電鍍行業(yè)清潔生產(chǎn)方法

1、電鍍行業(yè)實(shí)施清潔生產(chǎn)方法   電鍍行業(yè)實(shí)施清潔生產(chǎn)是我國建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的外部要求，也是本行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在需要。通過系統(tǒng)實(shí)施污染預(yù)防的環(huán)境策略，可有效改善電鍍企業(yè)中尚普遍存在的粗放型加工方式，實(shí)現(xiàn)“節(jié)能、降耗、減污、增效”的預(yù)期目標(biāo)。    電鍍行業(yè)實(shí)現(xiàn)廢水減量有助于減少水費(fèi)及排污費(fèi)，也能降低廢水處理成本。電鍍廢水減量是一項(xiàng)系統(tǒng)工作，涉及設(shè)備、工藝、管理等方方面面，需要全面評(píng)估。筆者根據(jù)近幾年電鍍行業(yè)的清潔生產(chǎn)審核工作實(shí)踐，結(jié)合我國電鍍行業(yè)技術(shù)管理水平現(xiàn)狀，試圖對(duì)電鍍廢水減量的清潔生產(chǎn)措施進(jìn)行系統(tǒng)分析。 

2、;   1 電鍍廢水減量的潛力分析    不同電鍍企業(yè)其工藝、鍍種、產(chǎn)品種類、生產(chǎn)規(guī)模不同，電鍍廢水產(chǎn)生量也有差別，在清潔生產(chǎn)審核過程中可根據(jù)清潔生產(chǎn)技術(shù)要求·電鍍行業(yè)(報(bào)批稿)或電鍍行業(yè)清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(試行)評(píng)價(jià)企業(yè)新鮮水用量的整體水平(見表1)，從而為進(jìn)一步分析節(jié)水潛力提供定量依據(jù)。  11 廢水減量應(yīng)遵循的原則    (1)保證加工質(zhì)量原則產(chǎn)品加工質(zhì)量是電鍍企業(yè)的命脈，減少清洗水用量必須以保證產(chǎn)品質(zhì)量為前提，否則工件需要退鍍、重鍍，反

3、而使廢水排放量增大，同時(shí)也導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)成本上升。    (2)源頭削減優(yōu)先原則 廢水減量措施遵循循環(huán)經(jīng)濟(jì)的“3R”原則(即減量化、再利用、資源化)，在方案實(shí)施過程中要優(yōu)先實(shí)施“減量化”方案，其次是“再利用”技術(shù)，最后才考慮“資源化”措施，例如清洗廢水膜法回收重金屬方案必須基于多級(jí)逆流清洗、減少帶出液等源削減方案，廢水處理后回用的基礎(chǔ)也是源削減措施。    12 清洗廢水的潛力分析    清洗廢水占電鍍廢水總量的絕大部分，清潔生產(chǎn)審核過程需要重點(diǎn)關(guān)注清洗廢水

4、的潛力分析。    (1)工藝依然采用高濃度的鈍化工藝；未考慮鍍液的回收，鍍液帶出量大；前處理效果不好，需要大量清洗水沖洗工件才能保證質(zhì)量。    (2)過程控制 我國除了少部分正規(guī)專業(yè)電鍍廠擁有國際先進(jìn)水平的工藝設(shè)施外，大多數(shù)中小型企業(yè)(尤其是鄉(xiāng)鎮(zhèn)電鍍)仍然使用陳舊簡陋的設(shè)備，以手工操作為主，沖洗的清洗方式仍較普遍，跑冒滴漏嚴(yán)重。    (3)設(shè)備清洗槽設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致清洗水“短路”，清洗槽中下部的清洗水未能實(shí)現(xiàn)流動(dòng)更新，影響清洗效果(見圖1)；滾筒網(wǎng)眼過小或掛具設(shè)

5、計(jì)不合理，鍍液回收困難，帶入清洗工序易造成清洗水用量增大。    (4)廢棄物廢水未能考慮分級(jí)分質(zhì)循環(huán)利用，2005年頒布的電鍍行業(yè)清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(試行)規(guī)定綜合類電鍍企業(yè)的水重復(fù)利用率評(píng)價(jià)基準(zhǔn)為30，對(duì)大部分加工質(zhì)量要求不是很苛刻的生產(chǎn)線而言，通過簡單的廢水分質(zhì)分級(jí)利用措施，30的循環(huán)利用率是可以達(dá)到的。    (5)用水管理受傳統(tǒng)“末端治理”觀念影響，企業(yè)關(guān)注廢水處理甚于廢水減量，水費(fèi)在企業(yè)成本中比例不高，企業(yè)用水計(jì)量考核不到位；用水開關(guān)安裝位置不合理，員工需要中斷正常操作、花費(fèi)較多時(shí)間才能關(guān)閉水龍頭；間隙電鍍加工

