兵器工业电镀清洁生产

前言
兵器工业主要是生产常规武器装备,电镀工艺是兵器工业部不可缺少的工艺环节, 特别是常规武器装备一般在各种各样的大气环境中使用, 为了保障武器装备的各种服役环境下的技术和作战能力, 必须进行电镀等表面处理。 而且常规武器装备具有批量大，数量多的特点，兵器工业的电镀规模一般也比其他国防工业的电镀规模要大得多，因此兵器工业开展清洁生产以及清洁生产审核推广先进的清洁生产技术对于提高我国兵器工业的技术水平，实现可持续的科学发展具有十分重要的意义和重大的作用。兵器工业中电镀硬铬和电镀锌是最重要的两个镀种，我们将在电镀清洁生产技术中重点介绍这方面的工作。
第一章    清洁生产的概述
1.1 清洁生产的来源和历史.
清洁生产源于美国。一九八九年联合国环境署提出了“清洁生产的概念”。一九九二年联合国环境与发展大会将“清洁生产”写入了《21世纪行动议程》。我国的清洁生产始于一九九二年，一九九三年全国第二次工业污染防治工作会议明确了清洁生产的要求，并在全国进行了清洁生产试点，原北京电镀总厂等三家企业作为电镀行业的试点单位。一九九四年在我国政府制订的《21世纪行动议程》中，清洁生产成为我国实施可持续发展战略一项重要措施。一九九六年国务院《关于环境保护问题的决定》规定，在新建、改建、扩建项目时尽量采取能耗少、物耗少、污染物排放量少的清洁生产工艺。一九九五年清洁生产经济效益国际会议在上海召开。在此次会议中介绍了清洁生产的途径与要求，分析了电镀行业清洁生产的必要性。电镀行业的清洁生产成为了与会者关注的焦点。
《中华人民共和国清洁生产促进法》已由中华人民共和国第九届人民代表大会常务委员会第二十八次会议于2002年6月29日通过，自2003年1月1日起施行。从此清洁生产在我国纳入了法制轨道。
2005年6月2日，电镀行业清洁生产评价指标体系（试行）已发布，并于发布之日起施行，为企业的清洁是生产明确了方向和目标。
1.2    清洁生产的基本概念
(1)    清洁生产的定义
清洁生产是指不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料，采用先进的工艺技术与设备，改善管理、综合利用等措施，从源头削减污染，提高资源利用率，减少或避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放，以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。
(2)    清洁生产的实质
清洁生产的实质就是预防污染。通俗的讲就是通过节约能源、降低消耗、减少污染，增加效益，最终达到预防污染，保护环境的目的。
清洁生产是世界工业发展的一个大的趋势，是相对于粗放的传统工业生产模式的一种崭新的生产模式。可粗略地将清洁生产的基本要求概括为：节能 降耗 减污 增效,低污染，低消耗，高产出，高回收。这将从下面几个方面去体现：首先，生产过程应当采用无污染或低污染的原材料；第二是选用先进的工艺以减少有害废弃物，并对排放物加以综合利用；第三，向社会提供清洁的产品，使它对人体和环境的污染减少到最低程度；第四,产品可以回收利用，不存在对环境的潜在威胁；第五，生产过程中要有完善的清洁生产操作规程及其保障与监督机制；第六，产品的设计和服务过程中都必须纳入环境因素。从技术角度看，关键在于节约能源和减少排放。
(3)    清洁生产的意义
清洁生产事关中华民族的生存与发展的重大战略问题，我们必须从战略高度认识清洁生产的重要性。
1）    清洁生产是持续发展的战略选择
中国*第十六次代表大会明确指出：牢固树立和认真落实以人为本、全面、协调、可持续的科学发展观。我们必须全面准确的理解其内涵和基本要求，作到理论联系实际，促进人与自然的和谐发展，实现人、资讯、环境相协调，坚持走生产发展，生态良好的文明发展道路。因此我们必须牢固树立节约资源的观念，牢固树立保护环境的观念，牢固树立人与自然相和谐的观念。一保持经济建设的可持续发展、选择清洁生产是必由之路。
