第４３卷第３期
２０１１年３月
無機鹽工業
５７電鍍企業產汙環節分析與清潔生產方案制訂陳凌
（嘉興職業技術學院生物與環境分院，浙江嘉興３１４０３６）
摘要：電鍍企業是重汙染行業之一，清潔生產是企業實現迴圈經濟的必要手段，它能從根本上解決資源浪
費、環境汙染等問題，給企業帶來經濟效益和環境效益。通過對某電鍍企業的整體調研，包括原輔材料與能源、工藝技術與裝置、過程控制與管理、廢棄物等方面的分析，挖掘企業現有的清潔生產潛力，提出相應的清潔生產方案，並對一些投資較大的清潔生產方案進行了可行性評估。
關鍵詞：電鍍；產汙分析；清潔生產中圖分類號：ｔｑ１５３
文獻標識碼：ａ
文章編號
ｃｈｅｎ ｌｉｎｇ
電鍍包括鍍硬鉻、鍍鋅、鍍鎳、鍍銅鎳鉻、仿金等多個鍍種。電鍍工藝流程長、用水量大，而且所用化學藥劑種類多、用量大，因此在電鍍過程中產汙環節多、汙染物種類多、物料損耗多。如果電鍍企業想降
２各工序功能及產汙分析
１）拋光工序：使用器械對器件表面進行處理，以提高器件的光潔度，主要汙染物為含金屬粉塵。
低生產成本，改變長期以來汙染環境的局面，就需要搞好清潔生產。筆者對某電鍍企業進行了調研，通過產汙環節分析，提出清潔生產方案。
２）除油工序：採用電解方式或鹼性方式對器件表面進行除油處理，主要汙染物為含鹼、含油廢水。３）酸洗工序：利用酸去除器件表面的氧化皮、腐蝕鈍化膜，主要汙染物為含酸、含金屬離子廢水。
１電鍍工藝流程（見圖１）鹽酸水
４）預鍍銅工序：電解液由氰化亞銅及游離的***等物質組成，主要汙染物為含劇毒氰、含銅廢水和含氰廢氣。５）鍍酸銅工序：
鍍液成分較為簡單、穩定，不需要通風裝置，鋼鐵零件需經預鍍銅處理，主要汙
ｌ鍍件一圜一一圃一圈一匿圃］
喜酸廢水ｌ
水ｌ染物為含酸、含銅廢水。６）鍍鎳工序：主要汙染物為含鎳廢水、含鎳槽腳和廢氣。
７）**工序：在電鍍之後設定的鍍液**裝置。８）鍍硬鉻工序：
鍍液由鉻酸、硫酸組成，主要汙染物為含鉻廢水、鉻霧廢』廠
ｉｉｆ圈一圃一匭圈一圓＋－－匾圃一圈一
ｌｃ０３，ｈ２ｓ０水
ｆｌ＿＋ｉ
』含鉻廢水
含瑗水圈一圃一圈一圜一圓一回
氣。９）鈍化工序：使用的化學藥劑有鉻酐、硝酸、硫
酸、碳酸鋇等，主要汙染物為含鉻廢水。ｌ０）清洗工
序：清洗器件表面帶出的殘留液，主要汙染物為含各
類重金屬廢水。１１）噴漆工序：在器件表面噴上一
圖１電鍍工藝流程示意圖
５８無機鹽工業第４３卷第３期
層保護漆，主要汙染物為含有機溶劑廢氣。１２）烘乾工序：對噴過漆的器件進行烘乾，主要汙染物為含有機溶劑廢氣。
３各車間存在的問題
３．１鍍硬鉻一車間、修復車間和模具車間
鍍硬鉻一車間、修復車間和模具車間工藝技術
和裝置相同，同時存在如下問題：１）鍍硬鉻槽設定不合理，主要表現為鍍硬鉻槽以單槽設定，不利於鍍液的**；另外，槽設定為半地下式，以水泥混泥土澆鑄配以耐痠軟塑板製成，牢固度差，耐痠軟塑板容易老化破裂造成溶液滴漏甚至滲漏汙染土壤（應**其他材質的鍍槽，軟塑板應定期更換）。２）鍍硬
鉻工藝為傳統工藝，此工藝缺點主要表現在鉻酸鍍液濃度高、溫度高，造成鉻酸利用率低；另外，採用傳
統工藝，電流效率只有１３％（可採用加入新增劑的方式來提高電流效率，加入新增劑的鍍鉻工藝電流效率可達２６％）。３）鍍硬鉻配置的整流電源裝置為調壓式整流器，這類整流器屬於高耗能裝置。４）鍍
液加熱採用電加熱管，這種加熱方式能源消耗較高，而且存在安全隱患（可考慮採用熱電廠的蒸汽來加熱，既節省成本又安全）。５）鍍硬鉻時鍍液中新增
了鉻霧抑制劑，但車間內鉻霧仍然比較嚴重。６）清洗方式以手工單槽清洗為主，耗水量大。７）車間內裝有電能計量表、水計量表，但沒有進行計量核算，
形同虛設。８）操作工節約能源、資源和清潔生產意識不強（可通過宣傳、教育提高職工的節能意識）。３．２ 吊鍍手工鍍銅鎳鉻車間
