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HJ-BAT-11电镀污染防治最佳可行技术指南(试行)

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关于发布《农村环境连片整治技术指南》等五项指导性技术文件
的公告
公告 2013 44
为贯彻《中华人民共和国环境保护法》完善环境保护技术工作体系,促进
污染防治技术进步,我部组织制定了《农村环境连片整治技术指南》等五项指导
性技术文件,现予以公布,供有关方面参照采用。文件名称和编号如下:
一、农村环境连片整治技术指南(HJ 2031-2013
二、农村饮用水水源地环境保护技术指南(HJ 2032-2013
三、村镇生活污染防治最佳可行技术指南(试行)(HJ-BAT-9
四、规模畜禽养殖场污染防治最佳可行技术指南(试行)(HJ-BAT-10
五、电镀污染防治最佳可行技术指南(试行)(HJ-BAT-11
文件内容可在环境保护部网站(kjs.mee.gov.cn/jssf/)查询。
附件:1.农村环境连片整治技术指南(HJ 2031-2013
2.农村饮用水水源地环境保护技术指南(HJ 2032-2013
3.村镇生活污染防治最佳可行技术指南(试行)(HJ-BAT-9)
4.规模畜禽养殖场污染防治最佳可行技术指南(试行)(HJ-BAT-10)
5.电镀污染防治最佳可行技术指南(试行)(HJ-BAT-11)
环境保护部
2013 717
附件五:
HJ-BAT-11
电镀污染防治最佳可行技术指南
(试行)
Guideline on Best Available Technologies of Pollution Prevention and
Control for Electroplatingon Trial
发布
1
前言
为贯彻执行《中华人民共和国环境保护法》,防治环境污染,完善环保技术工作体系,
制定本指南。
本指南可作为电镀污染防治工作的参考技术资料。
本指南由环境保护部科技标准司提出并组织制订。
本指南起草单位:江西金达莱环保研发中心有限公司、南昌航空大学、中国环境科学学
会、中国环境科学研究院。
本指南 2013 717 日由环境保护部批准、发布。
本指南由环境保护部解释。
2
1 总则
1.1 适用范围
本指南适用于电镀企业和拥有电镀设施的企业以及具有化学镀、阳极氧化、磷化等工序
的其他生产企业。
1.2 术语和定义
1.2.1 电镀
指利用电化学方法在制件表面形成均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层的过程。
1.2.2 化学镀
指镀液中金属离子在经过活化处理的制件表面上被催化还原形成金属镀层的过程。
1.2.3 阳极氧化
是指金属制件作为阳极在电解液中进行电解,使其表面形成一层具有某种功能(如防护
性,装饰性或其他功能)的氧化膜的过程。
1.2.4 磷化
是指把制件浸入磷酸盐溶液中,在表面沉积一层不溶于水的结晶型磷酸盐转换膜的过
程。
2 生产工艺及污染物排放
2.1 生产工艺及产污环节
电镀分为单层金属电镀和多层(复合)金属电镀。电镀生产工艺流程分为镀前、电镀和
镀后三个阶段,以镀锌和装饰性电镀为例,典型的电镀生产工艺流程及产污环节见图 1
电镀生产工艺流程主要包括:工件机械处理(抛光、吹砂)→空气吹扫→人工擦拭→上
挂具→化学脱脂→热水洗→电解脱脂→热水洗→冷水洗→酸洗→冷水洗→弱酸洗→冷水洗
