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文章編號：1001-384912012〗01 ~0026~04
電鍍生產(chǎn)中對漂洗水的監(jiān)控
蔡榮
〈大任科技有限公司中，香港九龍)
摘要：敘述了電鍍漂洗水監(jiān)控的重要性，介紹了電導(dǎo)率監(jiān)控器的種類，總結(jié)了 一般鍍液對最后一個水洗槽電導(dǎo)率的要求。給出了部分溶解物在25 1條件下的電導(dǎo)率和不同濃度的部分鍍液的電導(dǎo)率。以三個水洗槽為例，分析了各水洗槽鍍液的質(zhì)量濃度和電導(dǎo)率，計算了溶液帶出速率和清洗水流入速率對清洗效果的影響，從而得出安裝電導(dǎo)率監(jiān)控系統(tǒng)能節(jié)水707。左右。
引言
清潔生產(chǎn)運動在全世界已經(jīng)引起莫大回響， 中國作為世界工廠近年更將清潔生產(chǎn)列入國策之一，推行工業(yè)生產(chǎn)之余更要保護環(huán)境。金屬表面處理業(yè)， 包括電鍍， 電路板制造， 涂料覆蓋等， 均采用了大量漂洗工序， 使用大量的水。
在美 國，由美 國 國家金 屬表 面 處理 資 源 中心( N MF R C ) 統(tǒng)計使用監(jiān)控用水的調(diào)查， 只有約 1 6 %廠家使用電導(dǎo)儀作監(jiān)控， 在中國， 估計更低。究其原因， 除一般用水費用并非主要成本外， 監(jiān)控系統(tǒng)質(zhì)量水平及使用的技巧均可影響監(jiān)控的效果。采用適 當(dāng)?shù)南到y(tǒng)及技巧可大大節(jié)省用水， 節(jié)能， 減排， 降耗， 為清潔生產(chǎn)的忠誠伙伴。一般監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)置可節(jié)省 3 0 % ～8 0 %用水， 設(shè)備和監(jiān)控裝置費用可在一年內(nèi)收回成本。
1漂洗水監(jiān)控重要性
近年來自來水及廢水處理費用不斷增加，監(jiān)控用水巳經(jīng)成為必要的行為。金屬表面處理因用大量的漂洗水，監(jiān)控用水已非僅是省錢的行為，而是繼續(xù)營業(yè)及生存的必須工作。雖然監(jiān)控漂洗用水有不同的方法，使用電導(dǎo)儀監(jiān)控溶解物的含量，是最簡單及可靠性高的。據(jù)美國統(tǒng)計只有約16^廠家使用,究其原因，為使用監(jiān)控器的維護及使用監(jiān)控器的技巧問題。
電導(dǎo)率監(jiān)控感應(yīng)器主要有電極式〈接觸)及磁電感應(yīng)式(非接觸)兩種。
雖然效果及敏感度相對很高，但在工作車間長期受溶液的侵燭及污染，按時維護是必須的。偶一疏忽，可使漂洗水監(jiān)測失控，造成不合格品，電鍍廠家往往失去信心而停用。非接觸式的監(jiān)控系統(tǒng)使用磁電感應(yīng)器，見圖2。外露于溶液中的導(dǎo)電線圈由塑料如聚丙稀完全封閉，因此無需特別的定時維護。
圖2磁電感應(yīng)式(非接觸)監(jiān)控系統(tǒng)
監(jiān)控標準的設(shè)定，一般電鍍廠家，全依靠目測及經(jīng)驗，調(diào)校漂洗水進水速度。使用客觀儀器分析的十分少，沒有漂洗水的質(zhì)量標準與規(guī)格。
當(dāng)然漂洗水的質(zhì)量標準因不同工藝及鍍件需求有異，但不按標準或沒有標準往往會超出應(yīng)用水量。
一般電鍍過程中最后漂洗水電導(dǎo)率要求列于表1。
表2給出了測量溫度為25《時,部分溶解物的質(zhì)量濃度和電導(dǎo)率的關(guān)系。
稀釋率(稀釋比例)一般漂洗稀釋比按不同需要，約于1 000至20 000倍之間。舉例，以10 000 倍稀釋比計，采用一個水洗槽,二個水洗槽，三個水洗槽的用水比較，有如下粗略估計：只用一個水槽清洗,該水槽將原物質(zhì)的質(zhì)量濃度稀釋至1/10 000， 若用2個水槽清洗，只需將原物質(zhì)的質(zhì)量濃度稀釋至1/100即可，若用3個水槽清洗，每個水洗槽只需將原物質(zhì)的質(zhì)量濃度稀釋至1/22即可。
