袁詩璞

【電鍍基礎(chǔ)講座】

第十九講──電鍍的安全生產(chǎn)與清潔生產(chǎn)(二)

袁詩璞

3 電鍍的清潔生產(chǎn)

實(shí)行清潔生產(chǎn)是21世紀(jì)初提出的新課題，也是不少舊、小電鍍廠面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。清潔生產(chǎn)不是指打掃好環(huán)境衛(wèi)生，也不是指在清潔衛(wèi)生的條件中生產(chǎn)，而有其特定的含義。

3. 1 清潔生產(chǎn)是電鍍廠的必由之路

3. 1. 1 我國和國際政策法規(guī)的要求

清潔生產(chǎn)是指從原材料到產(chǎn)品的工業(yè)生產(chǎn)全過程進(jìn)行污染控制與預(yù)防以實(shí)現(xiàn)“廢物最小量化”的一種改變“先污染后治理”方式的“源頭削減”戰(zhàn)略，并與節(jié)能減排、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)緊密相關(guān)。

由于電鍍是會(huì)產(chǎn)生廢水、廢氣、廢渣的污染環(huán)境的作業(yè)，因此首當(dāng)其沖。

我國于2003年1月頒布了《中華人民共和國清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》，于2004年8月16日起實(shí)施《清潔生產(chǎn)審核暫行辦法》。各地方政府也提出了一些實(shí)施細(xì)則要求。既然已用法律形式提出，就成為了強(qiáng)制性的規(guī)定，由不得企業(yè)愿意與否，都要照辦，不執(zhí)行就是一種違法行為。

國際上，歐盟于2003年1月27日通過《關(guān)于電子電氣設(shè)備中限制使用某些有害物質(zhì)的指令》(即RoHS指令)。其中與電鍍密切相關(guān)的4(1)款規(guī)定“自2006年7月1日起，市場(chǎng)上銷售的新電子電器產(chǎn)品不含有鉛、汞、鎘、六價(jià)鉻、聚溴聯(lián)苯和聚溴二苯醚”。當(dāng)然，經(jīng)征求意見后，連歐盟成員國自己也認(rèn)為因技術(shù)與設(shè)備等尚未發(fā)展到絕對(duì)不允許含有上述6種有害物的程度，又提出了“豁免令”清單，并征求意見后作了修改，提出了23項(xiàng)領(lǐng)域或加工工藝中允許含有這6種物質(zhì)。我國也提出了《電子信息產(chǎn)品污染控制管理辦法》，被稱之為“中國的RoHS指令”。

另有 WEEE指令(《電器與電子設(shè)備廢棄物指令》)、ELV指令(《關(guān)于報(bào)廢汽車的技術(shù)指令》)等法規(guī)。

若不執(zhí)行相應(yīng)國際法規(guī)，我國出口產(chǎn)品將會(huì)受阻，蒙受損失，電鍍行業(yè)也會(huì)丟失許多加工業(yè)務(wù)。另一方面，我們也應(yīng)充分利用 RoHS指令豁免清單來維護(hù)自己的合法權(quán)益。但從全球環(huán)境保護(hù)角度出發(fā)，環(huán)保法規(guī)會(huì)越來越嚴(yán)；從設(shè)置貿(mào)易壁壘、全球市場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng)看，科技整體落后的不發(fā)達(dá)國家會(huì)處于不利地位。

3. 1. 2 企業(yè)生存的要求

既然有法律法規(guī)擺在面前，產(chǎn)生污染的所有行業(yè)、高耗能的行業(yè)都將面臨“重新洗牌”的挑戰(zhàn)，優(yōu)勝劣汰的自然法則會(huì)更加明顯地顯現(xiàn)。一方面，實(shí)施清潔生產(chǎn)需要巨大的技術(shù)與資金投入，要求管理水平的極大提高，因而不具有技術(shù)與資金實(shí)力的老企業(yè)、小企業(yè)面臨生存危機(jī)；另一方面，地球資源逐步枯竭，初級(jí)原材料產(chǎn)品同樣面臨環(huán)保、成本上升等諸多問題，作為能源、有色金屬、多種化工材料消耗量大的電鍍加工作業(yè)，更面臨著雙重壓力與多方面的挑戰(zhàn)。各電鍍廠點(diǎn)都應(yīng)該認(rèn)真考慮自己的生死存亡問題。