2级)→电镀锌→回收→热水洗→冷水洗→出光→冷水洗→钝化→冷水洗→封闭→热水洗
→烘干等生产过程。
3
1 典型的电镀生产工艺流程及产污环节
2.2 污染物排放
电镀工艺产生的污染包括水污染、大气污染、固体废物污染和噪声污染,其中水污染(主
要含重金属离子、氰化物、酸碱和有机污染物)、大气污染(主要含各类酸雾和粉尘)和电
镀废水处理污泥污染(主要含重金属和氰化物)是主要环境问题。
工件上挂具
化学脱脂
热水洗
酸洗
热、冷水洗
电解脱脂
热、冷水洗
弱酸洗
冷水洗 多层电镀(装饰性电镀)
单层电镀(镀锌)
电镀(第 1层)
电镀
浸洗回收
浸洗回收
水洗
水洗
出光
电镀(第 3层)
电镀(第 2层)
浸洗回收
冷水洗
水洗
低铬钝化
冷水洗
漂白
冷、热水洗
烘干
检验
合格品
浸洗回收
水洗
热水洗
退镀
不合格品
GS
W
G
W
G
W
G
W
G
W
W
G
G
W
W
W
W
W
G
W
W
W
W
W
W
图 例
W-废水
G-废气
S-固体废物
N-噪声
水洗
机械处理
G
W
GN
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2.2.1 水污染
电镀废水含有数十种无机和有机污染物,其中无机污染物主要为铜、锌、铬、镍、镉等
重金属离子以及酸、碱、氰化物等;有机污染物主要为化学需氧量、氨氮、油脂等。
电镀废水主要分为以下几类:
酸碱废水:包括预处理及其它酸洗槽、碱洗槽的废水,主要污染物为盐酸、硫酸、氢氧
化钠、碳酸钠、磷酸钠等。
含氰废水:包括氰化镀铜,碱性氰化物镀金,中性和酸性镀金、银、铜锡合金,仿金电
镀等氰化电镀工序产生的废水,主要污染物为氰化物、络合态重金属离子等。该类废水剧毒
须单独收集、处理。
含铬废水:包括镀铬、镀黑铬、退镀以及塑料电镀前处理粗化、铬酸阳极化、电抛光
工序产生的废水。主要污染物为六价铬、总铬等。该类废水毒性大,须单独收集、处理。
重金属废水:包括镀镍、镉、铜、锌等金属及其合金产生的废水,焦磷酸盐镀铜废水,
钯镍合金电镀废水,化学镀废水以及阳极氧化,磷化工艺产生的废水。主要污染物为铬、镍、
镉、铜、锌等金属盐,金属络合物和有机络合剂(如柠檬酸、酒石酸和乙二胺四乙酸等)。
有机废水:包括工件除锈、脱脂、除蜡等电镀前处理工序产生的废水。主要污染物为有
机物、悬浮物等。
混合废水:包括多种工序镀种混排的清洗废水和难以分开收集的地面废水。组分复杂多
变,主要污染物因厂而异,一般含有镀种配方的成分材料,如镀种金属离子、添加剂、
剂、分散剂等物质。
2.2.2 大气污染
电镀工艺产生的大气污染物包括颗粒物和多种无机污染废气。无机污染废气包括酸性废
气、碱性废气、含铬酸雾、含氰废气等。电镀工艺大气污染物及来源见表 1
1电镀工艺大气污染物及来源
废气种类 产污环节 主要污染物
含尘废气 抛光(喷砂、磨光等) 沙粒、金属氧化物及纤维性粉尘
酸性废气 酸洗,出光和酸性镀液等 氯化氢、磷酸和硫酸雾等
碱性废气 化学、电化学脱脂,碱性镀液等 氢氧化钠等
含铬酸雾废气 镀铬工艺 铬酸雾
含氰废气 氰化镀铜、镀锌、铜锡合金及仿金等 氰化氢
2.2.3 固体废物污染
电镀工艺产生的固体废物主要为处理电镀废水的过程中产生的电镀废水处理污泥及电
镀槽维护产生的“滤渣”还有化学脱脂工序产生的少量油泥。对固体废物应按照相关标准
做危险废物浸出测试,并采用相应的管理措施。
2.2.4 噪声污染
电镀工艺产生的噪声分为机械噪声和空气动力性噪声,主要噪声源包括磨光机、振光机、
