电镀行业中清洁生产的应用及其对环境的影响

姜晓晴，付汉程，赵国亮

（石家庄海山实业发展总公司，河北石家庄 050000）

1 电镀行业清洁生产现状及存在的问题

随着我国工业水平的不断发展，电镀工艺如今发展势态极其迅猛，但由于缺乏相应的合理规划和安排，使电镀企业在国内呈现出数量多、规模小、经营分散以及整体技术水平较低的特点，同时由于治理水平及治理程度的欠缺，使得电镀污染成为我国目前众多污染源中较为主要的一种。电镀企业在进行生产的过程中需要较多的重金属原辅料，但现在国内大部分企业的原辅料利用率较差，且相对技术工艺水平以及设备较为陈旧，造成了大量原辅料和能源上的浪费现象。此外，很多中、小型的电镀企业缺乏相应的环保意识，对于环境保护方面过于依赖末端治理，没有在根源上对污染源进行有效的遏制，使环保措施难以达到预期的效果。同时，还有部分企业为了追求经济利益多发生偷排、漏排现象。目前的环境政策已经逐渐开始完善，相关企业也都安装了污染治理的设施，但很多企业的环保设施与企业当前的生产力并不匹配，废水排出时难以达到相应的环保标准，甚至于部分小的电镀企业为了控制运营成本，在运行过程中没有按照相关规定进行污染治理，导致污染严重。针对以上各类问题，需要进行针对性的改进，以解决环境问题。

2 电镀行业实施清洁生产的必要性

一方面实行清洁生产是满足法律法规要求及导向的需要。自2003年1月1日起施行的《中华人民共和国清洁生产促进法》中明确规定，使用有毒、有害原料进行生产或者在生产中排放有毒、有害物质的企业，应当实施强制性清洁生产审核。随后，国家针对电镀行业清洁生产的法律法规在不断修订及完善，2006年环境保护部发布了HJ/T 314—2006《清洁生产标准电镀行业》，2012年全国人民代表大会常务委员会通过了《清洁生产促进法》的修订，2015年国家发改委编制了《电镀行业的清洁生产评价指标体系》。由此看出，我国对在电镀行业实行清洁生产的决心之大。

另一方面清洁生产是践行习总书记“绿水青山就是金山银山”重要思想的有效方式，是正确处理经济发展与生态环境保护关系、生态文明建设的关键。在企业生产的全过程中树立预防的战略思想，通过采用绿色工艺、环保技术等手段从源头遏制污染问题，与传统的治理手段相结合开展综合治理，实现“节能、降耗、减污、增效”的目标，在治理环境问题的同时保证企业的经济效益，促进企业可持续发展。因此，实行清洁生产是我国电镀行业转型升级的重要抓手和根本途径。

3 清洁生产在电镀企业的应用

在电镀企业实施清洁生产的途径主要包括：一是合理布置设备设施；二采用清洁能源与原材料；三是采用清洁生产工艺；四是强化过程管控；五是开发回用技术。

3.1 合理布置设备设施

电镀生产是连续化直链式的过程，电镀生产线的设计及设备设施的合理布置与安装，是企业开展清洁生产的有效方法。一是合理设计槽体的摆放，同一工艺的槽体尽量按照直线紧密摆放，缩短工件的运行路径，减少带出液的污染；系统设计各类管道，以便于后期的维修及更换；在部分槽体安装导流板；二是改进清洗系统（敞开式清洗系统和闭路式循环系统如图1所示），电镀清洗是污染物产生的重要环节，将敞开式清洗系统改为闭路式循环清洗系统，采用逆流漂洗、喷淋等设备，将污染物最大限度地消除在生产过程中；三是引入先进的设备与技术，如采用槽液在线监测及调整系统，加大槽液的监控及调整频率，延长大调整周期；采用污水在线监控系统，把好污染治理的最后关口，在铬槽上方安装吸收装置，减少铬雾气排放。四是合理设计污水分类排放及处理，降低污染物的处理难度，提高处理效率，为废水循环利用奠定基础。

图1 设备设施系统流程

3.2 采用清洁能源与原材料

在电镀生产过程中，各类槽液是重要的污染来源，特别是主槽溶液中含有多种化学成分。为了贯彻清洁生产的思想，一是企业在原辅料的采购过程中尽可能使用低毒性的原材料；二是采用去离子水配制槽液和清洗工件，减少自来水中杂质对镀液质量的影响以及提高清洗质量；三是可以适当选择等级较高的化学品，以减少杂质的带入量，进而延长槽液使用寿命，减少污染产生。

3.3 采用清洁生产工艺

生产工艺的选择是实现清洁生产的基础，随着电镀技术的不断发展，越来越多清洁生产工艺被成熟应用，也从源头上解决了污染问题。①采用新工艺替代传统工艺，如采用锌酸盐镀锌、氯化物镀锌、硫酸盐镀锌等工艺代替传统的氰化镀锌；酸性镀铜替代氰化镀铜；低铬、无铬钝化替代高铬钝化等。 ②采用机械方法或机械与化学结合的方法代替单纯的化学方法，如采用喷砂、振动光饰等方法替代的酸洗、化学抛光等方法。③采用替代电镀的技术工艺，如热喷涂、离子镀、化学气相沉积、表面强化等技术也在近年来被成熟应用。④添加气雾抑制剂，进一步减少废气的产生量，降低处理成本。

3.4 强化过程管控

加强生产过程管控是确保清洁生产落地的关键因素。 ①加强管理监督，改进生产过程管理，减少不必要的污染产生，如加强槽液维护及调整、严控物料管理、合理安排生产等。②加强人员培训及教育，强化工艺纪律执行，增强应急处置能力，提高员工清洁生产认识及综合素质。③开展预防性的维修，做好设备运行维护记录、制定检修制度等。④开展全员参与，鼓励各个岗位、各个工段的员工参与节能减排、污染防治以及清洁生产。

3.5 增加回用应用

实现生产物料的再利用是电镀清洁生产要求。①在生产过程中实现回用，如采用逆流漂洗实现清洗水的循环利用；针对浓度较高的槽液可以通过一定的处理作为电镀工序的母液进行再次利用，有效较少了原辅料的使用，而槽渣可以作为危废进行定期处理。②增设回收槽，如镀银、镀铬、镀镍后增加回收槽。③在污水处理系统中增设回用系统，减少水的排放量，经回用系统处理后的水补充生产用水。清洁生产系统如图2 所示。

图2 清洁生产系统

3.6 电镀废水回用实例

某电镀企业按照分类处理、集中监控的原则设计污水处理系统。将电镀废水分为五类进行收集处理，处理后达到GB21900—2008《电镀污染物排放标准》。处理后的水回用处理，回用率达到50%，水质达到工艺用水标准，具体流程见图3。

图3 电镀污水处理回用流程

4 结语

随着我国经济水平的提高，对于环境治理的重视程度也逐年提高。电镀行业一直以来都是我国环境治理的重要目标，目前国内电镀行业每年造成的污染极为严重，对我国的生态环境造成了较为严峻的挑战。本文通过对电镀行业中清洁生产的全过程运用，对企业生产的过程、管理方式以及生产环境提出了建议。清洁生产通过和传统的末端治理相结合，在保证企业生产成本的同时，使企业的污染问题得到有效的改善，从源头上对污染问题进行有效抑制，对于类似问题的治理具有一定的参考意义，值得进行推广。