Plate and frame chamber diaphragm filter presses
introductory
電鍍是汽車、電子、機械等行業領域中提升產品質量檔次的重要手段之一，在國民經濟中占有重要地位。電鍍行業主要是配套加工，其中大多數電鍍企業規模較小，管理粗放，整體污染防治水平較低，是重金屬污染防治的重點對象。所以，在實際的污染防治過程中，要積極推進企業進行整治以及集中入園區，以實行電鍍園區的規范管理，同時，要逐步淘汰園區以外的電鍍企業，這樣才能夠使電鍍行業的污染防治監督以及管理水平有較大的提升。本文以某電鍍工業園區內的某企業為例，對電鍍生產過程中產生的主要污染物、采取的防治措施以及管理過程出現的問題進行了全面分析，并提出了相應的對策方法，以此為電鍍行業的重金屬污染防治提供一定思路。電鍍是利用電解作用使金屬或其他材料制件的表面附著一層金屬膜的工藝，從而起到防止金屬氧化（如銹蝕），以及提高其耐磨性、導電性、反光性、抗腐蝕性（硫酸銅等）和增進美觀等作用。在電鍍時，是以鍍層金屬或其他不溶性材料做陽極，待鍍的工件做陰極，使鍍層金屬的陽離子在待鍍工件表面被還原形成鍍層。在電鍍過程中，為了排除其他陽離子的干擾，且使鍍層均勻、牢固，需應用含鍍層金屬陽離子的溶液做電鍍液，以保持鍍層金屬陽離子的濃度不變。在電鍍行業，廢水是最重要的污染防治因素，其次是廢氣和危險廢棄物的處置管理。
1 電鍍生產工藝以及產污環節某企業電鍍的種類主要有鍍鋅、鍍裝飾鉻（銅鎳鉻）和鍍銅鎳。在生產過程中，主要包括前處理工序、電鍍工序以及后處理工序。
1.1 前處理工序鍍鋅、鍍鉻、鍍銅鎳的前處理工藝基本相同，產生的污染物成分也基本相同。前處理工藝：金屬件→去油→3-4道水洗→酸洗→3-4道水洗。
（1）超聲波去油是利用超聲波信號發生器產生的高頻振蕩信號在清洗液中形成的超聲波，以形成“空化效應”，當氣泡破裂時可形成1 000個大氣壓以上的瞬間高壓，從而對鍍件表面不斷進行沖擊，使工件表面及縫隙中污垢迅速剝落，最終達到工件表面凈化的目地。
（2）熱脫除油是利用化學除油劑除去鍍件表面的油污，使鍍件表面清潔，這有利于后面的電鍍工序。一般是使用片堿和去油劑（30%～40%），熱水60～80O °C，時間為5～10 min，該過程會產生堿霧，廢堿液。
（3）酸洗是利用無機酸的浸蝕和溶解作用，除去工件表面的氧化層，可分為化學酸洗和電化學酸洗。一般是根據金屬制件的材料成份、性質、表面狀況、銹蝕程度、電鍍要求等，來選用不同的酸洗方法，該過程會產生酸霧和廢酸液。
（4）水洗是電鍍工藝不可缺少的組成部分，水洗質量的好壞對于電鍍工藝的穩定性和電鍍產品的外觀、耐腐蝕性等質量指標有較大影響。水洗主要目的是洗去工件表面殘留的藥液，且每道工序后面都有2～3道逆流漂洗操作和酸洗溶液。通常前處理產生的廢水為綜合廢水。
1.2 電鍍工序
1.2.1 鍍鋅該工藝有氯化鉀（酸鋅）和鋅酸鹽（堿鋅）兩種鍍鋅方式，鍍鋅槽配方不同。鍍鋅工藝：鍍鋅（酸鋅/堿鋅）→2道水洗→出光→1道水洗。
（1）氯化鉀酸鋅（酸鋅）鍍鋅鍍液成分主要有Zn2+、氯化鋅、氯化鉀，極板為鋅錠，溫度為常溫。而鋅酸鹽滾鍍鋅（堿鋅）鍍液成分主要有Zn2+、氫氧化鈉、氧化鋅，極板為不溶性鐵板，溫度為常溫。