滚光机、空压机、水泵、超声波、电镀通风机、送风机等设备以及压缩空气吹干零件发出的
噪声。噪声源强通常为 65100dB(A)
5
3 电镀工业污染防治技术
3.1 电镀工艺过程污染预防技术
3.1.1 有毒原辅材料替代技术
3.1.1.1 无氰镀锌技术
无氰镀锌技术是以氯化物或碱性锌酸盐替代氰化物的镀锌技术。
该技术由于不使用氰化物,因此,电镀过程不产生含氰污染物。氯化物镀锌技术已经广
泛应用于电镀锌工艺。
该技术适用于电镀锌工艺。
3.1.1.2 无氰无甲醛酸性镀铜技术
无氰无甲醛酸性(CDS镀铜技术是在酸性(pH1.03.0)溶液条件下,为钢铁工件电
(或化学)镀铜。镀液由五水硫酸铜、阻化剂、络合剂、还原剂等组成。其原理是:择适
合镀铜液的酸盐与阻化剂合理配位,抑制铜离子与钢铁的置换反应;以葡萄糖等组成的复合
还原剂,使二价铜离子(Cu2+ )在金属表面形成结合力牢固的镀层。
该技术镀层结晶细致牢固、电流效率高、沉积速度快、镀液稳定、电镀成本低。镀液
含氰化物、甲醛及强络合剂等有害成分,生产中无有毒、有害气体挥发。要求工件镀前电解
脱脂表面无油污。
该技术适用于钢铁、铜、锡基质工件直接镀铜工艺。可替代氰化闪镀铜工艺和复合镀层
中铜锡合金工艺。
3.1.1.3 羟基亚乙基二膦酸镀铜技术
羟基亚乙基二膦酸(HEDP)镀铜技术是在碱性(pH 9~10)条件下,在铜、铁工件上电镀
铜,镀液成分简单、分散能力好,镀层细密半光亮,结合力良好。加入特种添加剂,电流密
度扩大至 3A/dm2,可提高整平性能。
该技术深镀能力较好。要求工件表面无油污,无盐酸活化后酸性残留液。该技术适用于
钢铁、铜基质工件装饰性镀铜工艺。
3.1.1.4 亚硫酸盐镀金技术
亚硫酸盐镀金技术是以亚硫酸盐镀金液替代氰化物的镀金工艺。
该技术电流效率高,镀层细致光亮,沉积速度快,孔隙少,镀层与镍、铜、银等金属结
合力好,镀液中如果加入铜盐或钯盐,硬度可达到 350HV;但镀液稳定性不如含氰镀液,
且硬金耐磨性差,接触电阻变化较大。阳极不溶解,需经常补加溶液中的金。
该技术适用于装饰性电镀金工艺。
3.1.1.5 三价铬电镀技术
三价铬电镀采用了氨基乙酸体系和尿素体系镀液,镀层质量、沉积速度、耐腐蚀性、
度和耐磨性等都与六价铬镀层相似,且工艺稳定,电流效率高,节省能源,同时还具有微孔
或微裂纹的特点;但铬层颜色与六价铬有差别,且镀层增厚困难,还不能取代功能性镀铬。
三价铬镀液毒性小,可有效防治六价铬污染,对环境和操作人员的危害比较小。
该技术适用于装饰性电镀铬工艺。
6
3.1.1.6 纳米合金复合电镀技术
纳米合金复合电镀技术是通过电沉积的方法,在镍-钨、镍-钴等合金镀液中添加经过
特殊制备、分散的纳米铝粉材料,合金与纳米材料共沉积于钢铁基件,生成纳米合金复合镀
层。
纳米合金复合镀层的耐腐蚀性能、耐烧蚀性能、耐磨性能等综合指标均超过硬铬镀层,
且可全部自动化控制。该技术不使用含铬化工原料,因此无重金属铬排放。该技术电流效率
80%,材料利用率大于 95%。但原材料成本高于硬铬电镀约 20%
该技术适用于替代功能性电镀铬工艺。
3.1.1.7 无镉电镀技术
无镉电镀技术是以锌镍合金镀层部分替代镀镉工艺。
锌镍合金镀层的防护性能优良,具有高耐磨性,且无重金属镉的排放;但仍需进行适当
的钝化处理,否则表面容易氧化和腐蚀,破坏镀层的外观和使用性能。
该技术适用于汽车部件的部分替代电镀镉工艺。
3.1.2 电镀清洗水减量化技术
3.1.2.1 多级逆流清洗技术
