我國號(hào)稱是個(gè)電鍍大國,由于最初發(fā)展時(shí)起點(diǎn)太低,小廠遍地開花,雖然經(jīng)過長期整合,但目前大多數(shù)電鍍工廠要滿足清潔生產(chǎn)的要求,解決節(jié)約能源和減少排放問題,其難度還是相當(dāng)大的,必須予以高度重視。在對(duì)現(xiàn)有電鍍工廠的技術(shù)改造中,采用工藝是否先進(jìn)和無污染、選定的設(shè)備是否高效節(jié)能和環(huán)保、廠房布置是否合理、通風(fēng)和給排水等安全衛(wèi)生與環(huán)境保護(hù)設(shè)施是否符合現(xiàn)行環(huán)境保護(hù)和職業(yè)安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)等,都影響今后生產(chǎn)過程能否達(dá)到清潔生產(chǎn)的綜合效果。
清潔生產(chǎn)是世界工業(yè)發(fā)展的大趨勢(shì),是相對(duì)于過去粗放的傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)模式的一種嶄新的生產(chǎn)模式??蓮囊韵聨讉€(gè)方面去體現(xiàn):首先,生產(chǎn)過程應(yīng)當(dāng)采用無污染或低污染的原材料;第二是選用先進(jìn)的工藝以誠少有害廢棄物,并對(duì)排放物加以綜合利用;第三,向社會(huì)提供清潔的產(chǎn)品,使它對(duì)人體和環(huán)境的污染減少到最低程度;第四,產(chǎn)品可以回收利用,不存在對(duì)環(huán)境的潛在威脅;第五,生產(chǎn)過程中要有完善的清潔生產(chǎn)操作規(guī)程及其保障與監(jiān)督機(jī)制;第六,產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和服務(wù)過程中都必須納入環(huán)境因素。從技術(shù)角度看,關(guān)鍵在于節(jié)約能源和減少排放。我們可粗略地將清潔生產(chǎn)的基本要求概括為:低污染,低消耗,高產(chǎn)出,高回收。
對(duì)新建企業(yè)于
現(xiàn)有企業(yè)也要從2010年下半年開始執(zhí)行這一排放限值。
該標(biāo)準(zhǔn)還指出,在國土開發(fā)密使較高、環(huán)境承載能力開始減弱,或水環(huán)境容量較小、生態(tài)環(huán)境脆弱,容易發(fā)生嚴(yán)重水環(huán)境污染問題而需要采取特別保護(hù)措施的地區(qū),應(yīng)嚴(yán)格控制設(shè)施的污染物排放行為,在上述地區(qū)的企業(yè),規(guī)定了水污染物特別排放限值,提出了更加嚴(yán)格的要求,如:總鉻在車間排放口的排放限值為0.5mg/L、六價(jià)鉻為0.1mg/L、總鎳為0.1mg/L、總鎘為0.01mg/L、總銀為0.1mg/L、總鉛為0.1mg/L、總汞為0.005mg/L,總銅在企業(yè)排放口的排放限值為0.3mg/L、總鋅為1.0mg/L、總鐵為2.0mg/L、總鋁為2.0mg/L、pH值為6-9、懸浮物為30mg/L、化學(xué)需氧量(COD)為50mg/L、氨氮為8mg/L、總氮為15mg/L、總磷為0.5mg/L、氟化物為10mg/L、石油類為2.0mg/L、總氰根為0.2mg/L。并規(guī)定了單位產(chǎn)品基準(zhǔn)排水量。對(duì)多層鍍產(chǎn)品的基準(zhǔn)排水量為250L/m2;單層鍍產(chǎn)品的基準(zhǔn)排水量為100L/m2。
對(duì)現(xiàn)有企業(yè)自2009年元月1日至
現(xiàn)有和新建的單位產(chǎn)品基準(zhǔn)排氣量,也分鍍種作了出規(guī)定。如:鍍鋅的單位產(chǎn)品(鍍層面積)的基準(zhǔn)排氣量為18.6m3/m2、鍍鉻為74.4m3/m2、其它鍍種(鍍銅、鍍鎳等)為37.3m3/m2、陽極氧化為18.6m3/m2、發(fā)藍(lán)為55.8m3/m2。
現(xiàn)有企業(yè)也要從2010年下半年開始執(zhí)行下列的對(duì)新建企業(yè)的排放限值。
