浅谈电镀废气的治理

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浅谈电镀废气的治理
电镀是国民经济中一个规模虽小但必不可少的基础工艺行业,也是一个污染严重的行业。电镀产生的废气、废水和废渣严重影响人们的生活和健康。近年来,东南沿海和经济发达的内陆地区的电镀厂和电镀点数量不断增加,电镀加工范围不断扩大。毫无疑问,电镀。三废。产量也在增加,电镀厂的环境污染也在加剧。由于在电镀生产过程中需要使用大量的酸、碱等有害和有腐蚀性的原料,为了保证镀层的结构和性能,有些工序必须在较高的温度下进行,因此生产环境中经常充满大量的酸雾、碱雾和水蒸气,其中混有各种有害成分,这对操作人员的安全和健康构成很大威胁,并导致空气污染[1]。在国民经济建设中,没有电镀就不可能发展,但没有环境电镀就更不可能发展。因此,电镀厂已成为工业转型和环境保护的重点。如何合理有效地控制电镀生产过程中产生的有害气体是目前电镀清洁生产的重要课题之一。目前,电镀车间有害气体造成的污染问题一般由局部废气控制[2-5]。在分析电镀有害气体产生特点的基础上,提出了抑制、控制和净化电镀废气的具体措施。
1 & middot电镀废气的类型和危害
电镀有很多种,包括镀锌、镀铜、镀镍和镀铬,以及广泛使用的镀锌和镀铬。镍、锌& ndash钴、锌&ndash。铁合金电镀,铜和锡;锌、铜&ndash。锡、铜和锡。锌&ndash。锡仿金电镀,镍& ndash锌、镍&ndash。锡黑色电镀,以及镀金、镀银、镀锡,甚至少量稀有贵金属如钌、铑、钯和铟电镀,以满足一些信息技术和电子行业的特殊需要。同时,还有表面处理,如金属氧化、磷化和钝化。
这些工艺溶液配方中的各种添加剂和络合物令人眼花缭乱。此外,仍有少数镀种无法在短期内消除氰化物,因此含氰电镀在某些特殊产品的电镀中仍然存在(过渡)。特别是在电镀和退镀前的表面处理过程中,酸和碱用量的增加,将不可避免地产生大量的废气。其中主要是一些金属粉尘,酸和碱废气,有机废气,铬酸雾和各种各样的废气由加热电镀液释放出来,包括氨废气,氰废气等。表1显示了电镀废气的类型、性质和危害。
这些废气表达式的危害性如下:
(1)对人体呼吸道(鼻腔、咽喉、气管、支气管和肺泡)的危害,尤其是无色无味的有害气体对人体呼吸道的长期无声和慢性损害最为可怕。许多毒物可以在人体血液、骨骼和各种器官中富集,富集过程是渐进的,甚至是漫长的。人体内积累的毒素一旦超过人体自身的耐受限度,人体的免疫功能就会下降,某些器官也会发生变化。对小部分人来说,人们将患有慢性支气管炎、支气管哮喘和肺气肿。总的来说,人们将会遭受肺癌、肝癌和一些无法形容的疾病和奇怪的疾病。
(2)对人眼和皮肤的伤害。一些废气(如从盐酸、硝酸和氨气中挥发的废气)具有高度刺激性,可导致红眼。然而,铬酸雾会引起皮炎,甚至导致局部皮肤溃疡(也称为慢性溃疡)和坏死,并导致鼻中隔穿孔。
(3)对厂区内的树木和花卉有害,尤其是二氧化硫和氟化氢气体。
(4)对公园内建筑物和设施的危害。酸和碱废气会导致建筑墙体和部分设施的腐蚀和生锈,其中电镀前处理车间的天花板和周围墙体腐蚀最严重。
(5)对产品质量的危害。只要电镀车间空气中有大量浮尘,酸碱雾大,就会对设备性能和电镀液(被污染)产生不利影响,从而影响产品质量。
因此,在电镀工业园区,废气的危害是多方面的,也是潜在的,必须高度重视和认真对待。
2 & middot电镀废气的处理
