氧化法处理电镀废酸的环境影响

孙双跃，胡晓波，任 刚，赵文英，陈亚鹏

（1.河北正润环境科技有限公司，河北石家庄 050000；2.河北省环境科学研究院，河北石家庄 050000；3.河北化工医药职业技术学院，河北石家庄 050000）

氧化法处理电镀废酸的环境影响

孙双跃1，胡晓波1，任 刚1，赵文英1，陈亚鹏2

（1.河北正润环境科技有限公司，河北石家庄 050000；2.河北省环境科学研究院，河北石家庄 050000；3.河北化工医药职业技术学院，河北石家庄 050000）

钢铁酸洗废酸是国家二类危废，河北省是产生量大省，每年因处理铁锈而产生的废酸量为50～80万t，环境危害极大。在传统工艺基础上，通过实验室制备和工业中试实验研究，研究了无氯催化氧化新工艺，对新工艺实施过程可能造成的环境影响做了全面研究。

电镀废酸；聚合氯化铁；催化氧化

1 废酸的处理工艺

电镀废酸最传统的处理方法是采用中和法，即用一些中和剂来进行中和处理，改变其酸度，降低其危害。张蕴辉等利用酸洗废液来制取复合亚铁水处理剂，取得了一定成效。另外一种处理方法是利用酸洗废液来制作铁红。李建华等对利用酸洗废液来制备铁红进行了研究[1]。

目前应用最多的电镀废酸处理方法是利用其来制作无机絮凝剂，如三氯化铁、聚合氯化铁等，聚合氯化铁的制备又有催化氧化法[2]和直接氧化法两种。

2 生产工艺流程

以电镀废酸作为原料，用盐酸和硫酸亚铁来调整酸铁比，采用氧气和复合催化剂的催化氧化法来制备三氯化铁、聚合氯化铁等铁系水处理剂，过程安全、可控。

新工艺的技术特点和优势有：

1）处理产物为：三氯化铁、聚合三氯化铁等水处理剂。新工艺采用氧气催化氧化，较其他处理方法更加安全，主要原料为氧气，价廉、易得；

2）制备的产品质量可达到国家标准，工艺流程短、设备投资小、不对环境产生二次污染，处理过程安全可控；

3）处理过程对周边环境影响很小，处理成本低廉，符合国家对节能环保产业的政策要求。

工艺流程如下：

3 工艺过程中的三废排放研究

3.1 废气产生途径及应对措施

3.1.1 有组织废气产生途径及应对措施

本项目中有组织废气主要是反应釜、浓缩设备产生的酸性废气。主要成分为HCl和NOx，这些酸性气体是不可以直接排放的。

应对措施：各生产环节产生的酸性废气经收集后送至碱液喷淋塔处理（碱液喷淋塔为填料式洗涤塔，洗涤介质为10%NaOH溶液）。处理合格后经15m排气筒排放。

（1）碱液喷淋塔处理废气的流程及其原理

废气受引风机牵引力作用，进入碱液喷淋塔，之后经过填料层，发生的反应如下所示。废气经过净化后再由15m排气筒排放。净化后的废气可达到《大气污染物综合排放标准》（GB16297—1996）中的二级标准要求[3]。

处理反应方程式：

氯化氢吸收：HCl+NaOH→NaCl+H2O

氮氧化物吸收：2NO2+2NaOH→NaNO2+NaNO3+H2O

（2）预期效果

碱液喷淋塔经常用来处理废气，通过酸碱反应中和掉废气中的酸性气体。因氯化氢属于强酸性物质，酸碱反应很容易发生，且反应迅速、彻底，故碱液喷淋塔的处理效果较好，一般碱液吸收效率达到93%～97%，对于氮氧化物用碱液吸收，其净化效率也能达到60%，因此只要采用规范的设计，经碱液喷淋塔吸收后，废气可以达到《大气污染物综合排放标准》（GB16297—1996）中的二级标准。