6、采用連續(xù)清洗方式，存在長流水現(xiàn)象。 2 系統(tǒng)削減電鍍廢水的對(duì)策    21 工藝技術(shù)和過程改進(jìn)    (1)技術(shù)革新在綜合考慮產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)成本等各方面因素的基礎(chǔ)上，應(yīng)優(yōu)先選擇機(jī)械鍍、熱噴涂、物理氣相沉積等輕污染技術(shù)，盡量避免采用清洗工序。例如達(dá)克羅(Dacromet)作為一種可代替電鍍鋅的清潔生產(chǎn)技術(shù)，能杜絕過程中產(chǎn)生的廢渣、污水和廢氣排放，是替代電鍍鋅、熱鍍鋅等進(jìn)行表面防腐蝕的高新技術(shù)，已逐漸被國內(nèi)廠家所接受；寧波某電子企業(yè)將塑封引線框架的局部鍍銀改造為噴鍍銀，不僅提高了銀的利用率

7、，也減少了清洗水用量。    (2)工藝優(yōu)化根據(jù)工件特性和質(zhì)量要求優(yōu)化工    藝(尤其是前處理工藝)，有助于廢水減量和保證產(chǎn)品質(zhì)量，例如對(duì)油垢、銹蝕嚴(yán)重的非精密鍍件采用滾光方式進(jìn)行前處理，能起到減少化學(xué)品和清洗水用量的作用；對(duì)油垢、銹蝕少的工件采用除油酸洗二合一工藝，可減少一道清洗工序；根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際增加一道中和工序，使與酸液反應(yīng)后的工件先在堿性溶液里中和，也有利于后繼的清洗。    (3)改進(jìn)過程控制將人工操作改造為自動(dòng)(半自動(dòng))生產(chǎn)線，能有效減少廢水的跑冒滴漏，避免人工操

8、作引起的回收工序停留時(shí)間不足、人工沖洗導(dǎo)致用水浪費(fèi)等不規(guī)范操作現(xiàn)象。    22 減少工件帶出液    減少工件帶出液不僅有利于后繼清洗工序的水量削減，也有助于提高原材料利用率，是電鍍行業(yè)推行清潔生產(chǎn)的基本要求。    (1)增設(shè)回收槽鍍槽后增設(shè)回收槽是必需的(必要時(shí)可設(shè)置多個(gè)回收槽)，鍍件出槽后放在空槽上部，用于回收工件帶出液，可輔以滾筒空轉(zhuǎn)、空氣吹掃和汽霧噴淋等方式加強(qiáng)回收，回收的帶出液經(jīng)過處理后還可以回用到鍍槽。    

9、(2)優(yōu)化工件出槽停留時(shí)間 優(yōu)化工件出槽停留時(shí)間需要綜合考慮兩個(gè)因素，一是要盡量減少工件帶出液，二是要避免因此降低生產(chǎn)效率或工件暴露空氣中影響鍍層質(zhì)量的可能。對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)線而言，可通過改變控制參數(shù)延長工件出槽停留時(shí)間，由于工件在運(yùn)進(jìn)過程中鍍液會(huì)自行滴落，對(duì)于較長的生產(chǎn)線，可只提高末端若干鍍槽的停留時(shí)間，使鍍液能更多地回落到鍍槽；對(duì)于掛鍍?nèi)斯げ僮?，可考慮將電鍍和清洗安排兩個(gè)員工分別操作，以回收槽作為過渡槽，避免“跳槽”(跳過回收工序)或停留時(shí)間不足導(dǎo)致的鍍液回收不徹底。    (3)改進(jìn)工件和設(shè)備設(shè)計(jì)工件設(shè)計(jì)時(shí)須考慮到對(duì)電鍍的影響，要避免留有凹坑

10、和棱角，對(duì)積聚鍍液的死角部位可采用開漏水孔等方法；滾筒網(wǎng)眼孔徑要盡量大，以不掉出鍍件為宜；掛具的絕緣部分要平滑，不能有裂縫和溝槽，不絕緣部分要及時(shí)作退鍍處理，防止帶出液積聚和黏附。    (4)降低鍍液黏度和濃度適當(dāng)提升鍍液溫度或加人潤濕劑以降低鍍液表面張力，可提高鍍液滴落速度，減少鍍液帶出量。降低鍍液的濃度，如采用低鉻(超低鉻)鈍化工藝和低溫低濃度多稀土鍍鉻添加劑技術(shù)，在一定程度上也能起到節(jié)水的目的。    23 提高清洗效率    (1)清洗槽設(shè)計(jì)改進(jìn)清洗槽應(yīng)只

