清潔生產(chǎn)是工業(yè)發(fā)展的一大趨勢,是相對于粗放的傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)模式的一種新型生產(chǎn)模式,它將整體預(yù)防的環(huán)境戰(zhàn)略持續(xù)應(yīng)用于生產(chǎn)、產(chǎn)品和服務(wù)中,以增加生態(tài)效率和減少人類及環(huán)境的風險。它對生產(chǎn)過程要求節(jié)約原材料和能源,淘汰有毒原材料,減少廢棄物的數(shù)量和毒性;對產(chǎn)品,要求減少從原材料提煉到產(chǎn)品最終處置的全生命周期的不利影響;對服務(wù),要求將環(huán)境因素納入設(shè)計和所提供的服務(wù)中?？梢詫⑺爬?低消耗、低污染、高產(chǎn)出。并從以下幾方面得到體現(xiàn):1)生產(chǎn)過程采用無污染、低污染的原料;2)用清潔的生產(chǎn)工藝,減少有害廢物,對排放物綜合利用;3)向社會提供清潔的產(chǎn)品,將對人體和環(huán)境的污染減少到最低程度;4)產(chǎn)品可以回收利用,不存在對環(huán)境的潛在威脅;5)有完善的清潔生產(chǎn)保障制度和操作規(guī)程,并有監(jiān)督機制;6)在設(shè)計和服務(wù)過程中要將環(huán)境因素納入其中。由此可見清潔生產(chǎn)對電鍍工廠的要求何等嚴酷,國家環(huán)境保護總局首先選定電鍍、啤酒和造紙三個具有代表性的環(huán)境污染行業(yè)作為推選清潔生產(chǎn)評定技術(shù)標準的試點是非常及時的。在工業(yè)生產(chǎn)各個行業(yè)開展清潔生產(chǎn)審計,是我國工業(yè)持續(xù)發(fā)展的一項重大戰(zhàn)略,是實現(xiàn)我國工業(yè)污染控制重點、由末端控制向生產(chǎn)全過程控制轉(zhuǎn)變的重大舉措,這將對促進各行業(yè)的生產(chǎn)健康發(fā)展起到積極推動作用。
電鍍工廠實現(xiàn)清潔生產(chǎn)的難度比起其它行業(yè)要大得多,從我國目前情況看,許多工廠都需要進行技術(shù)改造。沒有一個完善的清潔生產(chǎn)規(guī)劃和工程設(shè)計,技術(shù)改造的結(jié)果難以達到預(yù)期的清潔生產(chǎn)條件。
電鍍工廠的建設(shè)和技術(shù)改造必須進行工程設(shè)計,它是工程項目施工和驗收的依據(jù)。完善的工程設(shè)計也是實現(xiàn)清潔生產(chǎn)的前提條件,它牽扯到:新建廠區(qū)選址是否恰當,是否符合環(huán)境評價的要求,重點污染車間在廠區(qū)的位置是否合理,采用的工藝流程能否滿足清潔生產(chǎn)要求,節(jié)水、節(jié)能和資源回收技術(shù)是否得到充分利用,環(huán)境污染是否受到最大限度的控制,生產(chǎn)廢棄物是否有了妥善的處理措施,生產(chǎn)組織與管理部門的設(shè)置是否完善等一系列復(fù)雜問題。必須認真對待并給以高度重視?，F(xiàn)就有關(guān)問題結(jié)合自己從事電鍍工廠設(shè)計的經(jīng)驗對清潔生產(chǎn)條件下電鍍工廠設(shè)計提幾點意見,希望對新形勢下電鍍工廠的建設(shè)和技術(shù)改造有所幫助。
1 新建廠區(qū)選址和重點污染車間在廠區(qū)的位置
