歐盟金屬和塑料表面處理污染綜合防治最佳可行技術(shù)

發(fā)布于：08-17

核心提示：一、歐盟IPPC指令簡(jiǎn)介什么是歐盟IPPC指令：歐盟環(huán)境法中唯一對(duì)工業(yè)污染源排放進(jìn)行綜合防治的指令(Council?Directive?concering?i
一、歐盟IPPC指令簡(jiǎn)介
什么是歐盟IPPC指令：歐盟環(huán)境法中唯一對(duì)工業(yè)污染源排放進(jìn)行綜合防治的指令(Council?Directive?concering?integrated?pollution?prevention?and?control)
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IPPC指令的發(fā)展演變：
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IPPC指令的主要內(nèi)容：IPPC指規(guī)定了工業(yè)源的能源利用、對(duì)空氣、水和土壤的污染物排放的防止及事故防止等內(nèi)容，并且對(duì)相應(yīng)的裝置實(shí)行操作許可證制度來(lái)控制和減少污染。
核心內(nèi)容：環(huán)境要求、最佳可行性技術(shù)的應(yīng)用、許可證條件、特別規(guī)定、環(huán)境檢查等。
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二、最佳可行技術(shù)參考文件的內(nèi)容框架
歐盟IPPC指令中規(guī)定需要控制的工業(yè)行業(yè)，共6大類33個(gè)小類：
1、能源工業(yè)：額定熱輸入量超過(guò)50MW的燃燒裝置;礦物油和天然氣精煉;煉焦?fàn)t;煤氣化和煤液化工廠
2、金屬制造加工：金屬礦(包括硫化礦)焙燒或燒結(jié);鋼鐵生產(chǎn);鐵合金加工;鐵合金鑄造;有色金屬煉制;金屬和塑料表面處理
3、礦業(yè)：水泥及石灰工業(yè);石棉生產(chǎn);玻璃工業(yè);礦物纖維生產(chǎn);陶瓷、磚瓦工業(yè)
4、化學(xué)工業(yè)：基礎(chǔ)有機(jī)化工;無(wú)機(jī)化工;化肥功業(yè);農(nóng)藥工業(yè);制藥工業(yè);炸藥工業(yè)
5、廢物管理：危險(xiǎn)廢物處理處置;垃圾焚燒;非危險(xiǎn)廢物處理處置;垃圾填埋
6、其他工業(yè)行業(yè)：制漿造紙工業(yè);紡織工業(yè);皮革工業(yè);屠宰及乳制品加工工業(yè);動(dòng)物廢物處理處置;家禽養(yǎng)殖;表面涂裝;石墨生產(chǎn)
金屬和塑料表面處理BREF的內(nèi)容框架：
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三、歐盟電鍍行業(yè)概況及與我國(guó)的對(duì)比
企業(yè)數(shù)量、分布及應(yīng)用
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幾種主要的表面處理活動(dòng)：簡(jiǎn)述鋁型材的陽(yáng)極氧化和其他涂覆;鋼鐵的大規(guī)模連續(xù)涂覆;陽(yáng)極氧化法制平板印刷板;鋁卷的連續(xù)涂覆;印制線路板
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歐洲陽(yáng)極氧化或其他涂覆的鋁型材產(chǎn)量
460個(gè)工廠，每年人均陽(yáng)極氧化鋁的消耗量大約為1平方米
產(chǎn)量較高國(guó)家：意大利、德國(guó)、西班牙、法國(guó)
歐洲鋼卷表面處理的四種方式：
(1)馬口鐵和鍍鉻鋼：主要用于包裝，產(chǎn)量4800噸，營(yíng)業(yè)額30億歐元，1.5萬(wàn)人;
(2)鍍鋅和鋅鎳鋼：主要用于汽車行業(yè)，產(chǎn)量537萬(wàn)噸，德國(guó)、法國(guó)、比利時(shí)產(chǎn)量高;
(3)鍍鉛鋼板：奧地利惟一一家，現(xiàn)已關(guān)閉;
