环境监测与治理技术专业毕业论文31015.doc
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1、 岗位综合实训成果(论文)题 目 XX市XX区非法电镀企业的调查研究 专 业 环境监测与治理技术专业 班 级 XXXXX 姓 名 XXX 学 号 XXXXXX 指导教师 XXX XXX 摘 要随着生活水平的提高,工业技术的革新,电镀工业在新中国成立后,特别是改革开发之后得到快速发展。当电镀行业在给我们带来可观收入的时候,所造成的环境污染也是不容小觑的。一般合格的电镀厂都配有相关的污水处理设施,而电镀行业中投入最大的就是污水处理系统,大概占整个投入的一大半。因此“小电镀”不上污水处理设备,不办理任何手续进行电镀加工,利润率惊人。小电镀厂的生产废水一般直接排放,这些废水中往往含有严重超标的重金属离
2、子,一旦进入地表水、地下水、海域,会给水源和土壤造成严重污染;如果流入农田或直接用于灌溉,植物吸收后可能随之进入人体,严重危害人的健康;如果接入市政管网,对污水处理厂的污水处理工艺也会造成损坏。本文阐述了电镀三废的主要产生来源和防治方法,通过分析XX市XX区电镀企业的分布情况、企业现状等研究XX市非法电镀屡禁不止的具体原因。在本文中就电镀企业的行业概况、企业分布、企业现状、以及企业电镀废水处理设备类型来分析XX市XX区电镀企业的特征,以调查法的方式,对非法电镀企业的加工地点、周围环境以及附近居民进行调查,进一步分析非法电镀对周边环境造成的影响,以及非法电镀企业之所以长期盛行、屡禁不止的原因,总
3、结提出自己的看法。关键词:电镀三废 危害 处理方法 非法电镀目 录第一章 概论- 1 -1.1电镀工艺- 1 -1.1.1 电镀工艺的基本原理- 1 -1.1.2 电镀工艺的要求- 1 -1.1.3 电镀工艺的设备- 1 -1.1.4 电镀工艺的过程- 2 -1.1.5 电镀工艺的分类- 2 -1.2 国内外电镀行业现状- 4 -1.3电镀污染物排放标准- 6 -1.3.1 标准出台背景- 6 -1.3.2 电镀污染物控制指标限值的确定- 7 -1.3.3 污染物的监测要求- 7 -1.4 XX市XX区电镀行业概况- 8 -1.4.1 发展历程- 8 -1.4.2 电镀行业对XX市XX区的意义
4、- 8 -1.4.3 非法电镀对XX市XX区造成的影响- 9 -1.5 XX市XX区电镀企业分布- 9 -1.5.1 企业分布情况- 9 -1.5.2 企业规模分析- 9 -2.1调查目的- 11 -2.2调查对象- 11 -2.3调查方式- 11 -2.4调查时间- 11 -2.5调查内容- 11 -2.6调查结果- 13 -2.7 结果分析- 18 -第三章 XX市XX区非法电镀屡禁不止原因的调查分析- 20 -3.1 电镀成本- 20 -3.1.2 电镀设备成本- 20 -3.1.2 电镀原料成本- 22 -3.1.3 其他成本- 22 -3.2 XX市XX区电镀加工地点- 23 -3.
