電鍍行業(yè)清潔生產(chǎn)審核案例分析

侯志國(guó)

（廈門(mén)市庚壕環(huán)境科技集團(tuán)有限責(zé)任公司，福建廈門(mén) 361000）

隨著我國(guó)環(huán)境保護(hù)理念的不斷深化，“不能以環(huán)境為代價(jià)謀發(fā)展”理念已然深入人心，近幾年，隨著我國(guó)生產(chǎn)企業(yè)改革的不斷推進(jìn)，清潔生產(chǎn)審核逐漸被應(yīng)用在了實(shí)際的企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)[1]。

清潔生產(chǎn)審核是企業(yè)實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的重要方法和途徑，而如何進(jìn)行清潔生產(chǎn)潛力分析則是影響審核工作質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。本文以電鍍企業(yè)為例，從原輔料及能源、廢物循環(huán)利用等方面對(duì)企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行深入分析，積極查找清潔生產(chǎn)機(jī)會(huì)，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的協(xié)調(diào)發(fā)展。

1 電鍍行業(yè)清潔生產(chǎn)審核的法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)

自20世紀(jì)90年代引入清潔生產(chǎn)理念后，中國(guó)電鍍行業(yè)先后經(jīng)歷了以企業(yè)層面清潔生產(chǎn)審核為主的宣傳、示范和推廣階段；以《中華人民共和國(guó)清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》（以下簡(jiǎn)稱《促進(jìn)法》）頒布為標(biāo)志的強(qiáng)制審核階段；以《促進(jìn)法》引領(lǐng)，電鍍行業(yè)清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)體系為判據(jù)，按《清潔生產(chǎn)評(píng)估與驗(yàn)收指南》組織評(píng)估驗(yàn)收工作的自上而下的政策推動(dòng)模式[2]，《促進(jìn)法》是我國(guó)各行各業(yè)開(kāi)展清潔生產(chǎn)工作的法律依據(jù)，其中第二十七條指出“企業(yè)應(yīng)當(dāng)對(duì)生產(chǎn)和服務(wù)過(guò)程中的資源消耗以及廢物的產(chǎn)生情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并根據(jù)需要對(duì)生產(chǎn)和服務(wù)實(shí)施清潔生產(chǎn)審核”[3]。

《清潔生產(chǎn)審核辦法》（以下簡(jiǎn)稱《審核辦法》）2016年7月1日起施行。電鍍行業(yè)污染重、能耗高，生產(chǎn)過(guò)程中使用有毒、有害原料進(jìn)行生產(chǎn)或者排放有毒、有害物質(zhì)，因此按照《審核辦法》需列入強(qiáng)制性清潔生產(chǎn)審核[4]。《審核辦法》規(guī)范清潔生產(chǎn)審核范圍、實(shí)施、組織管理以及獎(jiǎng)罰制度等審核與管理工作。企業(yè)是實(shí)施清潔生產(chǎn)審核的主體，審核程序包括審核準(zhǔn)備、預(yù)審核、審核、方案的產(chǎn)生和篩選、方案的確定、方案的實(shí)施、持續(xù)清潔生產(chǎn)等7個(gè)階段。

2 電鍍行業(yè)清潔生產(chǎn)審核的案例分析

2.1 某電鍍企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀

某電鍍企業(yè)主要從事中高端衛(wèi)浴、家電及汽車(chē)零配件生產(chǎn)，以電鍍表面處理為主，設(shè)有電鍍車(chē)間（鍍種有鍍銅、鍍鎳、鍍鉻等）、噴漆車(chē)間、PVD車(chē)間、注塑車(chē)間及污水處理站等。

2.2 某電鍍企業(yè)無(wú)低費(fèi)和中高費(fèi)方案分析

該電鍍企業(yè)在經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略上面臨著資源、環(huán)境、市場(chǎng)、管理等多重的壓力，因此，在整個(gè)方案產(chǎn)生和篩選過(guò)程中，企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)極為重視資源消耗問(wèn)題，尤其是對(duì)資源節(jié)約型方案給予財(cái)力上的大力支持。

經(jīng)過(guò)前期的大量摸底調(diào)查，在充分發(fā)動(dòng)全體員工積極獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策的基礎(chǔ)上，員工參與的熱情高漲，通過(guò)從技術(shù)工藝、設(shè)備更新、原輔料及能源、廢物循環(huán)利用、管理、過(guò)程控制、產(chǎn)品、員工等八個(gè)方面，挖掘出可行的清潔生產(chǎn)方案，包含10項(xiàng)/無(wú)低費(fèi)方案和1項(xiàng)中高費(fèi)方案。