2）    清洁生产是适应世界贸易组织的新形势，应对贸易壁垒，增强企业竞争能力的重要措施。
3）    清洁生产是从末端治理向污染预防转变的重要保证。
1.3    清洁生产的途径
电镀行业清洁生产途径归纳如下。
1.3.1    源头削减。源头削减是电镀清洁生产途径的首选。采用符合清洁生产要求的工艺技术，淘汰污染严重不符合清洁生产的老的工艺技术，使用低毒、低污染的原材料代替污染严重的原材料。采用符合清洁生产的能源；采用利用率高的资源，污染物产生少的先进工艺技术。
1.3.2    生产过程控制。
通过不同的方法、手段、管理对生产过程的各个环节进行有效的控制，达到降低能耗、节约原材料损耗，提高资源利用率，使污染降到最少。过程控制是达到上述目的的关键。过程控制的各项措施必须严格贯彻执行，生产过程中要不断改进与提高，逐步提高清洁生产水平。
1.3.3    综合利用
化害为利，变废为宝，实现资源的循环利用，使污染降至最低，使损失减至最少。
三个途径中源头削减是根本，从源头堵住污染物的产生。生产过程控制是关键，使生产过程中各种资源损失最少。综合利用是保证，经过回收、处理、综合利用使污染物排放指标达到规定标准。只要紧紧抓住每个环节，严格管理，并逐步提高改进，清洁生产就能持续发展，电镀行业必将成为更有发展前途的行业。
1.4 清洁生产的原则
1.4.1 企业为主体的原则
清洁生产的落点是生产，清洁因素贯穿于生产的全过程。企业必须对生产过程中每一环节进行认真的定量分析和监测，找出污染产生的原因，定出对策，指定确实可行的清洁生产方案，制订确实可行的清洁生产方案，减少和防止污染物的产生。
1.4.2 自愿与强制相结合的原则
自愿原则是指污染物排放达到国家或地方规定的排放标准的企业。可自愿组织实施清洁生产，进一步节约资源，减少污染物排放量指标，提高企业清洁生产水平。
强制原则是指：一是污染物排放超过国家和地方污染物排放标准，或者污染物排放总量超过地方人民政府核定的排放总量控制指标的污染严重企业。二是使用有毒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。
由上所述，电镀企业属于强制实施清洁生产的企业。
1.4.3 注重实效，逐步开展的原则
清洁生产试点正在全面推开。清洁生产必须根据本地区、本企业的实际情况，有组织、有计划、有步骤、有秩序的开展。强制实施清洁生产审核的企业按相关规定实施审核，使清洁生产持续有效的推进。通过清洁生产的实施，使环境持续得到改善，企业效益得到提高。
第二章 清洁生产审核
2.1    清洁生产审核定义
清洁生产审核是指按照一定程序，以企业的生产和服务过程进行洞察和诊断，找出能耗高、物耗高、污染重的原因，提出降低能耗、物耗，减少有害物料的使用、产生以及废物产生方案，进而选定技术经济及环境可行的清洁生产方案的过程。
2.2 清洁生产审核范围
按照清洁生产审核暂行办法的规定，清洁生产审核分为自愿性审核和强制性审核。自愿实施清洁生产审核的企业自己制定清洁审核计划。强制性实施清洁审核的企业，由省、自治区、直辖市环境保护行政主管部门会同发改委行政主管部门根据开展清洁生产审核工作的实际情况分期分批确定实施强制性清洁生产企业名单，书面通知企业，并在当地主要媒体上公布。企业按要求实施清洁生产审核。
2.3 清洁生产审核程序
清洁生产审核是企业实施清洁生产的主要手段和方法，是企业实施清洁生产的保证。按以下程序进行审核。
i.    审核准备。成立由企业管理人员和技术人员组成的清洁生产审核小组，制定工作计划，开展培训和宣传；
ii.    预审核。在对企业生产基本情况进行全面调查的基础上，通过定性和定量分析，确定审核重点和清洁生产目标；
iii.    审核。通过对生产和服务过程的投入产出进行分析，建立物料平衡、水平衡、能源平衡以及污染因子平衡，找出物料流失、能源浪费环节和污染物产生的原因；
iv.    方案的产生和初步筛选。在审核的基础上，对污染物产生和排放进行认真分析，提出清洁生产方案，并进行方案的初步筛选；
