前言
电镀,属于机械制造行业中的热处理分行——表面处理小分支的一叶,长期以来,作为机械制造企业热处理车间的一个班组而存在。它对机械及塑胶零件的主要作用有以下几点:
1.提高耐蚀性能 这是电镀最基本也是最重要的作用。例如,在钢铁制品上镀锌,能在一般大气条件下有效地保护基体金属免遭腐蚀;镀镉制品在海洋环境下不易受到腐蚀;镀锡制品不仅耐蚀性能好,而且其腐蚀产物对人体无害,因此广泛用于与有机酸接触的食品容器中。
2.防护装饰性能 采用多层电镀,镀铜、镍、铬等,既耐蚀又美观。一些工艺制品采用仿金工艺,提高外观质量。
3.修复功能 一些重要的零部件,如轴、齿轮等磨损后,通过镀硬铬修复磨损部位,具有较好的经济效益。
4.其他功能
(1)耐磨性 在活塞环、冲压模具内腔等镀硬铬,其耐磨镀层可以提高制品表面硬度,增加其抗磨损能力。
(2)减摩性 在轴瓦、轴套上镀锡、铜-锡合金可以使轴瓦、轴套不会因轴高速旋转而烧坏。
(3)导电性 在电子工业中,许多零件要求导电性能要好,可在其连接脚上镀银,增强导电性能。
(4)导磁性 如录音机、计算机中使用的录音带、存储器需要镀镍-钴、镍-铁合金。
(5)焊接性 电子原件组装时,为了改善其钎焊性能,需要镀锡、铜、银等。
(6)反光性 镀铬、银、铑可以增加某些物品表面的反光能力。
(7)防扩散性 某些零件热处理时,不允许改变其它一些部位的原有性能,就要把这个部位保护起来,如为防止局部渗碳可采用镀铜工艺防护,为防止局部渗氮可采用镀锡工艺防护。
随着市场经济的发展,尤其是沿海一带轻工业的发展,电镀产品外表以其晶亮、润泽、光滑、色彩丰富,得到人们极大的喜爱,形成了较大的需求空间。在利润这个市场触媒剂的催化下,它从机械制造企业中走了出来,从一个小班组演变为一个独立的企业,并且逐步壮大,终于形成了一个不容忽视的电镀专业化市场。目前,全国已有近2万家电镀企业,主要集中于珠江三角洲和长江三角洲,珠江三角洲有5000多家,长江三角洲有3000多家,广东省有4700家,浙江省有1400家,上海有1100家,北京有860家。它们为国内外冶金、交通、通信、化工、机械、电子、仪器、轻工、军工、航天、船舶等各行各业精心地服务,成为了一门不可缺少的产业。为了保证电镀产品的质量,使金属镀层具有平整光滑的良好外观,并与基体牢固结合,必须在镀前把镀件表面上的污物(油、锈、氧化皮等)彻底清洗干净,并在镀后把镀件表面的附着液清洗干净。因此,在电镀过程中,会产生大量的废水,水质复杂,废水中含有氰化物和各种重金属。全国2万家电镀企业,废水总排量达80×109t,排入江河湖海后,污染了生态环境,严重损害了人们的身体健康,如果不加以处理,最终会酿成没有水可供人类使用的灾难。所以电镀废水不能直接排放,要进行专业化的技术处理,这种专业化的技术处理有两层意思:一是要使电镀废水达到国家规定的排放标准;二是为充分利用宝贵的水资源,达标排放水要再次深化处理,回到生产线上去。
电镀工厂多是一些分散的小企业,没有力量去建造电镀废水车间,为了解决这个难题,政府采用了一个有效的办法,把众多小的电镀企业集中起来,兴办电镀工业园,一个园区办一个电镀废水处理厂。电镀废水与生活废水、造纸废水、印染废水、皮革废水、炼油废水、发电废水、化工废水、医院废水等比较起来,是最难处理的工业废水,因为它不但含有上述废水中的污染物,还含有各种重金属,要做到达标排放与回用,处理的技术难度较大。
本人从事电镀废水处理工作多年,经过多种工艺的比较,总结出一套成熟的、先进的电镀废水处理工艺,将废水粗放分流,分为综合废水、含氰废水、含油废水三类,经物化→生物→反渗透处理工艺,连续作业,实现达标排放,60%的达标排放水回用到生产线。本工艺的特点是适合多镀种,对多种重金属不用作很细的分流,使操作简单化,动态调节、操作方便,已在多个工业园区推广。本书就是对该技术作一全面、系统、深入、理论与实际相结合的介绍。
本书有以下四个特征:
(1)全力贯彻《中华人民共和国循环经济促进法》。循环经济的定义是:“指在生产、流通和消费等过程中进行的减量化、再利用、资源化活动的总称。”循环经济的目标有两个,一是提高经济活动的资源利用效率,二是减少污染排放。本书介绍的技术宗旨是产生的废物在自身循环利用的同时,成为另一个企业的能源和原料。
(2)着重实践,着重应用,深入浅出,用通俗的语言,使一些专业术语能为一般人理解。
(3)介绍内容全面。电镀废水处理涉及的专业较多,有无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、机械、电工、仪表、生物、流体力学、土建十门学科,涉及专业虽多,但就应用来说,并不需要掌握很深,所以涉及到的基本知识本书在有关的章节里作简明、扼要、准确的介绍,使读者不用再去查阅其他资料。
(4)本书对污水处理站的建造费用及运行成本举了范例。以2008年物价为准,介绍了排量1000m3/d污水处理厂的建造费用及运行成本样板,并提出了不断降低成本的途径。
本书来自实践,理论思路清晰,工艺可靠,数据准确,有了它,相当于把工程师及一套技术班子带回了家。
本书与国际技术接轨,可作为从事电镀废水处理工作的技术人员、工人的学习培训教材,也可作为大专院校热处理专业师生的参考书,还可提供给欲投资电镀废水处理行业的企业或个人,作可行性研究报告的参考资料。
由于本人水平有限,加上时间仓促,缺点、错误在所难免,希望广大读者批评指正,不吝赐教。
段光复