（2）其水洗產生的廢水為綜合廢水，會產生廢過濾芯和槽渣。
1.2.2 鍍裝飾鉻生產工藝：為鍍氰銅→3道水洗→鍍酸銅→3道水洗→鍍鎳→3道水洗→鍍鉻→2道水洗。
（1）預鍍堿銅，鍍液主要成分有氰化亞銅、氰化鈉等，極板為電解銅板，產生氰化氫廢氣，有廢過濾芯、濾渣，水洗后的廢水為含氰廢水。
（2）鍍酸銅，鍍液主要成分有硫酸銅、硫酸等，極板為銅板，產生硫酸酸霧，會有廢過濾芯、濾渣產生，水洗后廢水為綜合廢水。
（3）鍍鎳，鍍液主要成分有硫酸鎳、氯化鎳、光亮劑等，極板為鎳板，會有廢過濾芯、濾渣產生，水洗后廢水為含鎳廢水。（4）鍍鉻，鍍液主要成分有鉻酐、硫酸等，陽極為鉛。水洗和烘干廢水為含鉻廢水。
1.2.3 鍍銅鎳生產工藝：鍍氰銅→3道水洗→鍍鎳→3道水洗→鈍化→2道水洗。
（1）鍍氰銅，鍍液主要成分有氰化亞銅、氰化鈉等，極板為電解銅板，產生的廢氣為氰化氫，會有廢過濾芯、濾渣產生，水洗后廢水為含氰廢水。
（2）鍍鎳，鍍液主要成分有硫酸鎳、氯化鎳、光亮劑等，極板為鎳板，會有廢過濾芯、濾渣產生，水洗后廢水為含鎳廢水。
1.3 后處理后處理工序一般為鈍化、烘干及成品。
（1）鈍化是為了提高鍍件鍍層的化學穩定性、耐磨性及裝飾性，且鍍鋅鈍化工序是采用三價鉻成品鈍化劑。
（2）烘干是為了去除鍍件表層殘留的水分，以提高鍍件在空氣中的穩定性，同時還需要甩干、烘箱/烘道烘干等干燥處理。（3）鈍化后的水洗、烘干和甩干廢水為含鉻廢水。
2 污染防治措施
2.1 園區內安裝污染處理設施
（1）在電鍍園區內，企業產生的廢氣需自行安裝污染防治處理設施，以實現達標排放。其中，廢水要分類收集，并分類運輸到園區污水處理廠進行統一處理。而電鍍產生的危險廢棄物，企業在收集后要定期送至園區危險廢物暫存間，然后再集中送有處理資質的單位進行處置。
（2）在電鍍園區內，廢水收集實行雨污分流、生產廢水和生活污水分流，且每個電鍍車間外設有廢水集水池，池內分四格，分別為綜合廢水、含鎳廢水、含氰廢水、含鉻廢水四類。各企業廢水分類排放相應的集水池，再經管道進入園區污水處理站進行統一處理，同時，園區污水站建有含鉻、含氰、含鎳以及綜合廢水處理系統各1套。
（3）危險廢物暫存間有2處，1處用于存放污泥，1處用于存放企業生產過程中產生的危險廢物，這兩處要嚴格按照危險廢物管理規定設置警示標志，做到遮陽、防雨，地面防腐、防滲處理。
2.2 廢氣處理在某企業的生產過程中，產生的廢氣有酸堿霧（氯化氫、硫酸霧、堿霧）、氰化氫、鉻酸霧等。其生產工序全線或局部工位設置四周密閉罩，罩內設置頂吸孔，槽邊設置側吸孔，生產時，電鍍表面處理環節均處于封閉密閉罩內，電鍍生產廢氣分別通過側吸和頂吸進入相應專用管道，并分別輸送至各自的凈化塔處理。凈化設施一般設有二級凈化，每級設有填料凈化層和噴淋裝置，且噴淋水霧與酸霧要進行充分接觸，使酸變成液滴落下。電鍍酸性廢氣的凈化原理主要為酸堿中和。凈化塔內設有pH液位自動控制系統，以控制加藥量及吸收液酸堿度，凈化塔對于酸霧的去除率可達到90%以上。而工藝廢氣排放筒高度要大于15 m，并設置采樣平臺，且排放系統必須達到良好的排風效果。
