導(dǎo)語：清潔生產(chǎn)技術(shù)在鍍鋅生產(chǎn)線的應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：研究并設(shè)計實施了清潔生產(chǎn)技術(shù)在鍍鋅生產(chǎn)線各個工序上的應(yīng)用，經(jīng)實踐證明，清潔生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用，不僅大大降低了污染物的排出量，而且減少了原料耗費量，節(jié)約了能源，降低了生產(chǎn)成本，使資源利用率不斷提高，產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，并可推廣到其他電鍍生產(chǎn)線上。

關(guān)鍵詞：清潔生產(chǎn);鍍鋅;環(huán)境保護

《中國21世紀議程》對清潔生產(chǎn)的定義是：既可滿足人們的需要，又可合理使用自然資源和能源并保護環(huán)境的實用生產(chǎn)方法和措施，其實質(zhì)是一種物料和能耗最少的人類生產(chǎn)活動的規(guī)劃和管理，將廢物減量化、資源化和無害化，或消滅于生產(chǎn)過程之中。清潔生產(chǎn)是一種新的污染防治戰(zhàn)略，它是一種工業(yè)與環(huán)保相結(jié)合的生產(chǎn)方式，著眼于利用源削減和再循環(huán)手段將先前的污染末端治理轉(zhuǎn)向，把污染降低或消除在生產(chǎn)到消費的過程中，它包括清潔的能源、清潔的生產(chǎn)過程和清潔的產(chǎn)品。

1某公司鍍鋅生產(chǎn)線改善前的狀況

某公司鍍鋅生產(chǎn)線建于20世紀90年代中期，相比現(xiàn)在的生產(chǎn)工藝落后，所使用的原材料對環(huán)境和人體健康存在危害，對產(chǎn)生的廢物進行的末端治理費用昂貴。

1.1電鍍液仍然使用氰化鍍鋅溶液

氰化物在電鍍中是最優(yōu)良的絡(luò)合劑，其均鍍能力和深鍍能力好，能得到光滑細致的鍍層。此外，其對電鍍車間設(shè)備腐蝕的作用很小，因而在生產(chǎn)中被長期廣泛的采用。但由于氰化物(氰化合物)有劇毒，不僅對人體健康產(chǎn)生危害，對環(huán)境的污染也很嚴重。人體直接接觸氰化物會引起中毒，嚴重的甚至?xí)?dǎo)致死亡。對于處理含氰廢水，其反應(yīng)復(fù)雜，多采用堿性氯化法，需要經(jīng)過兩個氧化階段，才能將有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒物質(zhì)。該方法需要大量的氧化劑，會產(chǎn)生較多的污泥沉渣，既污染環(huán)境，其治理費用也很高，因此，無氰電鍍是本次清潔生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用的重中之重。

1.2鍍鋅前處理為增強除油效果，往往使用三氯乙

烯進行零件清洗三氯乙烯作為金屬脫脂劑，它能高效將工件表面的油污去除，是最佳的金屬脫脂洗劑。然而，三氯乙烯對人體健康存在極大的危害，嚴重可致死。該物質(zhì)DOI:10.14099/j.cnki.tjkj.2017.03.013對環(huán)境也有嚴重危害，應(yīng)特別注意對空氣、水環(huán)境及水源的污染。國際多個法規(guī)制定機構(gòu)及政府皆承認三氯乙烯屬于第二類致癌物質(zhì)。因此，尋找一種既經(jīng)濟實用又能替代含氯溶劑的環(huán)保型清洗劑勢在必行。

1.3為了提高鍍鋅層的抗蝕能力，鍍鋅后需在重鉻

酸鹽溶液中進行鈍化鈍化使鍍層表面生成一層化學(xué)穩(wěn)定性較高的鉻酸鹽膜，形成鈍化膜。鈍化處理不僅能大大提高鍍鋅層的抗蝕能力，而且還能使表面光澤美觀。六價鉻鈍化有很高的耐蝕性和自我修復(fù)的自愈力，且價格低廉，但屬于強致癌物，對環(huán)境和人體健康存在嚴重的危害性。三價鉻鈍化是取代六價鉻鈍化很好的選擇。

1.4在進行工件前處理時，浸蝕工序采用鹽酸

浸蝕后的零件表面殘渣較少，質(zhì)量較高。但鹽酸易揮發(fā)，致使車間彌漫著大量的酸霧，氣味也大，不僅對環(huán)境造成嚴重污染，而且還危害人體健康；同時，酸霧還對車間設(shè)備、設(shè)施產(chǎn)生強烈的腐蝕。鹽酸抑霧劑的使用必不可少。