吊鍍手工鍍銅鎳鉻生產線布置在二車間、三車間、吊鍍銅鎳北車間，其中二車間、三車間為鍍銅鎳鉻，吊鍍銅鎳北車間為仿金。吊鍍手工鍍銅鎳鉻生產線存在的問題：１）預鍍銅工序採用有氰鍍銅工
藝，使用劇毒物品，對環境危害較大（應**引進無氰鍍銅工藝）。２）預鍍銅工序缺少廢氣收集處理裝置。３）預鍍銅工序缺少**槽，沒有將帶出的物料**。
４）鍍鎳槽後方只設一道**槽，清洗為單槽清洗，耗水量大，鎳流失嚴重。５）車間內，化工原料及新增劑就放在鍍槽旁邊，沒有妥善保管，有些封口沒有封好，有吸潮失效的可能。６）鍍槽極棒沒有及時清理，結晶較多，電阻較大，電量無效消耗較多。
３．３半自動滾鍍銅鎳車間
半自動滾鍍銅鎳車間存在的問題：１）半自動滾鍍銅鎳車間前處理去油工序不在流水線上，操作工
操作時需手工進出槽，鍍件清洗隨意性大，清洗水浪
費嚴重。２）鍍鎳槽、氰化鍍銅槽後方均缺少**
槽，鍍件出缸後直接用水沖洗，造成清洗水浪費嚴重。沒有鍍件清洗時，清洗水閥門沒有及時關小或關閉，造成清洗水的浪費，地面積水嚴重。３）氰化鍍銅槽上方沒有設定排風裝置，車間內聚集大量有毒有害氣體。
４）藥劑沒有妥善儲存，藥劑的料桶未加蓋儲存，易被汙染。５）鍍鎳槽後方沒有設定**
槽，清洗為單槽清洗，耗水量大，鎳流失嚴重。
４清潔生產方案制訂
４．１鍍硬鉻生產線
清潔生產方案：１）淘汰調壓式整流器。選用高頻開關電源替代目前的調壓式整流器。２）鍍槽後
方設定**槽。目前除鎳槽後方設定**槽外，各鍍槽均未設定**槽。在各酸、銅、氰化鍍銅槽和鍍鎳槽後方設定**槽，以減少鍍液的帶出。
３）修復破損地面。對地面破損的地方及時修補，杜絕廢水滲漏地下。４）安裝廢氣收集處理裝置。
在鍍鉻線、退鍍線、前處理區安裝廢氣收集處理設施，鉻霧經收集處理後可**鍍液。５）採用三價鉻鈍化。鍍鋅
線現在為六價鉻鈍化，六價鉻毒性大、環境危害大，可採用毒性小的三價鉻鈍化。６）含鉻廢水沉澱後排放。目前鍍鉻槽含鉻廢水經處理後直接通過壓濾機壓濾後排放，排放之前未做沉澱處理。
可採用間歇式處理，沉澱後上層水直接排放到綜合廢水池，其餘的經壓濾後排放。
４．２手工掛鍍銅鎳鉻生產線
清潔生產方案：１）自動線改造。手工鍍銅鎳改
為自動鍍銅鎳。２）預鍍銅劇毒廢物的處理。含氰
電鍍溶液有劇毒，在鍍槽上方加裝排風設施，並對廢水分流，配備廢水處理裝置。３）改善車間空氣質素。在氰化鍍銅槽上方、前處理車間設定排風裝置或者加強車間通風性。
４）增加酸銅電解**裝置。
原工藝對酸銅清洗水未處理，可在酸銅電解槽後方增加電解**裝置，**清洗水中的銅。５）增加鍍
槽後**級數。設定二道**槽，鍍件出缸前在鍍槽上停留５～１０ ｓ，讓鍍液滴瀝回槽，並將出缸鍍件放人**槽中**一道鍍液後再清洗。６）中水回
用（膜處理）。將處理後達標排放的水再經膜處理回用於生產線。７）確保電極導電良好。
經常清洗陽極、陽極導電銅棒和導電羊角，保證陽極銅棒和陽極間、陰極銅棒和掛具間及羊角間接觸電阻盡量小。
４．３半自動滾鍍銅鎳生產線
清潔生產方案：１）工藝引數調整。全自動流水
２０１１年３月陳凌：電鍍企業產汙環節分析與清潔生產方案制訂５９
線未控制鍍槽出槽時停留時間，造成鍍液滴回不充分。合理設定出槽停留時間，確保鍍液充分滴人鍍槽。２）安裝鎳**裝置。
自動線鎳清洗槽後方安裝離子交換的鎳**裝置，可回用７０％的水和９８％的鎳。３）改善車間地面積水現象。定期疏通車間汙水管道，減少因管道堵塞而造成的積水現象。
４．４全公司
過的面積，並保證**箱的通風長度，使鉻霧充分凝聚，**率可達９５％以上。通過**箱已去除絕大部分鉻霧的廢氣再通過鹼液噴淋塔然後從風管排出，確保排出的氣體中鉻霧淨化率達到９８％以上。氰霧、酸霧採用濕法填料塔鹼液吸收法處理。
氰霧、酸霧由槽邊吸風罩收集，經收集總管導人二級噴淋淨化塔噴淋。氰霧噴淋塔採用含有的吸收液，酸霧噴淋塔採用ｎａｏｈ吸收液。退鍍處