2.3 危險廢棄物處置電鍍過程中產生的危險廢棄物主要包括各類廢液、廢過濾芯、濾渣、廢化工原料包裝等。其中，鍍液價值較高，可循環使用，但生產過程中一般不產生廢電鍍液，也不需要報廢更換；而生產過程中需要更換的是廢酸堿液、廢鈍化液。廢酸堿液平均每月需更換一次，并收集裝于專門容器內；鈍化工序的鈍化液一般循環使用1～2年后才需報廢更換；而槽液產生的廢棄濾芯及槽液渣，一般每半年更換一次，需用專用袋密閉封存。需要注意的是，化學品的包裝物如瓶、桶、固態原料內的包裝袋等都屬于危險廢物，這些物質需按照危險廢物管理要求規范收集、暫存和處置。
2.4 廢水處理園區污水站要對含鉻、含氰、含鎳、綜合廢水進行分別處理，且達標后排入城市污水集中處理廠。
2.4.1 含鉻廢水處理含鉻廢水采用“還原、混凝、沉淀”工藝進行處理，其處理過程是采用pH儀表自動調節pH=2.3，以焦亞硫酸鈉為還原劑，用OPR儀表自動調節加藥量，將Cr6+還原成Cr3+，再用pH儀表自動調節pH=9，使之生成氫氧化鉻沉淀，從而進行固液分離。
2.4.2 含鎳廢水處理含鎳廢水采用“化學反應、沉淀”工藝進行處理，其處理過程是向污水中投加氫氧化鈉，使之與重金屬離子生成相應不溶于水的氫氧化物沉淀，同時投加重金屬捕集劑，增加鎳離子去除效率，以保證系統出水滿足排放標準。
2.4.3 含氰廢水處理含氰廢水單獨收集，由管道輸送至含氰廢水調節池，均化水質、水量后由泵提升至一級反應池，泵前投加（濕投）NaOH和NaClO，控制pH值為10.5～11；經一級氧化破氰后二次投加NaOH和NaClO，控制pH值為7～8，并分別控制O.R.P（氧化還原電極電位）300～320 mV和600～650 mV，二級氧化破氰后氰已達標的廢水進入綜合廢水處理單元中的配水池。
2.4.4 綜合廢水處理綜合廢水及處理后的含鉻廢水、含鎳廢水、含氰廢水在綜合廢水收集池匯合后，排入綜合反應池1，并加入焦亞硫酸鈉進行還原，然后經堿液調整pH值至8.5，加入PAC/PAM絮凝劑，進入一級沉淀池；而上清液泵入綜合反應池2，加入液堿調整pH值為11，然后加入次氯酸鈉進行氧化反應，并加入PAC/PAM絮凝劑，進入二級沉淀池；兩級沉淀后，上清液泵回調節池，然后經砂濾池處理后，廢水經市政管道排入城市污水集中處理廠。
2.4.5 污泥處理系統污水站設有1臺含鉻污泥壓濾機、1臺含鎳污泥壓濾機、1臺綜合污泥壓濾機，含鎳廢水系統、含鉻廢水系統、綜合廢水系統的污泥分別經各自對應的壓濾機脫水，截留下來的重金屬固態物其泥渣含水率在80%左右，經自然風干進一步縮小體積后，泥餅及時清理，集中外運后妥善處理。其壓濾產生的濾下水分別返回各自對應的廢水系統集水池，重新進入各自的污水處理系統，避免二次污染。
3 電鍍企業的污染防治分析
3.1 廢水電鍍企業要做好電鍍污水的分流、分類收集，杜絕不同性質的污水混排，且作業地面要做到防滲、防腐、無縫，以防止土壤及地下水遭到破壞。若廢水、污水、處理污泥及生產過程中產生的廢渣、廢液等暫存場所防滲不當，會造成滲淋液下滲；廢水收集、處理與排放系統防滲措施不當也會造成生產廢水直接下滲；電鍍含鉻廢水、綜合廢水等事故泄露時下滲都可能會污染地下水[3]。因此，對可能造成的地下水污染的環節，要有針對性地采取控制措施。
（1）建立完善的污、雨水的收集設施，并對廠區內可能產生污染和泄露下滲的場地進行防滲處理。
（2）對于危險化學品等溶液的儲存場所進行良好的抗腐、防滲處理，同時在儲存區周圍進行圍擋。
