推行绿色电镀 维护生存环境
发布日期：2011-11-21 浏览次数：1097
| 我国号称是个电镀大国，由于最初发展时起点太低，小厂遍地开花，虽然经过长期整合，但目前大多数电镀工厂要满足清洁生产的要求，解决节约能源和减少排放问题，其难度还是相当大的，必须予以高度重视。在对现有电镀工厂的技术改造中，采用工艺是否先进和无污染、选定的设备是否高效节能和环保、厂房布置是否合理、通风和给排水等安全卫生与环境保护设施是否符合现行环境保护和职业安全卫生标准等，都影响今后生产过程能否达到清洁生产的综合效果。清洁生产是世界工业发展的大趋势，是相对于过去粗放的传统工业生产模式的一种崭新的生产模式。可从以下几个方面去体现：首先，生产过程应当采用无污染或低污染的原材料；第二是选用先进的工艺以诚少有害废弃物，并对排放物加以综合利用；第三，向社会提供清洁的产品，使它对人体和环境的污染减少到最低程度；第四，产品可以回收利用，不存在对环境的潜在威胁；第五，生产过程中要有完善的清洁生产操作规程及其保障与监督机制；第六，产品的设计和服务过程中都必须纳入环境因素。从技术角度看，关键在于节约能源和减少排放。我们可粗略地将清洁生产的基本要求概括为：低污染，低消耗，高产出，高回收。2008年8月1日开始实施的电镀污染物排放标准(GB21900-2008)中，对现有电镀企业从2009年元月1日开始至2010年6月30日执行新规定的水污染物排放限值。如：总铬在车间排放口的排放限值为1.5mg/L、六价铬为0.5mg/L、总镍为1.0mg/L、总镉为0.hng/L、总银为0.5mg/L、总铅为1.0mg/L、总汞为0.05mg/L；总铜在企业排放口的排放限值为1.0mg/L、总锌为2.0mg/L、总铁为5.0mg/L、总铝为5.0mg/L、pH值为6-9、悬浮物为70mg/L、化学需氧量(COD)为100mg/L、氦氮为25mg/L总氮为30mg/L、总磷为1.5mg/L、氟化物为10mg/L、：石油类为5.0mg/L、总氰根为0.5mg/L。并规定了单位产品基准排水量。对多层镀产品的基准排水量为750L/m2；单层镀产品的基准排水量为300L/m2。对新建企业于2008年8月1日开始实行的水污染物排放限值，提出了很严格要求。如：总铬在车间排放口的排放限值为1.0mg/L、六价铬为0.2mg/L、总镍为0.5mg/L、总镉为0.05mg/L、总银为0.3mg/L、总铅为0.2mg/L、总汞为f).0hng/L；总铜在企业排放口的排放限值为o.5mg/L、总锌为1.5mg/L、总铁为3.0mg/L、总铝为3.0mg/L、pH值为6-9、悬浮物为50mg/L、化学需氧量(COD)为80mg/L、氨氮为15mg/L、总氮为20mg/L、总磷为1.0mg/L、氟化物为10mg/L、石油类为3.0mg/L、总氰根为0.3mg/L。并规定了单位产品基准排水量。对多层镀产品的基准准排水量为500L/m2；单层镀产品的基准排水量为200L/m2。现有企业也要从2010年下半年开始执行这一排放限值。该标准还指出，在国土开发密使较高、环境承载能力开始减弱，或水环境容量较小、生态环境脆弱，容易发生严重水环境污染问题而需要采取特别保护措施的地区，应严格控制设施的污染物排放行为，在上述地区的企业，规定了水污染物特别排放限值，提出了更加严格的要求，如：总铬在车间排放口的排放限值为0.5mg/L、六价铬为0.1mg/L、总镍为0.1mg/L、总镉为0.01mg/L、总银为0.1mg/L、总铅为0.1mg/L、总汞为0.005mg/L，总铜在企业排放口的排放限值为0.3mg/L、总锌为1.0mg/L、总铁为2.0mg/L、总铝为2.0mg/L、pH值为6-9、悬浮物为30mg/L、化学需氧量(COD)为50mg/L、氨氮为8mg/L、总氮为15mg/L、总磷为0.5mg/L、氟化物为10mg/L、石油类为2.0mg/L、总氰根为0.2mg/L。