v.    确定实施方案。对筛选出的清洁生产方案进行技术、环境和经济可行性分析，确定企业拟实施的清洁生产方案；
vi.    编写清洁生产审核报告。清洁生产审核报告包括企业的基本情况、清洁生产审核过程和结果、清洁生产汇总和效益预测分析、清洁生产方案实施计划。
清洁生产方案按计划实施，并分析，跟踪验证方案的实施的效果，是清洁生产的重要环节，只有方案实施后，才能达到预期目的，使企业获得显著的经济效益和环境效益。
2.4     清洁生产审核时间
实施强制性清洁生产审核的企业名单公布后二个月开展清洁生产审核。
实施强制性清洁生产审核的企业，每5年应当至少进行一次清洁生产审核，两次审核时间不得超过5年。
2.5 清洁生产评价
依据电镀清洁生产评价指标体系（试行），按照规定方法，对实施清洁生产的企业进行总体评价，确定企业清洁生产总体水平。
2.6    电镀行业清洁生产指标体系
电镀行业清洁生产指标体系，是推动和指导企业依法进行清洁生产，提高资源、能源利用率，减少和避免污染物的产生、保护和改善环境，评价企业清洁水平一组指标组合。
该指标体系分成定量指标和定性指标两大类。在两类指标中又细分为一级评价指标和二级评价指标两个层次。详见表一；表2；表3。
表1 综合类电镀企业定量化评价指标体系
一级评价指标    权重值    二级评价指标    权重    评价基准值
资源综合利用指标    45    镀层金属原料综合利用率    镀锌 锌的利用率（钝化前）        80%
镀铜 铜的利用率    40/n    80%
镀镍 镍的利用率    40/n    92%
镀装饰铬 铬的利用率    40/n    20%
镀硬铬 铬的利用率    40/n    80%
水重复利用率    5    30%
镀件带出液
污染物产生指标    40    镀锌钝化 总铬    40/n    0.78g/m2
酸性镀铜 总铜    40/n    2.1g/m2
镀镍 总镍    40/n    0.6g/m2
镀装饰铬 总铬    40/n    3.9g/m2
镀硬铬 总铬    40/n    0.5g/m2
资源与能源消耗指标    15    工业用新鲜水用量    15    0.3t/ m2
注：n为审核镀种数。在电镀生产过程中，水被有效使用两次，即为重复使用一次，以次类推。如冷却水、离子交换出水、逆流漂洗、污水处理回用水的二次使用等。工业新鲜水用量是指新鲜水使用量与电镀产成品面积之比。
表二 印制电路板类电镀企业定量化评价指标体系
一级评价指标    权重值    二级评价指标    权重    评价基准值
资源综合利用指标    50    铜阳极利用率    20    80%
水重复利用率    10    30%
印制电路板腐蚀液回收率    20    100%
镀件带出液污染物产生指标    30    总铜    30    2.1g/m2
资源与能源消耗指标    20    工业新鲜水用量    单面板    20/n    0.3t/m2
双面板    20/n    0.6t/m2
注：⑴ n为单面板和双面板品种数。
⑵ 在电镀生产过程中，水被有效使用两次，即为重复使用一次，以此类推。如冷却水、离子交换法出水、逆流漂洗用水、污水处理回用水的二次使用等。
⑶ 工业新鲜水用量是指新鲜水使用量与电镀产成品面积之比。
表3 综合类电镀企业定性化评价指标体系
序号    一般评价指标    权重值    二级评价指标    权重值
1    资源与能源消耗指标    18    淘汰高能耗设备    4
使用清洁燃料（地方标准）    4
排风系统风量可调    1
整流器输出端线路压降不超过10%    4
极杠清洁、导电良好    2
使用可控硅整流电源和高频开关电源    3
2    生产技术特征指标    53    淘汰有氰电镀    5
使用低浓度、低毒生产工艺    4