11、有一個(gè)人水口，且出水口應(yīng)距離人水口越遠(yuǎn)越好，以防止水流短路。在清洗槽人口增設(shè)一塊擋板(見圖2)，不僅能加強(qiáng)清洗水流動(dòng)，也容易控制水量。   (2)適宜的清洗用水 電鍍工藝對(duì)清洗用水的水質(zhì)要求應(yīng)按照產(chǎn)品要求來選擇，像鍍鋅前處理過程對(duì)清洗水的要求就不那么嚴(yán)格，一般水洗可用電阻率在50 kQ·em20 MQ·em的水，要求較高的產(chǎn)品需用2MQ ·em以上的去離子水，另有一些電鍍用水標(biāo)準(zhǔn)可供參考，如國外通行的ASTM D 1193試劑水(聯(lián)邦試驗(yàn)方法No7916)，國內(nèi)航空標(biāo)準(zhǔn)HB5472金屬

12、鍍覆和化學(xué)覆蓋工藝用水水質(zhì)規(guī)范等。    (3)合適的清洗方式 電鍍清洗方式多種多樣，包括單級(jí)直流清洗、多級(jí)并聯(lián)直流清洗、多級(jí)逆流清洗等。理論和實(shí)踐表明23級(jí)逆流清洗是最佳選擇 ，是電鍍廢水減量的基本措施，在此基礎(chǔ)上可根據(jù)實(shí)際情況選用一些加強(qiáng)清洗的技術(shù)，例如噴淋清洗、超聲波清洗、空氣攪拌和升溫清洗等(見表2)。24 加強(qiáng)用水管理    (1)加強(qiáng)水流控制 目前大部分電鍍企業(yè)的用水開關(guān)由人工控制，要將開關(guān)安置于容易觸及的部位，方便員工及時(shí)關(guān)閉。此外還可根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，選用合適

13、的水流控制技術(shù)，包括導(dǎo)電度控制、限流器控制和時(shí)控流量系統(tǒng)等(見表3)。    (2)健全用水考核體系推行三級(jí)計(jì)量制度，將用水指標(biāo)納入對(duì)員工的成本考核，建立企業(yè)廢水減量的長效機(jī)制，提高企業(yè)員工對(duì)節(jié)水的積極性和主動(dòng)性。    25 加強(qiáng)廢水回用    加強(qiáng)廢水回用就是要做到一水多用、分質(zhì)使用和凈水復(fù)用。    (1)一水多用加強(qiáng)廢液的復(fù)用，如滾光廢液使用后并未立即失效，可收集后多次使用；生產(chǎn)中用的堿性除油液或酸洗液失效廢棄時(shí)可用于廢水處理中

14、調(diào)節(jié)pH值，堿洗溶液可用于廢水處理中化學(xué)沉淀段調(diào)節(jié)pH值，酸洗廢液可用于六價(jià)鉻廢水還原處理時(shí)調(diào)節(jié)pH值 。    (2)分質(zhì)使用例如酸洗后的清洗水可用于電解除油后的清洗，而這些清洗水進(jìn)一步回用，成為除油后的洗水，這樣只需要一個(gè)清水進(jìn)水處，而不是原先所用的三個(gè)，并且由于酸性洗水與堿性洗水進(jìn)行酸堿中和，還能提升清洗效果；銅鎳鉻生產(chǎn)線中，鍍鎳后的清洗水替代自來水回用于鍍銅后的工件清洗，也是一種很好的節(jié)水措施。某企業(yè)通過實(shí)施水分質(zhì)使用方案(改造后的鍍鋅工藝流程見圖3)，水龍頭從7個(gè)減少到3個(gè)，水循環(huán)使用率可提高到30以上。  

15、60; (3)凈水復(fù)用按回用部位的不同，凈水復(fù)用可分為槽邊循環(huán)、生產(chǎn)線鍍種循環(huán)和綜合治理閉路循環(huán) 。槽邊循環(huán)是在清洗槽旁設(shè)置一套循環(huán)回收或凈化裝置，利用真空蒸發(fā)、反滲透、離子交換和膜分離等技術(shù)回收重金屬離子，實(shí)現(xiàn)清洗水的循環(huán)利用。其中，利用膜分類技術(shù)從附加值高的金、銀、鎳系清洗廢水中回收重金屬和水資源已在不少電鍍企業(yè)得到成功應(yīng)用，該清潔生產(chǎn)工藝不但能減少廢水和污染物排放，而且回收的重金屬價(jià)值高，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境績效顯著。生產(chǎn)線鍍種循環(huán)是在系統(tǒng)實(shí)施節(jié)水措施的基礎(chǔ)上，盡量利用清洗水作為鍍液補(bǔ)充液，或清洗廢水處理后回用到生產(chǎn)線，從而實(shí)現(xiàn)“零排放”。     綜合治理閉路循環(huán)就是將綜合電鍍廢水簡單的物理化學(xué)法處理后，采用膜分離等技術(shù)回用處理后廢水，回收率可達(dá)60 80 。     26 其他     采取鍍液連續(xù)過濾、用去離子水配制鍍液等措施，加強(qiáng)鍍液維護(hù)管理，減少換槽次數(shù)和廢鍍液產(chǎn)生量。要把企業(yè)