若清潔生產(chǎn)搞得好，環(huán)境與經(jīng)濟(jì)效益都可提高。二者相輔相成，為企業(yè)的生存與發(fā)展，以及在各種競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地創(chuàng)造條件。

3. 2 實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的諸多具體問題

客觀地講，我國多數(shù)中小電鍍廠點(diǎn)(特別在中西部不發(fā)達(dá)地區(qū))在環(huán)保方面的歷史欠賬太多，而企業(yè)的資本積累很少，經(jīng)濟(jì)實(shí)力很差。若真正按清潔生產(chǎn)要求，不少工藝的整個(gè)布局都要推倒重來。經(jīng)濟(jì)落后地區(qū)或地理位置不具有優(yōu)勢(shì)的地區(qū)，加工業(yè)務(wù)量本來不大，加上廠點(diǎn)過多(其中有不少是“黑戶”)，相互壓價(jià)，以低質(zhì)量混飯吃，要實(shí)現(xiàn)高效率自動(dòng)化生產(chǎn)也不現(xiàn)實(shí)，實(shí)施清潔生產(chǎn)的難度更大。內(nèi)地的電子電鍍多僅限于外商獨(dú)資或合資企業(yè)，鄉(xiāng)鎮(zhèn)、私營企業(yè)有能力涉足者很少。

3. 2. 1 加強(qiáng)行業(yè)規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)觀念更新

電鍍企業(yè)不能再追求小而全，見什么業(yè)務(wù)都想爭(zhēng)著做。比如鍍金、鍍銀、鍍古銅色等銅合金，這些尚離不開氰化電鍍，如果許多廠都搞那么一點(diǎn)點(diǎn)，即使廢水量很少，但都還得搞一套含氰廢水處理設(shè)施，那么既不現(xiàn)實(shí)也不劃算。對(duì)這類加工，各地行業(yè)協(xié)會(huì)應(yīng)發(fā)揮作用，集中扶植一兩個(gè)廠點(diǎn)專門從事。大件鍍鋅(如電燈桿等)，要處理鹽酸酸洗廢氣，手工作業(yè)時(shí)連抽風(fēng)都無法安裝，這類工件應(yīng)由有行吊的大型廠點(diǎn)專門進(jìn)行生產(chǎn)。專業(yè)化定點(diǎn)生產(chǎn)，對(duì)某些加工而言是可行之路。

3. 2. 2 一般電鍍廠點(diǎn)可以辦到的事

3. 2. 2. 1 采用低污染工藝

清潔生產(chǎn)的一個(gè)重要理念就是從污染源頭抓起，盡量采用污染少的工藝。

【例1】盡量采用無氰工藝。國外對(duì)氰化電鍍并不卡，只要求含氰三廢完全處理達(dá)標(biāo)。我國國情不同，原要求從2003年起禁用氰化電鍍，后從實(shí)際出發(fā)，改為“在預(yù)鍍、鍍?nèi)°~合金、貴金屬電鍍上暫緩淘汰氰化電鍍”。除某些軍品、航空、航天、航海等零部件尚要求氰化電鍍外，一般加工件凡能不采用氰化鍍的最好都不采用。例如對(duì)于鋼鐵件預(yù)鍍銅，從工藝與設(shè)備兩方面同時(shí)改進(jìn)入手，已完全能夠取代氰化鍍銅，其中以HEDP有機(jī)多膦酸鹽鍍銅最為現(xiàn)實(shí)。在此基礎(chǔ)上稍作改進(jìn)，也能實(shí)現(xiàn)鋅壓鑄件預(yù)鍍無氰堿銅，且成本并不比氰化預(yù)鍍銅高，鍍液深鍍能力及陰極電流效率遠(yuǎn)高于氰化鍍銅。