1.5清洗水采用長流水

清洗是電鍍工程中不可缺少的重要工序，無論是鍍前清洗還是鍍后清洗，都會影響鍍層的質(zhì)量。為充分洗凈工件上殘留的藥液，水洗槽采用了長流水形式，以保證工件清洗時水是流動的，使工件清洗效果得到很大改善，但由于長時間流水，也浪費了寶貴的水資源。節(jié)約能源也是清潔生產(chǎn)的內(nèi)容之一。上述各個方面，為本次清潔生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用的改善重點。

2鍍鋅線體改造的基本依據(jù)

本次鍍鋅線體改造以清潔生產(chǎn)的標準作為依據(jù)，從源頭抓起。主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①盡量使用低污染、無污染的原料來替代有毒有害的原料；②采用清潔高效的生產(chǎn)工藝，使物料能源高效地轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，減少對環(huán)境有害的廢物；③向社會提供清潔的產(chǎn)品，這種產(chǎn)品從原材料提煉到產(chǎn)品最終處置的整個生命周期中，要求對人體和環(huán)境不產(chǎn)生污染危害或?qū)⒂泻τ绊憸p少到最低限度；④在商品使用壽命終結(jié)后，能夠便于回收利用，不對環(huán)境造成污染或潛在威脅。

3改善方案

3.1堿性鋅酸鹽鍍鋅

將氰化鍍鋅溶液改為無氰堿性鋅酸鹽鍍鋅。根據(jù)最近的調(diào)查，我國目前氰化物鍍鋅僅占20%,左右，堿性鋅酸鹽鍍鋅占30%,，氯化物鍍鋅占45%,，其他鍍鋅占5%,。從國外鍍鋅情況看，氯化物鍍鋅占50%,，堿性鍍鋅占30%,，氰化物鍍鋅僅占20%,，還在不斷下降?？梢姛o氰化鍍鋅的進展是非常迅速的。由于新型添加劑的研究和應(yīng)用，無氰鍍鋅的質(zhì)量有了明顯的提高。我們選用了堿性鋅酸鹽鍍鋅，添加劑和光亮劑使用的是某化學(xué)藥品公司生產(chǎn)的添加劑A、B和光亮劑C。工藝條件及工藝驗證分別見表1和表2。結(jié)果表明，堿性鋅酸鹽鍍膜與氰化物鍍鋅鍍膜性能接近，從鍍層質(zhì)量上顯示，堿性鋅酸鹽可以作為氰化物鍍鋅的替代工藝。堿性鋅酸鹽的廢水處理工藝簡單，處理方法常采用物化法。經(jīng)實踐證明，應(yīng)用調(diào)節(jié)pH值的方法，即適宜的pH值范圍為9.0～11.0，再加入一定量的絮凝劑，去除廢水中的總鋅，效果顯著。處理后的水可達到排放標準，其處理費用也明顯降低。由此可見，堿性鋅酸鹽鍍鋅不僅能得到令人滿意的優(yōu)良鍍層，對環(huán)境、人體健康的危害及廢水處理費用都大大降低，是氰化物鍍鋅很好的替代品。

3.2環(huán)保型碳氫清洗劑

碳氫清洗劑選用的是A廠家提供的F環(huán)保型碳氫清洗劑，其清洗性能及洗凈力強，清除油污和脂漬尤為有效，潤濕及滲透性能優(yōu)秀，可有效清洗微型精密零件，通常能與多種金屬、彈性體和塑料很好地相容。F清洗劑蒸發(fā)速率低，使其化學(xué)品消耗降低，并且經(jīng)過濾后能以高回收率回收清洗劑，反復(fù)循環(huán)使用，成本大大降低，并且對人體及環(huán)境的影響較小。已證實，該清洗劑沒有致癌作用，氣味清淡，操作人員備感舒適，不消耗臭氧，在空氣中能迅速降解，對環(huán)境無危害，如表3所示。由此可見，環(huán)保型碳氫清洗劑F在清洗能力上和三氯乙烯是相當(dāng)?shù)?，對人體健康和環(huán)境無危害且經(jīng)濟實用，是很好的替代品。

