電鍍工藝廢氣處理綜述

 

電鍍生產過程中會產生各種工藝廢氣，包括鉻酸霧廢氣、含氰廢氣、含氟廢氣、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***量的酸堿廢氣；鍍鉻、鉻酸陽極氧化、陽極氧化、磷化填充過程中產生***量鉻酸霧廢氣；含氰電鍍過程中產生的含氰廢氣；用化學方法去除不***涂層會產生酸性或堿性廢氣。

 

電鍍廢氣對環境和人體健康構成極***威脅，需要及時處理和處置。從末端控制和處理的角度來看，一般從控制廢氣污染物的逸出量和采用凈化處理設施兩個方面采取措施來控制各種廢氣污染物。

 

1.控制廢氣污染物的排放

 

在一些工藝槽溶液中加入一些表面活性劑，利用表面活性劑的發泡***性來抑制酸霧等污染物的逸出。溶液表面還可以加一層塑料空心球，防止酸霧逸出。

 

1.1酸洗霧的抑制

 

鋼鐵零件的酸洗通常使用鹽酸和硫酸，而銅零件的酸洗***多使用硝酸和硫酸的混合酸。在不影響操作的情況下，可以在浴液表面加一層塑料空心球，防止酸霧逸出。

 

對于加熱的硫酸浴溶液，由于溶液的粘度和溫度較高，加入少量十二烷基硫酸鈉，利用酸洗過程中產生的氫氣及其攪拌作用，可以在溶液表面產生厚厚的泡沫，從而起到更***的抑制酸霧的作用。

 

室溫下用鹽酸去除鋅和鎘，會產生更多的氣泡，攪拌作用強，所以加入少量十二烷基硫酸鈉也能起到更***的抑制酸霧的作用。

 

用混合酸酸洗銅件或從工件上去除銅和鎳時，會產生***量的氮氧化物。此時，向溶液中加入少量尿素可以起到化學抑制作用。

 

1.2鉻酸霧的抑制

 

鍍鉻電流效率低，生產過程中產生***量的氫氣和氧氣。由于鍍液的表面張力很高，氫氣泡和氧氣泡帶著***量的能量逸出。當液面破裂時，液膜被劇烈撕裂，分散成極細的霧狀，飛濺到***氣中。鍍鉻槽液在加熱過程中，溶液會蒸發，帶出***量鉻酸，形成鉻酸霧。鉻酸霧抑制通常是通過在鍍液表面添加一層耐鉻酸聚乙烯或聚氯乙烯中空塑料球來實現的。這種方法用于鍍硬鉻更有效，但對于頻繁進出罐體的裝飾鍍鉻效果不佳。

 

2電鍍工藝廢氣的凈化處理

 

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

 

2.1鉻酸霧凈化處理裝置

 

鉻酸具有比重***、揮發性低、易冷凝的***點。一般用格柵凈化器凈化鉻酸霧。凈化器由8 ~ 12層硬質PVC塑料板組成，菱形網孔，厚度0.5 mm。

 

當鉻酸液滴在到達凈化器中的過濾網之前，隨著箱體側面的排氣罩被收集到排氣管中時，由于凈化器箱體的橫截面積***于風道的橫截面積，氣流速度降低，由于碰撞而發生變化的鉻酸液滴在重力的作用下無法繼續向前移動，與氣流分離。殘留的鉻酸廢氣在通過篩網格柵時被分散并通過許多狹窄彎曲的通道，增加了相互碰撞的機會。這時，在吸附和重力的作用下，細小的鉻液滴附著在網格表面，不斷凝結成為液滴，***后從網格上落下。分離出的鉻酸沿排水管流入集箱，作為危險廢物儲存，由有資質的單位處理。凈化后的氣體通過風機達標排放。

 

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，氰化物鍍鋅浴中的溶液含有Na2ZnO2和Na2SN(CN)4，它們在電解液中離解成Zn2+和CN-2。電鍍時，Zn2+被陰極吸引，工件在放電上電鍍，溶液中的少量CN-隨著鍍液的排出被帶入***氣。在空氣中存在二氧化碳的情況下，電鍍浴中存在以下反應:

 

2NaCN+H2O+CO2→na2co 3+2HCN←

 

氰化氫是一種劇毒物質，不僅對環境有影響，而且對操作人員的人身健康構成威脅。所以要足夠重視，一定要及時妥善處理處置。

 

目前含氰廢氣一般采用濕法吸收，吸收液為NaOH和NaClO溶液(凈化裝置見圖2)。反應原理如下:

 

CN-+ClO-→CNO-+Cl-。

 

廢氣由罐體側面的吸氣罩收集，然后進入排氣扇，再進入廢氣凈化器，與凈化器內的噴淋液充分接觸反應，凈化后的氣體由風機達標排放。噴霧溶液的酸堿度應保持在10以上。噴淋液回收過程中，應每天監測pH值，并定期配制新的噴淋液。失敗的噴淋液應排入含氰廢水管道，送至廢水處理站進一步處理。

 

2.3其他酸性廢氣凈化裝置

 

酸性廢氣凈化處理通常采用液體吸收法和干吸附法。液體吸收法是通過噴霧吸收，處理率可達90%。但是這種方法產生的廢水有二次污染，需要專門人員對廢水進行進一步處理和操作。與液體吸收法相比，干吸附法目前在企業中應用廣泛。某公司新開發的吸附材料對硫酸霧、氯化氫、氮氧化物、氫氟酸等廢氣有很***的凈化效果，還能凈化混酸廢氣。吸附劑是凈化廢氣的多功能綜合作用，除物理吸附外，還包括化學吸附、顆粒吸附、催化等。吸附劑的主要成分是鈣的堿性氧化物、硅的氧化物、鋁的氧化物和活性炭(凈化裝置見圖3)。

 

酸性廢氣通過凈化裝置中的干式吸附劑吸附床，酸霧被吸附劑吸附并發生化學反應，酸性氣體轉化為鈣鹽，堿性氣體***終轉化為氮氣，凈化后的氣體通過風機達標排放。酸性吸附劑在吸附酸之前是弱堿性的，吸附飽和后形成的無害鈣鹽固定在吸附劑結構中，無需再生。吸附飽和后的廢吸附劑的pH值和游離氟離子已經過***家環境監測中心檢測，對環境沒有二次污染。