怎样搞好电镀工业园区的废气治理

怎样搞好电镀工业园区的废气治理 中国电子科技集团公司第五十五所 张仲仪 【摘要】电镀工业园区是电镀企业从事生产的集中区。因园区内企业多、生产线多、镀种多、各 种原辅材料用量多，因此，园区内的废气种类多、成分杂、密度高、排量大、稀释难、扩散差、危害 深，对此我们必须要有一个清醒的认识，既要深知废气的产污环节和特点，还要充分认识废气对人体 及其建筑物、设备、产品和环境的危害，为此，我们不仅要从园区的选址、园区的布局和清洁生产等 诸多方面来预防和减少废气的产生，更要在此基础上认真搞好废气的末端治理，一定要让电镀工业园 区成为一个空气清晰、环境优美、经济可持续发展的绿色园区。 【关键词】电镀、工业园区、废气、危害、预防、治理 电镀工业园区的废气在总体上与单一的电镀企业所产生的废气相比，更有其种类多、 成分杂、密度高、排量大、稀释难、扩散差、危害深的特点，对此必须引起当地政府、 园区管委会、投资方和园区内各企业主的高度重视。我们既要对园区废气的特点和危害 有一个清醒的认识，更要有切实搞好园区废气治理的强烈愿望。一定要把保持园区空气 质量的清晰作为自己的责任，决不可因对废气污染防治工作的疏忽而导致园区内大气环 境质量的下降，甚至让园区成为只能戴口罩而工作的大气污染重灾区。那怎样才能搞好 电镀工业园区的废气治理呢，对此，我愿谈谈自己的肤浅看法。 一、要充分看到电镀工业园区废气的产污环节和特点 众所周知，电镀工业园区是电镀企业从事生产的聚集地，故园区内不仅电镀企业多、 车间多、生产线多、而且所用化学药品和试剂（包括添加剂）种类也很多，为此在电镀 车间内必然会有较多的废气产污环节和大气污染物，主要有：部分镀件在前处理时， 因工件锈蚀严重需要用机械打磨、抛光的方法才能去除，因此在这里会有粉尘产生。 一般镀件在前处理时，需要用混合碱液或有机溶剂去油（脱脂） ，故这里会有碱性废气或 有机废气产生。镀件除油后，还需进一步用酸液除去工件上的氧化皮、以及镀件在入 槽前一般还要用酸“活化” ，因此在这些环节均会有酸性废气产生。在镀铜-镍-铬生产 过程中，有的产品、如铝轮毂在镀铜后还要进一步抛光，因此在这里也会有粉尘产生。 因某些电镀槽液需加热才能工作，所以会有相应的铬酸雾、碱雾（强碱性电镀）和含 氰（氰化镀）等废气产生。电镀残次品在返工前一般要用酸进行退镀，故在这里也会 有酸性废气产生。另外在电镀车间外面，有不少为车间生产配套服务的公用设施、它们 2 在运行过程中同样会有废气产生，主要是：园区内制备纯水用的离子交换树脂需要定 期用酸、碱进行再生，因此在这里会有酸、碱废气产生。由于某些地区还没有通天然 气，故在该地区的园区里、目前还只能用燃煤（用低硫煤）锅炉供热，因此在这里会有 烟尘和二氧化硫等废气产生。在园区的化学品仓库中，因存放着大量的、不同种类的 化学药品、试剂（包括添加剂）和无机酸，而它们的密封性能并非十分完好，因此在这 里还会有少量的挥发性废气产生，尤以夏天为甚。在园区电镀废水处理站，因污泥干 化和暂存也会有一些散发出的废气或恶臭产生。由此可见，在整个电镀工业园区内，因 电镀企业多，故废气（包括各种粉尘、飘尘、烟尘）种类多、成分杂、密度高、排量大， 因此在园区上空的局部空间里，废气在短时间内就很难稀释、扩散，尤其是在气压低、 空气湿度大、大气湍流流动性差的阴天、雨天、黄梅天、冬天和在夜间有逆温层的情况 下，废气常会以气溶胶的形式存在，并在离地面不高的低空中徘徊、经久不散，这就更 加增添了废气稀释和扩散的难度。