2.2.1 無(wú)低費(fèi)方案匯總分析

10項(xiàng)無(wú)/低費(fèi)方案具體內(nèi)容，如下所示。

（1）改善鍍鉻配方

整改前：鍍鉻槽因鍍層應(yīng)力易造成產(chǎn)品鍍層裂紋，經(jīng)與供應(yīng)商商量，更改光鉻配方，可改善裂紋。

整改后：經(jīng)驗(yàn)證可降低原料1 120G至少一半的用量，對(duì)裂紋改善有幫助，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證，改善效果明顯。改善前年用量3 625L，改善后年用量1 545L，改善年效益18.82萬(wàn)元，計(jì)算過(guò)程：（改善前年用量-改善后年用量）×原材料單價(jià)=2 080L×90.503 4元/L≈18.82萬(wàn)/年。

（2）電鍍線節(jié)水方案

整改前：電鍍線用水量持續(xù)超標(biāo)，特別10–12月有2周用水量超過(guò)180t/d，用水量嚴(yán)重超標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)用水量低于150t/d。

整改后：①所有飛鈀冷卻水由純水改造成使用各鍍槽回用水；②鉻后噴淋槽由原來(lái)每臂噴淋自來(lái)水改為噴淋粗化后水洗槽溢流水及粗化回用水，從而減少自來(lái)水用量；③脫掛后水洗槽由自來(lái)水改造成粗化回用水；④高儀產(chǎn)品及沙丁產(chǎn)品通過(guò)程序改造，經(jīng)過(guò)同樣的水洗槽路徑，既可以保證產(chǎn)品減少灰斑同時(shí)又達(dá)到節(jié)約水效果。改善后天用水量可節(jié)約30t，則年節(jié)約30t/d×300d=9 000t，每噸水費(fèi)用加污水處理費(fèi)用約為50元，則年節(jié)約處理費(fèi)用為45萬(wàn)元。

（3）廢堿回收利用改善

整改前：原先鎳樹(shù)脂再生后轉(zhuǎn)型產(chǎn)生的廢堿水，直接排鎳系收集池，未進(jìn)行回收利用，造成收集池鎳沉淀需加酸中和，造成酸用量浪費(fèi)。

整改后：公司投入27.085萬(wàn)元進(jìn)行整改，鎳樹(shù)脂再生后轉(zhuǎn)型產(chǎn)生的廢堿水接管排入5t白桶，單獨(dú)收集廢堿水二次利用于綜合系統(tǒng)原水調(diào)節(jié)pH，從而減少鎳系調(diào)pH需加酸和綜合廢水調(diào)節(jié)pH需加堿，減少外購(gòu)工業(yè)硫酸和液堿用量。

鎳 系 統(tǒng) 再 生 用 液 堿：450L/d，300d/a計(jì) 算，改善后可回收液堿量135t/a，其中濃度32%液堿含稅價(jià)：1 380元/t，全年廢堿回收產(chǎn)生價(jià)值：135t/a×0.138萬(wàn)元/t=18.63萬(wàn)元/a。原先廢堿水通過(guò)管路排入鎳系統(tǒng)收集池中，中和135t液堿需用工業(yè)硫酸約：105t，罐裝工業(yè)硫酸濃度50%，價(jià)格810元/t，全年減少工業(yè)硫酸價(jià)值105×0.081=8.505萬(wàn)元/a。二項(xiàng)合計(jì)減少酸堿費(fèi)用支出：27.135萬(wàn)元/a。

（4）純水機(jī)濃水回用

整改前：電鍍車(chē)間制純水機(jī)產(chǎn)生的濃水直接排放至污水處理站，未進(jìn)行回用，浪費(fèi)水資源。

整改后：公司投入0.1萬(wàn)元對(duì)管道重新布設(shè)，對(duì)濃水進(jìn)行回用，回用于污水處理站加藥用水及廠區(qū)綠化用水，改造完成后一天可回用13t，則年節(jié)約新鮮水量13t×300d=3 900t。水價(jià)按2.1元/t，共節(jié)水費(fèi)8 190元。

（5）銅鎳哈氏槽殘液回收回用改善

整改前：原銅鎳槽化驗(yàn)分析打哈氏片后，銅鎳殘液用桶裝運(yùn)到B/D線倒入地溝，流入工業(yè)凈水部綜合廢水收集池，物化處理達(dá)標(biāo)后外排，產(chǎn)生的污泥作為危廢，出錢(qián)委托有危廢資質(zhì)公司處理。