【例2】低鉻鈍化已成功應(yīng)用多年，近年來采用“增藍(lán)劑”染料著色加藍(lán)的辦法，使超低鉻一次藍(lán)白鈍化的工藝和產(chǎn)品外觀穩(wěn)定性得以大幅度提高，在大生產(chǎn)中應(yīng)用日廣。對(duì)于低鉻、超低鉻彩鈍，大生產(chǎn)中的關(guān)鍵是雜質(zhì)多后應(yīng)及時(shí)更新處理，以免逐漸由低鉻轉(zhuǎn)變?yōu)橹秀t、高鉻，失去低鉻鈍化的意義。

【例3】銅件無黃煙光亮酸洗工藝已大生產(chǎn)應(yīng)用多年，其廢氣中雖然也有氮氧化物，但處理起來比處理“黃龍”簡(jiǎn)單得多。大生產(chǎn)中主要應(yīng)掌握好調(diào)控方法。

【例4】采用低濃度工藝。許多人都在研究低濃度光亮鍍鎳，現(xiàn)已有成功工藝問世。在采用光亮酸銅工藝已有較好光亮整平性的基礎(chǔ)上，多采用厚銅薄鎳以降低成本。這種情況下，低濃度鍍亮鎳是有意義的。對(duì)亮鎳層厚度有要求的產(chǎn)品，低濃度鍍亮鎳因允許陰極電流密度小而生產(chǎn)效率低。這與裝飾性套鉻及尺寸鍍硬鉻是否宜采用低濃度鍍鉻有類似關(guān)系。

3. 2. 2. 2 采用回收措施

回收是指鍍件在出鍍槽后先不作流動(dòng)水洗，而是在靜態(tài)純水或適當(dāng)?shù)乃芤褐薪矗认慈ゴ蟛糠皱円?，再在流?dòng)水中清洗干凈。若回收水可反摻入鍍液而又采用多級(jí)回收，則又稱為靜態(tài)逆流漂洗。此時(shí)回收水是從末級(jí)逐級(jí)向上反摻的。若第一級(jí)回收水摻入鍍槽后直接對(duì)其補(bǔ)充清水，則失去多級(jí)逆流漂洗的意義，僅相當(dāng)于只有一級(jí)回收。

回收是一種物料節(jié)約措施，也能大大減輕流動(dòng)水洗后廢水處理的負(fù)擔(dān)和減少費(fèi)用，對(duì)兩頭都有利；但其缺點(diǎn)是鍍液中的雜質(zhì)也同樣被反摻入鍍液了。比如焦磷酸鹽鍍銅液中水解產(chǎn)生的有害正磷酸根易在鍍液中積累。因此，回收對(duì)鍍液本身的維護(hù)、去雜，要求更高。鍍鉻用工業(yè)鉻酐中總含有硫酸，鉻酐本身會(huì)被電解消耗，而硫酸不會(huì)，故采用多級(jí)回收后，鍍液中的含量往往有增無減。未經(jīng)試驗(yàn)確定時(shí)，不要輕易補(bǔ)加硫酸。而對(duì)于裝飾套鉻液，可在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上加入適量碳酸鋇，以沉淀反摻回鍍液中多余的。

回收液的出路有兩條。第一，當(dāng)鍍液蒸發(fā)量較大時(shí)，直接反摻于鍍液以補(bǔ)充蒸發(fā)的消耗，如鍍鉻、鍍亮鎳、加溫的鍍暗鎳、高溫堿性發(fā)藍(lán)、電解除油等工藝。第二，對(duì)于不加熱的鍍液，因蒸發(fā)量很小，對(duì)于鍍鋅之類回收價(jià)值不大的工藝，一般不設(shè)回收；回收價(jià)值大的鍍液若無法直接反摻完時(shí)，有時(shí)只好采用蒸發(fā)濃縮或反滲透技術(shù)濃縮后反摻，或再用電解法、化學(xué)法等回收有用金屬。

回收水并非都宜用純水。例如，鍍鎳液宜用pH為4.5 ～ 5.0的酸性水回收，否則回收水中的Ni2+易水解為Ni(OH)2沉淀。相反，對(duì)于HEDP無氰堿銅液，回收水應(yīng)先用KOH將pH調(diào)到9.3 ～ 9.5，才能保證回收水中的Cu2+處于配位狀態(tài)而不致于水解為Cu(OH)2沉淀。

