电镀行业环境保护现状.ppt

1、中国电镀行业环境保护的现状与可持续发展,北京电镀协会,中国电镀行业环境保护的现状与发展,1. 中国电镀行业概况 2. 电镀工业几十年来在污染治理方面取得的进展 3. 电镀行业存在的主要问题 4. 已发现污染问题剖析 5. 对于发现的污染问题如何应对 6. 二十一世纪电镀行业的可持续发展,1. 中国电镀行业概况,1.1 电镀的定义 1.2 电镀工业在国民经济中的重要地位,1.1 电镀的定义,定义：利用电流将金属沉积于导体（如金属）或非导体（如塑料、木材、皮革）表面，从而形成金属涂层的工艺过程。 摘自简明大不列颠百科全书，中国大百科全书出版社1985年出版，P627,1.1 电镀的定义,广义定义：

2、为改进金属或非金属制品与材料的表面性能，依据电化学的原理，通过电沉积或非电沉积方法，得到所需金属（或化合物）覆盖层的一系列工艺过程，如电镀、化学镀、阳极氧化、磷化等。 摘自电镀清洁生产工艺 化学工业出版社 2005年出版 P21,1.2 电镀行业在国民经济中的重要地位,1.2.1 电镀技术的特点 1.2.2 电镀工业在整个产业链中的作用 1.2.3 中国电镀工业的规模,1.2.1 电镀技术的特点,1.在廉价的基体材料上，通过沉积各种镀层，可以提高材料的抗腐蚀性、外观装饰性、导电性、耐磨性、可焊性、反光性、屏蔽性等。 2.镀层很薄，从微米级到毫米级，通过复合不同镀层或合金镀层，可以达到大量昂贵的

3、整体材料难以达到的效果。 3.大幅度节约资源、节约能源、增加镀件附加值。,1.2.2电镀行业在整个产业链中的作用,电镀可以赋予容易锈蚀的黑色金属以耐腐蚀外衣，节约大量金属材料；可以使贱金属具有贵金属表面特性。机械制造业、电子、石油化工、汽车、武器、航空航天系统和日用品行业的生产都需要电镀技术，已经形成了多镀种、跨行业、分布于国民经济各个部门的不可缺少的重要组成部分，是工业产业链中的一个不可缺少的环节。,1.2.2电镀行业在整个产业链中的作用,著名电化学家，中国科学院化学部查全性院士对电镀行业的基本看法如下： 电镀行业是现代工业体系不可缺少的组成部分，需要加强管理，特别是污染防治，但决不可能取消

4、或取代。,1.2.3 中国电镀行业的规模,据六年前的统计，我国约有电镀厂点15000个，职工总人数约50万人，其中工程技术人员比例为6%7%，具有一定规模的生产线约5000条，年产量约3.54.0亿平方米，年产值120130亿元左右。,1.2.3 中国电镀行业的规模,电镀企业30分布在机械制造业，20分布在轻工业、20分布在电子工业，其他分布在航天、航空及仪器仪表等行业。,1.2.3 中国电镀行业的规模,从地域分布情况来看，电镀企业主要集中在全国各大中工业城市及其周围农村地区。经济越发达，制造业越兴旺的地区，电镀企业越多。,1.2.3 中国电镀行业的规模,从镀种所占比例来看，镀锌占45-50%

5、，镀铜、镀镍、镀铬占30%，转化膜占15%，电子产品镀铅、锡、金约占5%。,1.2.3 中国电镀行业的规模,全国电镀工业生产每年消耗铜、锌、镍等金属在7万吨以上，年消耗氰化钠2万吨以上，消耗铬酸酐3.5万吨以上，消耗酸、碱等化工原料40万吨以上。,1.2.3 中国电镀行业的规模,综上所述，电镀行业受到工业生产大量需求的推动，已形成了一个庞大的产业，这个产业包括属于大生产的专业电镀厂或公司，而更多的是附属于大生产的电镀车间和工段。目前，电镀已成为不可缺少的生产工艺和表面工程科学的一个重要分支。电镀行业在国民经济中占有重要的经济地位。,青岛某电镀车间,2. 电镀工业几十年来在污染治理方面取得的进展

