电镀行业中清洁生产的应用及其对环境的影响

电镀行业中清洁生产的应用及其对环境的影响

上海邑越环保科技有限公司 王文雅，崔春燕，赵慧

摘要： 电镀行业作为我国重金属污染的重要来源，由于其污染物产生量大，涉及的重金属污染物毒性强，已成为我国当前乃至 未来需重点关注的行业之一。本文以电镀行业为例，从清洁生产角度，列举该行业企业减污增效可采取的一些措施，并分析其可能 产生的环境影响，从而为电镀行业企业实施清洁生产审核提供参考。

关键词： 清洁生产；电镀行业；环境污染

中图分类号： R118

文献标识码： A

文章编号： 2096-4595（2020）04-0193-0003

电镀是利用电解作用使金属或其

它材料制件的表面附着一层金属膜，以起到防腐、耐磨、导电、反光及增

进美观度等作用，主要包括镀铬、镀

锌、镀镍、化学镍、镀铜、镀锡铅等。

电镀工艺是制造业的基础工艺之一，小到一颗螺丝钉，大到汽车、飞机、船舶制造等都离不开电镀。

随着全球经济一体化程度的提

高，我国制造业在全球工业生产中的比重也越来越大，电镀行业的市场和

发展需求也不断增大，但由于电镀行

业污染重、能耗高，对该行业发展也

造成一定的局限。不同于传统的末端

治理，清洁生产技术强调从源头消减、在过程中控制污染物产生，进而降低

企业生产成本、提高生产效率、减少

污染物产生和排放量，实现企业经济

效益和环境效益的双丰收。

一、电镀行业现状及存在的问题

随着我国工业化进程的加快，电

镀行业也迅猛发展，电镀产品也是五

花八门，所涉及的行业面也愈加广泛，电镀工艺在机器制造、五金、轻工、电子、塑胶、涂装、装饰、航空航天、仪器仪表、家具、珠宝等领域均广泛

应用 [1]。

电镀工艺虽然已在制造业中广泛

应用，但由于我国电镀行业长期以来

缺乏合理布局，企业数量多、规模小、点多面广、经营分散，行业整体水平

及工艺技术不高，污染物产生量大但

污染治理不到位 [2]，已成为我国最大的污染源之一，众多淡水河流作为电

镀污染纳污水体已经不堪重负。据不

完全统计，目前我国电镀行业企业约万多家，产品加工面积约 12.38 亿

平方米，全国电镀行业每年向环境中

排放大约 4 亿吨涉重废水，约 5 万吨的固体废弃物和大量的酸性气体 [3]。

电镀企业多涉及含重金属原辅料的使用，但目前企业原辅料和能资源

利用并不高，部分企业工艺技术和设

备落后，导致原辅料及能资源浪费较

严重，同时许多中小企业环保意识薄

弱（如图 1），污染治理仍以末端治

理为主，不能很好地从源头及生产过

程中进行管控消减污染物的产生量。

以镀铬为例，铬酐作为镀层沉积在镀

件表面的量仅占总量的 15% ～ 25%，其余的均排入到大气和水环境中，其

中有 40% ～ 50% 左右的铬酐在清洗过

程中进入到废水中，除造成原辅料浪

费外也增加了废水处理成本 [4]。此外，重金属超标、偷排、漏排等现象在电

镀企业中也时有发生，虽然应环保政

策要求大部分企业目前都增加了污染

治理设施，但一些企业的环保设施并

不能满足当前生产需求从而导致废水

不能达标排放；有些小企业甚至为降

低设备运营成本，日常生产过程中环

保治理设施不按规定正常运行而沦为

摆设，废水偷排、漏排等现象也时有

发生（如图 2）。针对此行业对环境

造成的污染问题，我们一定要采取有

效的防治措施以减轻甚至消除污染。

二、电镀行业实施清洁生产的必要性

根据《清洁生产促进法》规定，使用有害原料进行生产或者在生产中

排放有毒、有害物质的企业实施强制

清洁生产审核，而电镀行业由于涉及

重金属污染物的排放也被列入了强制

性清洁生产审核范畴。清洁生产作为

一种新的创造性思想，将整体预防的环境战略理念应用于企业生产全过

程，以“节能、降耗、减污、增效”

