1.电镀废气概述
电镀企业在生产过程中,会产生废水、废气、废渣,俗称“工业三废”。三废治理一直是环保排查工作的重中之重,相比于废水、废渣等固体废弃物的治理,电镀废气治理难度更大,问题也更多。本文从电镀工艺设计的角度,列举电镀废气治理的技术难题,并提出相应的解决方案仅供参考。
1.1电镀废气危害
根据《电镀污染物排放标准)GB21900-2008,电镀废气的种类主要有氯化氢、铬酸雾、硫酸雾、氮氧化物、以及氟化物。此外,还有一些含粉尘气体、有机废气、碱性气体。电镀废气对环境、人体等的危害极大,而电镀废气的危害性分析也正是电镀废气治理的前提和基础。电镀废气对人体的危害,主要表现在对人体呼吸道、眼睛、皮肤的危害,有些电镀废气无色无味,对呼吸道产生长期慢性的伤害,经过逐渐积累,含量超过限度,会导致、支气管、肺癌、肝癌等疾病。而电镀工艺排放的氯化氢、酸碱雾等会对人体眼睛和皮肤产生刺激作用,会出现红眼病、皮炎等症状。电镀废气对植物和建筑物也有危害,电镀工艺所排放的二氧化硫、氮氧化物,在空气中对植物的生长有危害作用,甚至杀死植物。如果再形成酸雨,还会对建筑物产生腐蚀、锈油等。此外,电镀废气对电镀产品也有危害,如电痕车间中,酸碱雾、粉尘等太多,会对电痕设备及电镀材料的纯度等产生不同程度的影响。
2.电镀废气综合治理技术
根据在《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)规定,对电镀钩工艺及设施必须安装局部气体收集系统,并进行集中净化治理,才能统一由排气筒排放到大气中。由此可以将电镀废气通过三种方式进行治理,分别为源头减少电镀废气、安装排风系统、安装电镀废气净化设备。
2.1源头减少电镀废气
通过改变电镀工业生产的工艺流程,或采用无毒材料,使电镀生产过程中,达到有毒有害废气零排放的目的。在电镀过程中,对镀件清洗时,采用碱洗除油、酸洗除锈,要在清洗溶液中分别添加酸雾、碱雾抑制剂,可以有效减少酸雾、碱雾的排放。
对铬雾的抑制,可以采用低温设备或低温工艺流程,同时在镀络溶液中加入少售的全氟烷基醚磺酸盐,并注意全氟院醚磺酸盐配置方法和配比,可以有效抑制铬雾的产生。此外,还可以在镀铭槽表面,覆盖一层聚乙烯、聚氯乙烯材质的空心小球,也能有效抑制铬雾释放。
对氮氧化物的抑制,抑制电镀工艺中氮氧化物的排放,可以采用不加硝酸的电镀工艺流程,如铝件电镀时,采用硫酸和磷酸,再加入少量的添加剂,即可对铝件进行抛光。另一方面,利用化学氧化法和化学还原法,将亚硝酸氧化成硝酸,或者将氮氧化物气体还原成无毒的惰性气体。
2.2安装排风系统及净化系统
考虑电镀废气的治理,可以通过安装排风系统,将被污染的废气输送到气体净化系统,以达到将有毒有害气体去除的目的。由此可见,安装排风系统和净化系统,是一个统一的整体。
根据电镀废气排放特点、工厂车间生产条件限制以及有害废气排放方式,采用不同的排风系统。如在车间中,一般是因为嗷源不固定,排放点多等因素,采用局部排风方式。将这些局部排风方式的气体进行监测,如果达到排放标准,可以直接排放至大气中,如果高于排放标准,则需要将废气通入净化系统,在有害废弃排放的点,直接将废气收集,经过通风系统排放到室外。为了保证车间空气压力平衡,还需要进行机械通风,保持室内空气质量符合标准。
