《电镀污染物排放标准》(GB 21900–2008)执行中遇到的问题与修改建议

《电镀污染物排放标准》(GB 21900–2008)执行中遇到的问题与修改建议

关键词：电镀行业； 污染物； 排放限值； 环境保护； 法规； 修订

电镀作为制造业的基础工艺之一，是高端技术和现代工业体系不可或缺的组成部分。 广泛应用于航空航天、电子通讯计算机、武器装备、石油化工、造船、五金工具和机械制造等领域。 该工艺有助于提高产品的耐腐蚀性、耐磨性和装饰性能，从而大大提高产品的附加值。 它常用于制备许多重要的机械零件和电子元件，如火箭燃烧室和飞机起落架等。 、炮筒、高密度集成电路等。因此，电镀行业在我国国民经济的发展中发挥着非常重要的作用。

改革开放后，大量国外厂商进入长三角、珠三角、环渤海湾等地区，我国电镀行业迅速发展。 目前，我国已成为电镀大国。 然而，电镀过程中使用了大量的酸、碱、重金属离子，甚至氰化物等剧毒化学物质，它们都会溶解在水中。 电镀过程中产生的废水如果直接排放，将会造成严重的水污染。 为了减少电镀废水对环境造成的污染，世界各国都制定了电镀污染物排放标准。 我国2008年颁布的《电镀污染物排放标准》（GB 21900-2008），对于促进环境保护、引导电镀行业向环境友好方向发展发挥了重要作用。

但该标准在实施过程中发现了一些不科学、可执行性不强的问题，不仅影响了环保政策的落实，也阻碍了工业企业的健康发展和升级。 随着科学技术的进步和实际生产经验的积累，适时修订本标准是全面提高我国环保水平、促进电镀企业高质量发展的迫切需要。

1 《电镀污染物排放标准》简介

GB 21900-2008适用于电镀企业和有电镀设施的企业。 规定了电镀水污染物和大气污染物的排放限值。 不仅用于现有电镀企业水污染物、大气污染物的排放管理，还可用于电镀设施建设项目的环境影响评价、环保设施设计、环境保护竣工验收。

GB 21900-2008规定的水污染物排放浓度限值适用于企业向环境水体排放的行为。 企业向设有污水处理厂的城市排水系统排放废水时，应在标准规定的监测位置执行相应的总铬、六价铬、总镍、总镉、总银、总铅、总汞的排放限值。 其他污染物排放控制要求由企业与城镇污水处理厂根据污水处理能力协商确定或执行其他相关标准，并报当地环保部门备案。 同时，城镇污水处理厂应当保证排放的污染物符合相应的排放标准。

1.1电镀水污染物排放控制要求

GB 21900-2008规定了21项水污染物排放控制要求，其中包括11种金属污染物——总铬、六价铬、总镍、总镉、总银、总铜、总锌、总铅、总汞、总铁、总铝、9项非金属污染物——pH、COD（化学需氧量）、总氰、总磷、总氮、氨氮、氟化物、悬浮物、石油类，再加上1项用水限值控制。

GB 21900-2008标准中的“表1”、“表2”和“表3”将水污染物排放限值规定为三类： （1）对于标准实施之日已有设施，从1月1日起， 2009年至2010年6月30日，执行“表1”规定的限值； （二）新建企业，执行“表2”规定的限额； （三）根据环境保护工作要求，在土地开发密度已经较高、环境承载能力开始减弱的地区，或者环境容量较小、生态环境脆弱、环境污染问题严重的地区易发生且需要采取特殊防护措施的，应执行“表3”规定的限值。 显然，“表1”是针对老企业的过渡性规定，其水污染物排放限值要求较低，不再适用； “表2”是所有企业必须执行的标准； “表2”是目前所有企业必须执行的标准。 “3”是特殊区域最严格的标准，对电镀水污染物排放有最低限值。