5、2.1非法电镀加工厂特点- 23 -3.2.2XX市XX区电镀周围环境调查- 23 -3.3 电镀市场需求- 24 -3.4 其他原因分析- 24 -第四章 XX市XX区对非法电镀的对策- 26 -4.1 电镀企业三废的来源与危害- 26 -4.1.1 电镀废气的来源和危害性- 26 -4.1.2 电镀废水的来源及危害性- 26 -4.1.3 电镀废渣的来源及危害性- 27 -4.1.4 XX区电镀主要污染来源- 27 -4.2 XX市XX区电镀三废的治理- 28 -4.2.1 废气的治理- 28 -4.2.2 废水的治理- 29 -4.2.3 废渣的治理- 30 -4.3 XX市XX区加强对
6、非法电镀企业的行政手段- 30 -4.3.1 XX市XX区信访举报- 30 -4.3.2 非法电镀污染纠纷调查处理- 31 -4.3.3 加强非法电镀的整治工作和公共参与- 31 -4.3.4 加强严禁非法电镀的宣传工作- 32 -4.3.5加强各村的登记工作- 32 -4.4 XX市XX区非法电镀屡禁不止的对策- 32 -4.4.1 控制电镀设备在二手市场的流动- 32 -4.4.2 加强电镀污染物知识的宣传教育- 32 -4.4.3 对电镀市场做适当的调节- 33 -4.4.4 提高居民环保意识- 33 -4.4.5 执法部门工作到位- 33 -4.4.6 防止外来务工人员盲目就业- 33
7、 -致 谢- 36 -附录- 37 -附录1:电镀对XX区环境影响的调查问卷- 37 -电镀对XX区环境影响的调查问卷- 37 -第一章 概论1.1电镀工艺1.1.1 电镀工艺的基本原理在盛有电镀液的镀槽中,经过清理和特殊预处理的待镀件作为阴极,用镀覆金属制成阳极,两极分别与直流电源的正极和负极联接。电镀液由含有镀覆金属的化合物、导电的盐类、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。通电后,电镀液中的金属离子,在电位差的作用下移动到阴极上形成镀层。 阳极的金属形成金属离子进入电镀液,以保持被镀覆的金属离子的浓度。在有些情况下,如镀铬,是采用铅、铅锑合金制成的不溶性阳极,它只起传递电子、导通电流
8、的作用。电解液中的铬离子浓度,需依靠定期地向镀液中加入铬化合物来维持。电镀时,阳极材料的质量、电镀液的成分、温度、电流密度、通电时间、搅拌强度、析出的杂质、电源波形等都会影响镀层的质量,需要适时进行控制。1.1.2 电镀工艺的要求1. 镀层与基体金属、镀层与镀层之间,应有良好的结合力。2. 镀层应结晶细致、平整、厚度均匀。3. 镀层应具有规定的厚度和尽可能少的孔隙。4. 镀层应具有规定的各项指标,如光亮度、硬度、导电性等。5. 电镀时间及电镀过程的温度,决定镀层厚度的大小。6. 环境温度为-1060;7. .输入电压为220V22V或380V38V;8. 水处理设备最大工作噪声应不大于80dB
9、(A)。9. .相对湿度(RH)应不大于95%;10.原水COD含量为100mg/L150000mg/L。1.1.3 电镀工艺的设备电镀车间所进行的生产工艺可分为三个环节,即镀前表面处理、电镀处理和镀后处理。电镀工艺设备一般是指上述直接对零件进行加工处理的生产设备。 镀前表面处理的主要工序有磨光、抛光、刷光、滚光、喷砂、去油、去锈、腐蚀、中和以及清洗等。针对零件材料、形状、表面状况和加工要求,选择其中适当的几个步骤,对零件表面进行必要的修整加工,使零件具有平整光洁的表面,这是能否获得优质镀层的重要环节。镀前处理工艺中,所用的主要设备有磨、抛光机,刷光机,喷砂机,滚光机和各类固定槽。电镀处理是整