電鍍工廠的布局必須符合城市建設(shè)和環(huán)境保護主管部門的規(guī)劃要求,在一定協(xié)作半徑內(nèi)的廠點數(shù)量要恰當,要堅持關(guān)閉不合格的電鍍廠點,嚴格控制新建電鍍工程,使電鍍工廠的污染源得到有效扼制現(xiàn)有電鍍工廠的改建與擴建工程,經(jīng)過環(huán)境影響評價并得到有關(guān)部門批準后,應(yīng)嚴格按照環(huán)境影響評價和審批文件的規(guī)定進行設(shè)計,污染物的排放必須控制在其限定的控制數(shù)據(jù)以內(nèi)。對于電鍍工廠的環(huán)境規(guī)劃,還應(yīng)考慮它對廠區(qū)周邊環(huán)境的不利影響,要參考當?shù)厝曛鲗?dǎo)風向情況,采取必要的隔離措施電鍍車間特別是前處理車間在廠區(qū)的位置尤為重要,既要照顧到它對相鄰車間和管理部門的影響,又要避免對廠區(qū)外部環(huán)境造成危害;它的下風方向不能布置有機床設(shè)備的車間和電鍍成品倉庫等易受腐蝕氣氛影響的建筑物,也應(yīng)避開人員比較密集的場所。各建筑物之間必要的間距和綠化是非常關(guān)鍵的對綠化花卉和樹木種類的選擇也要注意,如裁種夾竹桃等能吸收有毒廢氣的花卉品種和能分散阻擋氣流的品種高大喬木屏障等,都是很有效的。
2 生產(chǎn)工藝的選擇是關(guān)鍵
近三十多年來廣大電鍍工作者對提高產(chǎn)品質(zhì)量和減輕環(huán)境污染的電鍍新工藝進行了大量研究工作,不少行之有效的低污染、低消耗、高質(zhì)量、高效率的電鍍新工藝、新技術(shù)、新材料和新設(shè)備相繼應(yīng)用于生產(chǎn),收到了良好的技術(shù)經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。如:鍍前處理及化學處理工藝中的中溫、常溫除油,液體噴砂,振動磨光,無黃煙鋁件和銅件處理(發(fā)藍、發(fā)黑),鋁合金常溫陽極氧化等;鍍后處理工藝中的銅合金鈦鹽鈍化,鍍鋅層低鉻、微鉻鈍化,三價鉻鈍化,有色金屬鍍層的防護應(yīng)用,有效的導(dǎo)電、減摩有機涂層等;低氰,微氰鍍鋅,堿性鋅酸鹽鍍鋅,氯化物鍍鋅,檸檬酸鹽鍍金,咪唑鍍銀等。為了減低污染,還研究了許多代用鍍層及相應(yīng)的電鍍工藝,如:代鉻鍍層,代鎘鍍層,無鉛可焊性錫合金鍍層,預(yù)鍍銀替代汞齊化等。在產(chǎn)品設(shè)計上推廣應(yīng)用耐磨磷化、化學鍍鎳-磷合金、離子鍍氮化鈦、復(fù)合鍍耐磨減摩鍍層等來替代模具、液壓油缸和柱塞等機械零部件過去沿用的鍍硬鉻和青銅鍍層。
3 電鍍車間的凈化工藝及設(shè)備
有條件的鍍種應(yīng)在溶液中添加氣霧抑制劑(如酸霧抑制劑、堿霧抑制劑、鉻霧抑制劑等),減緩有害氣體揮發(fā),減輕排氣凈化設(shè)備的負荷,提高凈化處理工作效率。
只有控制了電鍍工廠數(shù)量,大力推廣低污染新工藝,才能堵住污染源頭。首先做到“斷源”,并在設(shè)計和生產(chǎn)中采取“節(jié)流”、“清尾”和“嚴管”措施,清潔生產(chǎn)就有了保證。
在電鍍車間通風設(shè)計規(guī)范中,鍍槽通風罩的原有形式已經(jīng)不能滿足當前各類電鍍生產(chǎn)線的安裝要求,應(yīng)按照清潔生產(chǎn)的標準進行修訂。通風管道的合理布置、管件結(jié)構(gòu)的可靠性、選材的正確性與維修保養(yǎng)方便程度,對保持電鍍廠房良好生產(chǎn)環(huán)境至關(guān)重要。氣體凈化裝置的效率和質(zhì)量的提高,是貫徹實施清潔生產(chǎn)的迫切要求。設(shè)計單位除了在設(shè)計中選用國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效風機產(chǎn)品、氣霧回收裝置和氣體凈化裝置外,還應(yīng)配合工廠開展新型產(chǎn)品研究開發(fā)工作,以盡快滿足新形勢的要求。
利用鍍鉻、鍍鎳的通風排氣來蒸發(fā)鍍液,使鍍件清洗用水自然平衡,同時消除鉻霧的節(jié)能環(huán)保設(shè)備在國外已應(yīng)用20余年,效果顯著。20世紀80年代國內(nèi)曾對日本中央制作所的這類設(shè)備進行過測繪和試制,第一汽車制造廠最近也介紹了這類設(shè)備的設(shè)計情況,尚未引起重視,應(yīng)該加強宣傳,盡快推廣應(yīng)用。
4 電鍍生產(chǎn)的廢渣和有害化學品包裝材料的處置
