典型电镀生产线水平衡测试及节水潜力分析_徐建国

1、典型电镀生产线水平衡测试及节水潜力分析第33卷第17期Etoctropiating & FinishingVol.33 No.1771994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 典型电镀生产线水平衡测试及节水潜力分析71994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 典型电镀生产线水平衡测试及节水潜力分析典型电镀生产线水平衡测试及节水潜力分析徐建国*,林

2、瀬力，陈晓屏(佛山弘禹环保科技冇限公司，广东佛山528000)71994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 典型电镀生产线水平衡测试及节水潜力分析71994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 典型电镀生产线水平衡测试及节水潜力分析摘要：以某企业的电极生产线为例介绍了对该生产线水平術 的测试过程，并对测试结杲进行分析.针对该生产线存在的间 題，提出了相应的

3、节水揩施.关键词：电纏；水平衡测试；溝洁生产；节水中图分类号，X781文献标志码：A文章编号,1004 - 227X (2014) 17 - 0759 - 05Waler balance test and water-saving potential analysis of a typical plating production line / XU Jian-guo*, LIN Hao-li. CHEN Xiao-pingAbstracts： Taking the plating production line of an enterprise as the example lhe test

4、 procedures of water balance of the production line were introduced and the tests results were also analyzed Corresponding water-saving measures were proposed aiming at the existing problems of the given production lineKeywords： plating; water balance test; cleaner production; water-savingFirst-auth

5、or s address: Foshan Hongyu Environmental Protection Technology CoM Ltd., Foshan 528000. China电镀生产过程需耍消耗人磺新鲜水，同时产生含 匝金履离子等仃弗仃害物质的废水。堀统计，我国工 业废水排放录达1.97xl0,om3/a,仅电镀废水排放駅就 有40x lOn/a111,占全国工业废水排放最的20%, 对周边水域及牛态环境造成严币:影响。减少电镀废水 的排放是改善环境的重要措施Z。口前人多数电镀企业不巫视用水管理及节水工 作，缺乏仃效的用水计肚，生产线用水控制多数以经 验判断为主，受齐种因素的影响

6、较人。尤口在开展清 洁生产审核过程中，如果没冇深入展开水平衡测试分 析，就很难准确判断企业用水水平。为真实了解电镀生产线各段的用水情况，评估用 水水平,提出节水措施,需要对电镀线各槽的用水量收箱日期：2014-03-09修何IZh 2014-06-12作介：徐述国(I98I-).穷坏境符艸1申帅.国家沱沾生产 审核师环境监理匸程主要从爭淸沾生产审核、能源W计、能源竹理 咨询.环境管用咨询等匸作作者联系方或：(E-mail) xu5ky20fM进行实测。本文根据工作实际，按GB/T 12452-2008企业水平衡测试通则对-条门动挂镀线进行水平 衡实测，并依据GB/T 7119-2006节水熨企

7、业评价导 则、HJ/T 314-2006清洁生产标准 电镀行业和电 镀行业清洁生产评价指标体系(试行)対实测数据进 行了统计和分析。1测试对欽分析1. 1基本情况介绍本次水平衡测试选取了一条环形口动线作为测试 对象，其平面布置及用水计量情况见图1。该电镀线的 镀种包括镀铜、镀侏和钻钝化，生产线用水主耍包括 门來水、纯水、热水和在线回收水(银回收产生的纯 水)，务类水使用情况及特点如卜<>(1) 自来水：用r前处理清洗及线上镀件清洗。(2) 纯水：用成品终洗及配药，以前者为主。(3) 热水：用J：镀槽加热，循环利用。(4) 在线回收水：用成晶一级清洗。从该生产线的生产工艺比较传统，代

8、表性较强。 根据测试的要求，在主要新鲜水用水点都安装了水衣, 完善了用水计量。1.2测试项目木次水平衡测试范川为该生产线上用生产的h 來水、纯水和回用水热水由被循环利用，损耗灵 少，且本次测试时间较短，因此没仃纳入测试范闱， 水平衡输入输出如图2所示。本次测试主婆分析和计算如卜参数：(1) 电镀面枳一指在一定期何内，镀件镀层面 枳和进入镀液但无镀层的面积。(2) 新鲜水用星一指在一定期间内，生产过程 中涉及电镀和相关前、后处理消耗的新鲜水屉。(3) 串级水鼠一指在一定期间内，经某系统利 用后，无需处理或经处理后，被其他系统再次利用旳 水。在电镀企业中，串级用水一般包括2种，一种是P电镀与涂伶

9、LMropMng FlmthfigFigure l Schematic diagram of water supply and metering of automatic circular electroplating line逆流漂洗中的串级用水，另一种是某类清洗水串级至 另一类清洗的用水。(4) 循环水最一指在一定期间内，经某系统利 用后，无爲处理或经处理后，被木系统再次利用的水。 在电镀企业屮，循环用水一般包括在线循环水(如铜、 银、俗在线凹收系统循环水，回川鍍槽的回收槽液)、 末端处理出水回用水等。取复利用水图2水平衡基本示意图Figure 2 Basic schematic diag

