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 電鍍是利用電化學方法對金屬或非金屬件零件表面進行沉積均勻、致密、結合良好以及性能特殊的金屬層或合金層的一種通用性強、應用廣泛的機械加工工藝。其工藝包括鍍前預處理(除油、去銹)、鍍上金屬層和鍍后處理(純化、去氫)等。

電鍍已成為當今全球3大污染工業之一,隨著科學技術的發展電鍍工業的規模亦發展,其排放的污染物也越來越多。目前,絕大多數電鍍分散在各有關企業,例如:自行車廠、家具廠、汽車廠等等,都附設有電鍍車間,實為廠多面廣,較為分散,大多數直接排放,給環境造成嚴重污染_。電鍍行業在現代工業中有著重要作用,但是,電鍍過程由于使用了大量強酸、堿、重金屬溶液,甚至包括鎘、氰化物和鉻酐等有毒有害化學品,在生產過程中會釋放有害環境和人體健康的廢氣、廢水和廢渣,因而電鍍行業也成為重污染性工業行業之一,傳統的末端治理不能有效地根除污染,也給企業帶來了沉重的經濟壓力囪。
從環境保護角度分析,電鍍的整個過程均有污染物產生。包括大氣污染物(含酸霧及含氯廢氣、鉻霧廢氣、磨光與拋光粉塵廢氣)、電鍍廢水(漂洗廢水、純化廢水、鍍件酸洗廢水、沖洗地坪和極板廢水以及操作過程中“跑、冒、滴、漏”等廢水)、固體廢物(電鍍污泥、廢水治理污泥)以及機械裝置和風機的噪聲。從循環經濟方面分析“電鍍鹽酸酸霧及含鹽酸氣體的治理”。
1電鍍工藝含鹽酸酸霧及含鹽酸廢氣來源
為保證鍍層與基體的牢固結合,鍍前除銹預處理就是有效的保證措施。除銹的方法目前有機械法、化學法和電化學業法3種。對一般金屬基體制品多用“化學法中的酸浸蝕除銹法”。常用的酸浸蝕劑有HC1、H2SO、HNO3、H,PO4、CrO3和HF6種。其中以鹽類酸為最好:有較強的溶解能力、不易發生過腐蝕和嚴重氫脆、浸蝕的表面殘渣較少,除臭質量較高。所以應用最廣。
鹽酸是HC1的水溶液,呈無色透明液體狀態,一般因含水雜質而呈黃色。HC1易溶于水,在標準狀況下,lL水能溶解422mLHC1,但隨著溫度的升高可析出有刺激性氣味,在空氣中生成鹽酸霧。鹽酸是一種強酸、能與許多金屬作用,環保相關標準列入受控污染物。
除銹工序一般在特定的酸槽中進行。采用鹽酸除去黑色金屬的氧化膜——鐵銹。氧化膜由下列3層構成:最外層為Fe:O,,中間層是Fe,O,最內層是FeO。這3層除銹膜在酸池槽中與鹽酸進行化學反應,生成FeC1、HO、H:和因溫度升高從酸洗槽中揮發出氯化氫氣體;氯化氫氣體出液面后與空中水分溶解生成白色酸霧。
從以上分析可以看出鹽酸酸霧和含鹽酸廢氣的產污環節為酸洗槽。
2鹽酸霧及含鹽酸廢氣的危害
鍍件預處理工序排出的含水鹽酸酸霧和含鹽酸廢氣若不進行處理直接排入環境,對人體和大氣環境均造成嚴重危害。
目前國家相關法規已將HC1列入有毒氣體類別,并出臺了一系列控制標準,如險化學品重大危險源辨識》(GB18218)、《工業場所有害因素職業接觸限值》(GBZ2—2007)、《職業性接觸毒物危害程度分級》(GBZ230—2010)、《工業企業設計衛生標準》(耵36—79)等對HC1均有嚴格的規定和控氣。在工業中對HC1的排放也有明確的規定,如《電鍍污染物排放標準》(GB21900—2008)、《大氣污染物綜合排放標(GB16297—1996)等。
HC1氣體對人體健康危害情況如下:HC1對眼和呼吸道粘膜有強烈的刺激作用。急性中毒:出現頭痛、頭昏、惡心、眼痛、咳嗽、痰中帶血、聲音嘶啞、呼吸困難、胸悶、胸痛等。重者發生肺炎、肺水腫、肺不張。眼角膜可見潰瘍或混濁。皮膚直接接觸可出現大量粟粒樣紅色小丘疹而呈潮紅痛熱。慢性影響:長期較高濃度接觸,可引起慢性支氣管炎、胃腸功能障礙及牙齒酸蝕癥。HC1局部作用引起的癥狀有結膜炎、角膜壞死、損傷皮膚和粘膜,導致具有劇烈疼痛感的燒傷。吸入后引起鼻炎、鼻中隔穿孑L、牙糜爛、喉炎、支氣管炎、肺炎、導致頭痛和心悸、有窒息感。咽下時,會刺激口腔、喉、食管及胃,引起流涎、惡心、嘔吐、腸穿孔、寒戰及發熱、不安、休克、腎炎。長期接觸低濃度氯化氫可使皮膚干燥并變土色,也可引起咳嗽、頭痛、失眠、呼吸困難、心悸亢進、胃劇痛等情況。而慢性中毒者的最明顯癥狀是牙齒表面變得粗糙、特別是門牙產生斑點。
3電鍍鹽酸霧及含鹽酸廢氣治理
目前電鍍鹽酸霧及含HC1廢氣治理方法全部采用化學法。根據選用的吸收劑種類和裝置不同分以下幾種。a)以水為吸收劑的水吸收法,(a)噴淋式水吸收工藝,(b)噴淋填料水吸收工藝2種;b)以堿液為吸收劑的堿液吸收法,(a)噴淋式堿液吸收工藝,(b)噴淋填料堿液吸收工藝。
根據首次發布的GB21900—2008《電鍍污染物排放標對“大氣污染物排放限值”的“HC1”參數規定。結合其廢氣的化學物理特l生、環境安全和循環經濟等客觀情況。應采用“以水為吸收劑的鹽酸酸霧和氯化氫填料二級吸收工藝”,簡稱水吸收二級填料塔工藝。
3.1水吸收二級填料塔工藝流程
水吸收二級填料工藝(簡稱水二吸收填料工藝)見圖l:
 
圖1水吸收二級填料塔工藝流程圖
工藝簡述:
由酸洗槽產生的含酸霧酸性廢氣,經集氣罩、風管進入除酸霧器圓,除酸霧器內裝有PVC材質的絲狀物,其去除率達90%,收集的酸霧經自然冷卻形成鹽酸的排入鹽酸收集槽。含酸廢氣由塔底進入以玻璃鋼為材質,內裝陶瓷波紋填料的吸收塔翻,在吸收塔中與上部噴淋水溶液逆向接觸被吸收排入塔底,經耐酸循環泵,循環吸收,吸收率達95%以上,其HC1含量達25%時排入鹽酸收集槽,以原料返回使用。處理后的廢氣經擋水板液氣分離后達標氣體排人環境。
3.2治理效果分析
根據收集的類比調查資料,采用單級的吸收塔,其吸收效率為90%左右,HC1的排放濃度可滿足《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297—1996)表2中100mg/m的標準限值要求
4.結語
目前,電鍍行業作為重污染性工業行業之一,其環境污染問題應引起人們的高度重視,采取切實有效的污染治理措施,選擇低污染、少污染的工藝技術,將成為解決電鍍行業環境污染問題的根本出路。
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