（3）建設含鉻廢水和綜合廢水收集池和事故水池，保證非正常、事故狀態下的污水能收集。
（4）污水處理站內的污水輸送均采用管道運輸，各處理池采取防滲防腐措施。
（5）為及時準確掌握廠區及園區周圍地下水環境污染的控制狀況，要建立地下水監控體系，并根據地下水的流向設置監測井和對照井，并定期進行監督監測。
3.2 廢氣
（1）廢氣主要包括酸堿霧（氯化氫），經集氣裝置收集進入酸霧凈化塔處理。為確保電鍍生產過程中酸霧的有效收集，生產線需設置密閉罩，以實現電鍍加工在封閉罩體內進行。同時，考慮到消防安全，罩體需采用防火材料，封閉罩內頂部設置頂吸、槽邊設置槽邊孔側吸等集氣裝置，可對酸霧起到有效收集的作用，從而有效減少無組織排放。
（2）各類廢氣污染物的處理應從源頭控制，在前處理酸洗去銹環節，溶液中要分別添加酸霧抑制劑，酸洗槽、電鍍槽配置蓋板，當槽子不工作時要蓋上。同時，采用低溫電鍍工藝代替高溫工藝并加強管理，防止廢氣跑、冒、漏的現象出現。
3.3 危險廢物
（1）在危險廢物的處置過程中，要嚴格規范落實危險廢物的收集、暫存和運輸，確保危險廢物委托給有資質單位進行處置，也要確保各類危廢得到無害化妥善處置。
（2）在收集、貯存、運輸危險廢物時，應根據危險廢物的收集、貯存、處置經營許可證核發的有關規定，來建立相應的規章制度和污染防治措施，主要包括危險廢物分析管理制度、安全管理制度、污染防治措施等，并建立健全規章制度以及操作流程，以確保整個過程安全、可靠。（3）在危險廢物的收集、貯存、運輸過程中，一旦發生意外事故，收集、貯存、運輸單位及相關部門應根據風險程度采取有效措施，并設立事故警戒線，啟動應急預案。若造成事故的危險廢物具有劇毒性、易燃性、爆炸性或高傳染性，應立即疏散人群，并請求環保、消防、應急、醫療、公安等相關部門支援。同時，要對事故現場受到污染的土壤和水體等環境介質進行相應的清理和修復，且在清理過程中產生的所有廢物均應按危險廢物進行管理和處置。
3.4 風險隱患排查
（1）為確保園區內外環境質量，需對建設項目存在的環境風險隱患進行排查和防范。可根據項目的生產工藝特點以及生產環節進行分析，而突發事故的原因往往是因為管理不善或操作不當，有可能會發生鍍液的跑、冒、滴、漏現象，甚至會出現大量泄露情況；而酸、堿、重金屬鹽等在貯運過程中由于碰撞、交通事故等原因會發生傾覆及泄露的可能；工業園區污水處理站出現故障，廢水完全不經處理直接排放。
（2）人為因素往往是事故發生的主要原因，因此，要加強園區內的管理，做好人的工作是預防事故發生的重要環節，要進行操作人員的崗位系統培訓，要嚴格按規程生產操作，同時設安全員進行巡檢，定期檢查環保設施運行情況，防范于未然。
3.5 其他管理要求
（1）生產車間和操作工間要分布合理，在設備選型上要采用低噪聲設備，對于噪聲較大的設備采取隔聲、減振等措施，使噪聲排放達到標準要求。要建立健全環保工作規章制度，明確環保責任制及獎懲辦法，要配備環保設施專職管理人員，且定期對管理和技術人員進行培訓。還要建立環保檔案，包括環評報告書、環保工程驗收報告、污染源監測報告、環保設施運行記錄以及其他的環境統計資料等。