1.2 电镀水污染物监测要求

GB 21900-2008规定，企业排放的废水应当根据监测污染物的种类，在指定的污染物排放监测点进行采样。 如果有废水处理设施，应在设施后面进行监测。 污染物排放监测点必须设置永久性排污口标志。 新建设施应当按照《污染源自动监测管理办法》（原国家环保总局令第28号）[2]的规定，安装污染物排放自动监测设备，并与环保部门监控中心确保设备正常运行。 企业污染物排放监测频率、采样时间等要求按照国家污染源监测技术规范执行。 企业应当按照有关法律和《环境监测管理办法》（原国家环保总局令第39号）[3]的规定，对污染物排放状况进行监测，并保存原始监测记录。 此外，GB 21900-2008还列出了企业排放水中污染物浓度的测定方法。

2 现行标准存在的主要问题

2. 1 大多数控制限制比发达国家更严格。

从表1[4]可以看出，我国大部分金属污染物的控制限值比美国、英国、意大利等发达国家严格得多。

例如，美国标准镍离子排放限值为3.95 mg/L[5]，远高于GB 21900“表2”规定的0.5 mg/L和“表3”规定的0.1 mg/L– 2008年。 我国“专项排放”中金属污染物镍、镉、铅的限量值甚至超过了所有发达国家。 可以说，我国GB 21900-2008是全球金属污染物控制最高标准之一。

不仅如此，GB 21900-2008中规定的个体电镀废水中金属污染物的控制限量比《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）中的规定更为严格。 例如，目前电镀废水中总铜的排放限值为0.5毫克/升，而饮用水中铜的控制限值为1毫克/升。 可见，GB 21900-2008中的排放限值设置非常不合理，在实际操作中难以实现。

不同国家基于不同国情，对金属污染物的控制限值差异很大。 如何科学确定污染物控制限值应成为首要问题。 值得注意的是，我们不能仅仅以国外发达国家最严格的标准作为我国的标准，从而判定我国的标准属于世界最先进之列，因为这种做法显然缺乏足够的科学依据。 可执行性是评价标准的决定性指标。 如果没有可执行性，该标准的制定将毫无意义[6]。

2.2 单独控制限值技术可行性较差

这里所说的技术可行性是指在大规模工业生产中（如每天处理数百吨、数千吨甚至数万吨废水）能够长期稳定可靠地达标，而不仅仅是精确的在实验室进行控制。 条件下可行。 目前，工业生产中采用的废水处理方法主要有化学沉淀、离子交换树脂、反渗透、微生物处理等。

我们以含镍废水为例，检验一下《电镀废水处理工程技术规范》（HJ 2002-2010）中推荐的三种处理方法——化学沉淀、离子交换树脂和反渗透的技术可行性。

2.2.1化学沉淀法

根据GB 21900-2008规定，采用化学沉淀法处理含镍废水，使其达到0.5mg/L或0.1mg/L的标准。 但根据化学原理分析，这个目标是不可能实现的。 镍的摩尔质量为 58.69 g/mol。 工程上，一般当目标物质浓度低于10μmol/L时，认为沉淀反应已达到反应终点。 对于Ni2+来说，10 μmol/L相当于0.586 9 mg/L。

根据溶度积原理，Ni(OH)2 的溶度积（Ksp = 2 × 10−15）[7] 与溶解度 s（单位：mol/L）有如下关系： s = (Ksp/4 )1 /3。 由此可以计算出Ni(OH)2的溶解度为7.9 μmol/L，即溶液中Ni2+的质量浓度为0.463 6 mg/L。

因此，理论上，采用化学沉淀法可以使含镍废水中的镍离子达到GB 21900-2008“表2”规定的0.5 mg/L要求，但不可能达到0.1 mg/L。 /L在“表3”标准中指定。 要求。 事实上，由于电镀废水中Ni2+以络合物形式存在，镍离子的实际含量高于理论计算值[8-9]。

2.2.2离子交换法

水解沉淀法处理的含镍电镀废水限量为0.463 6 mg/L。 如果后续采用离子交换进行深度处理，交换树脂被氢离子洗脱，钠离子转化，那么由于溶液中镍离子的浓度很低，镍离子会在“隐藏”的作用下穿过树脂。 ”和大量钠离子的“人质”效应。 层，导致离子交换过程失败。