并规定了单位产品基准排水量。对多层镀产品的基准排水量为250L/m2；单层镀产品的基准排水量为100L/m2。对现有企业自2009年元月1日至2010年6月30日执行新规定的大气污染物排放限值。要求在车间排气筒的大气污染物排放限值分别为：氯化氢50mg/m3、铬酸雾0.07mg/m3、硫酸雾40mg/m3、氮氧化物240mg/m3、氰化氢1.0mg/m3、氟化物9mg/m3。现有和新建的单位产品基准排气量，也分镀种作了出规定。如：镀锌的单位产品(镀层面积)的基准排气量为18.6m3/m2、镀铬为74.4m3/m2、其它镀种(镀铜、镀镍等)为37.3m3/m2、阳极氧化为18.6m3/m2、发蓝为55.8m3/m2。现有企业也要从2010年下半年开始执行下列的对新建企业的排放限值。对于新建企业，从2008年8月1日开始执行的大气污染物排放限值提出了新的严格要求。在车间排气筒的大气污染物排放限值分别为：氯化氢30mg/m3、铬酸雾0.05mg/m3、硫酸雾30mg/m3、氮氧化物200mg/m3、氰化氢0.5mg/m3、氟化物7mg/m3。同时还规定，若单位产品实际排水量或单位产品实际排气量超过单位产品基准排放量，须将实测污染物浓度换算为单位产品基准排放量的排放浓度。要达到这一标准，必须认真治理污染和严格控制排放，实施清洁生产的各项有效措施。电镀生产之所以污染环境，其源头就是电镀生产工艺和完成工艺流程的相关技术。要将污染消灭在生产过程中，所选用的生产工艺和技术，必须是先进、高效、节能、节水、节约原料的，而且还应该是低污染或无污染的行之有效的符合清洁生产要求的。二十世纪七十年代以来，我国电镀和环境保护工作者对节约能源和减少污染排放的电镀工艺以及槽边处理与回收技术进行了大量的试验研究工作，已经采用了不少行之有效的低污染、低消耗、高质量、高效率的电镀新工艺、新技术、新材料和新设备。这些成果应用于生产以后，收到了良好的拔术经济效益和环境效益。譬如：表面清理采用液体喷砂、振动研磨和涡流磨光；镀前处理采用中温和常温高效除油、低磷和无磷除油除蜡、铝件和铜件及不锈钢的无黄烟化学抛光；钢铁件中温和常温磷化、钢件常温氧化(发兰和发黑)、铝件常温阳极氧化等对节约能源有良好效果；镀后处理工艺中的铜合金钛盐钝化、镀锌层低铬和微铬钝化、三价铬钝化，镀银层的三氮唑/四氮唑和BY2防变色处理等对降低环境污染都很有效；电镀工艺中的低氰和微氰镀锌、碱性锌酸盐镀锌、氯化物镀锌、HEDP镀铜、光亮酸性镀铜、三价铬镀装饰铬、高效镀硬铬、光亮酸性镀锡、柠檬酸盐低氰镀金、亚硫酸盐镀金、亚氨基二磺酸铵(NS)镀银、磺基水杨酸镀根和烟酸镀根、脉冲镀金与镀银等，降低了对水体和大气污染，减少了能耗、节约了铜、金、银等贵重金属。为了降低污染，还研究了许多代用镀层和相应的电镀工艺，如：代铬镀层、代镍镀层、代镉镀层、无铅可焊性锡合金镀层、浸银或预镀银替代汞齐化处理、印刷电路孔金属化新工艺替代化学镀恫、对钢铁件装饰陛镀层采用预镀镍和无氰碱性预镀铜替代氰化预镀铜、对锌合金压铸件装饰性镀层采用焦磷酸盐镀铜等。在产品设计上，设计人员采用耐磨磷化、化学镀镍磷和其它合金、离于镀氮化钛、复合镀耐磨或减磨镀层等办法来替代工模具、液压油缸和柱塞等机械零部件长期沿用的镀硬铬和氰化镀铜锡合金镀层，减轻了氰化物和六价铬对水休和大气的污染。空气是最宝贵的自然资源之一，生活在地球上的人类，每一分钟都离不开空气。