废气电镀成分复杂,对人体危害极大。必须采取有效措施进行处理,使废气达标排放。电镀废气排放浓度限值见表2。污染物排放监测位置为车间或生产设施的排气筒。排气口的高度不得小于15m,排放含氰化氢气体的排气口的高度不得小于25m。通风口的高度应比周围200米半经度范围内的建筑物高出5米以上。对于达不到此高度的排气管,排放含量应为排放限值的50%,并应严格执行。
2.1从源头减少废气的生成
改进生产工艺或采取有效措施实现电镀生产中废气的零排放或减少废气的排放是控制电镀中废气的有效途径。如高温至中温,中温至常温,使用表面活性剂除油,加强管理,防止废气跑、冒、漏都属于电镀清洁生产范畴,可减少废气的产生。
(1)在电镀前碱洗除油、酸洗除锈或除垢的过程中,可分别向溶液中加入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。同时,可以在每个电镀槽的槽口两侧增加一个窄而可移动的挡风板,以覆盖阳极钩、阳极板和加热器,使槽面干净整洁,并由于可见槽液面积的减少,进一步增强槽边的排气效果。
,从而减少废气对车间环境的污染。
(2)当去除钢零件上的氧化皮时,喷丸处理工艺可以用来代替部分化学酸洗或无酸酸洗工艺,这可以大大减少酸废气在源头的产生[7]。
(3)对于铜零件,当用混合酸(硫酸加硝酸)清洗或用硝酸汽提时,添加少量尿素可抑制和减少氮氧化物的产生[8]。不建议单独用硝酸进行酸洗和剥离。
对于铜和铜合金,以下清洗工艺可用于化学抛光:硫酸30-45毫升/升,过氧化氢200-350毫升/升,尿素2-3克/升,聚乙二醇0.05-1.00克/升,氯化铁1-2克/升,温度20-40℃;c,时间30 ~ 80秒。
镍-铜镀层可以通过使用特殊的非硝酸和非氰化物商业剥离粉来去除。
(4)铝零件常用的三羧酸(磷酸、硫酸、硝酸)化学抛光可改为不含硝酸的新配方。例如,无黄烟化学抛光工艺的AP-1铝部件:工业纯磷酸(密度1.7克/立方厘米)800毫升/升,工业纯硫酸(密度1.84克/立方厘米)200毫升/升,WXP(黄岩荧光化工厂)2克/升;95 ~ 120 °;c .在气缸新配备时添加3g/L铝[9]可以完全消除氮氧化物的产生。
(5)在镀铬液中加入少量的F-53(全氟烷基醚磺酸盐)可以抑制铬酸雾的产生。如果聚乙烯或聚氯乙烯空心塑料球浮在镀铬槽的液面上,抑雾效果会更好。
总之,有许多方法可以减少电镀废气的清洁生产。
2.2安装通风系统和废气净化设备
2.2.1通风系统的选择
根据通风要求,一般分为局部通风和整体通风。局部排气方法包括槽侧排气、顶部排气、排气框架排气和封闭房间排气[10]。
由于生产条件限制、有害物质来源不稳定等原因,不能采用局部通风,或局部排风后室内有害物质浓度仍超过卫生标准,应采用综合通风。根据实际工艺,有害物质在有害物质分布点直接收集,净化后排放到室外,分为进气口和排气口。为了保持一定的室内压力,通常采用机械通风。
电镀厂一般面积大,属于同一生产过程。工作人员分布在整个房间。为了保持室内一定的负压,应采用充分通风的机械送风。污染源都是一些电镀槽,在工作过程中污染物会直接从电镀槽中释放出来。因此,只需先对每个电镀槽进行局部排气,然后按规定进行质量处理,达标后向外排放。槽侧排气罩可分为单面和双面两种类型,槽宽(B)& le;当700毫米时,需要单侧通风,B&燃气轮机;700毫米时,应采用双向排气,B&燃气轮机;1200毫米应采用吹吸式排气罩。排气罩可以是平的、狭缝的和倒置的。大多数电镀厂使用条状狭缝排气罩。排气罩截面高度(高)& ge250毫米被称为高截面,高和低;250毫米被称为低横截面。
2.2.2储罐废气量的估算