6、,2.1 电镀工业产生的污染物的危害 2.2 电镀工业的污染治理工作,2.1 电镀工业产生的污染物的危害,2.1.1 电镀生产过程产生的污染物 2.1.2 污染物对人体的危害,2.1.1 电镀生产过程产生的污染物,镀件进入工艺溶液进行表面处理或电镀，这些溶液附着在镀件表面随镀件带入清洗水中；工艺溶液还有可能洒落到地面；或被电极反应产生的气体形成“气雾”带出，进入排风系统；或在镀液过滤时遗留在滤芯上；或由于镀槽、管道破损泄漏镀液；镀液失效废弃；这些清洗水、洒落液和气雾中的酸、碱、氰化物、重金属物质都会对环境造成污染。,2.1.2 污染物对人体的危害,2.1.2.1 酸碱废水的危害 2.1.2.2

7、 含氰废水的危害 2.1.2.3 重金属离子Cd2+、Pb2+ 、Cr6+ 、Ni2+、Cu2+产生部位及危害 2.1.2.4 有机化合物的危害,2.1.2.1 酸碱废水的危害,（1）排入江河湖塘中的酸、碱废水会危害水中微生物的生活，而许多微生物对水质起着重要的净化作用。 （2）排入农田中的酸、碱废水，会破坏土壤的团粒结构，影响土壤的肥力及透气、蓄水性，影响农作物的生长。酸、碱废水还可能使施于农田的化肥失效或影响其溶解性能。 （3）鱼类、牲畜等食用了酸、碱废水，对其肉质、乳汁将产生不良的影响，人若食用这些肉、乳将影响健康。,2.1.2.1 酸碱废水的危害,（4）若生活用水中混入了酸、碱废水，特

8、别是长期饮用者，其不良后果难以设想。 （5）渗入地下的酸、碱废水，若被抽出用作工业用水，就会危害工业生产。特别是酸、碱废水还会加快设备的腐蚀。 实际上，电镀所产生的酸、碱废水中往往还含有其他有毒物质，其危害性还要更大些。,2.1.2.2含氰废水的危害,氰化物的毒性主要取决于氰化物生成氰离子的数量，简单的氰化物（氰化氢、氰化纳、氰化钾等）属于高毒类，可以通过呼吸道、消化道和皮肤进入体内。氰离子能够对机体内的很多种酶有抑制作用，造成中枢神经系统缺氧，产生中枢性呼吸衰竭而死亡。,2.1.2.2含氰废水的危害,在非致死剂量范围内，氰化物在体内能逐渐被解毒。不过，这种体内解毒能力是很有限的，如摄入的氰化

9、物超过了解毒的负荷，达到中毒的浓度，便会引起中毒甚至死亡。 含氰化物的废水进入河流会引起鱼类、家畜乃至人群急性中毒，,2.1.2.3 重金属离子Cd2+、Pb2+ 、Cr6+ 、Ni2+、Cu2+的危害,(1)镉和镉化合物 镉对人体的主要危害是伤害肾。镉在肾脏中积蓄是引起高血压的重要原因，一般认为镉所致的肾损伤是不可逆的，目前尚无治疗方法。镉可以引起肺、前列腺和睾丸的肿瘤。镉还可以取代骨骼中的钙，从而引起极痛苦的骨痛病，镉引起骨质疏松、软骨症和骨折不仅发生于日本“骨痛病”地区，在长期接触镉的职业人群中也有发生。 急性或长期吸入镉化合物可引起肺部炎症、支气管炎、肺气肿、肺纤维化乃至肺癌。,2.1

10、.2.3 重金属离子Cd2+、Pb2+ 、Cr6+ 、Ni2+、Cu2+的危害,(2)铅及铅化合物 被人体吸收的铅主要通过与蛋白质中的巯基结合，抑制多种酶的活性而发挥其毒性，引起代谢紊乱是铅中毒机制中重要和较早的变化之一。铅主要通过抑制抗氧化酶活力，产生过多的自由基造成组织损伤。铅中毒可影响人体免疫功能，对中枢和外周神经系统皆有影响。,2.1.2.3 重金属离子Cd2+、Pb2+ 、Cr6+ 、Ni2+、Cu2+的危害,(3)六价鉻离子的危害 （1）对人体皮肤的损害 六价铬化合物对皮肤有刺激和过敏作用。在接触铬酸盐、铬酸雾的部位，如手、腕、前臂、颈部等处可能出现皮炎。六价铬经过切口和擦伤处进入