现代工业的发展，人类赖以生存的洁净空气受到不同程度的污染，严重影响了生态平衡，威胁着人类的生存环境，危害了人们的身心健康。电镀生产的许多环节，都会产生废气。电镀废气按其性质可分为酸性废气、碱性废气和粉尘废气。具体来说就是：强碱废气、氮氧化物废气、铬酸废气、氯化氢废气、硫酸废气、氟化物废气和氰化废气以及喷砂抛光磨光产生的粉尘和纤维废气等。这些废气部必须经过严格处理，达到规定的排放标准后才能排放，以免造成危害。处理好全部电镀废气的运行费用不亚于污水处理费用，由于废气排放的监管比废水监管的难度大一些，有些工厂对这些面的重视程度往往要差一些。减少电镀加工过程废气的途径首先要从工艺本身人手，改良生产工艺技术，降低有害气体的产生；第二是采用先进的密闭式无污染设备防止废气外泄或用无粉尘加工技术替代高粉尘工艺和设备等；第三就是添加气雾抑制剂，将气雾控制在液面的泡沫层中，使气雾自然集聚后再回落到槽液内。最初曾经采用空心塑料小球或密封小管作为镀铬槽液的复盖层来抑制铬雾，效果不错。但是，它容易被工件带入清洗槽而进一步发生管道堵塞等现象(其实在水糟溢流口加装滤网即可解决)，有的工厂就停止使用了。利用表面活性剂的泡沫持久特性，可以达到抑制酸碱废气溢出槽液表面的效果。槽液在工作中由于化学和电化学作用，就会产生或多或少的气体，当槽液中加入适量的表面活性剂时，表面活性剂吸附于气/液界面，形成较牢固的液膜，并使其表面张力下降，当溶液受到搅拌时就会产生许多泡沫，从而增加了气/液接触表面积，这种比较牢固的液膜在气体浮力作用下，产生的气泡漂浮到槽液表面，形成一定厚度的泡沫层，对槽液蒸发及酸碱雾的逸出有一定的阻挡效果。电镀溶液添加的气雾抑制剂要求发泡性能好，并且还要适应不同性质的溶液，分别具有耐酸、耐碱或抗氧化的能力，不会参与电极反应，对槽液和镀层性能无不良影响，而且要易于洗脱。一般多采用非离子型表面活性剂作为电镀溶液的气雾抑制剂，在一些添加剂生产企业已有不少这类产品生产和销售。为了减轻空气污染，在不影响镀层质量和溶液性能的前提下，对有条件的镀种，在槽液内添加相应的气雾抑制剂(如酸雾抑制剂、碱雾抑制剂和铬雾抑制剂等)，减缓有害气体挥发，以减轻净化处理装置的负担。在选择气雾抑制剂时，应注意采用各种新开发的具有在强酸、强碱、强氧化和高温环境下稳定，而又不含有国际公约禁用的具有持久性、生物累积性和潜在毒性的化学品(POPS)，如：全氟辛烷磺酸(PFOS)等，以防范对我国自然水体造成持久性的污染钢铁工件酸洗普遍采用盐酸和硫酸，铜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办法很容易大量带出槽外，增加操作麻烦。因此，选用合适的酸雾抑制剂应对各种酸洗方式是比较恰当的方案，希望采用那些泡沫持久的添加剂，能在酸洗工作结束后表面泡沫仍然维持较长时间，防止酸液表面自然挥发酸气，造成建筑物和设备腐蚀。在常温的盐酸酸洗液中酸洗时反应不很强烈，即使加入酸雾抑制剂其泡沫层也很薄，不足以制止酸雾逸出；况且浓盐酸自然挥发性强，即使不工作时也会产生较多酸气，采用酸雾抑制剂的效果不理想。建议采用1：1的盐酸水溶液来酸洗，这种溶液的自然挥发较少，如果加入上海永生助剂厂生产的Ys-l添加剂100g/L，既可达到常温同时除油除锈，还能抑制酸雾。大连机车车辆厂和哈尔滨金属线材厂等单位在盐酸酸洗溶液中加入旅顺化工厂生产的BSY型酸雾抑制剂3～5g/L和六次甲基四胺1/g/L；在碱性除油、镀锌和镀锡等溶液中加入BsY型酸雾抑制剂3-5g/L，对抑制酸雾和碱雾都很有效. |
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