電鍍工業(yè)企業(yè)清潔生產(chǎn)的機(jī)會

 1、電鍍工業(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

　　金屬表面精飾(目前在我國泛指電鍍)定義為:為改進(jìn)金屬或非金屬表面性能，通過電沉積或非電沉積方法，得到所需金屬(或氧化物)覆蓋層的一系列工藝過程，如電鍍、化學(xué)鍍、陽極氧化和磷化等。這種鍍覆過程，改變了基體原有的屬性，擴(kuò)大了其用途，已成為現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品必不可少的加工過程。但是，電鍍加工過程由于使用了大量強(qiáng)酸、堿、重金屬溶液，甚至包括鎘、氰化物和鉻酐等有毒有害化學(xué)品，在工藝過程中會排放有害環(huán)境和人體健康的廢氣、廢水和廢渣(見表1)，因而電鍍行業(yè)也成為重污染性工業(yè)行業(yè)之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國電鍍工業(yè)每年排放約4億噸含重金屬的廢水，5萬噸含重金屬的廢渣和3000萬立方米的酸霧。因而電鍍工業(yè)也是工業(yè)可持續(xù)發(fā)展關(guān)注的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)之一。

　　盡管環(huán)境管理部門強(qiáng)化了對電鍍工業(yè)的環(huán)境監(jiān)管，許多電鍍企業(yè)也作出了很大的努力，進(jìn)行環(huán) 境治理，但電鍍工業(yè)的污染仍十分嚴(yán)重。據(jù)41個城市統(tǒng)計(jì)，90年代已經(jīng)投入1.2億資金進(jìn)行環(huán)境 治理，治理率達(dá)80%。但由于治理的投資大、維護(hù)費(fèi)用高，造成電鍍加工業(yè)的成本高、利潤微薄(甚 至長期虧損)，使得許多環(huán)境治理設(shè)施形同虛設(shè)。環(huán)保設(shè)施的運(yùn)行率平均不到50%，環(huán)境污染沒有從 根本上得到改變。我國電鍍工業(yè)特點(diǎn)是廠點(diǎn)多、規(guī)模小，專業(yè)化程度低、裝置落后；物耗高、電耗 大，產(chǎn)污量大；設(shè)備跑冒滴漏嚴(yán)重。據(jù)已做清潔生產(chǎn)審核的企業(yè)統(tǒng)計(jì)，電鍍銅、鎳的利用率平均為 70%左右，鍍裝飾鉻只有 10.3%，清洗水用量超過國外平均水平8～10倍，造成經(jīng)濟(jì)效益普遍較差。 從環(huán)境保護(hù)看，我國電鍍工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。要防止環(huán)境污染，必須和資源綜合利用、 提高經(jīng)濟(jì)效益緊密相聯(lián)，也就是說，必須從生產(chǎn)過程中減少排放物的產(chǎn)生，提高資源利用率，將末端治理轉(zhuǎn)向源頭控制，即實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。

　　2、清潔生產(chǎn)是實(shí)現(xiàn)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的正確選擇。 

　　清潔生產(chǎn)是環(huán)保戰(zhàn)略由被動走向主動的一種轉(zhuǎn)變，其定義為:

清潔生產(chǎn)是指不斷采取改進(jìn)設(shè)計(jì)、使用清潔的能源和原料、采用先進(jìn)的工藝技術(shù)與設(shè)備、改善管理、綜合利用等措施，從源頭削減污染，提高資源利用效率，減少或者避免生產(chǎn)、服務(wù)和產(chǎn)品使用過程中污染物的產(chǎn)生和排放，以減輕或者消除對人類健康和環(huán)境的危害(《中華人民共和國清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》)。清潔生產(chǎn)的目的是預(yù)防污染，通過采用對環(huán)境無害的原材料高效、節(jié)能、降耗的技術(shù)，先進(jìn)的過程控制和資源的綜合利用，

達(dá)到工業(yè)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)，最終實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。國內(nèi)外開展清潔生產(chǎn)的實(shí)踐表明，僅通過實(shí)施清潔生產(chǎn)的一些低費(fèi)或無費(fèi)的措施，平均可降低原材料消耗約15%～20%，減少污染物排放20%～30%、節(jié)水30%以上。進(jìn)一步實(shí)施中、高費(fèi)方案，使企業(yè)真正邁向現(xiàn)代化的一個新起點(diǎn)。

　　3、電鍍工業(yè)清潔生產(chǎn)的途徑

　　清潔生產(chǎn)的途徑可以有以下幾方面，如圖1  

　　為更清晰地說明如何在電鍍工業(yè)企業(yè)開展清潔生產(chǎn)，以下對實(shí)施清潔生產(chǎn)的途徑作一詳細(xì)介紹。 

　　3.1源削減

　　源削減是指從源頭減少污染物的產(chǎn)生。它包括調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，以對環(huán)境無害的涂覆層替代電鍍；采用清潔的工藝技術(shù)，用無毒、無害的材料替代有害化學(xué)品的使用，開發(fā)對環(huán)境無害的生產(chǎn)工藝；優(yōu)化生產(chǎn)操作條件，采用清潔的生產(chǎn)過程控制；加強(qiáng)管理，建立有環(huán)境責(zé)任制的管理體系，最大限度地防止污染物的產(chǎn)生。 