另外，在上述气象条件下，各种废气或气溶胶还有可 能进一步发生化学反应，从而使园区内的大气成分更加复杂多变，其危害程度也就可想 而知。 二、要充分认识到电镀工业园区废气的危害 因电镀工业园区内有大量的、成份复杂的废气存在，故其危害也必然存在。一是对 人体呼吸道（鼻腔、咽喉、气管、支气管、肺泡）的危害，这当中尤以无色无味的有害 气体对人体呼吸道长期无声无息的慢性伤害最为可怕。因为在废气中：有些废气、如氮 氧化物黄烟，人们看得见，会考虑治理。还有一些废气、如冰醋酸和氨水因有气味人们 可以闻到，也会治理。但对那些无色无味的有害气体，如低浓度的含氰废气、镀液蒸气 和各种金属飘尘，人们既看不见、也闻不到，因此最容易忽视它们对人体的伤害，甚至 会错误地认为这些废气和金属飘尘排放量少，不治理都能达标，何必再花钱治理呢。但 他们却忘了各种废气和飘尘的排放标准都是人定的，它可以高、也可以低，而园区内哪 怕有毒有害废气产生量再少也是客观存在的，这对长年累月工作在园区的人来讲，必然 有一种很大的潜在危害。因为有许多毒物可在人体的血液、骨骼和各个脏器中富集，而 富集的过程又是渐进的、甚至是漫长的，一旦人体中所富集的毒物超过了人体自身的忍 耐极限后，那人的免疫功能就会下降，有些脏器就会发生变异，小则让你患上慢性支气 管炎、支气管哮喘和肺气肿，大则让你患上肺癌、肝癌以及一些讲不清道不明的疾病和 怪病，到时悔之晚矣。二是对人体眼睛和皮肤的危害。有些废气、如盐酸、硝酸挥发出 的废气和氨气的刺激性都很强，会引发红眼病。而铬酸雾会引发皮炎，甚至让局部皮肤 3 发生溃疡（又称铬疮）而坏死以及发生鼻中膈穿孔。三是对园区树木花草的危害。这当 中尤以二氧化硫、氟化氢气体对植物（一般植物）的危害最大。四是对园区内建筑物和 各种设施的危害。酸、碱废气会导致建筑物墙面和部分设施的腐蚀、锈蚀，尤其是电镀 前处理车间内的顶棚和四周墙面腐蚀最为严重。五是对产品质量的危害。只要电镀车间 空气中的飘尘多，酸、碱雾大，就会对设备的性能和电镀溶液（被污染）带来不利的影 响，从而影响产品的质量。所以说：在电镀工业园区内，废气的危害不仅是多方面的， 而且是潜在的，我们必须给予高度重视并认真进行治理。 三、怎样搞好电镀工业园区的废气治理 要搞好电镀工业园区的废气治理首先要预防，然后才是治理，那怎样搞好预防呢。 1、园区选址要好 园区选址首先要符合城市总体发展规划和环境规划，要避开人口密集的商业区、居 民区、水源保护区和风景名胜区。其次，要考虑好地形，特别是在山区、一定要根据当 地的气象条件，只能选择在山谷之间可形成风口的地段，否则因山谷容易形成逆温层而 阻碍废气的稀释、扩散。三是要选择环境容量大、交通便捷的地区，因为园区及周边环 境容量的大小决定了园区污染物排放总量的多少（这里只讲废气） ，也决定了园区的建设 规模。只要园区及周边的环境容量大，园区所产生的废气对该区域的大气环境质量影响 就小。所以园区的选址最好是选环境容量大的、空旷开阔的平原或丘陵地区（选丘陵地 区是出于考虑节约农田用地、渔业用地和城市用地） 。 2、园区整体布局要合理 园区整体布局很重要，首先要根据当地的主导风向，依次确定好职工食堂、集体宿 舍、办公楼、电镀车间、化学品仓库和废水处理站的位置和朝向。