使用替代铅、镉、汞的电镀生产工艺    4
有镍回收、回用装置并运行    2
使用喷淋清洗装置    2
有多级逆流漂洗槽或多级回收槽并回收废液    3
有铬雾净化回收装置并运行    3
地面防腐、防渗漏    4
用去离子水配制、回收镀液    2
镀槽、管道无滴漏    2
镀槽、回收槽、清洗槽之间有导流板    2
使用阳极篮或其他措施回收利用阳极残料    2
采用镀液连续过滤    2
挂具有可靠绝缘涂覆层    2
科学挂装工件、滚度有减废措施、减少镀液带出    2
对镀液有定期化验措施    2
与生产有关统计资料齐全、准确    4
原材料消耗有考核    4
使用其他未列入的清洁生产措施    2
3    产品特征指标    3    产品合格率有考核    2
产品不含水可溶性重金属盐（如六价铬）    1
4    环境管理与劳动安全卫生指标    26    老污染源限期治理完成情况    3
建设项目环保“三同时：执行情况    3
有相应的废镀液存储设施和合理的处置途径    4
对有害气体有良好净化排风装置    3
现场防毒、防尘、防噪声达标（有检测报告）    3
建立并运行环境管理体系    10
2.7    电镀企业清洁生产水平评定
参评企业必须符合以下条件：
2.8环保主管部门认定主要污染物排放达到了现行规定标准；
危险液体和危险固体废弃物按《中华人民共和国固体废物污染防治办法》规定已作妥善处理。
电镀企业清洁生产水平评价，以清洁生产综合评价指数为依据，清洁生产综合评价指标p≥95为清洁生产先进企业；清洁生产综合评价指数80≤p＜95为清洁生产企业；暂定两个级别。
2.9镀企业清洁生产评价方法
电镀企业清洁生产总体水平用综合评价指数（p）衡量。依据上述指标评价体系，按规定方法首先分别计算出二级定量化指标、定性化评价指标总分值，分别乘各自的权重系数，最后二者累加得到总分值-总体评价指标（p）。通过总评价指数与企业考核期内综合评价分值比较，判定企业总体达到的清洁生产水平。电镀企业清洁生产水平评价，以清洁生产综合评价指数为依据，清洁生产综合评价指标p≥95为清洁生产先进企业；清洁生产综合评价指数80≤p＜95为清洁生产企业；暂定两个级别。
2.10 北京市电镀清洁生产审核通过的企业有8到9个。
（1）电力消耗普遍下降了30% 以上。
（2）水的消耗下降了50% 以上。
（3）金属离子的利用率普遍提高，达到了清洁生产的指标。
（4）经济效益明显提高，不仅将清洁生产改造的费用全部收回，而且还有效益。
（5）政府对于清洁生产审核通过的企业也给了补助。
（6）工厂的工作环境，厂区环境都得到了较大的改善。
第三章 电镀污染物排放标准（gb21900-2008）
2008年8月开始执行的电镀污染物排放标准（gb21900-2008）对新建企业的水污染物排放限值提出了严格要求。如：总铬在车间排放口的排放限值为1.0mg/l、六价铬为0.2mg/l、总镍为0.5mg/l、总镉为0.05mg/l、总银为0.3mg/l、总铅为0.2mg/l、总汞为0.01mg/l；总铜在企业排放口的排放限值为0.5mg/l、总锌为1.5mg/l、总铁为3.0mg/l、总铝为3.0mg/l、ph值为6～9、悬浮物为50mg/l、化学需氧量（cod）为80 mg/l、氨氮为15mg/l、总氮为20mg/l、总磷为1.0mg/l、氟化物为10mg/l、石油类为3.0mg/l、总氰根为0.3mg/l。并规定了单位产品基准排水量。对多层镀产品的基准排水量为500l/m2；单层镀产品的基准排水量为200l/m2。现有企业也要从2010年下半年开始执行这一排放限值。
该标准还指出，在国土开发密度较高、环境承载能力开始减弱，或水环境容量较小、生态环境脆弱，容易发生严重水环境污染问题而需要采取特别保护措施的地区，应严格控制设施的污染物排放行为，在上述地区的企业，规定了水污染物特别排放限值。提出了更加严格的要求。如：总铬在车间排放口的排放限值为0.5mg/l、六价铬为