3.1.2 无组织废气产生途径及应对措施

项目无组织废气主要来源于生产及储藏、运输过程中物料的挥发逸散以及一些通道节点的滴漏。为减少废气无组织排放，拟采取如下无组织排放控制措施：

（1）本项目液体物料的输送和投料均采用耐腐蚀且密闭性良好的管道进行，日常生产中也要加强检查和维护。

（2）在储存物料时，亚硝酸钠单独储存一个仓库，液体物料则储存于密闭防腐池内。

（3）加强厂区及周围的环境绿化，通过植物来对大气进行一定程度的净化。

通过采取上述措施，可以有效控制生产过程的无组织排放，可以将排放量降至很小。因此，在做好各项无组织防治措施的情况下，少量无组织废气的排放对工厂外环境的影响可降至最低。

3.2 废水产生途径及处理措施

可能产生废水的环节主要有：浓缩冷凝水、废气喷淋废水和生活污水。

处理措施：浓缩冷凝水部分回用于本项目来溶解催化剂和配置碱液用水，其余回用于依托工程酸洗后的水洗用水。废气喷淋废水、生活污水中的主要污染物为COD、NH3-N、SS、游离酸等，水质复杂程度属中等，项目废水可进入工厂现有污水处理站，处理后作为依托工程的工艺与产品用水，不外排，因此不对地表水环境产生直接影响[4]。

3.3 噪声产生途径及处理措施

噪声也是工厂日常生产中需要解决的一大问题，本项目噪声源主要为泵类、风机等设备运行过程中产生的噪声，其声功率级为75～85 dB（A）。

对噪声进行降低，一般是有控制源头、阻碍噪声传播等几个方法。计划采取的噪声处理措施有：

（1）设备选型时尽量选用更为先进的仪器设备，从源头上降低噪声；

（2）考虑安装一些噪声隔离装置，如隔声罩等，即控制噪声的传播途径；

（3）振动设备必要时可设减振器或减振装置，通过降低其振动而减小噪音。

噪声在工厂日常生产中是不可能完全避免的，但只要采取相应措施，完全可以做到符合国家标准，不影响周围的居民生活和工厂员工的身体健康。

3.4 固体废物产生途径及处理措施

本项目固体废物主要为生活垃圾，工厂员工在工作及生活中会产生一定量的生活垃圾，对环境危害较小。

处理措施：生活垃圾由当地环卫部门处理即可。

4 废酸处理工艺的环境评价结论

4.1 大气环境影响评价

本项目排放的氯化氢和氮氧化物经碱液喷淋塔处理后，可满足《大气污染物综合排放标准》（GB16297—1996）中相关标准。

4.2 水环境影响评价结论

项目产生的废水主要有浓缩冷凝水、废气喷淋废水和生活污水。浓缩冷凝水全部回用，废气喷淋废水和生活污水可以在厂区自行用聚合氯化铁进行处理，节约处理费用，同时亦可检测产品的处理效果。

项目建成后，地下水水质能够满足《地下水质量标准》（GB/T14848—1993）Ⅲ类标准。

4.3 声环境影响评价结论

本项目噪声的声功率级为75～85 dB（A）。采取3.3的处理措施后，工厂厂界满足《声环境质量标准》（GB3096—2008）2类标准（即昼间低于60 dB（A），夜间低于50 dB（A））。

4.4 固体废弃物影响分析

项目产生的固废主要为生活垃圾，没有需要特别处理的危险废物，分类后由当地环保部门处理即可。

[1] 栾兆坤，汤鸿霄.我国无机高分子絮凝剂产业发展现状与规划[J].工业水处理，2000，20（11）：1-6.

[2] 舒万艮.新编实用化工小商品配方与生产[M].长沙：中南工业大学出版社，1994.

[3] 刘天齐.《三废处理工程技术手册（废气卷）》[M]北京：化学工业出版社，1999.

[4] 国家危险废物名录（环境保护部、发展和改革委员会令第1号）[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