　　3.1.1產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的改變

　　3.1.1.1采用對環(huán)境無害的涂覆層替代電鍍   

　　由于電鍍過程中會產(chǎn)生含重金屬廢水和酸霧，造成環(huán)境的污染，隨著科技的發(fā)展，人們正在開發(fā)對環(huán)境無害的涂覆層，以代替金屬電鍍，如采用機(jī)械鍍、真空蒸汽鍍、離子濺射鍍和熱噴涂等。

　　我國從80年代已引進(jìn)了這方面的技術(shù)設(shè)備，在機(jī)械鍍鋅、真空鍍鋁和離子濺射鍍氮化鈦等方面有應(yīng)用。但由于投資大，沉積層的選擇性高，加工件體積受限制等原因，目前還不能完全取代傳統(tǒng)的電鍍工藝。近十年來，塑料噴涂的應(yīng)用已在許多方面代替了裝飾性、防護(hù)性電鍍層，也使電鍍鉻的需求大大降低。 

　　3.1.1.2產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的改變   

　　改變工業(yè)布局，發(fā)展集約化專業(yè)電鍍廠是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的主要目標(biāo)。為此需要下大力氣調(diào)整目前電鍍廠點(diǎn)分散的局面。

　　對分散的電鍍廠點(diǎn)根據(jù)污染治理情況和地理位置，進(jìn)行“關(guān)、停、并、轉(zhuǎn)”，將電鍍廠與生活區(qū)和飲用水源區(qū)分開，集中于工業(yè)區(qū)，發(fā)展集約化規(guī)模專業(yè)電鍍廠。電鍍生產(chǎn)沒有規(guī)模效益，就難以在環(huán)境保護(hù)上實(shí)現(xiàn)有效的投資。要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，需要國家工業(yè)政策配套，

　　各級政府工業(yè)部門的規(guī)劃和管理，國家技改資金的配置傾斜政策，以及環(huán)境監(jiān)控管理手段的配合。美國對專業(yè)電鍍廠與加工網(wǎng)點(diǎn)采用不同的排放水標(biāo)準(zhǔn)和稅收政策。在已頒布的資金重新授權(quán)法(SARA)中，也鼓勵污染性企業(yè)的改造、遷址重建等。我國也應(yīng)充分利用生產(chǎn)許可證管理辦法，對污染性企業(yè)的布局制定規(guī)劃，嚴(yán)格統(tǒng)一管理，改變目前這種任意建廠的混亂局面。

　　3.1.2采用清潔的工藝技術(shù)電鍍工業(yè)清潔生產(chǎn)工藝技術(shù)包括以下幾方面:

　　①材料替代:使用無毒原材料、原材料純化； 

　?、谇鍧嵐に?采用對環(huán)境無害、高效的新工藝；

　　采用對環(huán)境無害或少害的材料和新工藝來代替?zhèn)鹘y(tǒng)電鍍過程中使用的有害化學(xué)品，從而使電鍍過程中不產(chǎn)生或少產(chǎn)生有害廢物，是開發(fā)清潔生產(chǎn)工藝技術(shù)的主要方向。根據(jù)國內(nèi)外資料報(bào)導(dǎo)和已進(jìn)行清潔生產(chǎn)審核企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，電鍍工業(yè)的清潔工藝技術(shù)匯總見表2。

　　3.1.3清潔生產(chǎn)過程控制

　　從電鍍工業(yè)目前的設(shè)備及控制水平看，普遍需要進(jìn)行工藝設(shè)備和控制手段的更新，并采用高效、低耗、節(jié)能的自動化控制新技術(shù)、新設(shè)備。然而，技術(shù)改造需要投入大量資金，只有達(dá)到一定的生產(chǎn)規(guī)模，這種投資才能有經(jīng)濟(jì)效益。目前，企業(yè)不能忽視許多無費(fèi)、低費(fèi)或中費(fèi)的改進(jìn)過程控制、預(yù)防污染的措施，它們簡單易行、收效顯著。以下是那些經(jīng)過清潔生產(chǎn)審核的企業(yè)總結(jié)出的切實(shí)可行且優(yōu)化生產(chǎn)過程控制的清潔生產(chǎn)方案(見表3)。

　　3.1.4良好的生產(chǎn)與環(huán)境管理

　　加強(qiáng)管理是企業(yè)永恒的目標(biāo)。以電鍍工業(yè)而言，目前基本上是沿襲粗放經(jīng)營的傳統(tǒng)管理模式，但許多提高管理水平的措施，均提供了低費(fèi)、無費(fèi)削減污染物的機(jī)會，應(yīng)充分利用，它們對電鍍企業(yè)開展清潔生產(chǎn)尤為重要。根據(jù)國外己開展清潔生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)和我國己進(jìn)行清潔生產(chǎn)審核試點(diǎn)單位的示范總結(jié)，強(qiáng)化生產(chǎn)與環(huán)境管理有許多經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，具體措施見表4。