3. 2. 2. 3 減少跑、冒、滴、漏

鍍液的跑、冒、滴、漏會(huì)造成直接損失。沖洗完流失于地面的鍍液之后，還要對(duì)沖洗水作廢水處理，兩頭都損失。減少跑、冒、滴、漏并不是很復(fù)雜的事，例如：

(1) 取槽時(shí)掛具在鍍槽上停留一段時(shí)間后再回收或水洗，不能只圖快。

(2) 在鍍槽與回收槽及清洗槽之間加一塊帶邊的槽間傾斜塑料板，避免因槽間距離過大而使鍍液滴流入地坪。

(3) 在鍍液翻槽過濾時(shí)，將底部泥渣、活性炭等收集后手工過濾干凈鍍液，而不要一齊倒掉。

應(yīng)養(yǎng)成節(jié)約點(diǎn)滴鍍液的良好習(xí)慣，積少成多。

3. 2. 2. 4 采用節(jié)水措施

(1) 噴淋清洗比浸洗節(jié)水。噴淋無非要一次性投資噴淋設(shè)施。

(2) 采用多級(jí)逆流漂洗。三級(jí)動(dòng)態(tài)逆流漂洗比單槽清洗節(jié)水 90%。有關(guān)這一技術(shù)理論計(jì)算的文章早已發(fā)表過多篇，但多年來難以推廣，其原因是：對(duì)于手工操作，不但生產(chǎn)線拉得很長，而且會(huì)大大增加工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，因而不受歡迎或不予執(zhí)行；對(duì)于自動(dòng)線生產(chǎn)，生產(chǎn)線也拉得很長，不但一次投資加大，而且生產(chǎn)效率降低。實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)鍍鉻設(shè)有三級(jí)回收的，無人在場(chǎng)督促時(shí)，多數(shù)情況下也只洗一道。大件鍍鋅、鍍硬鉻等加工，有時(shí)就直接用水管沖洗。

以下介紹幾種單槽清洗的節(jié)水方法：

(1) 清洗槽應(yīng)設(shè)計(jì)合理，從下部進(jìn)水，通過水平溢流板上部溢流出水。有的清洗槽直接用水龍頭從上部進(jìn)水又在上部出水，造成干凈水“短路”，槽中水很臟，只好經(jīng)常換水。清洗槽設(shè)計(jì)過大，交換也不會(huì)及時(shí)，用水量加大。

(2) 采用電導(dǎo)控水法。電導(dǎo)控水在國外早已應(yīng)用，但國內(nèi)至今無人重視。由于電鍍所清洗的大多是電解質(zhì)溶液，清洗水越臟，其電導(dǎo)率越大。電導(dǎo)控水就是用惰性電極測(cè)定清洗水的電導(dǎo)率，與可調(diào)整的預(yù)置電導(dǎo)率比較后，給出一個(gè)控制信號(hào)。當(dāng)清洗水的電導(dǎo)率高于預(yù)定值時(shí)，開動(dòng)一個(gè)小的電磁閥供給干凈水；當(dāng)電導(dǎo)率下降到設(shè)定值時(shí)，電磁閥自動(dòng)關(guān)閉，停止供水。上世紀(jì)70年代，筆者開發(fā)過一種電導(dǎo)控水儀并申請(qǐng)了專利，實(shí)測(cè)比單槽長流水清洗節(jié)水50% ～ 70%。

(3) 從管理上入手。多年前有單位在每個(gè)清洗水槽上加裝一個(gè)水表，實(shí)行萬元產(chǎn)值定額耗水，節(jié)約有獎(jiǎng)，超過罰錢，有效避免了長流水現(xiàn)象，節(jié)水率大于40%。

3. 2. 2. 5 采用投資不大的簡(jiǎn)易處理方法

例如，對(duì)鍍鉻二級(jí)回收后，在含亞硫酸氫鈉的酸性液中浸洗一次再水洗，六價(jià)鉻即被還原為三價(jià)鉻，省去廢水分質(zhì)排放再還原的麻煩；鍍鎳后在含碳酸鈉的堿性液中浸洗，生成堿式碳酸鎳，過濾回收沉淀物，可直接用來調(diào)高鍍鎳液的pH。這類槽邊處理法叫“蘭茜法”，值得推廣。

