氧化法處理電鍍廢酸的環(huán)境影響

孫雙躍，胡曉波，任 剛，趙文英，陳亞鵬

（1.河北正潤環(huán)境科技有限公司，河北石家莊 050000；2.河北省環(huán)境科學研究院，河北石家莊 050000；3.河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術學院，河北石家莊 050000）

氧化法處理電鍍廢酸的環(huán)境影響

孫雙躍1，胡曉波1，任 剛1，趙文英1，陳亞鵬2

（1.河北正潤環(huán)境科技有限公司，河北石家莊 050000；2.河北省環(huán)境科學研究院，河北石家莊 050000；3.河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術學院，河北石家莊 050000）

鋼鐵酸洗廢酸是國家二類危廢，河北省是產(chǎn)生量大省，每年因處理鐵銹而產(chǎn)生的廢酸量為50～80萬t，環(huán)境危害極大。在傳統(tǒng)工藝基礎上，通過實驗室制備和工業(yè)中試實驗研究，研究了無氯催化氧化新工藝，對新工藝實施過程可能造成的環(huán)境影響做了全面研究。

電鍍廢酸；聚合氯化鐵；催化氧化

1 廢酸的處理工藝

電鍍廢酸最傳統(tǒng)的處理方法是采用中和法，即用一些中和劑來進行中和處理，改變其酸度，降低其危害。張?zhí)N輝等利用酸洗廢液來制取復合亞鐵水處理劑，取得了一定成效。另外一種處理方法是利用酸洗廢液來制作鐵紅。李建華等對利用酸洗廢液來制備鐵紅進行了研究[1]。

目前應用最多的電鍍廢酸處理方法是利用其來制作無機絮凝劑，如三氯化鐵、聚合氯化鐵等，聚合氯化鐵的制備又有催化氧化法[2]和直接氧化法兩種。

2 生產(chǎn)工藝流程

以電鍍廢酸作為原料，用鹽酸和硫酸亞鐵來調整酸鐵比，采用氧氣和復合催化劑的催化氧化法來制備三氯化鐵、聚合氯化鐵等鐵系水處理劑，過程安全、可控。

新工藝的技術特點和優(yōu)勢有：

1）處理產(chǎn)物為：三氯化鐵、聚合三氯化鐵等水處理劑。新工藝采用氧氣催化氧化，較其他處理方法更加安全，主要原料為氧氣，價廉、易得；

2）制備的產(chǎn)品質量可達到國家標準，工藝流程短、設備投資小、不對環(huán)境產(chǎn)生二次污染，處理過程安全可控；

3）處理過程對周邊環(huán)境影響很小，處理成本低廉，符合國家對節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的政策要求。

工藝流程如下：

3 工藝過程中的三廢排放研究

3.1 廢氣產(chǎn)生途徑及應對措施

3.1.1 有組織廢氣產(chǎn)生途徑及應對措施

本項目中有組織廢氣主要是反應釜、濃縮設備產(chǎn)生的酸性廢氣。主要成分為HCl和NOx，這些酸性氣體是不可以直接排放的。

應對措施：各生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的酸性廢氣經(jīng)收集后送至堿液噴淋塔處理（堿液噴淋塔為填料式洗滌塔，洗滌介質為10%NaOH溶液）。處理合格后經(jīng)15m排氣筒排放。

（1）堿液噴淋塔處理廢氣的流程及其原理

廢氣受引風機牽引力作用，進入堿液噴淋塔，之后經(jīng)過填料層，發(fā)生的反應如下所示。廢氣經(jīng)過凈化后再由15m排氣筒排放。凈化后的廢氣可達到《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297—1996）中的二級標準要求[3]。

處理反應方程式：

氯化氫吸收：HCl+NaOH→NaCl+H2O

氮氧化物吸收：2NO2+2NaOH→NaNO2+NaNO3+H2O

（2）預期效果

堿液噴淋塔經(jīng)常用來處理廢氣，通過酸堿反應中和掉廢氣中的酸性氣體。因氯化氫屬于強酸性物質，酸堿反應很容易發(fā)生，且反應迅速、徹底，故堿液噴淋塔的處理效果較好，一般堿液吸收效率達到93%～97%，對于氮氧化物用堿液吸收，其凈化效率也能達到60%，因此只要采用規(guī)范的設計，經(jīng)堿液噴淋塔吸收后，廢氣可以達到《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297—1996）中的二級標準。

3.1.2 無組織廢氣產(chǎn)生途徑及應對措施

項目無組織廢氣主要來源于生產(chǎn)及儲藏、運輸過程中物料的揮發(fā)逸散以及一些通道節(jié)點的滴漏。為減少廢氣無組織排放，擬采取如下無組織排放控制措施：