2.2.3 反渗透 (RO)

采用反渗透法对电镀园区工业废水进行处理回用。 主要是将分离出来的卤水进行浓缩、蒸发，通过蒸馏水形成混合盐晶体进行回用，从而实现危险废物的转移。 如果按照70%的产水率设计，进入RO前原废水的盐浓度不能超过/L，COD不能超过100mg/L，否则RO膜很快就会失效。 然而，对于电镀园区的工业废水来说，为了满足这一设计要求，必须去除原废水中的钙、铁、铝等离子。 因此，反渗透法不具备工业化生产的技术可行性。

从产业化角度来看，现有的废水处理方法很难实现“零排放”。 当然，随着科学技术的不断进步，人类有可能创造出更先进的废水处理技术。 但最终成为工业标准的技术必须是可靠、稳定、能够投入大规模工业生产的技术，而不是还处于实验探索阶段的技术。 同时，它必须是工业生产中经济可行、合理的技术，而不是尚处于实验探索阶段的技术。 经济效率低下的技术。

2. 3 个别控制限超出检测限

GB 21900-2008推荐了两种镍离子检测方法——《水质镍的测定 二乙酰肟分光光度法》（GB/T 11910-1989）和《水质镍的测定 火焰原子吸收分光光度法》（GB/T 11912-1989） ），测定下限分别为0.25 mg/L和0.2 mg/L[10]，不能满足0.1 mg/L的要求。 不推荐但可以检测的方法是更昂贵的电感耦合等离子体质谱法和电感耦合等离子体发射光谱法（见表2）。 普通的污水处理站和环保检测站根本没有这样的设备，也买不起。 相关检测费用。

GB 21900-2008标准中，部分指标限值超出了大多数环保检测仪器的检测能力，不属于守法人员“可执行”、执法人员“可操作”、检测设备“不可测量”的范围。 这时候监控就很难实现，相当于失去了制定标准的意义。

2. 4 车间及生产设施排放控制不合理

GB 21900-2008对总排放口和车间或生产设施排放口进行了排放限值控制。 总排放口是指电镀园区或电镀企业向外部环境的排放口。 严格控制排放限值，规定了电镀园区或电镀企业对社会的环境保护责任。 但“车间或者生产设施废水排放口”的排放液不直接向外排放。 它必须经过处理并部分回收。 只有处理后达到排放要求的溶液才能从主排放口流出。 因此，控制车间或生产设施排放口的污染物限值是没有意义的。 相反，不利于生产过程中水的循环利用，制约了废水处理工艺的创新，也带来了巨大的不合理的投资和管理成本。 。 当然，也有观点认为，在“车间或生产设施的废水排放口”设置监测点的目的是为了防止稀释排放[10]。 这或许适合独立经营的电镀企业，但对于废水集中处理的电镀园区来说显然不合理。

3 现行标准可能产生的深远影响

3.1 要求过高导致污染治理难以实现

当废水排放标准要求过高时（例如电镀废水中铜的排放限值高于饮用水卫生标准），电镀企业即使排放自来水，也可能属于污水排放。 现有电镀企业的生产废水无论是否经过处理，都很难达到国家标准。 这大大增加了企业的合规成本，挫伤了企业对工业废水处理的积极性。 2017年之前，很多企业只能通过检查时停产、未检查时违法排放、发现后缴纳罚款等方式应对环保部门的各种检查，污染物治理难以有效开展。 这严重违背了制定排放标准的初衷。

3.2 脱离实际的标准加大了环保督察部门的执法难度

现有标准的一些指标不具备技术可行性和经济可行性，因而不具有可执行性。 如果这样的标准被强制执行，可能会导致守法企业倒闭、破产，或者让环保检查流于形式。 长此以往，环保工作就无法真正开展起来，排污企业不断地关闭、污染、再关闭、再污染……如此周而复始，循环往复，但污染治理始终没有得到根本解决。

