）=10080（元/年）

3.3间接回收法经济效益

按照以上设定的条件，直接循环回收法每年可以节水2640吨，获得经济效益25920元。计算依据如下：

元/月）×12（月/年）=25920元

3.4达标排放法经济效益

达标排放方案不是以节约水为目的，不能计算节约水的效益，但是该方法对于节约废水处理成本也是非常有利的。经设备处理后废水中的镍离子已经达到排放标准，所以不必要为镍离子的处理投加大量氢氧化钠（为了镍离子达标往往要把pH值调节到11左右，碱的消耗量非常大）。如果镍离子达标的废水不与其它废水混合处理而是直接排到废水排放终端，设备使用单位可以根据自己的实际废水处理成本和废水量计算出因镀镍废水回收设备使用而带来的经济效益。以下举一个例子。

假设某企业原采用化学沉淀法处理镀镍废水，处理的成本为5元/吨，废水量为每天8吨，每天工作10小时，使用镀镍废水回收设备一套，废水处理后镍离子达标，直接与其它处理后达标的废水在总排放口汇合排放。根据这些条件可以计算出该企业每年可以节约废水处理成本5052元

月废水处理量=8吨/天×22天/月=176（吨/月）

月废水处理减支：880元……176（吨/月）×5（元/吨）

月电费支出：-99元……0.45千瓦×10小时/天×22天/月

月服务费支出：-360元

月经济效益=421元

年经济效益=421（元/月）×12（月/年）=5052元

4.环境效益分析

4.1污染物削减，达标排放

镀镍废水资源化给企业带来的环境效益虽然无法用金钱衡量，但在某种程度上其意义远远大于经济效益。电镀废水中镍离子是一项排放限制严格容易超标的污染物，为了达标不仅需要付出较高的成本，而且还会给其它金属离子的处理带来不利影响。面对新颁布的废水排放标准电镀企业都面临新的考验，废水达标与否将关系到企业的生存与发展。

镀镍废水资源化项目的推广应用为电镀企业提供了既能获得经济效益又能获得环境效益的手段。直接回收法可以减少70%左右的镀镍废水，而且镍离子浓度可以降低90%以上，废水处理负荷减轻，达标可靠性提高。间接回收法可以使100%的镀镍废水得到回用，不直接排放，镍离子的浓度降低99%以上，浓度达到新的电镀废水排放标准。

4.2清洁生产审核

根据《清洁生产促进法》的精神，电镀企业属于清洁生产重点审核对象，国家环保总局颁布的《清洁生产标准电镀行业》（HJ-T314-2006）明确规定了镀镍工艺的镍利用率标准（一级标准≥95%，二级标准≥92%，三级标准≥80%），新鲜水用水量标准（一级标准≤0.1t/m2，二级标准≤0.3t/m2，三级标准≤0.5t/m2）和镀件带出液污染物产生标准（一级标准≤0.3g/m2，二级标准≤0.6g/m2，三级标准≤0.71g/m2）。这些指标能否达到直接关系到电镀企业清洁生产审核的结果。镀镍废水资源化项目为达到清洁生产标准开辟了一条捷径，电镀企业在不需要设备固定资产投入的情况下实现节水减排的效果。在开展清洁生产活动过程中可以将镀镍废水资源化列入无低费方案，该方案实施所取得的效果对于达到审核标准有实质性的帮助。由轻工所回收的金属镍通过其它途径得到循环利用同样可以计入电镀企业的镍利用率，有利于提高该项指标的水平。镀镍废水经处理后回用于生产，用水量减少，有利于达到单位电镀面积新鲜水用量标准。镀镍废水中90~99%以上的镍离子被回收，废水末端处理前的镍离子总量显著降低，有利于达到镀件带出液污染物产生指标。总之，镀镍废水资源化项目可以全面帮助企业达到或超过清洁生产中与镀镍工艺有关的审核标准。

4.3资源循环利用

我国是一个镍资源缺乏的国家，需求量的50%以上依赖进口，而每年从电镀废水中流失的金属镍却有数千吨之巨。这些金属镍流入环境是严重的污染物，如果能回收则是新的资源。镀镍废水资源化项目正是通过积少成多，把众多电镀企业废水中的镍聚集起来，在为电镀企业创造经济和环境效益的同时将污染环境的金属镍转化为可以重新利用的镍产品，为缓解我国镍资源的紧缺局面做出贡献。

通过以上分析可以看到镀镍废水资源化项目对于企业、对于环境、对于资源的循环利用都有积极地作用，因此可以充满信心地说建立在多方共赢基础上的该项目具有广阔的前景。