其次电镀厂房的建筑 层次应以两层或多层为主，高度应超过办公楼，这不仅节约了土地，更能有效地让废气 排放管道可沿厂房层高而上，从而有利于废气的稀释、扩散。三是园区内的食堂和集体 宿舍要尽可能远离厂区（最好能在园区外） ，同时，各企业电镀厂房之间要有足够的绿化 带、路宽和一定的卫生防护距离，这将有利于园区的绿化、管理和地面空气的流动。四 是在园区绿化设计方案中，除要确保园区绿化面积不得小于园区占地面积的 30%外，还 要在美化环境的同时重点考虑有哪些树木花草具有吸收有害气体、捕捉尘埃、降低噪声、 灭杀细菌的能力，并以此作为减少和扼制园区内废气的产生与治理的辅助手段。 3、搞好清洁生产、从源头减少废气的产生 要减少园区产生的废气，必须全面搞好园区各生产环节的清洁生产。首先是对目前 4 还只能靠燃煤锅炉供热的的电镀工业园区，一定要尽可能改燃煤锅炉为燃油锅炉或液化 气炉或用电加热，与此同时还要充分利用太阳能热水器先将水预热后再进一步加热，以 节约能源并减少烟尘和二氧化硫等废气的排放。其次在电镀前处理的碱洗除油、酸洗去 锈或去氧化皮的过程中，可在溶液中分别添加碱雾抑制剂和酸雾抑制剂，这可大大减缓 碱雾和酸雾的逸出。再其次，也可事先为各碱洗槽、酸洗槽和电镀槽都配置一块可拆卸 的盖板，当各槽不工作时就全盖上，以减少各槽液散发出的废气。与此同时，还可在各 电镀槽的槽口两侧各增加一块窄窄的、可活动的挡风板，这既可达到遮盖阳极挂钩、阳 极板和加热器而使槽面显得整洁，更能因可视槽液面积的缩小而提高槽边排风的效果 1， 也就减少了废气对车间环境的污染。另外在具体工艺上，如去除钢铁件上的氧化皮，可 采用喷丸工艺取代部分化学酸洗或采用无酸酸洗工艺，这样在源头上就大大减少了酸性 废气的产生 2。而对铜件用混合酸（硫酸加硝酸）清洗或用硝酸退镀时，可加入少量的尿 素来抑制和削减氮氧化物的产生 3、对铝件常用的三酸（磷酸、硫酸、硝酸）化学抛光可 改为不含硝酸的新配方，即 AP-1 铝件无黄烟化学抛光工艺，则可完全根除氮氧化物的产 生 4。再有，在镀铬槽中加入少量的 F-53（全氟烷基醚磺酸盐） ，就可抑制铬酸雾的产生， 如果镀铬槽中还有聚乙烯或聚氯乙烯空心塑料球漂浮在液面上，则抑雾效果会更好。总 之，减少电镀废气的清洁生产办法很多，如高温改中温，中温改常温和用表面活性剂除 油以及加强管理，防止废气跑、冒、漏都属于电镀清洁生产的范畴，都可减少废气的产 生。 4、进一步搞好园区废气的末端治理 尽管我们为电镀工业园区的废气减排做了许多前期预防工作，包括选址、园区整体 布局和开展清洁生产，但最终仍不可避免在电镀生产过程中还会有大量的废气产生。这 当中主要是一些金属粉尘、酸碱废气、有机废气、铬酸雾和各种电镀槽液加热而散发出 的多种废气，包括含氨废气，含氰废气等。那这些废气又该怎样治理呢，是否可像电镀 废水一样集中整治？答案是否定的，就是让退镀工艺集中到一起也有一定的问题。所以 对电镀工业园区的废气治理还只能以企业为主，首先各企业要识大体、顾大局，要有为 整个园区大气环境质量高度负责的精神和舍得投入治理废气的决心。其次要讲科学，要 自觉遵循废气分类收集、分质处理的原则，尽量减少无组织排放。三要按园区统一规划 和要求规范好废气排放口的位置和排气筒高度，不仅要选好有“污染治理资格证书”的 单位，还要选好能减少和确保废气可长期稳定达标排放的技术和设备，包括选好风机、 防止噪声。 