10、ram of water balance(5) 重复利用水届一折在一定期间内，在确定 用水单尤或系统内使用的所仃未经处理和经处理厉重 复使用的水鼠总和，即循环水灵和串级水乗的总和.(6) 中水冋用最一指在一定期间内，经电镀及 相关前、后处理序利用后，经适当处理，达到一定 的水质指标，冋用至电镀及相关前、后处理T序的水。 M用水彊包括在线M用水屋和末端处理出水I川用水 量。 漏火水最一指-定期间内，企业供水及用 水竹网和用水设备漏失的水量。2水平衡测试2. I测试方法的确定根据生产线用水及计磧情况，确定木次水平衡测 试采用水表计斎法和容积法。水表计龟法适用J：有安 装水表的用水点，例如总新水帚、

11、前处理清洗用水。 容积法适用于间歇性用水、用水量较少的用水点,例 如镰在线回收用水，计fit时要用到量杯、水桶、秒表、 卷尺等工具。2.2现场测试2. 2. 1 管道泄漏情况测试在正式开展水平衡测试的前-天，利用晚班不生 产的时间段対该生产线管道汕漏情况进行测试，测试71994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 典型电镀生产线水平衡测试及节水潜力分析71994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House.

12、All rights reserved, 典型电镀生产线水平衡测试及节水潜力分析2074年33卷77期,71994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 典型电镀生产线水平衡测试及节水潜力分析71994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 典型电镀生产线水平衡测试及节水潜力分析步骤包括:(1) 先关闭进水总阀门，然后关闭并设备进水II 阀门，车间各用水设备全部

13、停止工作。(2) 检企车间供水系统是否令明显漏水现象。(3) 做好以上工作后，分别在第一犬晚上6点和 第二大早上7点依次读取总表读数和各分表读数，并 记录。根据测试结果统计出该时段漏火水彊见农1。表1演失水测试结果Table 1 Test results of water leakage水表编号计戢位漏失水fi/m3(0)电镀车间总进水口0.617 0(1)询处理淸洗进水口0.008 1(2)除油培淸洗进水口0.000 0(3)盐酸活化后淸洗进水口0.000 0镀做铜垢淸洗进水口0.000 0(5)“槽淸洗进水口0.000 0(6)硫酸活化后清洗进水【10.000 0(7)探何收槽后涓洗进水口

14、0.001 5(8)单槽清洗后进水0.000 0(9)纯水机进水口0.049 5从表1可以看出，总表用水记录为0.617 0 m3,分 表用水记录为0.059 1 m可见车间存在漏水现彖，且 主耍体现为主供水管道仃水汕漏，但是泄漏吊总体较 小，通过检査后对漏水点进行了整改。2. 2.2 用水量测试2. 2. 2. 1镀件介绍根据生产情况，选择某平板状的产品为实测対象, 该产品采用了典型的电镀锅、银、倂匸艺，其流程为:前处理一消洗一阳极电解除汕一阴极电解除油一 三级逆流水洗一酸活化一二级逆流水洗一碱洗一碱性 紈化镀铜一清洗一酸活化一淸洗一镀光银一镀哑银一 二级逆流回收一镀钻一二级逆流淸洗一清洗一

15、质检。 苴中前处理除油及英清洗在线外进行，属于动操作。实测周期内没有进行翻槽，不合格品(介格率 94.28%)没有进行退镀与返镀。2. 2. 2. 2 用水崑测试根据该产胡的生产计划安排，公司技术人员按照 测试要求和规定的测试方法分别对镀前、镀中、镀后 等时段的用水駁进行实测，并记录相关数据。通过对 相关数据进行统汁和分析，可以得出该批次产品各工 序的生产用新水量和非生产用新水量,具体列丁表2。 从表2可以看出，总农数据与冬分表数据Z和略仃差 距，一方而是由跑冒滴漏，另一方面是由J：抄表存 在时间差。表2各工序新鲜水统计表Table 2 Statistics of clean water co

16、nsumption for each procedure编号项LI非生产用生产用合计/新水呈/nf新水S7n?m3(0)总用水虽1.570112.645114.215(1)渝处理淸洗用水0.09150.72850.818(2)除油后清洗用水0.0631237812.441(3)盐酸活化后清洗用水0.1226.9957.117镀緘钢后清洗A用水0.0456.2666.310(5)镀碱铜后清洗B用水0009.3959.495(6)硫酸活化后清洗用水0.2436.5326.775(7)镀碌后淸洗用水0.1082.8392.947(8)镀俗后淸洗用水0.0676.8206.887(9)制纯水用水0.0

17、0010.75010.750分表合计0.837112.702113.5383用水指标分析及评价3.1建立水平衡图根据水平衡测试结果，结合生产实际情况可以绘 制出该生产线用水平衡图,如图3所示。其中,一级 审级水起为二级逆流清洗用水，二级串级水駅为三级 逆流清洗用水。由J：测试时间较短，忖.蒸发损耗杲较 少，因此热水没有纳入计算范閘。根据图3可以统计出各工序的用水情况，结果列 表3。再根据农3绘制各用水工序的新鲜水消耗比例 图，见图4。其中各工序新鲜用水比例已分摊损耗。从图4可知，前处理清洗工序消耗的新鲜水最多。 苴主要原因是该工序为手动操作，并且采用溢流清洗。3.2单位面积新鲜水用根据测试,该