酸性废气的净化,主要是将酸性废气用三级碱液喷淋,再由烟囱排放。用该方法吸收酸性废气时,在真空抽气栗上安装密闭罩,将车间内气体排放,进入装有填料的喷淋塔。该工艺去除酸性废气的效率可达90%以上。
3.电镀废气治理技术难题及解决对策
电镀废气治理必须要综合考虑,统筹处理,才能达到去除的效果。但是由于电镀行业高污染、高耗能等特点,废气种类多且处理方式各不相同,电镀废气收集不完全,因此电镀废气治理中有亟需解决的问题。
根据目前电镀废气治理技术存在的问题,提出相应的对策。
第一,可以将车间内的点收集改为点收集与面收集相结合的方式,即对重点污染物排放处设置存污染废气收集装置,对整个车间还设置面收集,保证车间空气中的污染物浓度没有超过限值。
第二,可以综合酸碱性废气、铬雾、、氮氧化物等喷淋液的特点,制备出一种能同时吸收所有废气的吸收液,或研究一套综合吸收的工艺流程,保证电镀生产中所有废气都被吸收净化。
第三,第三,源头控制,优化电镀设计工艺流程,减少污染物的排放,并加紧对电镀污染物进行分析和研究,制定有针对性的废气治理技术难题解决方案。
某电镀厂专业来料五金加工及金属表面加工生产公司,生产类型以电镀为主。在生产的过程中会产生大量的有害废气,要做废气处理工程前必须要了解这些电镀废气的主要成分,其实我们知道电镀生产工序较多,主要有除油、粗化、活化、镀金、碱性镀铜、镀镍、镀锡等。电镀生产过程中会有大量的酸碱废气排出,浓度大、味道重。主要有以下二大类:第一类是碱性气体,主要来自于碱性除油等工序,成分主要是NaOH气体等;第二类为含体,主要来源于碱铜缸的碱性含氰镀铜,成分主要有,等。这些气体如果不经过处理直接排放的话,会对周围环境及居民身体健康造成重大伤害。该厂房一层车间有镀金镀镍流水线4条,主要产生含氰废气;二层车间镀金、镀镍、镀锡连续镀流水线各2条,主要产生含氰废气及碱性气体;滚镀车间流水线2条,主要产生含体。
处理工艺的选择
电镀废气处理的方法很多,其中以湿式洗涤法为应用最广泛,效果也最稳定。
(1)湿式洗涤技术的原理
洗涤法中,微观吸收原理如下:
①由于洗涤装置中形成的大量水雾和水膜与吸入的气体接触,污染物颗粒撞击在液滴表面而粘附在其上,增大了粒子体积,从而能有效地从气流中分离出来。同时废气中所含的酸性气体也在与水相的充分接触中溶解在水中与碱性水雾结合形成中性盐被分离出来。
②气流在系统中增湿,污染物相互凝聚能力加强。
③气流的湍流流动使污染的扩散作用加强,易被液体粘附。
④洗涤污染物之后的水是循环使用的,在循环过程中,必须加以适量的沉淀剂,并对产生的沉淀进行分离,不要使过多的沉淀物反复加入循环,以免产生堵塞。
(2)各湿式洗涤技术的对比
常用的洗涤吸收技术又可分为:旋流板技术、气泡雾化技术、填料塔技术、文丘里技术等。
洗涤方式其性能及净化效率如下表
洗涤方式的性能及效率
从图中数据可看出第二种洗涤方式的处理率较低,必须与其它处理方式结合使用,第三种和第四种洗涤方式的处理率高,但所需的动力也,处理小风量的废气才经济,用来处理大风量的工程动力部分投资过大。根据本工程实际情况,单套处理系统风量在25000~38000m3/h左右,属于稍大风量,本工程拟采用性价比高的第一种技术---喷雾填料吸收塔。
吸收液的选择
(1)碱性废气和含氰废气:采用硫酸亚铁溶液吸收。采用硫酸亚铁水溶液作为吸收液时,PH保持在弱酸状态,可以使净化效率达到90%以上。故将含氰废气与NaOH废气一并处理。