2012年第12期(总第87期) ENERGY AND ENERGY CONSERVATION 钰;夏.兰; 铤 2012年12月 零苄Ij特耩 电镀盐酸酸雾及含盐酸废气治理 郑 永 廷 (山西省环境评价与咨询协会,山西太原030024) 摘要: 电镀是1种应用广泛的机加工工艺。分析了电镀过程中产生的盐酸酸雾及含盐酸废气的来源及危害,并着重 给出了治理方法。 关键词: 电镀;盐酸酸雾;治理方法 中图分类号:TX701 文献标识码:A 文章编号:2095—0802一(2Ol 2)12—0001—02 Management of Electroplating Hydrochloric Acid Mist and Hydrochloric Acid Exhaust ZHENG Yong—.ting (Shanxi Environmental Assessment and Consulting Association,Taiyuan 030024,Shanxi,China) Abstract:Electroplating is a widely used as a way of machining process.The sources and hazards of the hydrochloric acid mist and the hydrochloric acid emissions generated from the electroplating process are analyzed,and the treatment methods are also discussed emphatically in this paper. Key words:electroplating;hydrochloric acid mist;treatment methods 0引言 电镀是利用电化学方法对金属或非金属件零件表 面进行沉积均匀、致密、结合良好以及性能特殊的金 属层或合金层的一种通用性强、应用广泛的机械加工 工艺。其工艺包括镀前预处理(除油、去锈)、镀上 金属层和镀后处理(纯化、去氢)等。 电镀已成为当今全球3大污染工业之一,随着科 学技术的发展电镀工业的规模亦发展,其排放的污染 物也越来越多。目前,绝大多数电镀分散在各有关企 业,例如:自行车厂、家具厂、汽车厂等等,都附设 有电镀车间,实为厂多面广,较为分散,大多数直接 排放,给环境造成严重污染_l_。电镀行业在现代工业 中有着重要作用,但是,电镀过程由于使用了大量强 酸、碱、重金属溶液,甚至包括镉、氰化物和铬酐等 有毒有害化学品,在生产过程中会释放有害环境和人 体健康的废气、废水和废渣,因而电镀行业也成为重 污染性工业行业之一,传统的末端治理不能有效地根 除污染,也给企业带来了沉重的经济压力囱。 从环境保护角度分析,电镀的整个过程均有污染 物产生。包括大气污染物(含酸雾及含氯废气、铬雾 废气、磨光与抛光粉尘废气)、电镀废水(漂洗废水、 收稿日期:2012—11-14 纯化废水、镀件酸洗废水、冲洗地坪和极板废水以及 操作过程中“跑、冒、滴、漏”等废水)、固体废物 (电镀污泥、废水治理污泥)以及机械装置和风机的 噪声。从循环经济方面分析“电镀盐酸酸雾及含盐酸 气体的治理”。 1 电镀工艺含盐酸酸雾及含盐酸废气来源 为保证镀层与基体的牢固结合,镀前除锈预处理 就是有效的保证措施。除锈的方法目前有机械法、化 学法和电化学业法3种。对一般金属基品多用 “化学法中的酸浸蚀除锈法”。常用的酸浸蚀剂有HC1、 H2SO 、HNO3、H,PO4、CrO3和HF 6种。其中以盐类 酸为最好:有较强的溶解能力、不易发生过腐蚀和严 重氢脆、浸蚀的表面残渣较少,除臭质量较高。所以 应用最广。 盐酸是HC1的水溶液,呈无色透明液体状态,一 般因含水杂质而呈黄色。HC1易溶于水,在标准状况 下,l L水能溶解422 mL HC1,但随着温度的升高 可析出有刺激性气味,在空气中生成盐酸雾。盐酸是 种强酸、能与许多金属作用,环保相关标准列入受 控污染物。 除锈工序一般在特定的酸槽中进行。采用盐酸除去 黑色金属的氧化膜——铁锈。氧化膜由下列3层构成: 最外层为Fe:O,,中间层是Fe,O ,最内层是FeO。