業(yè)界對稀釋比例認識很久，但監(jiān)控方面較為缺乏。一般由技師以個人的經(jīng)驗用手調(diào)校水閥，對各漂洗水含稀釋物多少，沒有監(jiān)控。結(jié)果通常水流量因安全起見，使用水量比真正需要的多得多。
舉例，一般硫酸鎳鍍液含溶解物，包括硫酸鎳、氯化鎳和硼酸等約300 一萬倍的稀釋便是30。
如果自來水的電導(dǎo)率為 1 0 m S ／ m， 那么漂洗水 的電導(dǎo)率約為： o r( 第一個水洗槽) 為1 4 3 4 ． 8 mS ／ m； ( 第二個 水洗槽) 為 7 4 ． 8 m S ／ m； o r ( 第三個水洗槽) 為 1 2 ． 8 m S ／ m。除此粗略計算， 也可用鍍液稀釋至 1 ／ 2 2 ， 1 ／ 4 8 4 ， 1 ／ 1 0 6 4 8 ，用電導(dǎo)儀測量作為標準。 如果現(xiàn)場監(jiān)測與標準不符， 正代表稀釋工序不 完善， 例如， 漂洗時間不足， 攪拌不足等等。 表3給出了部分鍍液質(zhì)量濃度( mg ／ L ) 與電導(dǎo) 率( m S ／ m) 的關(guān)系， 測量 0為2 5℃。
3.安裝監(jiān)控系統(tǒng)的技巧
使用監(jiān)控系統(tǒng)，例如使用3個溢流漂洗水槽系統(tǒng)，一般安裝感應(yīng)器于最后水洗槽。雖然非接觸式的感應(yīng)器改進已可達到電極式感應(yīng)器的精確度，但以最后水洗槽作監(jiān)控點有著漂洗水質(zhì)素差異的問題。換句話說，最后漂洗水槽的質(zhì)素的少許差異， 足可成為第一漂洗水槽或第二漂洗水槽的很大偏離。因此使用最后水洗槽前的水洗槽作監(jiān)控點較為適合。
按生產(chǎn)數(shù)量的差別，來水有別，用水也需相應(yīng)調(diào)整，以免浪費。如用自來水，在不同的季節(jié)更有不同的質(zhì)素。
表 4給出了當(dāng)處理槽溶解物質(zhì)量濃度和帶出溶液量一定時， 自來水流速對三級漂洗水質(zhì)的影響。計算最后漂洗水的比較有如下的推算： ( 假設(shè) 質(zhì)量濃度為 1 m g ／ L的溶液與電導(dǎo)率為 0． 1 mS ／ m 相一致 ) 。
自來水進水流速為 1 2 . 6 L / r ai n ， 只是 4 0—5 OI V mi n 進水量的2 5 % ～ 3 1 %， 節(jié)省用水 6 9 % ～7 5 %。換句話說 ， 如果水質(zhì) 電導(dǎo)率為 2 0 m S / m時 ， 生產(chǎn) 的產(chǎn)品是合格的， 那么電導(dǎo)率為 5 . 3 mS / m時如無相應(yīng)的調(diào)教， 用水量已有 6 0 % ～ 7 0 %之差。
實地經(jīng)驗， 某一電路板廠于2 0 1 0年 9月份 自來水電導(dǎo)率為 1 4 mS / m， 但在 2 0 1 0年 1 1月份 自來水的導(dǎo)電率為 5 . 4 m S / m。如以電導(dǎo)率為0 . 1 m S / m的溶液對應(yīng)于質(zhì)量濃度為 1 m g ／ L計算， 按兩個漂洗水槽計， 如沒有安裝 監(jiān)控設(shè)備， 粗略估計用于漂洗水量超出4 1 ％。
4總結(jié)
在電鍍工藝過程中，監(jiān)控漂洗用水，可節(jié)水、降耗、減廢和增效,是清潔生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。不需定時維護，非接觸式的監(jiān)控系統(tǒng)，配合適當(dāng)?shù)谋O(jiān)控取樣點，可大大節(jié)省用水，為表面處理廠家的優(yōu)良伙伴。設(shè)備的成本可于短時間內(nèi)收回。