多级逆流清洗技术是由若干级清洗槽串联组成清洗自动线,从末级槽进水,第一级槽排
出清洗废水,其水流方向与镀件清洗移动方向相反。
该技术可大大减少镀件清洗的用水量,并减少化学品的用量;但该技术需要更多的空间,
且总投资增加(增加槽、工件传输设备和控制设备)
该技术适用于挂镀、滚镀自动化生产工艺,不适用于钢卷及体积大于清洗槽的大型镀件
电镀。
3.1.2.2 间歇逆流清洗技术
间歇逆流清洗技术也称清洗废水全翻槽技术。当末级清洗槽里的镀液(或某离子)含量
高于该镀件清洗水的标准含量时,对电镀清洗槽逐级向前更换清洗水(全翻槽)一次。即把
第一清洗槽清洗液全部注入备用槽,把第二清洗槽清洗液全部注入第一清洗槽,以此类推,
在最后一个空槽中加满水,就可继续电镀一个翻槽周期。
该技术节水率大于 90%;与传统清洗工艺比较,金属回收利用率明显提高,可有效防
止电镀污染。
该技术适用于单一镀种的电镀工艺。
3.1.2.3 喷射水洗技术
喷射水洗技术分为喷淋水洗和喷雾水洗。喷淋水洗是通过水泵使水经喷管、喷嘴、喷孔
等喷淋装置进行清洗;喷雾水洗是采用压缩空气的气流使水雾化,通过喷嘴形成汽水雾冲洗
镀件。工件可集中到 2~3 处进行冲洗;清洗水经收集和针对性处理后循环利用。
该技术由于喷嘴可调到任意需要的角度,可提高冲洗效率,对品种单一、批量较大的镀
件有一定的优越性;但对于复杂工件的水洗效果较差。
该技术适用于自动或半自动电镀生产线,与生产线动作协调控制。
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3.1.2.4 废水的分质分级利用技术
电镀生产线上的用水点很多,不同的用水点有不同的水质标准。根据不同用水要求分级
使用废水,实现分质用水,一水多用。
该技术具有投资省、运行成本低、操作简单等特点。可获得约 30%的节水效果。
该技术适用于绝大多数电镀企业。
3.1.3 清洗废水槽边回收技术
3.1.3.1 逆流清洗-离子交换技术
逆流清洗-离子交换技术是在逆流清洗基础上,应用离子交换树脂(或纤维)将第一级
清洗废水分离处理,处理后的清水回用于镀槽,补充镀液的损耗。树脂再生过程中回收贵重
金属。
该技术比一般的并联清洗系统省水,可减少废水的排放,且各槽间水是以重力方式连续
逆流补给,不需要动力提升。
连续逆流清洗适用于生产批量大、用水量较大的连续生产车间;间歇逆流清洗适用于间
歇、小批量生产的电镀车间。
该技术适用于镀镍等电镀贵重金属生产线。
3.1.3.2 逆流清洗-离子交换-蒸发浓缩技术
逆流清洗-离子交换-蒸发浓缩技术是通过蒸发浓缩装置将经过阳离子交换柱分离的
第一级清洗槽液蒸发浓缩,浓缩液补充回镀槽,蒸馏水返回末级清洗槽循环使用。
该技术可有效回收水及镀液,操作简单,且减少废水和镀液的排放;但蒸发浓缩要消耗
能量,离子交换树脂(纤维)饱和后需进行再生处理。
该技术适用于用水量较大的电镀生产线的贵重金属回收。
3.1.3.3 逆流清洗-反渗透薄膜分离技术
逆流清洗-反渗透薄膜分离技术是在逆流清洗基础上,应用反渗透系统将第一级清洗水
过滤分离,浓缩液返回镀槽,淡水用于末级清洗槽循环使用。
该技术不消耗化学药品,不产生废渣,无相变过程,操作简便易自动化、可靠性高、
二次污染。但设备投资较高,能耗较高。
该技术适用于电镀镍等贵重金属清洗废水的在线回收利用。
3.1.3.4 槽边电解回收技术
槽边电解回收技术是将回收槽的溶液引入电解槽,经电解回收后返回回收槽。当处理含
铜废水时,电解槽采用无隔膜、单极性平板电极,直流电源。电解槽的阳极材料为不溶性材