對(duì)于新建企業(yè),從
同時(shí)還規(guī)定,若單位產(chǎn)品實(shí)際排水量或單位產(chǎn)品實(shí)際排氣量超過單位產(chǎn)品基準(zhǔn)排放量,須將實(shí)測污染物濃度換算為單位產(chǎn)品基準(zhǔn)排放量的排放濃度。
要達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn),必須認(rèn)真治理污染和嚴(yán)格控制排放,實(shí)施清潔生產(chǎn)的各項(xiàng)有效措施。
電鍍生產(chǎn)之所以污染環(huán)境,其源頭就是電鍍生產(chǎn)工藝和完成工藝流程的相關(guān)技術(shù)。要將污染消滅在生產(chǎn)過程中,所選用的生產(chǎn)工藝和技術(shù),必須是先進(jìn)、高效、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)約原料的,而且還應(yīng)該是低污染或無污染的行之有效的符合清潔生產(chǎn)要求的。
二十世紀(jì)七十年代以來,我國電鍍和環(huán)境保護(hù)工作者對(duì)節(jié)約能源和減少污染排放的電鍍工藝以及槽邊處理與回收技術(shù)進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究工作,已經(jīng)采用了不少行之有效的低污染、低消耗、高質(zhì)量、高效率的電鍍新工藝、新技術(shù)、新材料和新設(shè)備。這些成果應(yīng)用于生產(chǎn)以后,收到了良好的拔術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。譬如:表面清理采用液體噴砂、振動(dòng)研磨和渦流磨光;鍍前處理采用中溫和常溫高效除油、低磷和無磷除油除蠟、鋁件和銅件及不銹鋼的無黃煙化學(xué)拋光;鋼鐵件中溫和常溫磷化、鋼件常溫氧化(發(fā)蘭和發(fā)黑)、鋁件常溫陽極氧化等對(duì)節(jié)約能源有良好效果;鍍后處理工藝中的銅合金鈦鹽鈍化、鍍鋅層低鉻和微鉻鈍化、三價(jià)鉻鈍化,鍍銀層的三氮唑/四氮唑和BY2防變色處理等對(duì)降低環(huán)境污染都很有效;電鍍工藝中的低氰和微氰鍍鋅、堿性鋅酸鹽鍍鋅、氯化物鍍鋅、HEDP鍍銅、光亮酸性鍍銅、三價(jià)鉻鍍裝飾鉻、高效鍍硬鉻、光亮酸性鍍錫、檸檬酸鹽低氰鍍金、亞硫酸鹽鍍金、亞氨基二磺酸銨(NS)鍍銀、磺基水楊酸鍍根和煙酸鍍根、脈沖鍍金與鍍銀等,降低了對(duì)水體和大氣污染,減少了能耗、節(jié)約了銅、金、銀等貴重金屬。
為了降低污染,還研究了許多代用鍍層和相應(yīng)的電鍍工藝,如:代鉻鍍層、代鎳鍍層、代鎘鍍層、無鉛可焊性錫合金鍍層、浸銀或預(yù)鍍銀替代汞齊化處理、印刷電路孔金屬化新工藝替代化學(xué)鍍恫、對(duì)鋼鐵件裝飾陛鍍層采用預(yù)鍍鎳和無氰堿性預(yù)鍍銅替代氰化預(yù)鍍銅、對(duì)鋅合金壓鑄件裝飾性鍍層采用焦磷酸鹽鍍銅等。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上,設(shè)計(jì)人員采用耐磨磷化、化學(xué)鍍鎳磷和其它合金、離于鍍氮化鈦、復(fù)合鍍耐磨或減磨鍍層等辦法來替代工模具、液壓油缸和柱塞等機(jī)械零部件長期沿用的鍍硬鉻和氰化鍍銅錫合金鍍層,減輕了氰化物和六價(jià)鉻對(duì)水休和大氣的污染。
空氣是最寶貴的自然資源之一,生活在地球上的人類,每一分鐘都離不開空氣?,F(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,人類賴以生存的潔凈空氣受到不同程度的污染,嚴(yán)重影響了生態(tài)平衡,威脅著人類的生存環(huán)境,危害了人們的身心健康。