(4)其他：捷克共和國(guó)，1個(gè)公司，對(duì)帶鋼(寬度為145-265mm)表面連續(xù)電鍍銅、黃銅、鎳、鋅的公司，鋼產(chǎn)量約8000噸/年。
總產(chǎn)值是34.42億歐元，434個(gè)工廠的從業(yè)人員為29000人，多為中小型企業(yè);
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技術(shù)水平高，發(fā)展趨勢(shì)是生產(chǎn)更高要求的產(chǎn)品，即在盡可能小的尺寸空間內(nèi)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)更加精細(xì)的產(chǎn)品
能耗、物耗和排放水平：
熱工藝溶液表面的能量損失(單位：瓦/平方米)
水耗：北歐理事會(huì)：排水量為50L/m2，出水中金屬含量低于投入金屬的0.1%
英國(guó)：行業(yè)基準(zhǔn)是大約是40?L/m2
法國(guó)：每個(gè)沖洗階段的最大用水量是8?L/m2，相當(dāng)于五級(jí)沖洗的用水量為40?L/m2。大約80%的公司能達(dá)到這個(gè)水平
PCB生產(chǎn)可能達(dá)不到這些基準(zhǔn)
金屬利用率：
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四、歐盟電鍍行業(yè)污染防治最佳可行技術(shù)
(一)一般性最佳可行技術(shù)
1、管理技術(shù)：環(huán)境管理;內(nèi)部管理和維護(hù);盡量減少返工;基準(zhǔn)化管理;生產(chǎn)線優(yōu)化與控制
2、設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)行：化學(xué)藥品和工件/基材的存儲(chǔ)
3、工藝溶液的攪拌
4、公用設(shè)施—能源和水：高電壓和大電流;加熱;減少熱損失;冷卻
5、減少水和材料的消耗：減少生產(chǎn)過(guò)程中的耗水量;減少帶入;減少帶出;清洗、
6、材料回收和廢物管理：預(yù)防和降低材料損耗;再利用;材料回收和循環(huán)利用;再循環(huán)和回收;提高原材料利用率的其他技術(shù)
7、一般工藝溶液的維護(hù)
8、廢水排放：減少需處理的材料和水流;檢測(cè)、識(shí)別和分流有問(wèn)題的廢水;廢水排放(給出排放水平);零排放技術(shù)
9、廢物
10、廢棄排放：給出排放水平
11、噪聲
12、地下水保護(hù)和設(shè)施的關(guān)閉
(二)特殊工藝的最佳可行技術(shù)
1、掛鍍;2、掛鍍生產(chǎn)線—減少帶出;3、滾鍍生產(chǎn)線—減少帶出;4、手工生產(chǎn)線;5、有害物質(zhì)的替代或控制：EDTA、PFOS、氰化物、氰化鋅、氰化銅、鎘、六價(jià)鉻;6、拋光和磨光的取代;7、脫脂的取代：氰化物脫脂、溶劑脫脂、水性脫脂、高效脫脂;8、脫脂液的維護(hù);9、酸洗液和其他強(qiáng)酸溶液;10、六價(jià)鉻鈍化溶液的回收;11、連續(xù)卷材涂覆;12、印制線路板。
(三)幾個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題
零排放問(wèn)題：
1、?可達(dá)性：各種減少帶出、帶入技術(shù)的結(jié)合使用，可使某生產(chǎn)線或裝置的排放量降為零。
2、?技術(shù)示例：熱技術(shù)(蒸發(fā));膜技術(shù);離子交換。
3、?經(jīng)濟(jì)性：越接近零排放，其投資成本大幅度提高。
結(jié)論：零排放不是最有效的技術(shù)，通常涉及高能耗和產(chǎn)生難以處置額廢物，也須高成本和運(yùn)行費(fèi)用。適用于有特殊原因的個(gè)別情況。
如果進(jìn)入和進(jìn)出的量相等，就不需要加入水。帶出量的回收率(掛鍍或滾鍍)大約在50%。
歐盟已開(kāi)始試驗(yàn)15-20個(gè)周期的自催化鍍鎳工藝。
自催化鍍鎳：