清潔生產方案：１）節約用水改進清洗方式。根
據生產加工情況，及時關閉或關小水龍頭。將鍍後單槽手工清洗改為**逆流清洗，清洗槽進水方式改為進水用皮管通到距槽體底部１０ ｃｍ左右的高
度，使清洗水從槽體下部進入，上部溢流進入下一級槽體內，最後一級最乾淨的清洗水用管道接入前處理酸洗工序的用水環節。將處理後達標排放的水再
經膜處理回用於生產線。２）線路更新改造，降低線損率節約能源。車間、辦公區域照明採用節能型ｔ５照明，在吃飯休息時關閉車間大多數照明燈。
原車間用電線路布置不合理，與負載不匹配，造成線路老化、發熱，線損率已超過國家線損標準。進行線路改
造，降低線損率，節約能源。３）定期檢驗鍍液與廢水。定期化驗鍍液，縮短化驗鍍液的週期，減少鍍件的報廢。
定期對廢水處理系統抽樣撿測，確保長期穩定達標。４）完善二級計量，推行**計量考核。原工藝投加電鍍藥劑時沒有計量，憑感覺和經驗，不僅影響產品質量而且會增加生產成本。
二級計量還
不夠完善，要進一步完善，同時推行**計量考核。５）加強原輔材料存放及廢棄物管理。加強原輔材
料的存放及保管，使用完畢後加蓋儲存或是紮口儲存，進一步完善危險品的儲存、領用制度。對垃圾分類存放（可**、不可**）。缸腳槽渣、鍍液結晶
體等雜質建議集中收集，密封存放，定期送給有資質的單位無害化處理或是**提煉，使之資源化。廢酸液及時賣給有資質的廠家**利用或綜合利用。
５投資較大的清潔生產方案可行性分析
５．１安裝廢氣收集處理裝置
安裝廢氣收集處理裝置是在鍍槽兩側安裝鉻霧淨化**器和氰霧、酸霧**處理器。鉻霧淨化**器採用凝聚法淨化處理鉻酸廢氣。它是通過鍍槽
兩側的吸風罩將揮發的鉻霧吸人收集管，匯集後由收集總管導人**箱。**箱根據鍍槽總面積測算出風量，再擴大鉻霧氣體在**箱中的通風面積，使在**箱中的酸霧氣體風速降至２．５ ｍ／ｓ。**箱中完全填裝分水球，增加鉻霧在箱體內的阻力及通
安裝的酸霧淨化器，因採用硝酸退除工藝，含有ｎｏ氣體，採用濕法填料塔鹼液吸收法，填料塔安裝３排噴嘴，酸霧廢氣經由吸風罩收集後首先進入淨化塔下部，進塔後廢氣由下而上經過３級填料噴淋層，氣液得到充分接觸，保證廢氣在塔內停留８ ｓ以上。吸收液使用加有ｎａ２ｓ的ｎａｏｈ溶液，淨化率達９５％。綜上，該方案在技術上是可行的。
企業為了徹底解決廢氣汙染環境問題，對有廢氣產生的地方都安裝了廢氣處理裝置，一次性投人各類裝置資金４０萬元。通過廢氣處理裝置的安裝，每年可減少酸霧排放量２１ｋｇ、鉻霧排放量１６１．１ｋｇ、環己酮排放量１８ ｋｇ。安裝廢氣處理裝置是以改善環境為目的，除了收集到的鉻霧有**利
用價值外，其他的不會給企業帶來經濟效益。５．２安裝鎳**裝置
在鍍鎳過程中，在鍍件完成鍍鎳之後要經過**槽、清洗槽之後方可進入下一道工序，而在清洗過程中造成鎳的流失，約有１５％的鎳通過清洗流至廢水中。針對此種情況，企業擬安裝鎳**裝置，以提
高鎳的**率。擬採用的方法為離子交換法，該方
法在水處理中使用較為普遍，技術上不存在障礙。
通過該方案的實施，使鎳利用率由原來的８０％提高到９５％以上，水排放量也降低為原來的３０％。
企業現有鍍鎳清洗廢水出口３處，該裝置採用****，每個出口安裝１套裝置，共３套，合計一
次性投入裝置資金９萬元。企業年消耗硫酸鎳１７～２０ ｔ，以流失１５％計，則每年可**六水硫酸鎳約２．５５ ｔ，硫酸鎳**以５萬ｔ計，同時水仍可**利用，扣除各類運營費用３．５萬元，年執行費用節
省額為９．２５萬元。該專案在經濟上是可行的，值得投資改造。
收稿日期
作者簡介：陳凌（１９６２一
），女，學士學位，副教授，主要研究方向為
環境化學。
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