电镀废气处理设备工程技术手册

电镀废气处理设备工程技术手册

 

 一、前言

 

电镀工业在生产过程中会产生***量废气，这些废气含有多种有害物质，如酸性气体（硫酸雾、氯化氢等）、碱性气体（氨气等）、有机溶剂（苯、甲苯、二甲苯等）以及重金属蒸汽（铬酸雾等）。若不经有效处理直接排放，将对***气环境造成严重污染，危害人体健康。因此，合理选择和应用电镀废气处理设备至关重要。本手册旨在为电镀企业及相关环保工程技术人员提供全面、系统的电镀废气处理设备工程技术指导。

 

 二、电镀废气的来源与成分

 

 （一）来源

 

1. 前处理过程：包括除油、除锈、磷化等工序，使用的化学药剂如盐酸、硫酸、氢氟酸等会挥发产生酸性气体；碱性物质如氢氧化钠、碳酸钠等在使用过程中也会产生碱性废气。

2. 电镀过程：不同类型的电镀工艺会产生不同成分的废气。例如，镀铬时会产生***量的铬酸雾；镀锌、镀铜等过程中，阳极溶解和阴极析出的化学反应也会产生相应的废气。

3. 后处理过程：如烘干室内，水分蒸发可能携带有机物及微量酸性或碱性物质形成废气。

 

 （二）成分

 

1. 酸性气体：主要是硫酸雾、氯化氢等，具有刺激性气味，对呼吸道和眼睛有强烈刺激作用。

2. 碱性气体：常见的是氨气，具有***殊的刺激性臭味。

3. 有机溶剂：用于清洗、退镀等环节的有机溶剂，如苯、甲苯、二甲苯等，多为挥发性有机物（VOCs），是形成光化学烟雾和细颗粒物（PM2.5）的重要前体物，且具有毒性和致癌性。

4. 重金属蒸汽：如铬酸雾，对人体健康危害极***，可导致皮肤溃疡、呼吸道疾病，长期接触甚至会引发癌症。

 三、电镀废气处理设备的原理与分类

 

 （一）原理

 

电镀废气处理设备主要通过物理、化学或生物的方法对废气中的污染物进行分离、转化或降解，使其达到***家排放标准后再排放。

 

1. 物理方法

    吸附法：利用吸附剂（如活性炭、分子筛等）的多孔结构，将废气中的污染物吸附在表面，从而达到净化目的。适用于低浓度、***风量的有机废气处理。

    吸收法：采用适当的液体吸收剂（如水、碱液、酸液等），与废气中的污染物发生化学反应或物理溶解，从而将其从气相转移到液相中。常用于处理酸性气体、碱性气体和部分有机溶剂蒸汽。

    冷凝法：通过降低废气温度，使其中的有机物蒸汽达到过饱和状态而凝结成液态，加以回收或进一步处理。适用于高浓度、低沸点的有机废气处理。

 

2. 化学方法

    燃烧法：将废气中的可燃成分（如有机溶剂）在高温下与氧气发生燃烧反应，生成二氧化碳和水等无害物质。分为直接燃烧和催化燃烧两种方式，前者适用于高浓度废气，后者可在较低温度下进行，节省能源。

    化学氧化法：利用强氧化剂（如臭氧、过氧化氢、次氯酸钠等）将废气中的污染物氧化分解为无害或低毒物质。例如，采用臭氧氧化技术可有效去除废气中的有机物和异味。

    酸碱中和法：针对酸性或碱性废气，通过向废气中喷洒相反性质的酸碱溶液，使其发生中和反应，生成盐和水，从而达到净化目的。

 

 

3. 生物方法

    生物滤池法：废气经过填充有微生物的滤料层时，微生物利用废气中的有机物作为碳源和能源进行代谢活动，将其降解为二氧化碳、水和生物量等无害物质。适用于处理低浓度、易生物降解的有机废气，具有运行成本低、无二次污染等***点。

    生物滴滤塔法：类似于生物滤池法，但在滤料层中周期性地喷水，以保持滤料的湿润状态，提高微生物的活性和处理效果。可用于处理含硫化合物、含氮化合物等恶臭气体。

 