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五、新興技術(shù)介紹
過(guò)程集成自動(dòng)化電鍍
適用性：特別適用于均勻圓柱形工件的大量加工工藝。將陽(yáng)極做成一定的形狀，使其包圍在加工工件的外圍(陰極)，陽(yáng)極和陰極之間僅留下很小的間距，這樣即可創(chuàng)造出很強(qiáng)的電場(chǎng)強(qiáng)度。電鍍時(shí)，陽(yáng)極快速轉(zhuǎn)動(dòng)，造成電解質(zhì)的攪動(dòng)，增加擴(kuò)散層中離子的傳輸。
優(yōu)點(diǎn)：結(jié)合這兩個(gè)因素，可使電鍍過(guò)程快速進(jìn)行，這樣可使工藝歸并到一條生產(chǎn)線中。自動(dòng)化系統(tǒng)輸送了電解液，工作人員不需接觸任何化學(xué)品。
德國(guó)已經(jīng)進(jìn)行試驗(yàn)性嘗試：
KVS塑料加工和服務(wù)股份有限公司：KVS是FIO技術(shù)的開(kāi)發(fā)商和制造商，目前不能為市場(chǎng)提供FIO產(chǎn)品。最大的問(wèn)題是用戶和化學(xué)品供應(yīng)商之間的相互依賴關(guān)系。對(duì)于眾多的運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，依賴化學(xué)供應(yīng)商被認(rèn)為存在過(guò)高的風(fēng)險(xiǎn)。
西門子公司，生產(chǎn)和物流的中心部門：已將生產(chǎn)部門賣給另一家公司。
博施：工藝在技術(shù)上是可行的，但沒(méi)有轉(zhuǎn)入批量生產(chǎn)。這個(gè)研究項(xiàng)目的部分成果(一些回用技術(shù))仍在公司中使用。
三價(jià)鉻代替六價(jià)鉻進(jìn)行改性脈沖電流鍍硬鉻
適用性：成功將鉻鍍層提高到高達(dá)250微米，并可以被提高更高的厚度。
優(yōu)點(diǎn)：三價(jià)鉻溶液，較少的有機(jī)添加劑。
經(jīng)濟(jì)性：基于硫酸鉻，目前比現(xiàn)有的Cr(III)略為昂貴些(隨著進(jìn)一步廣泛使用可能會(huì)使市場(chǎng)價(jià)格降低)。然而，由于不適用任何有機(jī)添加劑，因而降低了成本和維護(hù)費(fèi)用。電力成本也可能降到目前費(fèi)用的一般。減少了污水處理的化學(xué)藥品，并可減少?gòu)U物的產(chǎn)生。
今后可能的資本成本：電源，可能會(huì)上升到傳統(tǒng)的直流電源費(fèi)用的兩倍。降低了廢氣和廢水處理設(shè)備的要求。
進(jìn)展：現(xiàn)已獲得專利。
三價(jià)鉻轉(zhuǎn)化膜替代六價(jià)鉻轉(zhuǎn)化膜
在德國(guó)一個(gè)研究項(xiàng)目中，SurTech股份有限公司開(kāi)發(fā)了一種工藝，用于生產(chǎn)在鐵件上鍍300納米厚的三價(jià)鉻轉(zhuǎn)化膜，完全不含六價(jià)鉻，呈淺綠色外觀。在鹽霧試驗(yàn)中，這兩個(gè)系統(tǒng)在防腐保護(hù)上是大致相等的。
有機(jī)電解質(zhì)中電鍍鋁及鋁合金
在德國(guó)，這項(xiàng)技術(shù)已在鍍鋁或鋁鎂合金上首次發(fā)展到工業(yè)規(guī)模。這已表明該技術(shù)是經(jīng)濟(jì)可行的。一個(gè)擁有三立方米的處理槽的生產(chǎn)工廠已經(jīng)建成，它最大可處理大1500X600mm的工件。三班作業(yè)的情況下，每天最多可處理30個(gè)鋼條，這相當(dāng)于一個(gè)中等規(guī)模的電鍍裝置。經(jīng)過(guò)常規(guī)預(yù)處理(脫脂，酸洗)，工件由高沸點(diǎn)脂類在電鍍槽中干燥。由于電解液與空氣和水有強(qiáng)反應(yīng)性，處理過(guò)程必須在完全封閉的產(chǎn)所進(jìn)行。該掛具通過(guò)空氣閥放置在處理槽中。
印制電路板：激光直接成像技術(shù);高密度互連技術(shù)(HDI);嵌入式無(wú)源技術(shù)。