電鍍生產(chǎn)的許多環(huán)節(jié),都會(huì)產(chǎn)生廢氣。電鍍廢氣按其性質(zhì)可分為酸性廢氣、堿性廢氣和粉塵廢氣。具體來說就是:強(qiáng)堿廢氣、氮氧化物廢氣、鉻酸廢氣、氯化氫廢氣、硫酸廢氣、氟化物廢氣和氰化廢氣以及噴砂拋光磨光產(chǎn)生的粉塵和纖維廢氣等。這些廢氣部必須經(jīng)過嚴(yán)格處理,達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)后才能排放,以免造成危害。處理好全部電鍍廢氣的運(yùn)行費(fèi)用不亞于污水處理費(fèi)用,由于廢氣排放的監(jiān)管比廢水監(jiān)管的難度大一些,有些工廠對(duì)這些面的重視程度往往要差一些。
減少電鍍加工過程廢氣的途徑首先要從工藝本身人手,改良生產(chǎn)工藝技術(shù),降低有害氣體的產(chǎn)生;第二是采用先進(jìn)的密閉式無污染設(shè)備防止廢氣外泄或用無粉塵加工技術(shù)替代高粉塵工藝和設(shè)備等;第三就是添加氣霧抑制劑,將氣霧控制在液面的泡沫層中,使氣霧自然集聚后再回落到槽液內(nèi)。
最初曾經(jīng)采用空心塑料小球或密封小管作為鍍鉻槽液的復(fù)蓋層來抑制鉻霧,效果不錯(cuò)。但是,它容易被工件帶入清洗槽而進(jìn)一步發(fā)生管道堵塞等現(xiàn)象(其實(shí)在水糟溢流口加裝濾網(wǎng)即可解決),有的工廠就停止使用了。
利用表面活性劑的泡沫持久特性,可以達(dá)到抑制酸堿廢氣溢出槽液表面的效果。槽液在工作中由于化學(xué)和電化學(xué)作用,就會(huì)產(chǎn)生或多或少的氣體,當(dāng)槽液中加入適量的表面活性劑時(shí),表面活性劑吸附于氣/液界面,形成較牢固的液膜,并使其表面張力下降,當(dāng)溶液受到攪拌時(shí)就會(huì)產(chǎn)生許多泡沫,從而增加了氣/液接觸表面積,這種比較牢固的液膜在氣體浮力作用下,產(chǎn)生的氣泡漂浮到槽液表面,形成一定厚度的泡沫層,對(duì)槽液蒸發(fā)及酸堿霧的逸出有一定的阻擋效果。
電鍍?nèi)芤禾砑拥臍忪F抑制劑要求發(fā)泡性能好,并且還要適應(yīng)不同性質(zhì)的溶液,分別具有耐酸、耐堿或抗氧化的能力,不會(huì)參與電極反應(yīng),對(duì)槽液和鍍層性能無不良影響,而且要易于洗脫。一般多采用非離子型表面活性劑作為電鍍?nèi)芤旱臍忪F抑制劑,在一些添加劑生產(chǎn)企業(yè)已有不少這類產(chǎn)品生產(chǎn)和銷售。
為了減輕空氣污染,在不影響鍍層質(zhì)量和溶液性能的前提下,對(duì)有條件的鍍種,在槽液內(nèi)添加相應(yīng)的氣霧抑制劑(如酸霧抑制劑、堿霧抑制劑和鉻霧抑制劑等),減緩有害氣體揮發(fā),以減輕凈化處理裝置的負(fù)擔(dān)。在選擇氣霧抑制劑時(shí),應(yīng)注意采用各種新開發(fā)的具有在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化和高溫環(huán)境下穩(wěn)定,而又不含有國際公約禁用的具有持久性、生物累積性和潛在毒性的化學(xué)品(POPS),如:全氟辛烷磺酸(PFOS)等,以防范對(duì)我國自然水體造成持久性的污染
鋼鐵工件酸洗普遍采用鹽酸和硫酸,銅件光亮酸洗多采用硝酸和硫酸混合酸。一般酸洗操作常用料筐浸入槽液,采用塑料球浮在液面的辦法很容易大量帶出槽外,增加操作麻煩。因此,選用合適的酸霧抑制劑應(yīng)對(duì)各種酸洗方式是比較恰當(dāng)?shù)姆桨福M捎媚切┡菽志玫奶砑觿?,能在酸洗工作結(jié)束后表面泡沫仍然維持較長時(shí)間,防止酸液表面自然揮發(fā)酸氣,造成建筑物和設(shè)備腐蝕。
在常溫的鹽酸酸洗液中酸洗時(shí)反應(yīng)不很強(qiáng)烈,即使加入酸霧抑制劑其泡沫層也很薄,不足以制止酸霧逸出;況且濃鹽酸自然揮發(fā)性強(qiáng),即使不工作時(shí)也會(huì)產(chǎn)生較多酸氣,采用酸霧抑制劑的效果不理想。建議采用1:1的鹽酸水溶液來酸洗,這種溶液的自然揮發(fā)較少,如果加入上海永生助劑廠生產(chǎn)的Ys-l添加劑100g/L,既可達(dá)到常溫同時(shí)除油除銹,還能抑制酸霧。大連機(jī)車車輛廠和哈爾濱金屬線材廠等單位在鹽酸酸洗溶液中加入旅順化工廠生產(chǎn)的BSY型酸霧抑制劑3~5g/L和六次甲基四胺1/g/L;在堿性除油、鍍鋅和鍍錫等溶液中加入BsY型酸霧抑制劑3-5g/L,對(duì)抑制酸霧和堿霧都很有效