10、个生产过程中的主要工艺。根据零件的要求,有针对性选择某一种或几种单金属或合金电镀工艺对零件进行电镀或浸镀等加工,以达到防蚀、耐磨和美观的目的。电镀处理过程中所用的设备主要有各类固定槽、滚镀槽、挂具、吊篮等。镀后处理是对零件进行抛光、出光、钝化、着色、干燥、封闭、去氢等工作,根据需要选用其中一种或数种工序使零件符合质量要求。镀后处理常用设备主要有磨、抛光机,各类固定槽等。1.1.4 电镀工艺的过程电镀工艺基本流程:(磨光抛光)上挂脱脂除油水洗(电解抛光或化学抛光)酸洗活化(预镀)电镀水洗(后处理)水洗乾燥下挂检验包装电镀工艺过程一般包括电镀前预处理,电镀及镀后处理三个阶段。镀前预处理:镀前预处理
11、的目的是为了得到干净新鲜的金属表面,为最后获得高质量镀层作准备。主要进行脱脂,去锈蚀,去灰尘等工作。步骤如下第一步:使表面粗糙度达到一定要求,可通过表面磨光,抛光等工艺方法来实现。第二步:去油脂,可采用溶剂溶解以及化学,电化学等方法来实现。第三步:除锈,可用机械,酸洗以及电化学方法除锈。第四步:活化处理,一般在弱酸中侵蚀一定时间进行镀前活化处理。镀后处理包括钝化处理和除氢处理两步。钝化处理:所谓钝化处理是指在一定的溶液中进行化学处理,在镀层上形成一层坚实致密的,稳定性高的薄膜的表面处理方法。钝化使镀层耐蚀性大大提高并能增加表面光泽和抗污染能力。这种方法用途很广,镀Zn,Cu等后,都可进行钝化处
12、理。除氢处理:有些金属如锌,在电沉积过程中,除自身沉积出来外,还会析出一部分氢,这部分氢渗入镀层中,使镀件产生脆性,甚至断裂,称为氢脆。为了消除氢脆,往往在电镀后,使镀件在一定的温度下热处理数小时,称为除氢处理。1.1.5 电镀工艺的分类1、镀铬铬是一种微带天蓝色的银白色金属。电极电位虽位很负,但它有很强的钝化性能,大气中很快钝化,显示出具有贵金属的性质,所以铁零件镀铬层是阴极镀层。铬层在大气中很稳定,能长期保持其光泽,在碱、硝酸、硫化物、碳酸盐以及有机酸等腐蚀介质中非常稳定,但可溶于盐酸等氢卤酸和热的浓硫酸中。铬层硬度高,耐磨性好,反光能力强,有较好的耐热性。在500C以下光泽和硬度均无明显
13、变化;温度大于500C开始氧化变色;大于700C才开始变软。由于镀铬层的优良性能,广泛用作防护一装饰镀层体系的外表层和机能镀层。2、镀铜镀铜层呈粉红色,质柔软,具有良好的延展性、导电性和导热性,易于抛光,经过适当的化学处理可得古铜色、铜绿色、黑色和本色等装饰色彩。镀铜易在空气中失去光泽,与二氧化碳或氯化物作用,表面生成一层碱式碳酸铜或氯化铜膜层,受到硫化物的作用会生成棕色或黑色硫化铜,因此,做为装饰性的镀铜层需在表面涂覆有机覆盖层。3、镀镉镉是银白色有光泽的软质金属,其硬度比锡硬,比锌软,可塑性好,易于锻造和辗压。镉的化学性质与锌相似,但不溶解于碱液中,溶于硝酸和硝酸铵中,在稀硫酸和稀盐酸中溶
14、解很慢。镉的蒸气和可溶性镉盐都有毒,必须严格防止镉的污染。因为镉污染后的危害很大,价格昂贵,所以通常采用镀锌层或合金镀层来取代镀镉层。目前国内生产中应用较多的镀镉溶液类型有:氨羧络合物镀镉、酸性硫酸盐镀镉和氰化物镀镉。此外还有焦磷酸盐镀镉、碱性三乙醇胺镀镉和HEDP镀镉等。4、镀锡锡具有银白色的外观,原子量为118.7,密度为7.3g/cm3,熔点为2320,原子价为二价和四价,故电化当量分别为2.12g/A.h和1.107g/A.h。锡具有抗腐蚀、无毒、易铁焊、柔软和延展性好等优点。锡镀层有如下特点和用途:1、化学稳定性高;2、在电化序中锡的标准电位纰铁正,对钢铁来说是阴极性镀层,只有在镀层