11、皮肤，会因腐蚀作用而引起铬溃疡（又称铬疮）。 （2）对呼吸系统的损害 六价铬对呼吸系统的损害，主要是鼻中隔膜穿孔、咽喉炎和肺炎。 （3）对内脏的损害 六价铬经消化道侵入，会造成味觉和嗅觉减退，以至消失。剂量小时也会腐蚀内脏；引起肠胃功能降低，出现胃痛，甚至肠胃道溃疡，对肝脏还可能造成不良影响。,2.1.2.3 重金属离子Cd2+、Pb2+ 、Cr6+ 、Ni2+、Cu2+的危害,三价铬对人体的肺有一定的伤害。试验证明三价铬的毒性是六价铬的1。,2.1.2.3 重金属离子Cd2+、Pb2+ 、Cr6+ 、Ni2+、Cu2+的危害,(4)镍离子的危害 镍进入人体后主要存在于脊髓、脑、五脏和肺中，以

12、肺为主，造成器官的慢性病变。皮肤长期接触镍盐容易导致皮炎，误服大量镍盐会产生胃肠道刺激现象，发生呕吐、腹泻，严重时会引起酶系统中毒，甚至危及生命。,2.1.2.3 重金属离子Cd2+、Pb2+ 、Cr6+ 、Ni2+、Cu2+的危害,(5)铜离子的危害 皮肤接触铜化合物可发生皮炎和湿疹，抛光工人吸入氧化铜粉末，可发生急性中毒，长期接触大量铜尘的人常见呼吸系统症状。,2.1.2.3 重金属离子Cd2+、Pb2+ 、Cr6+ 、Ni2+、Cu2+的危害,(6)氟离子的危害 氟化物对人体的危害，主要是骨骼受损害，临床表现为上下肢长骨疼痛，严重者发生骨质疏松、骨质增殖或变形，并发生原发性骨折，其次，氟

13、化物能损害皮肤，使皮肤发痒、疼痛，引发湿疹及各种皮炎。,2.1.2.4有机化合物的危害,电镀工艺中使用的添加剂、光亮剂、洗涤剂等种类繁多，绝大部分为有机物，人们对这部分药剂的危害性重视不够，大部分药剂均未进行毒理试验，因此还需加强这方面的研究。许多有机物是很难降解的，不少添加剂中的有机络合剂比氰根更难处理与分离。,2.2 电镀工业的污染治理工作,我国电镀行业每年排放大量的污染物，包括4亿吨含重金属的废水、5万吨固体废物、3000亿立方米酸性废气。仅以北京市为例，每年排放450万吨含重金属的废水，近千吨固体废物和危险废物。5亿m3以上的酸性气体。,2.2 电镀工业的污染治理工作,二十世纪七十年代

14、我国开始对工业污染进行治理，电镀行业的污染治理是其中的一部分。到八十年代初，政府要求所有电镀厂对电镀废水、废气、废渣进行无害化处理，关闭了一些没有安装末端处理设备的土法电镀厂点。,2.2 电镀工业的污染治理工作,二十世纪八十年代以后，我国政府和地方政府陆续出台了有关环境保护的法律法规和标准：如中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国水污染防治法、中华人民共和国固体废物污染环境防治法和大气排放标准、污水排放标准等，使得污染治理工作有法可依，有据可查。各地政府也加强了对电镀企业的污染监控工作。,2.2 电镀工业的污染治理工作,国有大型企业、三资企业及新建的正规专业电镀厂拥有比较先进的末端处理设施，

15、一般电镀厂也安装了简单的处理设备，基本有效控制了电镀行业对环境的严重污染。 电镀工业在末端治理方面做了大量研究工作，还创造了许多在生产源头减少污染物产生的方法。,2.2 电镀工业的污染治理工作,但是，由于环保部门对电镀企业的环保监管，对排放超标企业的经济处罚，许多电镀厂点有“上山下乡”的趋势，成为电镀“黑点”，肆无忌惮的直排污染物，成为电镀行业污染治理的一个漏洞。,3. 电镀行业存在的主要问题,从总体来看，我国电镀工业存在的主要问题是： 厂点多、规模小，专业化程度低。特别是乡镇电镀企业的迅速发展，使电镀厂（点）向市郊和农村扩散，给污染控制与环境管理带来了很多的困难，电镀污染问题日趋严重。 装备