槽的排气容积取决于暴露区域的大小和生产现场的要求。热水箱和无电碱水箱的风量可以较小;氰化物槽、酸性铜槽和镀铬槽的空气量较大;带电碱罐较大;硝酸槽、粗化槽、混酸槽和热盐酸槽最大。每平方米液位的气体逸出率分为15、20、25、30和50m3/min档[11]。抽气速度应大于气体从罐中逸出的速度,以促进废气有序进入抽气罩。
为了均匀排风,降低通风系统的阻力,风道的弯头和三通应沿气流方向设计。为了调节合理的风量,风道也可以用作风门。
2.2.3废气净化处理2.2.3.1酸度废气净化
酸废气的净化过程为:酸性气体-三级碱液喷淋-烟囱排放。
(1)硫酸雾的中和:一般可用质量分数为10%,酸碱度> 0;10%碳酸钠(Na2CO3)碱性溶液中和硫酸雾。
(2)盐酸雾的中和处理:中和处理可用低浓度碱液(氢氧化钠)进行。通常使用2%~5%(质量分数)的氢氧化钠溶液作为吸收剂。
(3)氢氟酸雾的中和:可将5%碳酸钠和3%氢氧化钠溶液混合进行中和。
根据吸收剂的种类和选用的设备,电镀酸度废气的处理方法有喷淋吸水法、喷淋碱液吸收法和喷淋填料碱液吸收法。一般流程如图1所示。
酸性废气用吸收法处理。真空泵的上部设有封闭盖,封闭盖的上部设有出气口,使室内产生的废气排出,保持室内一定的负压,排出的废气进入填料喷雾吸收塔。
吸收塔上部喷淋碱性吸收液,有害气体从塔体下部进入,与喷淋液逆向流动,废气被风机压入净化塔内的均压室,经过非恒速迂回双向喷淋处理,进入净化塔内的圆筒处理器,废气通过由填料组成的填料层,经过双向喷淋处理, 从而使气体和液体充分接触发生吸收反应,达到高效净化的目的。 经过处理的废气被脱水器脱水,然后排放到大气中。净化后的废气达到排放标准。
吸收了废气的吸收液流入塔底循环碱液罐,由耐腐蚀碱液泵抽出后送回吸收塔,使废气中的有害成分通过反复循环不断被吸收。被去除的废气有害物质经液体去除器处理后,排出气体中的液体被去除后排入大气中进行排放,使有害气体得到净化,达到排放标准的要求。该工艺的净化效率可达90%左右。
2.2.3.2铬雾的净化
镀铬溶液的温度大多在45℃左右,会产生大量的铬酸雾,必须净化后排放。为此,净铬酸盐雾净化器。回收。其工作原理是冷凝,即铬酸雾通过多层塑料网板制成的过滤网时,由于受到阻碍而冷凝成液体,然后冷凝后的液体逐渐流入回收容器。净化器的效率在98%以上。然而,残留的铬酸雾会进一步进入酸雾净化塔。移除。
工艺流程如下:铬雾收集回收二次喷雾处理水液分离烟囱排放。
焦亚硫酸钠法将酸雾中的六价铬还原为三价铬:铬(ⅵ)+硫酸钠-RARR;na2s 工业O粉尘Cr(ⅲ).这个盒子是由聚氯乙烯板制成的。回收机的关键部件是过滤器,它是由硬质聚氯乙烯塑料板交叉和交叉铺设的异形网格。当含有铬酸颗粒的空气进入净化回收器的下箱体和主箱体时,空气流速降低,由于相互碰撞而变大的液滴在重力作用下与空气分离。铬酸盐废气在通过格栅时分散,并通过许多狭窄和弯曲的通道,这增加了碰撞的机会,并使其更容易凝结。在吸收和重力的作用下,微小的铬酸液滴附着在网格的表面,不断凝结并变大,然后从网格上落下。分离出的铬酸沿排液管流入集液罐,净化后的气体从排气筒排出。
2.2.3.3氰化氢废气的净化
氰化物废气可被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。以下是用硫酸亚铁吸收法提纯氰化氢的方法。氰化氢在低阻力的高效离心净化塔中被硫酸亚铁溶液吸收。其反应类似于含有氰化物废水的硫酸亚铁处理,主要反应方程式为:
6HN+3FeSO 4 & middot;7H2O & rarrFe2[Fe(CN)6]+3H2SO4+7H2O .