质,阴极材料为不锈钢板或铜板;在直流电场的作用下,铜离子沉积于阴极。铜回收率可达
到 90%以上。
当处理含银废水时,采用无隔膜、单极性平板电极电解槽或同心双筒电极旋流式电解槽。
直流或脉冲电源。
该技术适用于酸性镀铜、氰化镀铜、氰化镀银等工艺。
8
3.1.3.5 槽边化学反应技术
槽边化学反应技术是在镀液槽后面设置一台化学反应槽和一台清洗水槽。镀件进入化学
反应槽时,带出液在化学反应槽中发生反应(如氧化、还原、中和、沉淀等),转变成无污
染的物质。镀件进入清水槽时,已基本无污染物质,清洗水可以循环利用。
化学反应槽中含有大量的化学药品,可保证每一次都能实现完全的化学反应,回收化学
反应槽沉淀的重金属盐。
该技术适用于六价铬镀铬等工艺。
3.1.3.6 废镀铬液回收利用技术
废镀铬液回收利用技术是采用高强度、选择性阳离子交换树脂处理带出的镀铬液和受到
金属污染的废镀铬液,当溶液中铬酐浓度低于 150g/L 时,使用树脂消除其中的铜、锌、镍、
铁等金属杂质,再经过蒸发浓缩,,即可全部回用于镀铬槽。
该技术可大量节省材料,镀铬液及其废液中铬酸回用率大于 95%
该技术适用于传统的镀铬工艺生产线改造和新建电镀铬生产线。
3.1.3.7 溶剂萃取一电解还原法回收废蚀刻液技术
溶剂萃取一电解还原法回收废蚀刻液技术是使用萃取剂将废蚀刻液中的铜取出,使废蚀
刻液分成油、水两相:铜进入萃取剂成为富铜油相,已不含铜的废蚀刻液成为水相。水相只
需补充氨水即可恢复蚀刻功能,,成为再生蚀刻液,循环使用。
该技术的特点是回收利用废蚀刻液的同时,还可全部回收利用电解液、萃取剂和油相清
洗水。
该技术适用于废蚀刻液的再生利用。
3.2 水污染治理技术
3.2.1 化学法处理技术
3.2.1.1 碱性氯化法处理技术
废水中含有氰化物时,将废水调控在碱性(pH 9.511条件下,加入适量的氧化剂氧
化废水中的氰化物,消除氰的毒性。经过两次破氰,氰化物被完全氧化。氧化剂多采用次氯
酸钠、二氧化氯、液氯等。
该技术具有稳定、可靠、易于实现自动控制等特点。
该技术适用于电镀企业含氰废水的处理。
3.2.1.2 化学还原法处理技术
化学还原法是在酸性(pH 2.5~3.0)条件下,加入一定量的还原剂(如亚硫酸氢钠)
将废水中的六价铬还原成低毒的三价铬,再调整 pH 值至 8~9.5,使其以氢氧化铬形态沉淀
去除。
该技术可消除含铬废水的毒性,具有稳定、可靠、易于实现自动控制等特点。
该技术适用于电镀企业含铬废水的处理。
3.2.1.3 化学沉淀法处理技术
化学沉淀法处理技术是通过向废水中投加化学药剂,使其与水中的某些溶解物质产生反

标签: #技术

摘要:

关于发布《农村环境连片整治技术指南》等五项指导性技术文件的公告公告2013年第44号为贯彻《中华人民共和国环境保护法》,完善环境保护技术工作体系,促进污染防治技术进步,我部组织制定了《农村环境连片整治技术指南》等五项指导性技术文件,现予以公布,供有关方面参照采用。文件名称和编号如下:一、农村环境连片整治技术指南(HJ2031-2013)二、农村饮用水水源地环境保护技术指南(HJ2032-2013)三、村镇生活污染防治最佳可行技术指南(试行)(HJ-BAT-9)四、规模畜禽养殖场污染防治最佳可行技术指南(试行)(HJ-BAT-10)五、电镀污染防治最佳可行技术指南(试行)(HJ-BAT-11)文...

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