3.3 电镀工艺过度限制破坏整个产业链

一个完整的工业体系是由不同的产业、不同的流程组成的。 国民经济的正常发展必然带来各行各业的比例协调增长。 人为地强制限制或禁止某个行业或某个生产环节，会破坏整个行业的配套设施，很可能导致整个产业链断裂，从而影响国民经济的增长。 采用无法完成或实施的标准来限制一个行业的发展，也在一定程度上损害了国家标准的科学性和严肃性。

4 现行标准修订建议

工业废水排放标准是判断排污企业是否违法排放的重要依据，是各项环境保护法规的基础性法律文件。 因此，必须按照技术可行性、经济可行性和可执行性（或可操作性）的原则对GB 21900-2008标准进行修订。 笔者建议，在生态环境部主管部门的领导下，由环境科学研究所实际运作，相关行业协会参与，组建专业标准研究组，开展《环境科学技术标准》的修订工作。标准。 为保证标准的科学性、公益性、公平性，禁止有直接利害关系的单位和企业参与。

4.1 有效了解我国水环境污染物本底限值

通常，河流、湖泊和海洋等地表水含有一定的污染物。 水质最好时期测得的污染物含量即为河流、湖泊、海洋的背景值。 理论上来说，工业废水处理后只要污染物含量低于这个背景值，就不会造成环境污染。 要求处理后的工业废水达到饮用水甚至高纯水的水平，对于数千万至数亿吨的天然水来说毫无意义，而且是巨大的财力、人力、物力的浪费。 因此，应将不同水环境中的背景值作为制定废水排放限值的科学依据和判断是否造成环境污染的依据。 为保证后台数据的准确性和可靠性，建议3至5家有资质的检测机构同时背靠背出具检测报告。 如果差异严重，可以选择国际知名检测机构重新检测。

4.2科学确定工业废水污染物控制限值

在广泛收集我国各地地表水中各种污染物最佳条件下的背景数据和排放能力的基础上，综合考虑不同省市的实际情况，基于现有的和可能稳定可靠的工业应用近期污水处理技术装备水平、各级环保监测机构的监测设备和检测能力，以及大多数电镀企业的实际经济承受能力和处理能力，根据技术可行性的要求、经济可行性和可执行性，对各项污染物的控制限值进行了研究确定。

4.3 借鉴国外污染管理和监管的先进经验

2012年，中国表面工程协会组织相关人员拜访美国环保局，详细了解美国环保法规及其执行情况。 美国环保法规的目的很明确：保护人类健康，保卫人类赖以生存的环境空气、水和土地。

美国的环境执法要求产生了威慑力，使得违法成本远高于守法成本，营造了人们选择守法而不是违法的良好氛围。

美国环境保护局75%以上的官员在全国各地区分支机构或外地办事处执法，而只有25%的官员在总办公室工作。 90%以上的检查工作由地方政府承担。 地方政府制定自己的环境法，但不得低于联邦标准。 排放标准规定了日最高限值、月平均最高限值和长期设计平均最高限值（要求依次递增）。 这种排放监管的灵活性为企业排放控制提供了实际可操作性。 此外，他们定期评估和修订环保标准和法规，不仅考虑技术可行性，还考虑经济可行性。 只有同时满足这两个可行性因素，相关法规或标准才具有可执行性。 如果某项规定的执行率没有达到12%，就意味着该规定不合理，应考虑放弃或修订。

具体而言，气体排放标准每8年评估修订一次，水和固体排放标准每5年修订一次[12]。 有必要收集先进国家工业废水排放标准和管理监管实例，并与这些国家开展学术交流与合作。 通过比较可以看出，美国、日本和欧洲国家的污染物排放限值存在较大差异。 这也是值得与国际同行讨论和研究的问题。

致谢

感谢广东省江门市衙门新财富环保产业有限公司总工程师颜连秋、广东省电镀协会会长赵国鹏研究员，

北京航空航天大学胡汝南教授和北京表面工程协会的同志在本文的写作过程中提供了大力支持。