3.3三價鉻取代六價鉻鈍化

三價鉻鈍化最主要的優(yōu)點是，它是環(huán)保型藥劑，而且易于處理，是一種代替廣泛使用但嚴重污染環(huán)境的六價鉻的最具有前途的電鍍工藝之一。發(fā)達國家已經(jīng)減少六價鉻鈍化直至完全取消，就是得益于三價鉻鈍化等環(huán)保型的新工藝技術(shù)。我們在考察期間，對多家藥液廠家進行了調(diào)研，最終選擇了由J化學(xué)公司生產(chǎn)的T鈍化液。該鈍化液是一款低濃度的三價鉻轉(zhuǎn)換膜，不含對人體和環(huán)境有危害的六價鉻，且該鈍化液廢液處理工藝簡單，采用物化法，將pH值調(diào)整到9～10，加入絮凝劑，去除廢水中的三價鉻，效果顯著，省去了將六價鉻轉(zhuǎn)化為三價鉻的步驟，處理后的水可達到排放標準，其處理費用也明顯降低。其處理工藝如表4所示。通過鹽霧試驗和高溫潮濕試驗對三價鉻和六價鉻鈍化膜性能進行比較，如表5、6所示。由此可見，三價鉻鈍化膜與六價鉻的鈍化膜的耐蝕性相同或比其更高，是取代六價鉻鈍化很好的工藝。

3.4添加鹽酸抑霧劑

在浸蝕工序中添加抑霧劑，鹽酸抑霧劑用于抑制鹽酸酸霧的揮發(fā)產(chǎn)生，同時促進鹽酸酸洗金屬過程中清除各種油污，減緩或抑制鹽酸對金屬的腐蝕。我們和三氯乙烯是相當(dāng)?shù)?，對人體健康和環(huán)境無危害且經(jīng)濟實用，是很好的替代品。使用的是由高效煙霧抑制劑、酸霧吸收劑等復(fù)配而成的溶劑，其性能穩(wěn)定、用量小、效率高、費用低、無毒無臭、對環(huán)境無污染，使用安全。經(jīng)實踐證明，鹽酸抑霧劑的使用不僅改善了工件的清洗效果，電鍍車間的環(huán)境也得到明顯的改善。

3.5水洗槽安裝電磁閥

在清洗水槽中增加電磁閥。為使工件水洗徹底，水洗槽常處于長流水狀態(tài)，造成了一定的浪費。在水洗槽邊的水管上安裝電磁閥，通過感應(yīng)程序，當(dāng)?shù)?個工件進入水面時，電磁閥自動開啟，水管進水，當(dāng)最后1個工件離開水面30,s后，電磁閥自動關(guān)閉，水管停止進水，達到節(jié)水的目的。為計算節(jié)水量，分別在裝有電磁閥和未裝電磁閥的水槽各裝一塊水表用來記錄1,d的用水量，流量均設(shè)定為0.3,m3/h，即0.005,m3/min。程序設(shè)定水洗時間為2,min，一天工作時間8,h。如表7所示。由此可見，增加電磁閥比未增加節(jié)水59%,。為驗證上述結(jié)論進行理論計算：裝有電磁閥水槽：節(jié)拍11次/h，每次水洗時間2,min/次；11次/h×2,min/次×8,h/d×0.005,m3/min×12＝10.56,t/d60,min/h×8,h/d×0.005,m3/min×12＝28.8,t/d節(jié)水率：(28.8-10.56)/28.8×100%＝63%,綜上所述，理論和實踐比較，節(jié)水率在60%左右。

4結(jié)論

通過清潔生產(chǎn)的引用，利用源削減手段將先前的污染末端治理轉(zhuǎn)向把污染降低或消除在生產(chǎn)到消費的過程中，如堿性鋅酸鹽替代含氰鍍鋅，環(huán)保型清洗液替代三氯乙烯，三價鉻替代六價鉻鍍鋅，使用安裝電磁閥控制用水量及鹽酸抑霧劑等手段，不僅改善了產(chǎn)品品質(zhì)，同時也保護了環(huán)境，實現(xiàn)了經(jīng)濟效益和環(huán)境效益的雙豐收。這一應(yīng)用可推廣到其他電鍍生產(chǎn)線上。

作者:陳靜  單位:天津三國有限公司

參考文獻

［1］彭希仁.電鍍清潔生產(chǎn)技術(shù)與管理[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，1996.

［2］電鍍手冊編寫組.電鍍手冊[M].北京：國防工業(yè)出版社，1977.

［3］孟祥和，胡國飛.重金屬廢水處理[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000.

［4］馮敏.現(xiàn)代水處理技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

［5］曹祥德.對電鍍廢水處理無排放之我見[M].電鍍與精飾，1991，18(5)：41.