电镀工业园内企业污染防治措施分析探讨

杨晓丽

（青岛市生态环境局平度分局，山东 青岛 266700）

电镀是汽车、电子、机械等行业领域中提升产品质量档次的重要手段之一，在国民经济中占有重要地位。电镀行业主要是配套加工，其中大多数电镀企业规模较小，管理粗放，整体污染防治水平较低，是重金属污染防治的重点对象。所以，在实际的污染防治过程中，要积极推进企业进行整治以及集中入园区，以实行电镀园区的规范管理，同时，要逐步淘汰园区以外的电镀企业，这样才能够使电镀行业的污染防治监督以及管理水平有较大的提升。本文以某电镀工业园区内的某企业为例，对电镀生产过程中产生的主要污染物、采取的防治措施以及管理过程出现的问题进行了全面分析，并提出了相应的对策方法，以此为电镀行业的重金属污染防治提供一定思路。

电镀是利用电解作用使金属或其他材料制件的表面附着一层金属膜的工艺，从而起到防止金属氧化（如锈蚀），以及提高其耐磨性、导电性、反光性、抗腐蚀性（硫酸铜等）和增进美观等作用。在电镀时，是以镀层金属或其他不溶性材料做阳极，待镀的工件做阴极，使镀层金属的阳离子在待镀工件表面被还原形成镀层。在电镀过程中，为了排除其他阳离子的干扰，且使镀层均匀、牢固，需应用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液，以保持镀层金属阳离子的浓度不变。在电镀行业，废水是最重要的污染防治因素，其次是废气和危险废弃物的处置管理[1]。

1 电镀生产工艺以及产污环节

某企业电镀的种类主要有镀锌、镀装饰铬（铜镍铬）和镀铜镍。在生产过程中，主要包括前处理工序、电镀工序以及后处理工序。

1.1 前处理工序

镀锌、镀铬、镀铜镍的前处理工艺基本相同，产生的污染物成分也基本相同。前处理工艺：金属件→去油→3-4道水洗→酸洗→3-4道水洗。

（1）超声波去油是利用超声波信号发生器产生的高频振荡信号在清洗液中形成的超声波，以形成“空化效应”，当气泡破裂时可形成1 000个大气压以上的瞬间高压，从而对镀件表面不断进行冲击，使工件表面及缝隙中污垢迅速剥落，最终达到工件表面净化的目地。

（2）热脱除油是利用化学除油剂除去镀件表面的油污，使镀件表面清洁，这有利于后面的电镀工序。一般是使用片碱和去油剂（30%～40%），热水60～80O ℃，时间为5～10 min，该过程会产生碱雾，废碱液。

（3）酸洗是利用无机酸的浸蚀和溶解作用，除去工件表面的氧化层，可分为化学酸洗和电化学酸洗。一般是根据金属制件的材料成份、性质、表面状况、锈蚀程度、电镀要求等，来选用不同的酸洗方法，该过程会产生酸雾和废酸液。

（4）水洗是电镀工艺不可缺少的组成部分，水洗质量的好坏对于电镀工艺的稳定性和电镀产品的外观、耐腐蚀性等质量指标有较大影响。水洗主要目的是洗去工件表面残留的药液，且每道工序后面都有2～3道逆流漂洗操作和酸洗溶液。通常前处理产生的废水为综合废水。

1.2 电镀工序

1.2.1 镀锌

该工艺有氯化钾（酸锌）和锌酸盐（碱锌）两种镀锌方式，镀锌槽配方不同。镀锌工艺：镀锌（酸锌/碱锌）→2道水洗→出光→1道水洗。

（1）氯化钾酸锌（酸锌）镀锌镀液成分主要有Zn2+、氯化锌、氯化钾，极板为锌锭，温度为常温。而锌酸盐滚镀锌（碱锌）镀液成分主要有Zn2+、氢氧化钠、氧化锌，极板为不溶性铁板，温度为常温。