5 粉尘的治理：园区各电镀企业在工件打磨抛光时会有大量的金属粉尘产生，为此 可让粉尘通过管道用一种新型的高效机械振动袋式除尘机组进行治理，其大粒径粉尘会 先沉降在机组内的灰门抽屉中，而细小的粉尘则会让机组内的滤袋捕获，从而达到对粉 尘的有效治理。 酸性废气的治理：各电镀企业在工件除油后因要酸洗（去锈或去氧化皮）会有大 量的酸性废气产生，为此可选用“湿法” 、让酸性废气通过管道经“酸雾净化塔”进行治 理（在塔内用碱液喷淋将酸性废气中和掉） 。另外，也可用“干法”治理酸性废气 5。该 方法是用一种 SDG 型复合吸附剂来吸收、吸附掉由管道送来的酸性废气，它有许多优点， 尤其是它不用水，特别适用于北方和缺水地区以及企业的节水减排。 碱性废气的治理：各电镀企业在工件用碱液除油时会有大量的碱性废气产生，为 此可让碱性废气通过管道经“碱雾净化塔”进行治理（在塔内用酸液喷淋将碱性废气中 和掉） 。另外，也可将碱性废气引进到“酸雾净化塔”中与酸性废气同时中和而去掉，但 对含氨废气治理要除外。含氨废气只能单独收集治理，因为含氨废气与酸性废气中的含 氯或含氟废气会发生化学反应、生成一种白色的氯化铵或氟化铵沉淀物，从而容易导致 排气管道和净化塔内填料的堵塞而影响废气的排放，所以对含氨废气的治理，只能单独 用一个“碱雾净化塔” ，并选用稀硫酸作为喷淋液、方可让含氨废气得到净化。再有对含 氰废气也要单独处理，且不可因量少而不为（因为这是在园区） ，其治理方法同上，只需 将喷淋液改为次氯酸钠或硫酸亚铁即可 3。 有机废气的治理：各电镀企业在前处理的去油过程中，有的会用到有机溶剂，那 产生的有机废气又该怎样治理呢，这要根据有机废气产生量的多少而定。如果产生量较 大，可选用“活性炭纤维废气净化器（体外再生型） ”治理。活性炭纤维的吸附容量要比 活性炭高 20-40 倍，净化效率可在 95%以上，且饱和后的活性炭纤维可再生继续使用， 因此无二次污染。如果废气产生量较小，用活性炭吸附也行。 铬酸雾的治理：在电镀工业园区，少不了有镀铬工艺，而镀铬溶液的温度多在 45上下，故会有大量的铬酸雾产生，必须治理。为此可采用“网格式铬酸雾净化器” 回收。它的工作原理是凝聚，即让铬酸雾在通过多层塑料网板制成的过滤网格时，会因 受阻而凝聚成液体，然后再让凝聚的液体逐步流入到回收容器中，这种净化器的效率在 98%以上。而余下的铬酸雾残气则可进一步通过管道进入到“酸雾净化塔”中加以去除。 各种电镀槽边废气的治理：可通过槽边排风系统和根据镀液的酸碱度（ PH 值）分 别进入到“酸雾净化塔”或“碱雾净化塔”中进行治理。 6 退镀废气的治理：任何电镀企业在电镀过程中或多或少会有一些次品、废品产生， 为减少企业不必要的经济损失，将镀件上不合格的镀层退掉是必然的。而许多企业又多 以酸退为主，故治理方法与酸性废气治理相同。也正因为此，园区再搞退镀中心也就没 有必要（因为每个企业都有酸洗间，而在企业内退镀和到集中点去退镀其废气产生量是 相同的，而且集中退镀还会增加管理上的难度、也不利于废气的稀释、扩散） 。 电镀车间内空气污染的治理：电镀车间应加强自然通风和用低噪声轴流风机排风， 以确保车间内的空气质量符合职业卫生标准。 总之，对电镀工业园区各产污环节所排放出的废气原则上都要进行治理，只要园区 各业主希望让自己的企业能够持续发展，就一