第二十七章 含尘及有害气体的处理
电镀生产过程中，产生含尘气体和各种有害有毒气体，如氢氰酸(HCN)和氮氧化物(NO2、NO)等气体以及铬酸雾、酸雾、碱雾等。这些气体对环境污染严重，损害人身健康，必须进行妥善处理。下面介绍一些常用的处理方法。
一、含尘气体的处理
电镀生产中的磨光、抛光、喷砂等工序，会产生大量的灰尘，人体长期吸收累积，会导致矽肺等职业病。因此，采用这些工艺加工时，应设置必要的除尘装置。除尘方法有机械除尘、洗涤除尘、过滤除尘和静电除尘等。除尘器有水浴式除尘器、旋风分离器、干式楔形网除尘器等。
1．机械除尘
机械除尘分重力、惯性力和离心力等除尘方法。这些方法是利用机械力的作用将尘粒从气流中分离出来。使用的设备结构比较简单，能耗较小，基建投资、维修费用都比较少，但除尘效率不够高。
(1)重力除尘。
重力除尘是使含尘气流通过一个大体积的空室，使气流速度大大降低，尘粒由于重力作用下沉而与气流分离。能除去粒径为50μm以上的尘粒，效率为40%～60%，常用于预净化。
(2)惯性力除尘。
采用挡板等障碍物来阻挡气流，使其运行方向发生突变，产生与尘粒的惯性作用相反的力而降落下来。该法能除去粒径为20μm的灰尘，效率为50%～70%。
(3)离心力除尘。
气流从除尘器圆柱体上部沿切线方向进入除尘器，形成旋转运动，由于离心力作用把尘粒甩到器壁而降落下来。这种装置结构紧凑，占用面积小，能除去粒径10μm以上的灰尘，效率可达80%以上。
2．洗涤除尘
洗涤除尘方法是用水洗涤含尘气体，使气体中的尘粒与液滴(或水膜)相碰撞而被水带走。这种方法用水量多，功率消耗大，运转费用也较高。常用设备有喷雾塔、填充塔、筛板塔、离心式洗涤器、喷射式洗涤器等。
3．过滤除尘
过滤除尘方法是使含尘气体穿过过滤材料，将尘粒阻留下来。通常采用袋式过滤器，它可用于处理含尘浓度比较低、尘粒比较微细(0.1～20μm)的气体，除尘效率达90%～99%。这种装置占地面积大，费用高，不适于处理温度高、湿度大或腐蚀性强的含尘气体。
二、氮氧化物气体的净化处理
在酸蚀处理过程中(使用硝酸的工序)，氮氧化物气体产生量较大，刺激性也大。氮氧化物气体是一种腐蚀性很强的气体。目前常用湿法和干法两种处理方法。湿法有碱液吸收法、氨水吸收法、水吸收、碱氨两级吸收法等;干法有催化还原法和活性炭吸附法。
1．液体吸收法
液体吸收法是用水和多种水溶液吸收废气中的氮氧化物的方法。此法工艺简单，投资不多。
(1)碱液吸收法。
氮氧化物气体属酸性气体，可采用30%的氢氧化钠溶液或10%～15%的碳酸钠溶液，也可用电镀生产中碱性除油的废溶液。在串联的2～3个填料塔或筛板塔(吸收塔)内进行吸收反应。这种方法对氮氧化物的吸收率可达80%～90%。在吸收过程中进行反应，生成硝酸盐和亚硝酸盐，经过蒸发、结晶、分离后，仍可以利用。
(2)水吸收法。
用水吸收氮氧化物气体时，吸收效率低，一般在用尿素抑制氮氧化物气体时，对气体中残留的氮氧化物用水吸收。
(3)氨水吸收法。
用3%～5%的氨水对废气进行喷淋吸收，生成硝酸铵和亚硝酸铵，当两者总质量分数达到12%左右时，送入储存池，可作肥料使用。
(4)氢氧化钠、双氧水、硫化钠吸收法。
