摘要:本文介绍了电镀生产工艺过程中产生废气污染物的种类以及末端减少污染物排放的基本途径;以及电镀废气的种类和危害性,提出一些减少、治理以及净化电镀废气的具体措施。
引言:
电镀是国民经济中较小却必不可少的基础工艺性行业,同时又是重污染行业,电镀所产生的废气、废水、废渣严重影响人们的生活和健康,须及时处理处置,若此类废气不加以处理,会对周围环境产生严重的影响。因此电镀厂成为行业改造的重点和环保治理的焦点。
一、电镀废气的种类及危害
1.电镀的种类:
电镀的种类很多,除镀锌、镀铜、镀镍、镀铬四大常规镀种外,还有应用比较广泛的锌–镍、锌–钴、锌–铁合金电镀,铜–锌、铜–锡、铜–锌–锡仿金电镀,镍–锌、镍–锡黑色镀层电镀,以及为满足部分 IT 产业、电子行业某些产品的特殊需要而存在的镀金、镀银、镀锡乃至少量的稀贵金属钌、铑、钯、铟电镀等。
2.废气危害性:
(1)对人体呼吸道(鼻腔、咽喉、气管、支气管、肺泡)的危害,尤以无色无味的有害气体对人体呼吸道长期无声无息的慢性伤害最为可怕。许多毒物可在人体的血液、骨骼和各个脏器中富集,富集过程又是渐进的、甚至是漫长的,一旦人体中富集的毒物超过了人体自身的忍耐极限,人的免疫功能就会下降,有些脏器就会发生变异,小则让人患上慢性支气管炎、支气管哮喘和肺气肿,大则让人患上肺癌、肝癌以及一些讲不清道不明的疾病和怪病。
(2)对人体眼睛和皮肤的危害。有些废气(如盐酸、硝酸挥发出的废气和氨气)的刺激性很强,会引发红眼病。而铬酸雾会引发皮炎,甚至让局部皮肤发生溃疡(又称铬疮)而坏死以及导致鼻中隔穿孔。
(3)对厂区树木花草的危害,尤以二氧化硫、氟化氢气体对植物(一般植物)的危害最大。
(4)对园区内建筑物和各种设施的危害。酸、碱废气会导致建筑物墙面和部分设施的腐蚀、锈蚀,电镀前处理车间内的顶棚和四周墙面被腐蚀得最为严重。
(5)对产品质量的危害。只要电镀车间空气中的飘尘多,酸、碱雾大,就会对设备的性能和电镀溶液(被污染)带来不利影响,从而影响产品质量。
二、废气治理设计
1.设计原则
(1)严格执行国家、地方有关环境保护的各项规定,确保各指标达到国家、地方排放标准;
(2)在达到设计要求的前提下,采用成熟的,功能稳定的处理工艺技术,并具有一定的灵活性、可调节性,做到先进、可靠、安全、节能、卫生、综合运行成本低,操作管理方便、投资省的原则。
(3)整套废气处理系统,尽可能占地面积小,投资省和运行费用低。
(4)选用的设备、仪表、配件、材料,均为质量可靠,运行稳定,便于维修。
(5)废气处理系统布置力求做到合理、紧凑、美观,以减少用地面积。
2.设计范围
(1)从电镀生产车间墙外主管道到处理后达标排放止的构筑物、设备、电气等各方面的设计与选型。
(2)厂方负责一次性电源与水源。
3. 排放标准
电镀车间主要工艺废气为酸雾和含氰废气,主要污染因子硫酸雾、盐酸雾、氮氧化物、氰化氢执行《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)表 5中排放标准,由于电镀车间周围 200m 范围存在敏感点高度高于排气筒高度,排放浓度限值严格 50%执行,具体见表下表 1。
表1 《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008) 单位:mg/m3
二、废气污染物逸出量的控制
1.酸洗雾的抑制
钢铁件的酸洗通常采用盐酸和硫酸,铜件的酸洗多采用硝酸与硫酸的混合酸,对于酸洗产生的酸雾,在不影响操作时,可以在槽液表面加入一层塑料空心球起到阻挡酸雾逸出的作用。