18、批次产品总面积为340.8 总新 水量为114.215 «?(以总表计算),单位产品电镀面积 新筆水消耗吊为0.335 m3/m2,达到消洁生产标准电 镀行业(HJ/T 314-2006)三级水平(W0.5 m'/m')。但 考虑到实际测试情况，实际取水肚会比实测取水啟略人。3.3水畫复利用率该电镀生产线水if?复利用包倉清洗槽审级用水吊和 银在线冋收水杲。根据测试,串级用水总竜为44.779 m 循环水炭为2.947 n?,总新水最为114.215 根据 GB/T 7119-2006,水重复利用率(/?)为:R = 17(匕+ V,) x 100% = (44.77

19、9 + 2.947)/(44.779 + 2.947 + 114.215) x 100% = 29.5%。式中指在 淀计量时间内企业的重复利用水®(m3), %扌If在一定的计届时间内企业的取水駅(n?)«从计算结來可以看出，水重复利用率接近国内先 进水平(30%)71994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 典型电镀生产线水平衡测试及节水潜力分析图3生产钱水平衡示意图Figure 3 Schematic diagram of water balance

20、 for the production line衰3各工序用水情况Table 3 Water consumption of each procedure序 号工序新鲜水用盘/m3循环用水虽/m3串级用水曲 n?1耐处理淸洗50.8180.0000.0002阴极电解除油淸洗12.4410.00024.8813盐酸活化清洗7.1170.0007.1174镀碱铜后清洗 （A榊和Bffi）15.8050.0000.0005硫酸活化淸洗6.7750.0000.0006镀谋清洗2.9470.0002.9477镀俗肩淸洗6.8872.9479.8348制纯水10.750.0000.000合计113.542.

21、94744.7793.4中水回用率由r该企业污水处理系统没有中水回用设施，因 此电镀线没仃便用末端治理后的回用水，屮水回用率 仅能计算银在线回收回用水量,即2.947m3,因此中水 回用率为：心P = % / (% + 匕)X 100% = 2.947/(2.947 + 114.215) x100% = 2.52% o式中指在一定的计最时间内企业回用的中水g（ma）o満洗药水13.92%活化后 滞制水5 97%比酸活化秆川水10.96%川水2.60%制纯水用水9.47H图4各工序新鲜水用分布图Figure 4 Distribution map of clean water consumptio

22、n foreach procedure广东省环保厅卜发的关J：印发关J：进一步加快 我省电镀彳了业统一规划统一定点基地建设工作的实施 意见的补充规定（试行）的通知（粤环200783号） 规定，涉及在原地保留或改造的企业，丁业用水循环71994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 典型电镀生产线水平衡测试及节水潜力分析71994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserve

23、d, 典型电镀生产线水平衡测试及节水潜力分析心 71994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 71994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 典型电镀生产线水平衡测试及节水潜力分析2074年33卷77期,71994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights res

24、erved, 典型电镀生产线水平衡测试及节水潜力分析71994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 典型电镀生产线水平衡测试及节水潜力分析回用率(中水回用率)需在60%以上。与之相比,该企 业的差距非常大。4存在的问题及节水建议4. 1存在的问题(1) 存在一定的跑骨滴漏现彖，员工节水意识不 强，停镀后没自及时关闭进水阀门，增加了非生产用 水。(2) 前处理除汕和淸洗均为乎动操作，且采用溢 流清洗，造成新鲜水人量浪费。(3) 线上存在单椚清洗方式，不利J：节水。(4) 仅安装

25、了探回收装置，没冇其他中水回用措 施，造成中水回用率较低。(5) 镀件带出液没有采取更有效的控制措施，增 加了清洗水耗损。(6) 没令制定用水考核制度。4.2节水趣议4. 2. 1 减少带出液帯出液蛍是衡战工艺消诂生产水平先进性的重要 扌旨标之/-，帶出液多不仅造成原材料浪费，也增人了 污染物的产生量减少带出液的方法包括延氏停留时 间、利用压缩空气吹除、轻微振动挂件等。4. 2.2 减少非生产水耗实测数据显示非生产用水杲约占总新水杲的 1%(实际情况应该还耍高)，非牛产用水主耍为车间场 地和设备的清洗,以及卜上镀时段各清洗槽用水量。 对于非生产用水，应该制定控制措施，场地清洗用水 尽駁使用回用水，停镀时及时关闭进水阀门，尽殳减 少非上镀时段的新鲜水消耗。4.2.3 减少跑冒滴漏跑冒滴漏是很多电镀企业的“通病”，一方面是 企业不砲视对设备的维护和保养，另一方而是企业缺 乏对跑冒滴漏的认识，认为是一种正常现象，不出现 才不正常。爭实上，跑冒滴漏不仅浪费了资源，提高 了生产成本，ifU且増人了污染物产生磺。消洁生产丿" 该对跑将滴漏实施“零容忍”的态度，垠不应该