3. 2. 3 不斷提高水的回用率

如果真正實(shí)現(xiàn)廢水的“零排放”，電鍍廠就可不設(shè)排污口了。但其實(shí)這是不可能的。不能把鍍鎳等某一單項(xiàng)鍍種采用粗濾、超濾、納濾、反滲透而實(shí)現(xiàn)電鍍鎳清洗水的微排放，夸大宣傳為整個(gè)電鍍廢水的零排放。設(shè)備生產(chǎn)廠家賺了錢而害了廣大的電鍍廠。成都市某縣環(huán)保局聽信了這種夸大宣傳，要求2008年下半年所有電鍍廠實(shí)現(xiàn)零排放，電鍍廠不許設(shè)排污口。這能辦到嗎？某電鍍廠以前花60多萬元上了一套不好用的化學(xué)法處理設(shè)備作擺設(shè)，實(shí)際還是在 3個(gè)積水池中分別用老式化學(xué)法處理。為此禁令，又花60多萬元上了一套膜分離裝置，化學(xué)法處理后再作深度處理回用。據(jù)介紹，用美國進(jìn)口膜，換一次膜就要10余萬元，操作很正常時(shí)，膜的壽命也不過兩年。無奈之下，該廠只好在晚上將 3個(gè)廢水積水池抽空直排，并舍去了月加工產(chǎn)值達(dá)10余萬元的大件鍍鋅業(yè)務(wù)，以減少廢水量，白天只處理一點(diǎn)點(diǎn)廢水?！傲闩欧拧逼仁蛊髽I(yè)弄虛作假，實(shí)在是罪過呀！

對(duì)于廢水回用，只能在盡量減少廢水量的前提下逐步實(shí)施：第一步，對(duì)于化學(xué)法處理達(dá)標(biāo)的廢水，部分回用于對(duì)水質(zhì)要求不高的鍍前處理作清洗水，部分用于澆樹澆花、水沖式廁所用沖洗水，剩下的部分排放；第二步，經(jīng)濟(jì)實(shí)力足夠時(shí)，對(duì)化學(xué)法處理后的中水，再用膜分離技術(shù)作深度處理，凈水回用于鍍前清洗及鍍后需用純水清洗等要求水質(zhì)高的場(chǎng)合。

對(duì)于鍍種不太復(fù)雜、加工附加值高、對(duì)水質(zhì)要求嚴(yán)的全自動(dòng)電子電鍍生產(chǎn)線所產(chǎn)生的廢水，可直接用膜分離技術(shù)或離子交換法作深度處理后回用。離子交換法的陽柱洗脫液中的重金屬再輔以化學(xué)法處理。

3. 2. 4 加大技改投入

實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)少不了技改投入。不少老電鍍廠的鍍槽都無抽風(fēng)而是開敝式作業(yè)，改造任務(wù)很重。國營企業(yè)的電鍍車間改造(不少廠遇到置換地皮搬遷，新建時(shí)應(yīng)將清潔生產(chǎn)納入規(guī)劃)有國家投入，而軍工產(chǎn)品不宜外協(xié)加工，這個(gè)錢還肯花。鄉(xiāng)鎮(zhèn)私營企業(yè)效益好的，不要掙了錢就分光、花光，應(yīng)先留足企業(yè)改造資金，分步進(jìn)行改造。對(duì)于本身就在生死線上苦苦掙扎的效益差的企業(yè)，當(dāng)連以歪門邪道求生存的路子都走不通時(shí)，只能被淘汰。

清潔生產(chǎn)已是法律法規(guī)，電鍍廠點(diǎn)要想生存下去，就要想辦法逐步實(shí)現(xiàn)，這就是現(xiàn)實(shí)。

思考題：1.安全生產(chǎn)的關(guān)鍵是什么？

2.為什么說實(shí)施清潔生產(chǎn)勢(shì)在必行？

（連載完）

下期預(yù)告：第二十講——提高電鍍企業(yè)的生存能力與競(jìng)爭(zhēng)力

[ 編輯：溫靖邦 ]