電鍍是利用電化學(xué)方法對(duì)金屬或非金屬件零件表面進(jìn)行沉積均勻、致密、結(jié)合良好以及性能特殊的金屬層或合金層的一種通用性強(qiáng)、應(yīng)用廣泛的機(jī)械加工工藝。其工藝包括鍍前預(yù)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(dāng)今3大污染工業(yè)之一，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展電鍍工業(yè)的規(guī)模亦發(fā)展，其排放的污染物也越來越多。目前，絕大多數(shù)電鍍分散在各有關(guān)企業(yè)，例如：自行車廠、家具廠、汽車廠等等，都附設(shè)有電鍍車間，實(shí)為廠多面廣，較為分散，大多數(shù)直接排放，給環(huán)境造成嚴(yán)重污染_。電鍍行業(yè)在現(xiàn)代工業(yè)中有著重要作用，但是，電鍍過程由于使用了大量強(qiáng)酸、堿、重金屬溶液，甚至包括鎘、鉻酐等有毒有害化學(xué)品，在生產(chǎn)過程中會(huì)釋放有害環(huán)境和人體健康的廢氣、廢水和廢渣，因而電鍍行業(yè)也成為重污染性工業(yè)行業(yè)之一，傳統(tǒng)的末端治理不能有效地*污染，也給企業(yè)帶來了沉重的經(jīng)濟(jì)壓力囪。
從環(huán)境保護(hù)角度分析，電鍍的整個(gè)過程均有污染物產(chǎn)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(jī)械裝置和風(fēng)機(jī)的噪聲。從循環(huán)經(jīng)濟(jì)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(jié)合，鍍前除銹預(yù)處理就是有效的保證措施。除銹的方法目前有機(jī)械法、化學(xué)法和電化學(xué)業(yè)法3種。對(duì)一般金屬基體制品多用“化學(xué)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。其中以鹽類酸為好：有較強(qiáng)的溶解能力、不易發(fā)生過腐蝕和嚴(yán)重氫脆、浸蝕的表面殘?jiān)^少，除臭質(zhì)量較高。所以應(yīng)用廣。
鹽酸是HC1的水溶液，呈無色透明液體狀態(tài)，一般因含水雜質(zhì)而呈黃色。HC1易溶于水，在標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)酸、能與許多金屬作用，環(huán)保相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)列入受控污染物。
除銹工序一般在特定的酸槽中進(jìn)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(gòu)成：外層為Fe：O，，中間層是Fe，O，內(nèi)層是FeO。這3層除銹膜在酸池槽中與鹽酸進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成FeC1、HO、H：和因溫度升高從酸洗槽中揮發(fā)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(chǎn)污環(huán)節(jié)為酸洗槽。
2鹽酸霧及含鹽酸廢氣的危害
鍍件預(yù)處理工序排出的含水鹽酸酸霧和含鹽酸廢氣若不進(jìn)行處理直接排入環(huán)境，對(duì)人體和大氣環(huán)境均造成嚴(yán)重危害。
目前國(guó)家相關(guān)法規(guī)已將HC1列入有害氣體類別，并出臺(tái)了一系列控制標(biāo)準(zhǔn)，如險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》(GB18218)、《工業(yè)場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值》(GBZ2—2007)、《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級(jí)》(GBZ230—2010)、《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(耵36—79)等對(duì)HC1均有嚴(yán)格的規(guī)定和控氣。在工業(yè)中對(duì)HC1的排放也有明確的規(guī)定，如《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21900—2008)、《大氣污染物綜合排放標(biāo)(GB16297—1996)等。
HC1氣體對(duì)人體健康危害情況如下：HC1對(duì)眼和呼吸道粘膜有強(qiáng)烈的刺激作用。急性中毒：出現(xiàn)頭痛、頭昏、眼痛、咳嗽、痰中帶血、聲音嘶啞、呼吸困難、胸悶、胸痛等。重者發(fā)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(xiàn)大量粟粒樣紅色小丘疹而呈潮紅痛熱。慢性影響：長(zhǎng)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(jié)膜炎、角膜壞死、損傷皮膚和粘膜，導(dǎo)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(dǎo)致頭痛和心悸、有窒息感。咽下時(shí)，會(huì)刺激口腔、喉、食管及胃，引起流涎、嘔吐、腸穿孔、寒戰(zhàn)及發(fā)熱、不安、休克、腎炎。長(zhǎng)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(jìn)、胃劇痛等情況。而慢性中毒者的明顯癥狀是牙齒表面變得粗糙、特別是門牙產(chǎn)生斑點(diǎn)。
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(xué)法。根據(jù)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(jù)發(fā)布的GB21900—2008《電鍍污染物排放標(biāo)對(duì)“大氣污染物排放限值”的“HC1”參數(shù)規(guī)定。結(jié)合其廢氣的化學(xué)物理特l生、環(huán)境安全和循環(huán)經(jīng)濟(jì)等客觀情況。應(yīng)采用“以水為吸收劑的鹽酸酸霧和氯化氫填料二級(jí)吸收工藝”，簡(jiǎn)稱水吸收二級(jí)填料塔工藝。
3.1水吸收二級(jí)填料塔工藝流程
水吸收二級(jí)填料工藝(簡(jiǎn)稱水二吸收填料工藝)見圖l：
圖1水吸收二級(jí)填料塔工藝流程圖
工藝簡(jiǎn)述：
由酸洗槽產(chǎn)生的含酸霧酸性廢氣，經(jīng)集氣罩、風(fēng)管進(jìn)入除酸霧器圓，除酸霧器內(nèi)裝有PVC材質(zhì)的絲狀物，其去除率達(dá)90%，收集的酸霧經(jīng)自然冷卻形成鹽酸的排入鹽酸收集槽。含酸廢氣由塔底進(jìn)入以玻璃鋼為材質(zhì)，內(nèi)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(jīng)耐酸循環(huán)泵，循環(huán)吸收，吸收率達(dá)95%以上，其HC1含量達(dá)25%時(shí)排入鹽酸收集槽，以原料返回使用。處理后的廢氣經(jīng)擋水板液氣分離后達(dá)標(biāo)氣體排人環(huán)境。
3.2治理效果分析
根據(jù)收集的類比調(diào)查資料，采用單級(jí)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(biāo)準(zhǔn)》(GB16297—1996)表2中100mg/m的標(biāo)準(zhǔn)限值要求
4.結(jié)語
目前，電鍍行業(yè)作為重污染性工業(yè)行業(yè)之一，其環(huán)境污染問題應(yīng)引起人們的高度重視，采取切實(shí)有效的污染治理措施，選擇低污染、少污染的工藝技術(shù)，將成為解決電鍍行業(yè)環(huán)境污染問題的根本出路。