（2）其水洗产生的废水为综合废水，会产生废过滤芯和槽渣。

1.2.2 镀装饰铬

生产工艺：为镀氰铜→3道水洗→镀酸铜→3道水洗→镀镍→3道水洗→镀铬→2道水洗。

（1）预镀碱铜，镀液主要成分有氰化亚铜、氰化钠等，极板为电解铜板，产生氰化氢废气，有废过滤芯、滤渣，水洗后的废水为含氰废水。

（2）镀酸铜，镀液主要成分有硫酸铜、硫酸等，极板为铜板，产生硫酸酸雾，会有废过滤芯、滤渣产生，水洗后废水为综合废水。

（3）镀镍，镀液主要成分有硫酸镍、氯化镍、光亮剂等，极板为镍板，会有废过滤芯、滤渣产生，水洗后废水为含镍废水。

（4）镀铬，镀液主要成分有铬酐、硫酸等，阳极为铅。水洗和烘干废水为含铬废水。

1.2.3 镀铜镍

生产工艺：镀氰铜→3道水洗→镀镍→3道水洗→钝化→2道水洗。

（1）镀氰铜，镀液主要成分有氰化亚铜、氰化钠等，极板为电解铜板，产生的废气为氰化氢，会有废过滤芯、滤渣产生，水洗后废水为含氰废水。

（2）镀镍，镀液主要成分有硫酸镍、氯化镍、光亮剂等，极板为镍板，会有废过滤芯、滤渣产生，水洗后废水为含镍废水。

1.3 后处理

后处理工序一般为钝化、烘干及成品。

（1）钝化是为了提高镀件镀层的化学稳定性、耐磨性及装饰性，且镀锌钝化工序是采用三价铬成品钝化剂。

（2）烘干是为了去除镀件表层残留的水分，以提高镀件在空气中的稳定性，同时还需要甩干、烘箱/烘道烘干等干燥处理。

（3）钝化后的水洗、烘干和甩干废水为含铬废水。

2 污染防治措施

2.1 园区内安装污染处理设施

（1）在电镀园区内，企业产生的废气需自行安装污染防治处理设施，以实现达标排放。其中，废水要分类收集，并分类运输到园区污水处理厂进行统一处理。而电镀产生的危险废弃物，企业在收集后要定期送至园区危险废物暂存间，然后再集中送有处理资质的单位进行处置[2]。

（2）在电镀园区内，废水收集实行雨污分流、生产废水和生活污水分流，且每个电镀车间外设有废水集水池，池内分四格，分别为综合废水、含镍废水、含氰废水、含铬废水四类。各企业废水分类排放相应的集水池，再经管道进入园区污水处理站进行统一处理，同时，园区污水站建有含铬、含氰、含镍以及综合废水处理系统各1套。

（3）危险废物暂存间有2处，1处用于存放污泥，1处用于存放企业生产过程中产生的危险废物，这两处要严格按照危险废物管理规定设置警示标志，做到遮阳、防雨，地面防腐、防渗处理。

2.2 废气处理

在某企业的生产过程中，产生的废气有酸碱雾（氯化氢、硫酸雾、碱雾）、氰化氢、铬酸雾等。其生产工序全线或局部工位设置四周密闭罩，罩内设置顶吸孔，槽边设置侧吸孔，生产时，电镀表面处理环节均处于封闭密闭罩内，电镀生产废气分别通过侧吸和顶吸进入相应专用管道，并分别输送至各自的净化塔处理。净化设施一般设有二级净化，每级设有填料净化层和喷淋装置，且喷淋水雾与酸雾要进行充分接触，使酸变成液滴落下。电镀酸性废气的净化原理主要为酸碱中和。净化塔内设有pH液位自动控制系统，以控制加药量及吸收液酸碱度，净化塔对于酸雾的去除率可达到90%以上。而工艺废气排放筒高度要大于15 m，并设置采样平台，且排放系统必须达到良好的排风效果。

2.3 危险废弃物处置

电镀过程中产生的危险废弃物主要包括各类废液、废过滤芯、滤渣、废化工原料包装等。其中，镀液价值较高，可循环使用，但生产过程中一般不产生废电镀液，也不需要报废更换；而生产过程中需要更换的是废酸碱液、废钝化液。废酸碱液平均每月需更换一次，并收集装于专门容器内；钝化工序的钝化液一般循环使用1～2年后才需报废更换；而槽液产生的废弃滤芯及槽液渣，一般每半年更换一次，需用专用袋密闭封存。需要注意的是，化学品的包装物如瓶、桶、固态原料内的包装袋等都属于危险废物，这些物质需按照危险废物管理要求规范收集、暂存和处置。

2.4 废水处理

园区污水站要对含铬、含氰、含镍、综合废水进行分别处理，且达标后排入城市污水集中处理厂。

2.4.1 含铬废水处理

含铬废水采用“还原、混凝、沉淀”工艺进行处理，其处理过程是采用pH仪表自动调节pH=2.3，以焦亚硫酸钠为还原剂，用OPR仪表自动调节加药量，将Cr6+还原成Cr3+，再用pH仪表自动调节pH=9，使之生成氢氧化铬沉淀，从而进行固液分离。

2.4.2 含镍废水处理

含镍废水采用“化学反应、沉淀”工艺进行处理，其处理过程是向污水中投加氢氧化钠，使之与重金属离子生成相应不溶于水的氢氧化物沉淀，同时投加重金属捕集剂，增加镍离子去除效率，以保证系统出水满足排放标准。

