电镀加工量与生的废水量及废渣量之关系

电镀加工量与生的废水量及废渣量之关系

1.电镀加工量与废水、废渣产生量的关系 王克和 (大连市表面工程协会，辽宁 大连) 电镀加工量与电镀过程中产生的废水、废渣量有直接关系。但由于电镀件尺寸、形状差异很大，电镀工艺、流程、废水处理方式也不同，很难准确推导出它们之间的定量关系。提出了一些计算思路、方法以及实际验证结果。 电镀加工量；废水量；废渣量 中图分类号：X781.1 文献标识码：B 文章编号：1001-3849 (2010) 06-0040-05 引言 根据电镀加工量估算电镀过程中产生的废水、废渣量，对控制和处理电镀污染物非常有利。但由于电镀件尺寸、形状差异很大，电镀工艺、流程、废水处理方式也不同，很难准确推导出它们之间的定量关系。

2、零件清洗方式、污水处理方式、化学药剂的添加、污泥脱水方式各不相同，很难准确得出它们之间的定量关系，现有文献中关于这方面的报道很少。为了进一步做好电镀污水、废渣的管理，推动企业走清洁生产之路，本文根据多年积累的实践经验和国家标准等文献资料，对电镀加工量与废水、废渣产生量的关系进行初步探讨。1电镀加工量电镀厂及点对点电镀（包括其他表面处理）的加工量，一般以电镀面积或镀件质量为单位计算，面积单位为dm2或m2，质量单位为kg或ton t。电镀面积是计费面积，工作量统计面积，也可以称为电镀作业时计算电流的面积，不等于电镀件的实际表面积。由于电镀

3、由于零件形状、大小不一，镀层只能涂在电镀件的外表面、端面和部分内表面。因此，电镀面积其实就是电镀件的外表面面积乘以一个大于1的系数，按统计规律为1.5。对于大批量比较大的结构件，面积计算不方便，而对于大型电镀件，很容易找到质量与面积的关系，所以这些电镀件都是按质量收费的。例如大连大量托盘、周转箱等中型镀锌电镀件，其质量与面积关系定为2dm2/kg。对于小型电镀件，质量与面积关系就比较复杂。一般来说，同样质量的电镀件，厚度越薄，对应的面积越大。 2.电镀液带出量2.1计算方法电镀液的带出量与溶液的性质(如溶液的粘度)和生产方式(自动线、手工线)有关

4、镀件在镀槽内停留时间的长短、挂具设计的合理性、镀件的形状等因素有关。镀件的形状千差万别，镀液带出量也不同，平板镀件带出液量最少，而有内腔，特别是有盲孔的镀件带出液量最多。镀液带出量的计算方法有三种：一是按照电镀清洁生产工艺1的资源指标和污染物产生指标（定量指标）等级评分标准计算；二是按照《电镀行业清洁生产标准》（HJ/T314-2006）2表1中的数据计算；三是按照2006年大连电镀行业20次清洁生产审核的物质衡算中的实测数据计算。（这里的镀液带出量是镀件直接从镀槽中带出的量）。 这三种不同方法计算出的镀液量差别很大，数据也不同。

5.分散性。因此采用国家环保总局颁布的《电镀行业清洁生产标准》(HJ/T314-2006)表1中的数据进行计算较为合适。2.2进行电镀液用量的计算2.2.1指标要求《电镀行业清洁生产标准》(HJ/T314-2006)对电镀行业生产过程清洁生产水平规定了三级技术指标:一级指标代表国际清洁生产先进水平;二级指标代表国内清洁生产先进水平;三级指标代表国内清洁生产基础水平。 本指标要求主要评价电镀工艺选择的合理性、电镀设备的节能要求及节水装置（整流电源、风机、加热设施等）、清理方法、挂具及杆件、设备防漏措施、生产操作地面及污水系统的防腐防渗措施、电镀金属原材料的综合利用率等。

6、严格规定。例如在电镀工艺选择的合理性方面，一、二级指标为：结合产品质量要求，采用清洁生产工艺。三级指标为：淘汰高污染工艺。对于清洗方式，一、二、三级指标要求为：根据工艺选择浸出、喷淋、多级逆流漂洗及循环或槽边处理方式及非单槽清洗方式。电镀液运出量按二级指标最大值计算，见表1。根据《电镀行业清洁生产标准》（HJ/T314-2006），1m2镀层所用新鲜水量为0.3t。 2.2.2电镀液带出量计算按表1指标，若污水不经处理，全部达标，则总排放量为：总排放量C=电镀液带出量A/排放标准B (1)若根据新鲜水用量确定排放量，

7、则排水中镀液量为： 排水中镀液量E 耗用新鲜水量 定额排水量DX 排放标准B (2)计算结果见表2。 2.2.3注 1)电镀厂、点排放的污水不是含单一污染物的污水，而是综合污水，因此计算排水量时，应以生产量最大的镀种和排水量最大的工序作为计算依据。例如某厂镀锌数量较多，镀铬、镀镍生产线较少，则应以镀锌生产量为依据，镀铬、镀镍生产量不必计算。 2)计算镀锌排水量时，应考虑镀锌生产过程中有镀锌和钝化工序，两种镀层1m2的排水量为：镀锌0.16t，钝化0.26t。 则取镀锌钝化0.26t进行计算。3）以上数据按二级指标即国内清洁生产先进水平计算，若未达到该水平，则数据