電鍍污水處理產(chǎn)生的污泥,一般工廠只能做到壓濾或真空脫水固化,而不能進一步回收利用。如果由工廠任意處置,有可能經(jīng)地表水浸潤而造成二次污染。過去曾研究過用作工業(yè)填料、制磚原料等辦法,都不是電鍍工廠力所能及的。再加上其它有害化學品包裝材料的處置,也都應(yīng)該按地區(qū)統(tǒng)籌安排,使之得到妥善解決。
電鍍污泥不能很好回收利用的原因是多方面的:電鍍污水沒有分質(zhì)處理,重金屬含量太雜,無法冶煉回收;一個電鍍工廠污泥量較少,沒有一個部門統(tǒng)一收集并與冶金工廠掛鉤、統(tǒng)籌安排管理。這就要求電鍍工廠設(shè)計時,污水按鍍種分流,分別分質(zhì)處理;各地區(qū)政府的主管部門應(yīng)設(shè)置相應(yīng)機構(gòu)統(tǒng)管固體廢棄物的回收與處置工作。日本在資源回收方面的經(jīng)驗可供借鑒。
只有把流失的廢水、廢氣和其它廢棄物收拾干凈了,才算做到了“清尾”。
5 電鍍廠房設(shè)計
合理布置設(shè)備和管道,提高電鍍生產(chǎn)的機械化和自動化程度,為清潔生產(chǎn)創(chuàng)造良好條件。
設(shè)備布置應(yīng)保證生產(chǎn)過程物流線路最短,盡量減少濕工件的跨線運輸,要采取措施防止掛具、滾筒和料筐提出鍍槽時將液滴帶到槽外,有效地控制污染。
加溫鍍槽和熱水槽應(yīng)設(shè)計溫度自動控制器和電磁閥,清洗槽要安裝電導(dǎo)節(jié)水儀和電磁閥,防止能源和水資源浪費。
污水處理站設(shè)計應(yīng)選用自動化程度較高的機械設(shè)備,化學法處理系統(tǒng)一般應(yīng)有液位控制系統(tǒng),藥劑配制與添加設(shè)備,pH監(jiān)測控制和ORP(氧化還原電位)監(jiān)測控制系統(tǒng)等;條件許可的工廠盡可能采用處理全過程計算機控制系統(tǒng),確保處理水質(zhì)達標排放,出現(xiàn)事故也有據(jù)可查。
新建廠房可將管道布置在能通行的(凈高2m)地下層內(nèi),以便經(jīng)常檢查和及時維修。舊廠房改造也宜采取地上明設(shè)管道和明溝(或溝內(nèi)套管)排水方式,有利于觀察管道工作狀態(tài)和定期更新。
電鍍廠房地面的滲漏對環(huán)境的污染往往被人們忽視。在建筑設(shè)計上對地坪墊層已采取了三布四涂的玻璃纖維樹脂防腐蝕隔離處理,但面層的強度、剛性、耐磨性、耐沖擊性和整體性等也是不可忽視的。對于大批量的中小零件采用自動線生產(chǎn)的廠房,宜選用整體地坪,如玻璃鋼面層等;對于重大工件采用手工操作生產(chǎn)的廠房,宜選用樹脂膠泥勾縫的砌塊面層,如大塊花崗巖面層等。只要面層不滲漏,墊層不開裂和下陷,玻璃纖維樹脂防腐蝕隔離層是不會輕易破壞而泄漏的。
6 設(shè)計中要考慮健全的清潔生產(chǎn)管理機構(gòu)
過去在環(huán)境保護工作中流行一句話,叫做“三分技術(shù),七分管理”。在清潔生產(chǎn)管理上應(yīng)該仍然適用。對有條件的工廠應(yīng)采用計算機管理方式,設(shè)計時應(yīng)考慮相關(guān)的布線和機房位置。各部門的人員應(yīng)配備齊全,為全面落實ISO-14000標準建立完善的企業(yè)環(huán)境管理體系。保證清潔生產(chǎn)的各項技術(shù)組織措施的實現(xiàn),推動清潔生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展。
希望電鍍界一致行動起來,積極開展清潔生產(chǎn),徹底改變電鍍行業(yè)嚴重污染環(huán)境的現(xiàn)狀,樹立行業(yè)的新形象,增強企業(yè)的國際競爭力,為國家的繁榮富強和民族興旺發(fā)達貢獻力量!
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