2.4.3 含氰废水处理

含氰废水单独收集，由管道输送至含氰废水调节池，均化水质、水量后由泵提升至一级反应池，泵前投加（湿投）NaOH和NaClO，控制pH值为10.5～11；经一级氧化破氰后二次投加NaOH和NaClO，控制pH值为7～8，并分别控制O.R.P（氧化还原电极电位）300～320 mV和600～650 mV，二级氧化破氰后氰已达标的废水进入综合废水处理单元中的配水池。

2.4.4 综合废水处理

综合废水及处理后的含铬废水、含镍废水、含氰废水在综合废水收集池汇合后，排入综合反应池1，并加入焦亚硫酸钠进行还原，然后经碱液调整pH值至8.5，加入PAC/PAM絮凝剂，进入一级沉淀池；而上清液泵入综合反应池2，加入液碱调整pH值为11，然后加入次氯酸钠进行氧化反应，并加入PAC/PAM絮凝剂，进入二级沉淀池；两级沉淀后，上清液泵回调节池，然后经砂滤池处理后，废水经市政管道排入城市污水集中处理厂。

2.4.5 污泥处理系统

污水站设有1台含铬污泥压滤机、1台含镍污泥压滤机、1台综合污泥压滤机，含镍废水系统、含铬废水系统、综合废水系统的污泥分别经各自对应的压滤机脱水，截留下来的重金属固态物其泥渣含水率在80%左右，经自然风干进一步缩小体积后，泥饼及时清理，集中外运后妥善处理。其压滤产生的滤下水分别返回各自对应的废水系统集水池，重新进入各自的污水处理系统，避免二次污染。

3 电镀企业的污染防治分析

3.1 废水

电镀企业要做好电镀污水的分流、分类收集，杜绝不同性质的污水混排，且作业地面要做到防渗、防腐、无缝，以防止土壤及地下水遭到破坏。若废水、污水、处理污泥及生产过程中产生的废渣、废液等暂存场所防渗不当，会造成渗淋液下渗；废水收集、处理与排放系统防渗措施不当也会造成生产废水直接下渗；电镀含铬废水、综合废水等事故泄露时下渗都可能会污染地下水[3]。因此，对可能造成的地下水污染的环节，要有针对性地采取控制措施。

（1）建立完善的污、雨水的收集设施，并对厂区内可能产生污染和泄露下渗的场地进行防渗处理。

（2）对于危险化学品等溶液的储存场所进行良好的抗腐、防渗处理，同时在储存区周围进行围挡。

（3）建设含铬废水和综合废水收集池和事故水池，保证非正常、事故状态下的污水能收集。

（4）污水处理站内的污水输送均采用管道运输，各处理池采取防渗防腐措施。

（5）为及时准确掌握厂区及园区周围地下水环境污染的控制状况，要建立地下水监控体系，并根据地下水的流向设置监测井和对照井，并定期进行监督监测。

3.2 废气

（1）废气主要包括酸碱雾（氯化氢），经集气装置收集进入酸雾净化塔处理。为确保电镀生产过程中酸雾的有效收集，生产线需设置密闭罩，以实现电镀加工在封闭罩体内进行。同时，考虑到消防安全，罩体需采用防火材料，封闭罩内顶部设置顶吸、槽边设置槽边孔侧吸等集气装置，可对酸雾起到有效收集的作用，从而有效减少无组织排放。

（2）各类废气污染物的处理应从源头控制，在前处理酸洗去锈环节，溶液中要分别添加酸雾抑制剂，酸洗槽、电镀槽配置盖板，当槽子不工作时要盖上。同时，采用低温电镀工艺代替高温工艺并加强管理，防止废气跑、冒、漏的现象出现。

3.3 危险废物

（1）在危险废物的处置过程中，要严格规范落实危险废物的收集、暂存和运输，确保危险废物委托给有资质单位进行处置，也要确保各类危废得到无害化妥善处置。

（2）在收集、贮存、运输危险废物时，应根据危险废物的收集、贮存、处置经营许可证核发的有关规定，来建立相应的规章制度和污染防治措施，主要包括危险废物分析管理制度、安全管理制度、污染防治措施等，并建立健全规章制度以及操作流程，以确保整个过程安全、可靠。

（3）在危险废物的收集、贮存、运输过程中，一旦发生意外事故，收集、贮存、运输单位及相关部门应根据风险程度采取有效措施，并设立事故警戒线，启动应急预案。若造成事故的危险废物具有剧毒性、易燃性、爆炸性或高传染性，应立即疏散人群，并请求环保、消防、应急、医疗、公安等相关部门支援。同时，要对事故现场受到污染的土壤和水体等环境介质进行相应的清理和修复，且在清理过程中产生的所有废物均应按危险废物进行管理和处置。