用硫化钠作还原剂来消除氮氧化物气体，氮氧化物气体先用氢氧化钠吸收，降低了氮氧化物的浓度，再通过第二级双氧水，使NO氧化成NO2，以提高氮氧化物的吸收率，第三级为硫化钠还原，氮氧化物的初始浓度较高时，吸收率可达94%以上。
2．干法活性炭净化器吸附法
干法活性炭净化器吸附法。是采用吸附剂对氮氧化物进行物理或化学吸附而净化除去的方法。常用的吸附剂是活性炭，是一种表面积很大的物质，不仅有吸附作用，还有还原作用。在高温高湿情况下，水分子能取代已吸附的氮氧化物分子。因此，对吸附饱和的活性炭可以用蒸汽加温或沸水煮，使氮氧化物脱附再生。
三、铬酸雾的处理
镀铬生产时产生大量的氢气和氧气，氢、氧气泡逸出溶液时带出铬酸。由于镀液加温，在溶液蒸发时，也会带出铬酸污染环境。目前，处理铬酸雾的方法有两种:使用铬雾净化器法和铬雾抑制剂处理法。
1．铬雾净化器
铬雾净化器是用抽风机使排出的铬雾减压，铬雾因受到阻力而停落、降低温度凝聚下来而与气体分离的装置。网格式铬酸净化回收器具有效率高、阻力小、结构简单、维护管理方便等优点，所以，应用较广泛。但是，存在设备费用高、电能消耗大的缺点。
2．铬雾抑制的方法
(1)使用表面活性剂F－53。
铬雾抑制剂全氟烷醚磺酸钾是一种优良的表面活性剂，它的化学结构稳定，能耐高温、耐强氧化剂、耐电解，在200～250℃时裂解，外观呈白色粉末状。当镀液中加入抑制剂后，它吸附于气、液界面上，形成较牢固的液膜，使表面张力下降，增加液体和空气的接触面。镀铬时，阴阳极上持续产生着大量的氢、氧气泡，这些气泡向液面逸出时，起到了激烈搅拌溶液的作用并带出铬雾微粒。在溶液中加入具有发泡作用的F－53，在其搅拌作用下，产生了许多更细小的泡沫。泡沫的大小随着F－53添加量的降低而增大。当氢、氧气泡逸出时，黏附在氢、氧气泡周围的铬雾微粒就受到镀液表面泡沫层的阻挡，铬雾微粒在泡沫层的碰撞下集合成较大的雾滴。随着雾滴的增大，在重力作用下又回流到镀液里，使铬雾始终被抑制在镀槽内。由于表面张力降低，气泡在破裂时没有足够的能量把铬雾溅入空气中，而氢、氧气泡分子尺寸极其微小，所以，能够顺利地通过泡沫层的孔隙向外逸出。F－53含量越高，生成的泡沫层越厚。
F－53的加入，原有的工艺条件不需改变，并且减少了车间内的空气污染，有利于保护工人的身体健康，降低车间内的噪声，减少排雾装置，节约能源，节约铬酸，减少维修费用。
(2)采用塑料球。
采用φ5～20mm的空心塑料球，大小相间铺盖一层或两层于镀铬液表面，能起到抑雾的作用。塑料球必须是耐铬酸的聚乙烯或聚氯乙烯制品，当取出镀件不频繁时，使用此法较为理想。
四、酸碱雾的抑制
采用一定的措施，使酸雾和碱雾的逸出量大大减少，称为酸碱雾的抑制。主要是利用表面活性剂的发泡作用来抑制酸碱雾。生产过程中，由于化学或电化学作用，会产生氢、氧气体。在溶液中加入一定量的表面活性剂，则产生发泡作用，在浮力的作用下，气泡上升到溶液表面，密布成多层，对溶液蒸发及酸碱雾的逸出起阻碍作用，从而达到抑雾的效果。
十二烷基硫酸钠、OP乳化剂，主要对硫酸酸洗液、室温盐酸退锌所产生的气体有抑雾效果;尿素主要对混合酸、浓硝酸酸洗铜件或退除不合格镀层时产生的大量氮氧化物气体具有抑雾效果。
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