对于加温的硫酸槽液,由于溶液的粘度较大且温度较高,加入少量十二烷基硫酸钠,利用酸洗时产生的氢气及其搅拌作用,能在溶液表面产生较厚的泡沫,从而起到较好的抑制酸雾作用。
2.铬酸雾的抑制
镀铬的电流效率低,在生产过程中产生大量氢气和氧气。由于镀液的表面张力大,氢气气泡和氧气气泡逸出时带有大量能量,液面破裂时,把液膜剧烈地撕裂分散成极细的雾飞溅到大气环境中。在镀铬槽液加温过程中,会有溶液蒸发,此时带出大量铬酸,形成铬酸雾。铬酸雾的抑制通常在槽液表面加一层耐铬酸的聚乙烯或聚氯乙烯空心塑料球,起到抑制铬雾的作用。
三、电镀废气的处理
1.从源头减少废气的产生
(1)电镀前处理的碱洗除油、酸洗去锈或去氧化皮过程中,可在溶液中分别添加碱雾抑制剂和酸雾抑制剂,从而大大减少碱雾和酸雾的逸出。
(2)去除钢铁件上的氧化皮时,可采用喷丸工艺取代部分化学酸洗或采用无酸酸洗工艺,这样便可在源头上大大减少酸性废气的产生
(3)对于铜件,用混合酸(硫酸加硝酸)清洗或用硝酸退镀时,可通过加入少量尿素来抑制和削减氮氧化物的产生。不提倡单纯用硝酸酸洗和退镀。
(4)铝件常用的三酸(磷酸、硫酸、硝酸)化学抛光可改为不含硝酸的新配方。
(5)在镀铬槽中加入少量 F-53(全氟烷基醚磺酸盐),就可抑制铬酸雾的产生。若镀铬槽中还有聚乙烯或聚氯乙烯空心塑料球漂浮在液面,则抑雾效果会更好。
2.通排风系统和废气净化设备
(1)通排风系统
根据通风的要求,一般划分为局部通风和全面通风。局部排风方法分为槽侧排风、顶部排风、排风框排风和封闭间排风。
由于生产条件限制、有害物源不固定等原因不能采用局部通风,或者采用局部排风后室内有害物浓度仍超过卫生标准,就应采用全面通风。根据实际工艺在有害物散发点直接把有害物质捕集起来,经过净化处理,排至室外,过程分为进风和排风。为了维持室内一定的压力,一般采用机械通风。
(2)槽子排风量
槽子排风量取决于暴露面积大小和生产现场要求。为了排风均匀,减少通排风系统阻力,风道的拐弯、三通联接要顺气流走向设计。为调节合理的风量,风道中也可以做调节风门。
(3)净化处理
A.酸性废气的净化
酸性废气的净化工艺流程为:酸性气体─三级碱液喷淋─烟囱排放。
B.铬雾的净化
铬雾的净化工艺流程为:铬雾─收集回收─二级喷淋处理─水液分离─烟囱排放
C.氰化氢废气的净化
氰化物废气可用1.5%(质量分数)氢氧化钠和次氯酸钠溶液或硫酸亚铁溶液吸收.
D.氮氧化物废气的净化
氮氧化物废气的净化处理工艺流程为:三级还原吸附─二级还原吸附─活性炭吸附─烟囱排放
E.碱性废气的净化
在电镀中,大量的碱性废气一般来自化学除油以及碱性镀种。为此可让碱性废气通过管道经“碱雾净化塔”进行治理,即在塔内用酸液喷淋将碱性废气中和掉。
结束语
电镀工业是国民经济中重要的加工行业,但也是污染严重的行业,面对史上最大的环保压力,剩下的电镀企业必须提高环保意识,积极增加环保投入,及时采用最新技术,有效处理电镀废气,实现达标排放。
参考文献:
[1]电镀废气治理[J].李焯光. 科技风.2015(14)
[2]工业废气治理技术效率及其影响因素研究[J].张兰兰. 化工管理.2016(15)
[3]电镀废气的抑制与处理[J].尚书定. 电镀与精饰.2009(07)
论文作者:罗媚
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/24
标签:废气论文; 酸洗论文; 排风论文; 硝酸论文; 溶液论文; 抑制论文; 镀铬论文; 《基层建设》2019年第7期论文;