3.4 风险隐患排查

（1）为确保园区内外环境质量，需对建设项目存在的环境风险隐患进行排查和防范。可根据项目的生产工艺特点以及生产环节进行分析，而突发事故的原因往往是因为管理不善或操作不当，有可能会发生镀液的跑、冒、滴、漏现象，甚至会出现大量泄露情况；而酸、碱、重金属盐等在贮运过程中由于碰撞、交通事故等原因会发生倾覆及泄露的可能；工业园区污水处理站出现故障，废水完全不经处理直接排放。

（2）人为因素往往是事故发生的主要原因，因此，要加强园区内的管理，做好人的工作是预防事故发生的重要环节，要进行操作人员的岗位系统培训，要严格按规程生产操作，同时设安全员进行巡检，定期检查环保设施运行情况，防范于未然[4]。

3.5 其他管理要求

（1）生产车间和操作工间要分布合理，在设备选型上要采用低噪声设备，对于噪声较大的设备采取隔声、减振等措施，使噪声排放达到标准要求。要建立健全环保工作规章制度，明确环保责任制及奖惩办法，要配备环保设施专职管理人员，且定期对管理和技术人员进行培训。还要建立环保档案，包括环评报告书、环保工程验收报告、污染源监测报告、环保设施运行记录以及其他的环境统计资料等。

（2）防治“三废”污染是环保工作的重中之重，应通过环境管理保证污染防治设施的稳定正常运行。要做好所有环保设施与主体设备的协调管理，使污染防治设施的配备与主体设备相适应，并与主体设备同时运行及检修，当污染防治设施出现故障时，环境管理机构应立即与各部门采取措施，防止污染扩大化。

4 电镀企业和电镀工业园环境管理中存在的问题

4.1 园区整体行业水平相对落后

某县级市电镀工业园已存在多年，但因园区规划开展的时间较早，所以整个园区的电镀生产水平和污染物处理技术水平相对落后，特别是对于非现代电镀示范区，需要以现代的发展理念为引导，引进先进的电镀生产技术，督促园区内的企业在污染治理方面全面升级。

4.2 电镀企业的专业化程度不高

电镀企业主要为配套加工企业，大多数电镀企业规模较小，专业化程度不高，其工艺水平和生态环境保护水平也较低，生产线不能实现自动化管理，企业管理跟不上。导致部分企业的跑、冒、滴、漏现象严重，造成污染物的收集处理不稳定。

4.3 污染防治措施运行不到位

在电镀生产过程中，部分企业存在封闭性差，废气得不到有效收集，车间内的酸雾无组织排放；废水收集主要以地面暗沟+明管收集为主；电镀过程中自动化程度较低，人工干预多，废水带出量就多，少量废水混排；危险废物管理不规范，标志不明确，做不到分区存放，且台帐不齐全等。

5 电镀行业的污染防治对策

5.1 建设高标准的生态电镀园区

要建设高标准的生态电镀园区，首先其选址规划要合理，其次还要考虑到地理位置、气象条件等因素的影响。此外，由于无组织酸性气体的排放会对环境造成一定的不利影响，所以，园区要位于敏感区域主导风向的下风向，要避开居民集中区，同时也要远离水源保护区，而园区的内部设计也应根据主导风向来合理布设各车间，从而最大限度地减少对周边环境的不利影响。

5.2 采用先进的生产工艺装备

在生产过程中，先进的电镀工艺技术和设备水平会直接影响污染物的产生和排放。因此，要逐步淘汰手工电镀生产线，还要对手工和半自动的电镀线实施升级改造，以此全面提高设备的全自动化水平。同时，还要推广采用科技含量高、能源消耗低、污染轻的新工艺、新技术。

5.3 推进电镀行业的清洁生产

在电镀行业的产业结构改革中，要推动企业节能减排、节水降耗，以及提高电镀废水的重复利用率，促进电镀行业整体进行清洁生产。同时，还要倡导发展镜面喷镀、涂覆等电镀替代工艺，并大力推广使用低毒、低浓度、低能耗等原材料和能源，从而有效提高该行业的科学生产管理水平，降低环境风险隐患[5]。

5.4 提高环境污染防治能力

电镀车间要提高工艺技术和装备水平，就要做到设备全升级、工艺全自动、生产全封闭、废气全收集、废水全分流，从源头上减少污染物的无组织排放。同时，还要积极探讨电镀园区的智能化建设，实现原料购进、生产监控、污染处理、废弃物处置、污染物达标监测等信息的集成，以及建立数字化监管平台。

6 结论

由于电镀行业是高污染行业，所以对环境影响较大，但集中式的电镀工业园可以对电镀污水实行集中处理，这非常有利于解决电镀行业的污染问题。因此，要加快电镀企业的转型升级改造，以及采用先进的废水处理工艺，并增加废水处理后的回用量，从而有效减少电镀行业重金属污染带来的环境危害，以此推动电镀企业和电镀工业园的可持续发展。