16、水平低。许多电镀厂缺少机械装备，以手工操作为主。,3. 电镀行业存在的主要问题, 管理水平较低，经济效益较差。 电镀污染治理水平低，有效治理率低。虽然企业都建立了污水处理设施，但仍有少部分企业的设施未能正常运转。生产废气一般都有排风装置，但大部分企业未对废气进行净化处理。固体废物和危险废物的管理尚未走入正规轨道。电镀生产过程中排放大量的有毒有害物质，对环境造成的污染及危害越来越为人们所认识。,3. 电镀行业存在的主要问题, 经营粗放，原材料利用率低。 中小企业应对国际环境保护压力的水平偏低 例如：中小企业应对欧盟RoHS指令的能力差。,4. 已发现污染问题剖析,4.1 家庭作坊式电镀厂死灰复燃

17、，直排污染物 4.2 正规电镀厂偷排污染物 4.3 个别电镀工业区集中排放污染物,4.1 家庭作坊式电镀厂死灰复燃，直排污染物,据有关资料报道，全国许多地方都有无证的家庭作坊式电镀厂点 。 究其原因，一方面在于它的低技术、低投资，一切因陋就简，几万元办个小工场，不治污，不缴排污费，省钱；另一方面采取灵活的经营方式，小批量，低价格，什么赚钱就干什么。,4.2 正规电镀厂偷排污染物,据有关资料报道，有的正规电镀企业虽然投入大量资金建了污水处理设施，但为了减少设施运行费用，降低成本，经常闲置不用，让污水直排。 由于绝大部分电镀厂的排放口没有在线监测，因此，这些现象很难发现。,4.3 个别电镀园区集中

18、排放污染物,最近有报道揭发个别电镀工业区排污口排出的废水总氰、总铜、总镍严重超标，分别为20.4倍、81倍、和8.6倍，集中处理变成了集中排污。 分析原因是由于集中处理设施工艺简单，设备老化，处理效果差，正常运行的情况下处理不达标。,5.解决污染问题是电镀行业可持续发展的关键,5.1 加大有关环境保护法律法规的宣传、监管力度 5.2 淘汰设备简陋的电镀作坊 5.3 制定法规追究向土法电镀厂点发订单的单位的责任 5.4 在电镀企业实施清洁生产 5.5 对土法电镀企业集中治理 5.6 回收电镀污泥中的重金属,5.1 加大有关环境保护法律法规的宣传、监管力度,5.1.1 加强有关环境保护法律法规的宣

19、传 5.1.2 政府加强监管,5.1.1加强有关环境保护法律法规的宣传,我国曾先后出台许多有关环境保护的法律法规，如：中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国水污染防治法、中华人民共和国大气污染防治法、中华人民共和国固体废物污染环境防治法、国务院关于环境保护若干问题的决定等等。,5.1.1加强有关环境保护法律法规的宣传,为了贯彻上述法律法规，我国和各地政府出台了相应的国家污染物排放标准和地方标准，如：污水综合排放标准、大气污染物综合排放标准和地方标准。一般情况下，地方标准严于国家标准。,5.1.1 加强有关环境保护法律法规的宣传,我认为应该深入宣传上述法律法规，人人了解当前环境污染的严重性，自

20、觉遵守法律法规。,5.1.2 政府加强监管,5.1.2.1 环保部门严格监察电镀企业的污染治理情况 对电镀企业的污水处理设施实行投药定量考核。 建立电镀企业的档案 ，不间断监察。,5.1.2 政府加强监管,5.1.2.2 环保监察部门需配备必要的检测设备，现场取样 各管辖电镀企业的基层环保监察部门应配备必要的检测仪器。 应坚决实行现场取样制度。,5.2 淘汰设备简陋的电镀作坊,淘汰“土法电镀”是我国减少电镀行业污染的决策之一。因为这些电镀厂无力投资三废处理设施，厂点分散，难于监管，且不参加学习国家和地方政府的环保政策，对保护环境缺乏认识，所以，必须淘汰这些土法电镀厂。,5.3 制定法规追究向土

21、法电镀厂发订单的单位的责任,土法电镀厂以牺牲环境为代价，以低价格吸引订单，是其长期存在的原因。而一些制造商为了降低成本，故意发订单给这些土法电镀厂。因此，应釜底抽薪，制定法规追究制造商向土法电镀厂发订单间接污染环境的责任,5.4 在电镀企业实施清洁生产,末端治理对于电镀企业的确是一个负担，它需要投资整套设施，还需要付运行费用。减轻末端压力最好的办法是实施清洁生产。 根据中华人民共和国清洁生产促进法、清洁生产审核暂行办法和重点企业清洁生产审核程序的规定，组织电镀企业实施清洁生产审核。,5.4 在电镀企业实施清洁生产,5.4.1 清洁生产审核 5.4.2 电镀行业实施清洁生产审核的成果,5.4.1