8、会变大。4）由表2可知，镀锌、钝化工序的C值小于D，按国标规定的用水量，污水无需处理即可排放；而其它工序的C值大于D，则AE=F，F为需处理溶液量，也是计算废渣的依据。3根据镀液带出量计算污泥产生量3.1指标要求根据表2镀液带出量及排水所含镀液量的计算结果，可得出需处理的镀液量，进而可得出污泥产生量。 各镀种需处理的镀液量见表3。3.2单位电镀面积产生的废渣、废水由于含铜废渣以氢氧化铜的形式存在，表3中1.8g/m2铜折算成氢氧化铜为2.76g/m2，因此每1m2镀铜件将产生2.76g无水氢氧化铜废渣和0.3t达标含铜废水。含镍废渣为0.4t/m2，即每1m2镀铜件将产生2.76g无水氢氧化铜废渣和0.3t达标含铜废水。

9、以氢氧化镍形式存在，表3中0.33g折合氢氧化镍0.52g，因此每镀1m2件将产生无水氢氧化镍废渣0.52g，产生标准含镍废水0.27t。含铬废渣以氢氧化铬形式存在，表3中3.78g铬折合氢氧化铬7.49g，因此每镀1m2件将产生无水氢氧化镍废渣7.49g，产生标准含镍废水0.24t。需要注意的是，处理含Cr(VI)的电镀废水，必须先加入还原剂，将Cr(VI)还原为Cr(VI)。 若采用亚硫酸氢钠作还原剂，虽然其投料量较大，为Cr(VI)的4倍，但其反应产物易溶于水，不会增加废渣量。若采用铁粉或电解（铁板）法还原Cr(VI)，废渣量会增加氢氧化铁的质量。

10、另外，在提高pH值时，使用氢氧化钠时废渣量并不增加，但使用石灰石时废渣质量会增加，因此废渣质量需要考虑还原剂和pH调节剂的影响。4 按金属利用率计算污泥产生量4.1指标要求电镀过程中，金属的资源利用率是形成金属镀层的部分，其余部分视为含金属废渣。根据此原则，以《电镀行业清洁生产标准》（HJ/T314-2006）表1中的资源利用率数据为依据，按照二级指标计算污泥产生量。资源利用率（刀）数据见表4。因此，可采用如下公式计算污泥产生量。 m1=V p =A 6 - p (1)m=m1/ (2)m2=m(1f 尸S 6 丫(1-4)/ 刀(3)式中：m1-金属镀层质量，g；m-

11.总金属质量，g；m2-金属污泥质量，g；---金属镀层体积，cm3；A-金属镀层面积，m2；---金属镀层厚度，1m；---金属质量密度，g/cm3；---金属资源利用率。4.2单位电镀面积废渣、废水产生量由公式3及表4数据可计算得出，每捞锌1m，产生含锌废渣14.34g。由于含锌废渣以氢氧化锌形式存在，折算为氢氧化锌21.8g。因此，每捞锌1m2tg，将产生无水氢氧化锌废渣21.8g。需要说明的是，此结果是含锌废水完全处理后的结果，实际上排水中肯定含有锌离子，因此实际产生的废渣量要小于计算结果。 由表2可知，每撇取1m3的锌，将产生并排放0.3t的含锌和Cr(VI)废水。

12、中间含锌量为0.6g，折算成氢氧化锌为0.9g，因此每1m2扒锌件将产生无水氢氧化锌废渣20.9g，产生达标含锌、含Cr(VI)废水0.3t。每1m2镀铜件将产生含铜废渣22.35g，由于含铜废渣以氢氧化铜形式存在，折算成氢氧化铜为33.58g，因此每1m2镀铜件将产生无水氢氧化铜废渣33.58g，产生达标含铜废水0.3t。每1m2镀楔件将产生含楔废渣3.87g。 由于含楔废渣以楔氢氧化物形式存在，折算成楔氢氧化物为5.69g，因此每1m的撇渣件将产生无水楔氢氧化物废渣5.69g，产生达标含镍废水0.27t；每1m2镀铬件将产生含铬废渣11.3g，由于含铬废渣以氢氧化铬形式存在，折算成氢氧化铬为22.1

13、5g。因此每1m2镀件将产生22.15g无水氢氧化铬废渣和0.24t达标含铬废水。还原剂、pH调节剂对废渣产生量的影响仍需考虑。5讨论表5给出了各镀种的镀液带出量、排水量及废渣产生量。需要说明的是表9所列的废渣量为干渣量，实际废渣中含有大量的水分。多数公司的压滤机压出的滤饼含水率在70%~90%之间，废渣含水率一般设定为80%。从表5可以看出，按镀液带出量和金属利用率计算出的废渣产生量差别很大。 通过对企业实际运行数据的验证，按金属利用率计算的结果更贴近实际，因此，按金属利用率计算的含水率80%废渣产生量结果见表6。6企业运行数据验证1）某外商投资企业

14、按上述计算方法计算的理论排水量、排渣量与实际排水量对比见表7、表8。实际总排水量大于理论计算值，可能是由于该企业清理工艺存在差异所致；排渣量理论值与实际值处于同一数量级，实际值大于理论值。造成这种情况的原因可能有两个：一是实际污泥含水率较高；二是污水处理过程中加入的铁盐过多。2）国内某企业，按上述计算方法计算的理论排水量、排渣量与实际排水量对比见表9。该企业具有一定的管理水平，进厂产品大多采用电脑PRO欧版软件绘制，自动计算面积，因此生产量值比较准确；该企业污水处理设施先进，管理良好，处理效果好，费用低。 从表9可以看出排水量的理论值与实际值属于同一数量级，污水量大65%，可能与企业污水处理工作细致有关；而污泥量仅大14%，说明计算方法与实际情况比较接近。若设法加强污泥干化工作，污泥量可以减少。由于本课题涉及变量因素较多，操作起来政策性较强。由于作者水平有限，本文只是开篇之作，提出一些解决问题的思路，希望同行批评指正。参考文献——2008，电镀污染物排放标准S.2HJ/T314-2006，清洁生产标准电镀行业S​​.