（2）防治“三廢”污染是環保工作的重中之重，應通過環境管理保證污染防治設施的穩定正常運行。要做好所有環保設施與主體設備的協調管理，使污染防治設施的配備與主體設備相適應，并與主體設備同時運行及檢修，當污染防治設施出現故障時，環境管理機構應立即與各部門采取措施，防止污染擴大化。
4 電鍍企業和電鍍工業園環境管理中存在的問題
4.1 園區整體行業水平相對落后某縣級市電鍍工業園已存在多年，但因園區規劃開展的時間較早，所以整個園區的電鍍生產水平和污染物處理技術水平相對落后，特別是對于非現代電鍍示范區，需要以現代的發展理念為引導，引進先進的電鍍生產技術，督促園區內的企業在污染治理方面全面升級。
4.2 電鍍企業的專業化程度不高電鍍企業主要為配套加工企業，大多數電鍍企業規模較小，專業化程度不高，其工藝水平和生態環境保護水平也較低，生產線不能實現自動化管理，企業管理跟不上。導致部分企業的跑、冒、滴、漏現象嚴重，造成污染物的收集處理不穩定。
4.3 污染防治措施運行不到位在電鍍生產過程中，部分企業存在封閉性差，廢氣得不到有效收集，車間內的酸霧無組織排放；廢水收集主要以地面暗溝+明管收集為主；電鍍過程中自動化程度較低，人工干預多，廢水帶出量就多，少量廢水混排；危險廢物管理不規范，標志不明確，做不到分區存放，且臺帳不齊全等。
5 電鍍行業的污染防治對策
5.1 建設高標準的生態電鍍園區要建設高標準的生態電鍍園區，首先其選址規劃要合理，其次還要考慮到地理位置、氣象條件等因素的影響。此外，由于無組織酸性氣體的排放會對環境造成一定的不利影響，所以，園區要位于敏感區域主導風向的下風向，要避開居民集中區，同時也要遠離水源保護區，而園區的內部設計也應根據主導風向來合理布設各車間，從而最大限度地減少對周邊環境的不利影響。
5.2 采用先進的生產工藝裝備在生產過程中，先進的電鍍工藝技術和設備水平會直接影響污染物的產生和排放。因此，要逐步淘汰手工電鍍生產線，還要對手工和半自動的電鍍線實施升級改造，以此全面提高設備的全自動化水平。同時，還要推廣采用科技含量高、能源消耗低、污染輕的新工藝、新技術。
5.3 推進電鍍行業的清潔生產在電鍍行業的產業結構改革中，要推動企業節能減排、節水降耗，以及提高電鍍廢水的重復利用率，促進電鍍行業整體進行清潔生產。同時，還要倡導發展鏡面噴鍍、涂覆等電鍍替代工藝，并大力推廣使用低毒、低濃度、低能耗等原材料和能源，從而有效提高該行業的科學生產管理水平，降低環境風險隱患。
5.4 提高環境污染防治能力電鍍車間要提高工藝技術和裝備水平，就要做到設備全升級、工藝全自動、生產全封閉、廢氣全收集、廢水全分流，從源頭上減少污染物的無組織排放。同時，還要積極探討電鍍園區的智能化建設，實現原料購進、生產監控、污染處理、廢棄物處置、污染物達標監測等信息的集成，以及建立數字化監管平臺。
6 結論由于電鍍行業是高污染行業，所以對環境影響較大，但集中式的電鍍工業園可以對電鍍污水實行集中處理，這非常有利于解決電鍍行業的污染問題。因此，要加快電鍍企業的轉型升級改造，以及采用先進的廢水處理工藝，并增加廢水處理后的回用量，從而有效減少電鍍行業重金屬污染帶來的環境危害，以此推動電鍍企業和電鍍工業園的可持續發展。
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