整改后：公司投入3.0萬(wàn)元進(jìn)行改善后，化驗(yàn)室分別用白桶收集銅槽液打哈氏片后的殘液和鎳槽液打哈氏片后的殘液，轉(zhuǎn)運(yùn)工業(yè)凈水部，其中銅哈氏片殘液和銅系統(tǒng)回收的硫酸銅液合并，用旋流電極裝置電解制成金屬銅。鎳哈氏片殘液和鎳系回收的硫酸鎳液合并，電解除雜后蒸發(fā)結(jié)晶，制成硫酸鎳結(jié)晶回用鍍鎳槽?；?yàn)室銅鎳槽液打哈氏片全年回收硫酸鎳液和硫酸銅液各1 800L，根據(jù)槽液濃度計(jì)算：全年回收鎳鹽600kg，回收金屬銅100kg，其中硫酸鎳按33元/kg，金屬銅按46元/kg，銅鎳回收價(jià)值：（33×600+46×100）/10 000=2.44萬(wàn)元/a。原先排入綜合廢水物化處理，會(huì)產(chǎn)生水處理材料費(fèi)及污泥固廢等費(fèi)用支出約0.56萬(wàn)元/a，且綜合廢水銅鎳離子高，綜合物化處理困難，綜合廢水需二次處理才能達(dá)標(biāo)，會(huì)產(chǎn)生很多隱性費(fèi)用支出。以上二項(xiàng)合計(jì)產(chǎn)生價(jià)值約3萬(wàn)元/a。

（6）重點(diǎn)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)采集

整改前：重點(diǎn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)無(wú)采集，易造成公共設(shè)備異常，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)損失。

公司投入2.1萬(wàn)元進(jìn)行改善后：①采集冷水機(jī)房冷水機(jī)的冷卻水進(jìn)出水溫、冷凍水水溫、冷水機(jī)高低壓報(bào)警信號(hào)；②采集4號(hào)廠房配電室溫度、濕度，實(shí)時(shí)供電電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、有功和無(wú)功電能；③采集現(xiàn)在使用的開(kāi)山75kW空壓機(jī)和30kW空壓機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)；④將以上采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)皆O(shè)備辦公室并實(shí)時(shí)顯示和記錄，有異常情況則報(bào)警提醒值班人員及時(shí)處理，避免異常擴(kuò)大化造成重大損失。近三年因公共設(shè)備異常累計(jì)損失約75萬(wàn)元，平均每年損失約25萬(wàn)元。

（7）新增空氣能熱水器

整改前：電鍍生產(chǎn)線上的鍍槽采用鈦加熱管加溫，耗電，同時(shí)容易出現(xiàn)漏電、干燒，導(dǎo)致火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。

整改后：公司投入5.0萬(wàn)元進(jìn)行改善后，采用空氣能熱水器加溫，替代鈦加熱管加溫，降低電耗，避免火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)企業(yè)統(tǒng)計(jì)，完成后年節(jié)約用電9 360kW·h，年節(jié)費(fèi)用7 488元，計(jì)算過(guò)程：9 360kW·h×0.8元/kW·h=7 488元。

（8）增設(shè)廢氣處理塔圍堰

整改前：廠房屋頂廢氣處理塔存在堿液泄漏混入雨水管網(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn)。

整改后：公司投入0.3萬(wàn)元對(duì)廢氣處理塔周?chē)O(shè)置圍堰和管路，確保發(fā)生泄漏時(shí)堿液會(huì)排入廠區(qū)污水管網(wǎng)系統(tǒng)，避免進(jìn)入雨水管網(wǎng)，影響外環(huán)境。

（9）電鍍線上機(jī)自動(dòng)輸送鏈改造

整改前：目前電鍍線上掛至槽上物流存在路徑長(zhǎng)，物流周轉(zhuǎn)速度慢、耗費(fèi)大量人工的問(wèn)題。

整改后：公司投入16萬(wàn)元新增電鍍線上掛區(qū)至電鍍區(qū)的吊空輸送帶，減少人工損耗，加快物流周轉(zhuǎn)，減少產(chǎn)品由于人工周轉(zhuǎn)產(chǎn)生的碰劃傷。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際查核該輸送鏈至少提升1%的良品率，并可減少4個(gè)人工；由成本中心報(bào)表查得：33 587 941.5元×1%+4人×5 000元/月×12月-160 000萬(wàn)=41萬(wàn)元。

（10）加強(qiáng)員工清潔生產(chǎn)意識(shí)

整改前：公司不定期對(duì)員工進(jìn)行清潔生產(chǎn)宣傳，但效果不明顯，員工生產(chǎn)過(guò)程中落實(shí)清潔生產(chǎn)的意識(shí)及積極性不高。