15、无孔隙时才能有效地保护基体;3、锡导电性好,易焊;4、锡从-130起结晶开始开始发生变异,到-300将完全转变为一种晶型的同素异构体,俗称”锡瘟”,此时已完全失去锡的性质;5、锡同锌、镉镀层一样,在高温、潮湿和密闭条件下能长成晶须,称为长毛;6、镀锡后在2320以上的热油中重溶处理,可获得有光泽的花纹锡层,可作日用品的装饰镀层。5、镀锌锌易溶于酸,也能溶于碱,故称它为两性金属。锌在干燥的空气中几乎不发生变化。在潮湿的空气中,锌表面会生成碱式碳酸锌膜。在含二氧化硫、硫化氢以及海洋性气氛中,锌的耐蚀性较差,尤其在高温高湿含有机酸的气氛里,锌镀层极易被腐蚀。锌的标准电极电位为-0.76V,对钢铁基体
16、来说,锌镀层属于阳极性镀层,它主要用于防止钢铁的腐蚀,其防护性能的优劣与镀层厚度关系甚大。锌镀层经钝化处理、染色或涂覆护光剂后,能显著提高其防护性和装饰性。随着镀锌工艺的发展,高性能镀锌光亮剂的采用,镀锌已从单纯的防护目的进入防护装饰性应用。1.2 国内外电镀行业现状最先公布的电镀文献是1800年由意大利Brugnatelli教授提出的镀银工艺,1805年他又提出了电镀金工艺;到1840年,英国Elkington提出了氰化镀银的第一个专利,并用于工业生产,这是电镀工业的开始,他提出的镀银电解液一直沿用至今;同年,Jacobi提出了从酸性溶液中电铸铜的第一个专利;1843年,酸性硫酸铜镀铜工艺用
17、于工业生产,同年RBOttger提出了镀镍工艺;1915年实现了在钢带表面酸性硫酸盐镀锌,1917年Proctor提出了氰化物镀锌,19231924年,CGFink和CHEldridge提出了镀铬的工业方法,从而使电镀逐步发展成为完整的电化学工程体系。电镀合金开始于19世纪40年代的铜一锌合金(黄铜)和贵金属合金电镀。由于合金镀层具有比单金属镀层更优越的性能,人们对合金电沉积的研究也越来越重视,已由最初的获得装饰性为目的的合金镀层发展到装饰性、防护性及功能性相结合的新合金镀层的研究上。到目前为止,电沉积能得到的合金镀层大约有250多种,但用于生产上的仅有30余种。其代表性的镀层有CuZn、Cu
18、Sn、Ni-Co、Pb-Sn、SnNi、CdTi、ZnNi、Zn-Sn、NiFe、AuCo、AuNi、PbSnCu、PbIn、SnCo、CuZnSn等。随着科学技术和工业的迅速发展,人们对自身的生存环境提出了更高的要求。1989年联合国环境规划署工业与环境规划中心提出了“清洁生产”的概念,电镀作为一种重污染行业,急需改变落后的工艺,采用符合“清洁生产”的新工艺。美国学者JBKushner提出了逆流清洗技术,大大节约了水资源,受到了各国电镀界和环境保护界的普遍重视;在电镀生产中研发各种低毒、无毒的电镀工艺,如无氰电镀、代六价铬电镀、代镉电镀、无氟电镀、无铅电镀,从源头上消减了污染严重的电镀工艺;