　　3.2循環(huán)利用和再資源化

　　電鍍加工中工件的傳遞、物料的輸送、電鍍液加熱物料的揮發(fā)、溶液處理、過濾的損失，加之操作的不當(dāng)、廢品退鍍、設(shè)備泄漏等原因，總會造成物料的流失。工業(yè)中產(chǎn)生的“三廢”實(shí)質(zhì)上是生產(chǎn)過程中流失的原料、中間體和副產(chǎn)品。電鍍工業(yè)中主要化學(xué)原料的利用率平均只有40%

～60%，其余都以廢氣、廢水和廢渣等形式排入環(huán)境。因此，對排放物的有效處理和回收利用，既可創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，又可減少污染。實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)要求對流失的物料必須進(jìn)行回收，返回并利用原生產(chǎn)流程中或經(jīng)適當(dāng)處理后原料或副產(chǎn)品，建立從原料投入到廢物回收、循環(huán)利用的生產(chǎn)閉合圈，使電鍍工業(yè)對環(huán)境不會造成任何危害。電鍍工業(yè)中需要做到排放物回收、循環(huán)利用的是:清洗水的閉路循環(huán)和有價值金屬的回收使用。

　　3.2.1 清洗水的循環(huán)利用

　　清洗水的循環(huán)利用包括兩方面: 

　　①采用閉路清洗系統(tǒng)，節(jié)約用水。如多級逆流清洗、噴淋清洗； ②回收廢水中的有用金屬、化學(xué)物，水經(jīng)凈化后再循環(huán)使用。 
過去很多人認(rèn)為逆流清洗和回收利用清洗水是不經(jīng)濟(jì)的。但是，隨著環(huán)境管理的嚴(yán)格，排污水收費(fèi)制度的實(shí)施以及廢水處理、處置費(fèi)用的增加，加之缺水和水資源的商品化，水不再是一種廉價的、取之不盡用之不竭的資源。所有這些都使得清洗水的循環(huán)利用有廣闊的前景。從清洗水中回收金屬及帶出液，由于清洗水水量大，水中含金屬離子濃度也不高，要實(shí)現(xiàn)回收利用，通常要采用蒸發(fā)、反滲透、離子交換、電解、電泳、電滲析等技術(shù)。

　　 3.2.2 電鍍廢液的回收與利用 
電鍍生產(chǎn)中，鍍液一般都是經(jīng)維護(hù)、調(diào)整可循環(huán)使用。其廢液主要是表面預(yù)處理液，如:酸洗液、脫脂(除油)液及廢溶劑，以及其它工藝用溶液，如印制板蝕刻液、活化液等。這些廢液中含有可回收利用的化學(xué)物質(zhì)，它們可以復(fù)用或經(jīng)處理后回收，再銷售或返回生產(chǎn)流程中使用。廢液的回收與利用，需要有一定規(guī)模，方能充分發(fā)揮規(guī)模效益。發(fā)展電鍍新型環(huán)保產(chǎn)業(yè)，實(shí)行工藝廢液的集中回收是行業(yè)開展清潔生產(chǎn)的需要。除電鍍鍍液由各工廠根據(jù)自己的工藝要求配制外，其余工藝溶液，如清洗液、微腐蝕液、蝕刻液等，都可集中供應(yīng)，并可由供應(yīng)商統(tǒng)一回收處理。這樣，既方便了電鍍工廠的使用，又解決了工藝廢液的污染及工廠處理中的不經(jīng)濟(jì)與資源浪費(fèi)等問題。如美國伊利諾伊州的Ｔｅｃｈ公司，他們通過回收印制板工廠的廢蝕刻液和電鍍工藝廢液，又向這些工廠提供蝕刻液和工藝用液，同時還得到氧化銅和碳酸鎳等化學(xué)品，公司銷售額達(dá)每年9億美元。而我國目前只有一些個體鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)回收廢蝕刻液，設(shè)備簡陋，規(guī)模小，效率低，造成了資源的浪費(fèi)與二次污染。建立規(guī)模性電鍍環(huán)保產(chǎn)業(yè)是電鍍工業(yè)減少污染的又一重要措施。

　　4、結(jié)束語 

　　總之，在電鍍工業(yè)企業(yè)內(nèi)，實(shí)行清潔生產(chǎn)的潛力是巨大的，只要我們扎扎實(shí)實(shí)、努力朝清潔生產(chǎn)的目標(biāo)前進(jìn)，一定會使企業(yè)走上可持續(xù)發(fā)展的道路。清潔生產(chǎn)是永無止境的，“清潔的”也是相對而言，我們只要比自己過去做得更好，就是向清潔生產(chǎn)進(jìn)了一步。清潔生產(chǎn)也是工業(yè)界所面臨的又一場改革，只有做好了變革準(zhǔn)備的企業(yè)，才可能是永不落伍的成功者。