22、 清洁生产审核,清洁生产定义：清洁生产是指不断改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施，从源头削减污染，提高资源利用效率，减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放，以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。,5.4.1 清洁生产审核,清洁生产审核定义：按照一定程序，对生产和服务过程进行调查和诊断，找出能耗高、物耗高、污染重的原因，提出减少有毒有害物料的使用、产生，降低能耗、物耗以及废物产生的方案，进而选定技术经济及环境可行的清洁生产方案的过程。,5.4.2 电镀行业实施清洁生产审核的成果,北京重事达工贸有限公司开展清洁生产审核后，一年多来，

23、连续实施31个清洁生产方案，其中，中/高费方案8个，共计投资120多万。,5.4.2 电镀行业实施清洁生产审核的成果,该公司的清洁生产审核取得很大成绩。 节能20多； 节水75； 废水削减81； 危险固体废弃物削减39。,5.4.2 电镀行业实施清洁生产审核的成果,北京中科三环高技术股份有限公司表面中心积极实施清洁生产措施,5.4.2 电镀行业实施清洁生产审核的成果,1、实现镀镍清洗水的回收 该单位有三条滚镀生产线，采用了三级回收、三级逆流漂洗、离子交换循环系统等清洁生产措施，含少量镍离子的漂洗水经离子交换树脂吸附后返回生产线，基本上可以不向外排出含镍废水，离子交换树脂再生后的含镍溶液又补回镀

24、槽。与相同生产规模及工艺的滚镀线比较，镀液带出硫酸镍可减少近90%，漂洗水可节约近80%。基本上不到一年半就可以收回此套离子交换设备的投资。,离子交换回收镍系统,三级回收和三级逆流漂洗系统,2、实现了三价铬钝化 该厂采取氯化钾镀锌工艺，兰白钝化，要求通过 3648小时中性盐雾试验。为消除六价铬污染，对市场上技术比较成熟的三价铬钝化液进行小试及批量试产，通过对钝化膜抗盐雾能力、外观、钝化液稳定性、成本等因素进行综合评价后，最终投入生产，质量得到客户的认可。,3、节水措施 1）生产线上各用水点安装延时节水开关，不同工位不同清洗要求可以设置不同的进水时间，配合逆流漂洗，既节水又保证工件清洗干净。 2

25、）污水处理合格的中水，回用到镀前处理的清洗工序。2003年1月12月的统计数据表明，仅此一项，回用中水平均450吨/月，而全车间新鲜水用量平均1200吨/月，回用率约30%。而且，随着工艺改进，这一比例还可以再提高。,4、全部采用高频开关电源 高频开关电源是电镀行业第四代直流电源，节能效果显著。经两年多使用情况来看，新型整流器性能稳定。,5.5 对小型电镀企业集中治理,5.5.1 建设相对集中的电镀工业区 5.5.2 对污水处理设施的操作者加强培训,5.5.1 建设相对集中的电镀工业区,建设相对集中的电镀工业区，使各电镀企业集中生产、集中管理、集中治理，可以解决长期以来困扰环保部门的电镀废水超

26、标排放、非法排放以及分散生产而使污染得不到根治的难题。 通过集中管理可以重新规划产业发展，引导电镀技术升级改造、提高电镀工艺科技含量的目的。,重庆藏金阁电镀工业中心设计图,5.5.2 对污水处理设施的操作者加强培训,许多企业虽然安装了污水处理设施，但不重视操作者的培训，处理设施也不能正常发挥作用，因此，对污水处理设施操作者的培训是必要的。,5.6 回收电镀污泥中的重金属,5.6.1 回收电镀污泥中的重金属符合循环经济的理念 5.6.2 协助电镀企业和回收电镀污泥的企业合作,5.6.1 回收电镀污泥中的重金属符合循环经济的理念,循环经济可以解决人类面临的资源紧缺和环境污染问题，提升经济发展的质量。 电镀企业产生的污泥含有重金属离子，是可回收资源，按照循环经济的理念，应回收这些污泥中的重金属。,5.6.2 协助电镀企业和回收电镀污泥的企业合作,5.6.2.1 电镀企业要尽量提高污泥中重金属的含量 从电镀企业的污泥中回收重金属是变废为宝，变毒为宝。电镀企业有义务配合重金属的回收，就是尽量提高污泥中重金属的