（1）本項目液體物料的輸送和投料均采用耐腐蝕且密閉性良好的管道進行，日常生產(chǎn)中也要加強檢查和維護。

（2）在儲存物料時，亞硝酸鈉單獨儲存一個倉庫，液體物料則儲存于密閉防腐池內。

（3）加強廠區(qū)及周圍的環(huán)境綠化，通過植物來對大氣進行一定程度的凈化。

通過采取上述措施，可以有效控制生產(chǎn)過程的無組織排放，可以將排放量降至很小。因此，在做好各項無組織防治措施的情況下，少量無組織廢氣的排放對工廠外環(huán)境的影響可降至最低。

3.2 廢水產(chǎn)生途徑及處理措施

可能產(chǎn)生廢水的環(huán)節(jié)主要有：濃縮冷凝水、廢氣噴淋廢水和生活污水。

處理措施：濃縮冷凝水部分回用于本項目來溶解催化劑和配置堿液用水，其余回用于依托工程酸洗后的水洗用水。廢氣噴淋廢水、生活污水中的主要污染物為COD、NH3-N、SS、游離酸等，水質復雜程度屬中等，項目廢水可進入工廠現(xiàn)有污水處理站，處理后作為依托工程的工藝與產(chǎn)品用水，不外排，因此不對地表水環(huán)境產(chǎn)生直接影響[4]。

3.3 噪聲產(chǎn)生途徑及處理措施

噪聲也是工廠日常生產(chǎn)中需要解決的一大問題，本項目噪聲源主要為泵類、風機等設備運行過程中產(chǎn)生的噪聲，其聲功率級為75～85 dB（A）。

對噪聲進行降低，一般是有控制源頭、阻礙噪聲傳播等幾個方法。計劃采取的噪聲處理措施有：

（1）設備選型時盡量選用更為先進的儀器設備，從源頭上降低噪聲；

（2）考慮安裝一些噪聲隔離裝置，如隔聲罩等，即控制噪聲的傳播途徑；

（3）振動設備必要時可設減振器或減振裝置，通過降低其振動而減小噪音。

噪聲在工廠日常生產(chǎn)中是不可能完全避免的，但只要采取相應措施，完全可以做到符合國家標準，不影響周圍的居民生活和工廠員工的身體健康。

3.4 固體廢物產(chǎn)生途徑及處理措施

本項目固體廢物主要為生活垃圾，工廠員工在工作及生活中會產(chǎn)生一定量的生活垃圾，對環(huán)境危害較小。

處理措施：生活垃圾由當?shù)丨h(huán)衛(wèi)部門處理即可。

4 廢酸處理工藝的環(huán)境評價結論

4.1 大氣環(huán)境影響評價

本項目排放的氯化氫和氮氧化物經(jīng)堿液噴淋塔處理后，可滿足《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297—1996）中相關標準。

4.2 水環(huán)境影響評價結論

項目產(chǎn)生的廢水主要有濃縮冷凝水、廢氣噴淋廢水和生活污水。濃縮冷凝水全部回用，廢氣噴淋廢水和生活污水可以在廠區(qū)自行用聚合氯化鐵進行處理，節(jié)約處理費用，同時亦可檢測產(chǎn)品的處理效果。

項目建成后，地下水水質能夠滿足《地下水質量標準》（GB/T14848—1993）Ⅲ類標準。

4.3 聲環(huán)境影響評價結論

本項目噪聲的聲功率級為75～85 dB（A）。采取3.3的處理措施后，工廠廠界滿足《聲環(huán)境質量標準》（GB3096—2008）2類標準（即晝間低于60 dB（A），夜間低于50 dB（A））。

4.4 固體廢棄物影響分析

項目產(chǎn)生的固廢主要為生活垃圾，沒有需要特別處理的危險廢物，分類后由當?shù)丨h(huán)保部門處理即可。

[1] 欒兆坤，湯鴻霄.我國無機高分子絮凝劑產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與規(guī)劃[J].工業(yè)水處理，2000，20（11）：1-6.

[2] 舒萬艮.新編實用化工小商品配方與生產(chǎn)[M].長沙：中南工業(yè)大學出版社，1994.

[3] 劉天齊.《三廢處理工程技術手冊（廢氣卷）》[M]北京：化學工業(yè)出版社，1999.

[4] 國家危險廢物名錄（環(huán)境保護部、發(fā)展和改革委員會令第1號）[Z]2008.6.

The Environmental Impact of Oxidation Method to Deal with the Electroplating Waste Acid

Sun Shuang-yue，Hu Xiao-bo，Ren Gang，Zhao Wen-ying，Chen Ya-peng

It is a kind of national type of hazardous waste which is produced in Hebei.Waste acid is harmful to environment because of the produced by the treatment of rust.Through laboratory preparation and industrial pilot study，new process of chlorine free catalytic oxidation is researched on the basis of traditional craft，and studied to the environmental.

electroplating waste acid；polyferric chloride；catalytic oxidation

X781.1

A

1003–6490（2017）10–0194–02