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電鍍廢氣處理綜述

2021-08-19 10:41:01

電鍍生產過程中會產生各種廢氣,包括鉻酸霧廢氣、氰化物廢氣、氟化物廢氣、硫酸霧廢氣、氯化氫廢氣、氮氧化物廢氣和堿性廢氣。其中,酸洗除銹和堿洗除油會產生大量的酸堿廢氣。鍍鉻、鉻酸陽極氧化和陽極氧化、磷化灌裝工藝產生大量的鉻酸霧廢氣;氰化電鍍工藝產生氰化廢氣?;瘜W去除涂料不良時產生的酸性或堿性廢氣。

電鍍廢氣對環境和人類健康造成極大威脅,有必要及時處理。從末端控制和處理的角度來看,各種廢氣污染物的控制一般是基于廢氣污染物數量的控制和凈化處理設施的采用。

1.控制排放污染物的數量

在一些工藝槽溶液中加入表面活性劑,利用表面活性劑的發泡性能抑制酸霧和其他污染物的含量。還可在溶液表面加一層塑料空心球,防止酸霧逸出。

1.1酸洗霧的抑制作用

鋼鐵零件的酸洗一般采用鹽酸和硫酸,銅零件的酸洗多采用硝酸和硫酸的混合酸洗。對于酸洗產生的酸霧,可在浴液表面加一層塑料空心球,在不影響操作的情況下,防止酸霧逸出。

硫酸浴加熱,由于高粘度和溫度的解決方案,添加少量的十二烷基硫酸鈉,使用在酸洗過程中產生的氫及其攪拌,可以產生一個更厚的泡沫表面的解決方案,以便更好地發揮抑制酸霧的效果。

在室溫下,用鹽酸退鋅、退鎘電鍍時,由于氣泡較多,攪拌強烈,所以加入少量十二烷基硫酸鈉也能起到較好的防酸霧作用。

銅零件在混酸酸洗或銅鎳背處理過程中,會產生大量的氮氧化物。這時,在溶液中加入少量尿素,起到化學抑制作用。

1.2對鉻酸霧的抑制作用

鍍鉻電流效率低,在生產過程中產生大量的氫和氧。由于鍍液的表面張力大,氫泡和氧泡在逃逸時會產生大量的能量。當液位斷裂時,液膜被劇烈撕裂,并分散成非常細的霧飛濺到大氣中。鍍鉻液在加熱過程中會產生溶液蒸發,產生大量的鉻酸,形成鉻酸霧。對鉻酸霧的抑制通常是在罐內液體表面用一層耐鉻酸聚乙烯或PVC中空塑料球,來抑制鉻酸霧。這種方法對于硬鍍鉻比較有效,對于頻槽裝飾鍍鉻效果不好。

2. 電鍍工藝廢氣凈化

根據污染物的性質,凈化處理設備可分為三類,即鉻酸霧凈化處理設備、含氰廢氣凈化處理設備和酸性廢氣凈化處理設備。

2.1鉻酸霧凈化處理裝置

鉻酸具有比較顯著、揮發性較低、易于凝結的特點,一般采用網式凈化器來凈化鉻酸霧,凈化器由8 ~ 12層用金剛石網厚0.5 mm的硬質PVC塑料板縱橫瓦構成。

當鉻酸滴收集與排氣罩的坦克和進入排氣管到達濾網網格的凈化器,凈化器盒子的橫截面積比管道的截面積大,氣流速度降低。在重力作用下,因碰撞而改變的鉻酸液滴不能繼續向前移動,與氣流分離。殘留鉻酸廢氣通過網柵時,分散通過許多狹窄彎曲的通道,增加了相互碰撞和膨脹的機會。此時,在吸附和重力作用下,微小的鉻霧滴附著在網格表面,不斷凝聚成長為液滴,最終從網格上脫落。分離出的鉻酸沿排水管流入收集槽,作為危險廢物儲存,由合格單位處置。凈化氣體由風機達標排放,凈化裝置如圖1所示。

2.2含氰廢氣凈化處理裝置

氰化物鍍液中的化學物質加入鍍液后形成復合溶液。例如,氰化鍍液中的溶液含有Na2ZnO2和Na2Zn (CN) 4,它們在電解液中分解為Zn2+和CN-。在電鍍過程中,Zn2+被陰極吸引,工件被鍍在放電面上。在空氣中有二氧化碳的情況下,鍍液中的反應如下:

2 nacn + H2O + CO2 - Na2CO3 + 2 HCN寫

氰化氫是一種劇毒物質,不僅對環境有影響,而且對操作者的健康也構成威脅。

目前含氰廢氣的吸收一般采用濕法,吸收液為NaOH和NaClO溶液(凈化廠建議見圖2)。反應原理如下:

CN - + ClO - > CNO - + Cl -。

廢氣通過箱體側面的吸風罩收集進入廢氣凈化器。它與設置在凈化器中的噴霧液充分反應。凈化后的氣體通過風機排至標準。噴劑的酸堿值應保持在10以上。在噴霧循環過程中,每天監測酸堿值,并定期提供新的噴霧。失敗的噴淋應排入氰化廢水管道,送污水處理站進行進一步處理。

2.3其他酸性廢氣凈化裝置

酸性廢氣的凈化處理常用液體吸附法和干燥吸附法。液體吸收法采用噴霧吸附,處理率可達90%。但該方法產生的污水具有二次污染,廢水仍需進一步處理和專人操作。與液體吸附法相比,干燥吸附法目前在企業中應用更為廣泛。該裝置新開發的吸附材料對硫酸霧、氯化氫、氮氧化物、氫氟酸等廢氣具有很好的凈化效果,也可凈化混合酸廢氣。吸附劑對廢氣的凈化是一種多功能的綜合作用,除了物理吸附、化學吸附、顆粒吸附、催化作用等。吸附劑的主要成分為堿性鈣氧化物、硅氧化物、氧化鋁和活性炭(凈化裝置見圖3)。

凈化裝置用干吸附劑吸附床吸附酸性廢氣,酸霧被吸附劑吸附,發生化學反應。酸性氣體轉化為鈣鹽,而堿性氣體最終轉化為氮氣。凈化后的氣體通過風扇排出。酸性吸附劑在酸吸收前呈弱堿性,飽和吸附后形成的無害鈣鹽固定在吸附劑結構中,不需要再生。廢吸附劑飽和吸附后的pH值和游離氟離子經國家環保監測中心檢測,對環境無二次污染。

電鍍行業是國民經濟中重要的加工業,但也是污染嚴重的行業。各級環保部門加大環保監管力度,地方排放標準越來越嚴格,處罰力度不斷加大,許多中小電鍍企業被關停。面對歷史上大的環境壓力,剩余的電鍍企業必須提高環保意識,積極加大環保投入,及時運用新技術,有效處理電鍍廢氣,達到排放標準。


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