为目标，除采用传统的末端治理方法

外，将源头控制、综合利用、过程

控制等手段贯穿到企业日常生产过程

作者简介： 王文雅，生于 1991 年，硕士，助理工程师，研究方向为环保咨询，清洁生产审核，场地调查等。

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图 1 冒烟的工厂

中，使污染问题最大程度从源头上得 到有效解决，从而实现经济效益和环 境效益双丰收。这是企业自身发展和 提高国际竞争力的重要途径。

三、清洁生产在电镀行业的 应用

针对电镀行业发展现状和存在的 环境污染问题，从清洁生产和可持续 发展的角度，建议政府做好引导和监 管，合理规划区域内产业布局，通过

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图 2 产生废气的工厂

走集约化经营道路，建设电镀集聚区，将污染物集中处置，提高电镀行业生 产技术及管理水平等措施帮助电镀类 企业实现良性发展。

（一）建立电镀产业园区，实施 集约化生产

实施集约化生产，建立电镀产业 园区，将电镀产业园区纳入城市统一 规划中，建设成花园式园区，改善电 镀企业脏乱差的形象 [5]。同时政府可

根据产品、工艺等的不同对电镀企业

进行分类布局、分区管理，建立统一的废水处理站，将同类型的废水集中

处理，降低废水处理成本，污染物治

理措施等也可以更好地得到优化和管

控，提高废水处理效率。企业因受制

于生产成本的限值而产生的偷排、漏

排、污染治理设施摆设化等现象也将

会有所减少，降低废水不达标排放造

成的污染风险。

同时建立电镀产业园区也方便企 业之间进行技术交流与探讨，先进的 技术和设备也可以快速得到普及，优 化生产工艺，提升电镀行业整体水平。政府监管也将更加便捷高效，国家政 策和要求也能得到更好普及与响应。

（二）使用清洁能源和原辅料

电镀企业在生产过程中，经常用 到的磷化液、脱脂剂、缓蚀剂、络合 剂、表面活性剂、电镀液是企业污染 物产生的主要来源，电镀废水中氰化 物、氟化物、铬、铅、镍、镉等污染 因子多来自于此。因此，建议企业在 进行原辅料采购时尽量使用清洁的原 辅料替代有毒有害原辅料，如在产品 质量不受影响的情况下选用非氰络合 剂镀铜、镀银、镀金等；以微酸性或 锌酸盐代替氰化物镀锌；用三价铬盐 代替六价铬镀铬等，在生产过程中逐 步替代有毒原料使用，从源头控制污 染源，减少或避免污染物产生。

（三）改进生产工艺

电镀企业生产过程中，采用不同 的生产工艺对废弃物产生具有一定影 响。采用先进的工艺技术可有效提高 原辅材料的利用率，从过程中控制污 染物的产生。电镀企业可采用工艺改 进方案主要包括：镀锌层采用低六价 铬和无六价铬钝化、氯化钾镀锌工艺、镀锌合金代镉、镍合金代替硬铬、无 氰电镀、导电碳黑代替化学镀铜、低 温、低浓度稀土元素添加剂镀铬、纳 米镀、电渗析等工艺 [6]。

（四）提高废水回用率，减少废 水产排量

电镀企业镀件清洗一般需要大量 的清洗用水，对清洗废水进行循环回 用，一方面可减少新鲜水用量，另一 方面也可降低废水排放量，同时降低 废水处理成本。对于生产废水企业可 通过废水处理设施或中水回用系统将

废水处理后回用于生产过程，实现废 水零排放。同时，企业也可通过在工 艺过程中对废水循环使用提高废水利 用率，如清洗过程中可分级收集清洗 废水循环使用，或通过一水多用的方 式来提高清洗用水利用率 [7]。企业可 设置清洗水多级回收槽并配合逆流漂 洗、喷淋清洗方式减少清洗水用量，对于镀件上残留的重金属通过多级回 收后在不同的回收槽之间可形成一定 的浓度梯度，高浓度的槽液可通过简 单处理后回用作电镀工序母液，从而 节约原辅料用量，废水处理量也将会 大大减少，对于槽渣可定期清理后作 为危废处理。企业也可通过将酸洗后 的清洗水泵送至脱脂除油池串联使 用，或将镀铬后的清洗水回用作前处 理的清洗水等，减少生产过程中的用 水量，进而减少废水产生和排放量，降低生产成本。

（五）加强管理

电镀行业由于其行业特点及产排 污现状，导致电镀类企业成为环保等 政府主管部门重点关注的对象，企业 生产及发展也会受到诸多因素限制，因此企业要从自身出发，加强企业管 理，全面提升，在一定程度上提升企 业总体水平。

加强企业管理可以从以下方面 着手：

加强企业设备的定期维修与保 养，促进设备应用效果的提升 [8]。部分电镀企业成立较早，可能涉及一 些淘汰类机电设备的使用，因此企业 应对其设备及电机进行定期排查与维 护，淘汰老旧设备或低效能设备，节 约能资源，提升企业单位产品能耗。

加强生产过程控制，形成设备及 生产操作规程，加强对人员的培训及 管控，确保所有生产严格按规程操作，提高生产效率和成品率，减少残次品

及废弃物的产生量，从而满足环保节 能的要求。

四、结语

综上所述，电镀工业作为我国重 要的加工行业，污染物产排量较大，部分企业环保治理不到位，严重污染 环境，因此企业需采取有效的防治措 施减少污染，除传统末端治理外，还 应将使用清洁能源和原辅料、过程控 制、改进工艺技术和设备、加强管理 等清洁生产理念贯穿于企业生产全过 程，从源头削减污染物，实现电镀行 业的可持续发展。

参考文献

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[4] 王贤志.浅谈清洁生产技术 在工业生产中的应用和发展 [J].化 工管理 ,2019,510(03):204-205.[5] 杨婧 , 温 勇 , 杜 建伟.电 镀工业园区规划设计中的清洁生产 思考与分析 —— 以宁波市鄞州电镀 工业园区为例 [J].电镀与涂饰 , 2008(8):30-32,36.[6] 冯绍彬.电镀清洁生产工艺 [M].化学工业出版社 ,2006:62．

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