整改后：將清潔生產(chǎn)宣傳列入公司日常工作，定期開(kāi)展員工清潔生產(chǎn)意識(shí)培訓(xùn)，并建立相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)制度，激勵(lì)員工在生產(chǎn)過(guò)程中積極落實(shí)清潔生產(chǎn)理念，改進(jìn)生產(chǎn)。

2.2.2 中高費(fèi)方案：硫酸鎳回收回用項(xiàng)目改造方案

1）整改前問(wèn)題說(shuō)明。該企業(yè)目前采用常規(guī)硫酸鎳回收方式：電鍍廢水收集→樹(shù)脂吸附→再生（濃縮液）→常規(guī)弱電解→碳濾→回用；目前此回收方式存在以下問(wèn)題。

（1）此法制得的硫酸鎳純度不高，仍含有微量無(wú)機(jī)及有機(jī)雜質(zhì)；

（2）所得硫酸鎳溶液pH較低，溶液進(jìn)行哈氏片測(cè)試效果不佳，鍍層應(yīng)力比較大；

（3）所得的硫酸鎳溶液濃度與鍍液接近，經(jīng)常因液位問(wèn)題無(wú)法加入；

（4）補(bǔ)加回收鎳溶液后，出現(xiàn)過(guò)鍍層開(kāi)裂的現(xiàn)象；

（5）回收鎳溶液由于生產(chǎn)使用率較低，回收價(jià)值不高。

隨著近年來(lái)我國(guó)電子電工和汽車(chē)行業(yè)的高速發(fā)展，硫酸鎳的用量也快速增長(zhǎng)。鎳鹽作為不可再生資源，從提高資源利用率和加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)等方面考慮，硫酸鎳的回收利用具有重要的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境意義。

2）方案說(shuō)明：該企業(yè)投資115萬(wàn)元對(duì)再生硫酸鎳溶液（即電鍍含鎳廢水經(jīng)樹(shù)脂吸附、再生、弱電解、碳濾等后得到的硫酸鎳）進(jìn)一步提純改造，主要通過(guò)電解、循環(huán)過(guò)濾、蒸發(fā)結(jié)晶（三級(jí)提純）制備高純度電鍍級(jí)硫酸鎳，實(shí)現(xiàn)硫酸鎳回收回用。

（1）技術(shù)評(píng)估：本次方案技改采用蒸發(fā)結(jié)晶：即加熱蒸發(fā)溶劑，使溶液由不飽和變?yōu)轱柡?，繼續(xù)蒸發(fā)，過(guò)剩的溶質(zhì)就會(huì)呈晶體析出，即為蒸發(fā)結(jié)晶；

①可獲得高純度的硫酸鎳固體；

②通過(guò)蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶出高純度硫酸鎳，原液中其他雜質(zhì)由于濃度很低未達(dá)到其飽和濃度而留在母液中；

③不用擔(dān)心因液位問(wèn)題無(wú)法補(bǔ)加回收鎳；

④采用熱泵機(jī)組加熱&冷卻，節(jié)能省電；

⑤高純度硫酸鎳回收率70%以上。

獲得高純度硫酸鎳固體與外購(gòu)硫酸鎳成分對(duì)比，如表1所示。

表1 自制與外購(gòu)硫酸鎳成分對(duì)比

再生硫酸鎳溶液進(jìn)一步提純工藝流程，如圖1所示。

圖1 再生硫酸鎳溶液提純工藝流程圖

（2）環(huán)境評(píng)估：方案完成后，每月可多回收硫酸鎳5.1t，年可回收硫酸鎳61.2t?；厥真嚵壳闆r如表2所示。

表2 回收鎳量情況

（3）經(jīng)濟(jì)評(píng)估

方案完成后，年可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益約171.38萬(wàn)元，方案改造后具體經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)分析，如表3所示。

表3 方案改造后經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)匯總表

2.2.3 匯總清潔生產(chǎn)方案效益

該企業(yè)清潔生產(chǎn)審核提出11個(gè)有效清潔生產(chǎn)方案，方案總投入174.585萬(wàn)元，年產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益332.9028萬(wàn)元，年節(jié)約用水12 900t，年節(jié)約液堿量135t，年節(jié)約工業(yè)硫酸105t年回收硫酸鎳61.8t，年回收金屬銅100kg，年節(jié)電9 360kW·h，取得較好的節(jié)能、減污效果。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)清潔生產(chǎn)方案的實(shí)施，將“整體預(yù)防”的戰(zhàn)略思想融入生產(chǎn)管理過(guò)程，在“節(jié)能、降耗、減污、增效”方面取得了較好的成果，環(huán)境狀況得到了明顯改善，也使企業(yè)的環(huán)境管理水平上升到了一個(gè)新的高度。