含0.1%~0.7%(质量分数)硫酸亚铁的水溶液在高效离心净化塔中喷淋吸收,当流速为1.5~1.8m/s,洗涤时间为3~4s时,净化效率可达95%以上。图3是氰化氢废气的高效离心净化塔。
吸收处理工艺为:含氰工艺产生的氰化氢废气由集气罩收集,由离心风机泵入高效离心净化塔,然后将硫酸亚铁吸收剂喷入高效离心净化塔,去除大部分废气中的氰化氢。脱水后,高效离心净化塔中的废液流入循环水池循环使用。
2.2.3.4氮氧化物废气的净化
氮氧化物是一种毒性很大的黄色烟雾。如果不经处理就通过烟囱排放到大气中,会形成引人注目的棕色(红色)黄色烟雾,通常称为黄龙。。在众多的废气中,氮氧化物最难控制,是空气污染的罪魁祸首。21900英镑。2008年氮氧化物排放限值为200毫克/立方米。为了防止氮氧化物的不良后果,车间必须有一个强有力的排气系统和一个可靠的净化系统。
目前,处理氮氧化物气体有三种方法:干法、湿法和干法。由于不同工厂的产品不同,选择适合实际生产的处理工艺方案和净化设备非常重要。一般处理工艺流程为:三级还原吸附-二级还原吸附-活性炭吸附-烟囱排放。
用还原碱溶液吸附法将氮氧化物还原成N2,同时中和挥发的硝酸。
主要反应:10NO粉尘4Na2S = 4NaO工业4NaO粉尘4S+N2和UARR;。
副作用:4 NO粉尘2 na2s = na2s 2 O工业nano 工业nano 粉尘N2 & uarr;。
也可以用8%(质量分数)氢氧化钠和10%(质量分数)硫化钠的混合水溶液作为吸收液,或者用氢氧化钠溶液喷雾混合水溶液进行多级喷雾,然后加入第一级硫化钠水溶液进行喷雾吸收,吸收率在90%以上。温馨提示:必须小心使用硫化钠,不得在没有设备的情况下接触硝酸溶液,以免有毒气体危及生命!
也可以使用10%(质量分数)的弱酸性尿素处理:NO粉尘NO粉尘(NH2)2CO & rarr;2N2 & uarr+二氧化碳和天然气;+2H2O,吸收率高达90%以上,无二次污染,但成本高。
接下来,主要引入两级(两级)湿法废气净化塔来处理氮氧化物气体,设计了一套适用于氮氧化物瞬时爆炸浓度极高、废气量大的开放式操作的通风净化系统装置。主要工艺流程如图4所示。
首先,根据电镀厂的实际情况,必须计算NOx废气的排气量和整个通风管道、吸罩和净化塔的阻力损失,并选择合适的通风机。同时,还应考虑空气体积和压力的附加安全因素。采用强制(离心风机)机械通风,将酸洗槽产生的NOx废气通过捕集排气罩和通风管引至废气净化塔底侧,沿塔上升,吸收液均匀分布在填料层或旋流(斜孔)板中并向下流动。该塔以气液传质双膜理论为机理,气体与液体溶剂充分接触进行化学反应,处于剧烈扰动状态。根据NOx废气成分复杂、浓度高、控制困难的特点,系统设计了两级废气净化(吸收)塔,增加了NOx与吸收液之间的传质过程,有足够的反应时间使NOx废气在液相中扩散,被吸收、溶解和净化。该工艺制备的催化还原剂混合吸收液对高浓度NOx废气具有良好的吸收率,强化了吸收过程,加快了反应速率,提高了吸收效率和净化效果。
2.2.3.5碱性废气的净化
在电镀中,大量的碱性废气通常来自化学脱脂和碱性电镀。为此,碱性废气可以通过碱雾净化塔。进行处理,即在塔中喷洒酸液以中和碱性废气。此外,碱性废气也可以引入到酸雾净化塔。同时用酸废气中和并除去它(含氨废气的处理除外)。含氨的废气只能单独收集和处理。因为含氨的废气和酸废气中的含氯或含氟的废气会发生化学反应,生成白色的氯化铵或氟化铵沉淀,这将很容易导致排气管和净化塔中的填料堵塞,并影响废气的排放,所以只有一个可用于含氨废气的处理;碱雾净化塔。,并选择稀硫酸作为喷淋液,可以使氨废气得到净化。
3 & middot结论
在电镀生产中,不仅要积极采用清洁生产技术,减少污染。三废。的出现,还要注意加强废气治理的管理。事实上,许多电镀厂都有废气处理设备,但设备不能正常工作或根本不用。因此,台风机应安装电表,以确保设备的正常运行,并应采取各种措施,如每日喂食记录,以保持废气处理的监测,并坚持有效的净化和回收,以避免二次污染。

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