摘要:电镀前处理除油工序中产生的污染有油脂、表面活性剂、磷酸盐和脏物垃圾,如不有效处理,排放出去则要影响水体的COD和BOD。如何最大限度地减少镀前除油工序的污染是摆在我们电镀工作者面前的一项重要任务。本文提出一些除油工序清洁生产的措施,以供同行参考。
一、前言
太湖蓝藻暴发给环境保护敲起了警钟。太湖污染原因是多方面的,把主要责任归咎于小化工厂和电镀厂是不公平的。蓝藻暴发是水质富营养化造成的。造成水体富营养化是水中氮、磷等有机物太多。太湖周边地区人口密集度很高,人类的排泄物和洗衣做饭是造成氮、磷等有机物超标的主要因素。如果我们能将排泄物先制成沼气,反应剩余的水通过湿地降解,半固态物则作为有机肥料,这样进行生态循环,才能从根本上解决问题;但我国采用这种办法的只有极少数地区,这是很令人遗憾的。洗衣粉中的磷,也是罪魁祸首之一。
我这样说并不是为小化工厂和电镀厂找托辞、为他们开脱责任。以水体富营养化说事,目前电镀厂的前处理除油工序中,产生的污染也是较严重的。前处理的除油槽中有大量的油脂、表面活性剂、磷酸盐和脏物垃圾。这些都是水体富营养化物质,主要影响到水体的化学耗氧量(COD)和生化耗氧量(BOD)。如何最大限度地减少电镀前处理除油工序对水体的污染是摆在我们电镀工作者面前的一项重要任务。本文提出一些前处理清洁生产的措施,提出来供同行参考。
二、有机溶剂除油
油脂多和要求高的零件,常用氯烃类有机溶剂如二氯甲烷、三氯乙烷和三氯乙烯等来除油。通过溶剂的浸渍、喷淋和蒸汽三重处理,将油脂溶解除去;加热的溶剂变成气体挥发,通过冷凝管冷凝成露滴落下,净化后进行回收,溶剂可往复循环使用。这一过程要求在专用的密闭容器中进行。二氯甲烷的毒性在有机溶剂中是比较小的,少量逸出只会污染空气,但不会污染水体。用这种方法除油需要有一套专用设备,设备投资较大;加上这几年来石油化工产品随着国际油价的一路飙升,价格也是扶摇直上,因此用这种方法进行除油的成本比较高,所以除油脂确实多、产品几何形状复杂而要求又比较高的外,一般不用此方法。
有机溶剂除油不能作为最后除油工序,因为其表面还会有少量油脂,待镀件还不能全部亲水。为此需增加一道电解除油工序。电解除油液中,可加氢氧化钠和碳酸钠,以作为导电介质,另外还需加YC除油剂添加剂1~2mL/L。钢铁件最好阴阳极交替进行,以避免氢脆。
三、酸洗除油一步法除油
一般钢铁和铜及其合金零件可以采用酸洗除油一步法来除油。这种方法除油效果好,还能除抛光膏(除蜡),在除油的同时,把零件表面的锈和氧化膜也同时除去了,时间只要1~2min。配方为硫酸200~250g/L,OP-10乳化剂10~15g/L,硫脲3~5g/L,温度65~75℃。铜件除油可用硫酸150~200g/L,PC-3铜件除油除膜剂30~35g/L,温度65~75℃。这一配方也可用于铜铁组合零件,铜离子不会置换到铁零件上。
在酸洗除油一步法过程中,溶液表面会浮着一层油脂,要及时用勺子把它沓到油水分离器中去。通过油水分离和过滤,这种油脂可回收。要方便的话,可把除油槽设计有溢油口,将上浮的油让其从溢油口流出,然后用塑料泵泵到油水分离器中去。所以要将表面浮油除去,一是不让其流入水体,造成污染,二是避免浮油粘污零件。
这种溶液到铁离子积累过多时,需要更换。