19、达克罗(Dacromet)与交美特技术(Geomet)作为表面防腐的新技术在代替电镀Zn、热镀Zn等方面得到了应用,在实现对钢铁基体保护作用的同时,减少了电镀过程中产生的酸、碱、Zn、cr等重金属废水及各种废气的排放。我国电镀工业在新中国成立后,特别是改革开发之后得到快速发展。在不断完善传统电镀工业的同时,在清洁生产工艺研发和推广方面做了大量工作。为解决氰化物污染问题,从20世纪70年代开始无氰电镀,无氰镀锌、镀铜、镀镉、镀金等工艺先后投入生产;大型制件镀硬铬、低浓度铬酸镀铬、低铬酸钝化、无氰镀银及防银变色等相继应用于工业生产;实现了直接从镀液中获得光亮镀层,如镀光亮铜、光亮镍等,不仅提高了产
20、品质量,也改善了繁重的抛光劳动;在新工艺与设备的研究方面,出现了双极性电镀、换向电镀、脉冲电镀等;高耐蚀性的双层镍、三层镍、镍铁合金和减摩镀层亦用于生产;刷镀、真空镀和离子镀在一些领域代替了电镀。近几年,随着国际、国内一系列法律、法规的颁布实施,尤其是我国“清洁生产促进法”、“循环经济促进法”的颁布实施,节能、环保和资源循环利用成为电镀工作者的三大工作主题,并取得了很多突破。化学镀镍一磷合金技术、三价铬盐镀铬、电镀锌三价铬及无铬钝化等代铬技术得到推广应用;以金刚石、氧化铝、聚四氟乙烯等作为弥散相的各种复合电镀取得较大进展,有的已得到工业应用,成为耐磨、减摩领域的重要发展方向;镀领域取得长足进步
21、,纳米电镀、各种花色电镀的开发都取得重大进展。各种节能、节水技术,如膜技术、高压水清洗工艺、各种节能电源在电镀生产中得到广泛应用。电镀是重要的表面处理技术,在机械、电子等领域具有其他工艺不可替代的地位,但电镀本身是一耗水、耗电、重污染行业,如何扬长避短,直接关系到电镀行业的发展。首先,要实现电镀生产的规模化、集约化,有利于废水的集中处理和资源的回收利用;第二,进一步提高机械化、自动化程度,提高生产效率和成品率,减轻从业人员的劳动强度;第三,加强清洁生产新工艺、新技术的研发和工业化,从源头上解决污染、能耗等制约电镀工业发展的问题;第四,拓展功能镀层的应用领域。电镀是功能镀层制备中运行成本较低、容
22、易大批量生产的工艺,因此如何充分利用电镀技术制备各种功能镀层是电镀研究的重要方向,如电沉积光电转换薄膜材料,实现良好的光电转化性能;电沉积各种合金薄膜,制备锂电池电极材料;电沉积制备高性能多孔材料及磁性屏蔽材料等都具有很大潜力,有待于电镀科技工作者深入研究。我国经济一直持续高速增长,世界制造业与加工业的中心正在向我国转移,电镀技术不仅仅在传统工业中扮演重要角色;在高新技术产业,如现代电子技术,微电子技术,通讯技术及产品制造上发挥愈来愈大的作用。我国的电镀加工基地主要集中在广东的珠江三角洲地区(这儿台商、日商、港商及我们自己的企业云集,据不完全统计达6000余家)。浙江的温州地区(2300多家)
23、。两地的电镀加工产值分别为70亿人民币和38亿人民币。此外浙江沿海及中部金华,义乌永康,江苏昆山、苏州、无锡,山东沿海及东北沿海,重庆及周边地区都有不少电镀工厂。国外电镀加工订单及自己产品如灯饰、锁具、眼镜、打火机、洁具、汽车、摩托车配件、装饰五金、电器元件等的出口,对电镀工艺提出越来越高的技术要求,使之形成了一个“多商品大市场”的经济格局。因此一个以提高产品质量为中心、以节约能源、原材料、清洁生产,服务于大市场与高新技术为契机,使我国电镀技术从不同层面都得到了长足的进步,下面分几个主要方面谈谈我国电镀技术的现状和我们寄予的殷切希望。1.3电镀污染物排放标准1.3.1 标准出台背景 第一是为电
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