电镀废水资源化处理中污染减排与碳协同效应的多维度评估与优化路径

针对电镀废水处理中污染控制与碳减排协同机制的研究空白，中国科学院研究人员通过构建综合评价框架，对比分析资源回收技术(RRT)与传统技术(CPT)在污染物去除率(如Cr6+达94.9%)、碳强度(降低14.97%)及经济性方面的协同效应，发现RRT技术通过金属/盐类回收实现污染-碳-经济三重效益耦合，为行业绿色转型提供科学依据。

　　

随着全球"双碳"目标推进，电镀行业作为制造业关键环节面临严峻挑战。中国每年产生超40亿吨含重金属废水，传统"化学沉淀+生化处理"工艺存在化学药剂过量、盐度高、资源未回收等问题，且碳足迹未被系统评估。这一背景下，中国科学院团队在《Journal of Environmental Chemical Engineering》发表研究，首次构建电镀废水处理全流程碳核算框架。

研究采用三大关键技术：1) 基于中国实际运营数据的综合评价模型，涵盖污染物(Cr⁶⁺、Cu²⁺等)、碳排放(范围1-3)及经济性指标；2) 耦合协调度模型量化污染-碳协同效应；3) Tapio脱钩模型分析技术减排潜力。样本来源于国内典型电镀厂RRT(如"化学处理-陶瓷微滤-RO")与CPT工艺运行数据。

污染减排
RRT对Cr⁶⁺、Zn²⁺去除率分别达94.9%和99.7%，较CPT提升9.17%。关键创新在于前置重金属回收环节，使出水Cu²⁺浓度归零，实现82.5%回用率。

碳排放特征
RRT碳强度仅为CPT的1/3，主因是化学药剂消耗降低60%及污泥减量45%。镍回收工艺更使电解环节能耗下降18%。

协同效应
耦合协调度分析显示RRT协调水平(0.82)显著高于CPT(0.51)，光伏发电与热回收可分别额外减排14.97%和18.39%，智能控制系统优化空间达14.8%。

结论与意义
该研究揭示电镀废水资源化存在显著污染-碳协同效应：1) RRT通过金属(Cr/Ni)、盐类和水资源回收实现经济成本下降与碳强度降低双重收益；2) 清洁生产措施中热回收减排效果最显著；3) 需针对中小企业制定差异化转型路径。成果为制造业废水处理碳核算提供方法论范式，支撑国家"双碳"战略在重污染行业的落地实施。