这3 层除锈膜在酸池槽中与盐酸进行化学反应,生成FeC1 、 H O、H:和因温度升高从酸洗槽中挥发出氯化氢气体; 作者简介:郑永廷,1975年生,男,山西石楼人,1999年毕业 于山西大学环境监测与信息管理,工程师。 1· 2012年第12期 钰;夏-蓦; 钍 2012年12月 氯化氢气体出液面后与空中水分溶解生成白色酸雾。 从以上分析可以看出盐酸酸雾和含盐酸废气的产 污环节为酸洗槽。 2盐酸雾及含盐酸废气的危害 镀件预处理工序排出的含水盐酸酸雾和含盐酸废 气若不进行处理直接排入环境,对人体和大气环境均 造成严重危害。 目前国家相关法规已将HC1列入有毒气体类别, 并出台了一系列控制标准,如 险化学品重大危险 源辨识》 (GB18218)、《工业场所有害因素职业接触 限值》(GBZ2—2007)、 《职业性接触毒物危害程度 分级》 (GBZ 230—2010)、 《工业企业设计卫生标 准》 (耵36—79)等对HC1均有严格的规定和控气。 在工业中对HC1的排放也有明确的规定,如《电镀污 染物排放标准》(GB21900—2008)、《大气污染物综 合排放标 (GB16297—1996)等。 HC1气体对人体健康危害情况如下:HC1对眼和 呼吸道粘膜有强烈的刺激作用。急性中毒:出现头 痛、头昏、恶心、眼痛、咳嗽、痰中带血、声音嘶 哑、呼吸困难、胸闷、胸痛等。重者发生肺炎、肺水 肿、肺不张。眼角膜可见溃疡或混浊。皮肤直接接触 可出现大量粟粒样红色小丘疹而呈潮红痛热。慢性影 响:长期较高浓度接触,可引起慢性支气管炎、胃肠 功能障碍及牙齿酸蚀症。HC1局部作用引起的症状有 结膜炎、角膜坏死、损伤皮肤和粘膜,导致具有剧烈 疼痛感的烧伤。吸入后引起鼻炎、鼻中隔穿孑L、牙糜 烂、喉炎、支气管炎、肺炎、导致头痛和心悸、有窒 息感。咽下时,会刺激口腔、喉、食管及胃,引起流 涎、恶心、呕吐、肠穿孔、寒战及发热、不安、休 克、肾炎。长期接触低浓度氯化氢可使皮肤干燥并变 土色,也可引起咳嗽、头痛、失眠、呼吸困难、心悸 亢进、胃剧痛等情况。而慢性中毒者的最明显症状是 牙齿表面变得粗糙、特别是门牙产生斑点。 3 电镀盐酸雾及含盐酸废气治理 目前电镀盐酸雾及含HC1废气治理方法全部采用 化学法。根据选用的吸收剂种类和装置不同分以下几 种。a)以水为吸收剂的水吸收法,(a)喷淋式水吸 收工艺,(b)喷淋填料水吸收工艺2种;b)以碱液 为吸收剂的碱液吸收法,(a)喷淋式碱液吸收工艺, (b)喷淋填料碱液吸收工艺。 根据首次发布的GB21900—2008《电镀污染物排放 标 对“大气污染物排放限值”的“HC1”参数规定。 结合其废气的化学物理特l生、环境安全和循环经济等客 观情况。应采用“以水为吸收剂的盐酸酸雾和氯化氢填 料二级吸收工艺”,简称水吸收二级填料塔工艺。 2· 3.1水吸收二级填料塔工艺流程 水吸收二级填料工艺(简称水二吸收填料工艺) 见图l: 图1 水吸收二级填料塔工艺流程图 工艺简述: 由酸洗槽产生的含酸雾酸性废气,经集气罩、风 管进入除酸雾器圆,除酸雾器内装有PVC材质的丝状 物,其去除率达90%,收集的酸雾经自然冷却形成盐 酸的排入盐酸收集槽。含酸废气由塔底进入以玻璃钢 为材质,内装陶瓷波纹填料的吸收塔翻,在吸收塔中 与上部喷淋水溶液逆向接触被吸收排入塔底,经耐酸 循环泵,循环吸收,吸收率达95%以上,其HC1含量 达25%时排入盐酸收集槽,以原料返回使用。处理后 的废气经挡水板液气分离后达标气体排人环境。 3.2治理效果分析 根据收集的类比调查资料,采用单级的吸收塔, 其吸收效率为90%左右,HC1的排放浓度可满足《大 气污染物综合排放标准》(GB16297—1996)表2中 100 mg/m 的标准限值要求。 4结语 目前,电镀行业作为重污染性工业行业之一,其 环境污染问题应引起人们的高度重视,采取切实有效 的污染治理措施,选择低污染、少污染的工艺技术, 将成为解决电镀行业环境污染问题的根本出路。 参考文献: [1]马小隆,刘晓东,周广柱.电镀废水处理存在的问题及解决 方案[J].山东科技大学学报(自然科学版),2005,24(1): 107一l11. [2] 朱龙基吨镀清洁生产研究[D].济南:山东大学,2007. [3]冯绍彬.电镀清洁生产工艺[M].北京:化学工业出版社, 2005. (责任编辑:刘倩倩)