 

 （二）分类

 

1. 干式处理设备

    活性炭吸附装置：由活性炭吸附箱、风机、管道等组成。废气经管道进入吸附箱，与活性炭充分接触后，污染物被吸附在活性炭表面，净化后的气体从***部排出。活性炭吸附饱和后需进行再生或更换。

    分子筛吸附装置：利用分子筛对***定分子***小的吸附选择性，可有效去除废气中的有机溶剂蒸汽和某些有害气体。其结构与活性炭吸附装置相似，但分子筛的价格较高，再生相对复杂。

 

    干式过滤箱：内部装有滤料（如纤维棉、无纺布等），主要用于拦截废气中的颗粒物和部分油雾，起到初步过滤的作用，保护后续处理设备的正常运行。

 

 

2. 湿式处理设备

    喷淋塔：是***常见的湿式废气处理设备之一。废气从塔底部进入，与从塔***部喷下的吸收液（一般为水或酸碱溶液）逆向接触，在液滴表面发生传质和化学反应，使污染物得到吸收和去除。喷淋塔可根据废气成分和处理要求设置多层喷淋系统，以提高处理效率。

    填料塔：在塔内填充各种形状的填料（如拉西环、鲍尔环等），废气通过填料层时，与润湿的填料表面充分接触，增加气液相传质面积，从而提高吸收效果。填料塔适用于处理气相阻力较小、液相阻力适中的废气体系。

    旋流板塔：通过在塔内设置旋流板，使废气在旋转过程中与吸收液充分混合和碰撞，形成微小的液滴和气泡，强化了气液传质过程。旋流板塔具有结构简单、处理效率高、压降小等***点，广泛应用于电镀废气处理中。

 

 

3. 组合式处理设备

    活性炭吸附 + 催化燃烧装置：先利用活性炭吸附浓缩废气中的低浓度有机成分，当活性炭吸附接近饱和时，通过热空气或蒸汽解吸出高浓度的有机废气，送入催化燃烧装置进行燃烧处理。这种组合方式既解决了活性炭吸附法处理低浓度废气效果不佳的问题，又克服了催化燃烧法处理***风量低浓度废气能耗高的缺点，是一种高效节能的废气处理方法。

    喷淋塔 + 生物滤池：对于含有酸性气体、碱性气体和少量有机废气的电镀废气，可采用先通过喷淋塔进行酸碱中和处理，去除***部分酸性和碱性物质，然后进入生物滤池进行生物降解处理有机废气的方式。这样可以充分发挥两种处理方法的***势，提高废气处理的综合效果。

 

 

 四、电镀废气处理设备的设计要点

 

 （一）确定废气处理量和浓度

 

根据电镀生产工艺、设备规模以及通风系统的风量等因素，准确计算废气的产生量和各污染物的浓度，这是合理选择废气处理设备型号和规格的基础。一般来说，可通过实际测量或参考同类型电镀企业的生产数据来确定。

 

 

 （二）选择合适的处理工艺和设备组合

 

1. 根据废气的成分、浓度、温度、湿度以及排放标准等要求，综合考虑各种处理方法的***缺点，选择一种或多种合适的处理工艺进行组合。例如，对于含有高浓度有机溶剂和酸性气体的废气，可采用“喷淋塔 + 活性炭吸附”的组合工艺；对于含有***量重金属蒸汽和少量有机废气的情况，则可能需要采用“化学氧化 + 活性炭吸附”或其他针对性的处理工艺。

 

2. 确保所选工艺和设备能够满足废气处理后的排放标准，同时要考虑设备的运行成本、维护管理难度、占地面积等因素，以达到经济、高效、可行的目标。

 

 

 （三）设备的设计和选型

 

1. 吸附设备设计

    活性炭吸附装置的设计关键是确定活性炭的用量和吸附床的结构形式。活性炭的用量应根据废气的流量、污染物浓度、吸附质的性质以及所需的吸附效率等因素计算得出。吸附床可采用固定床、移动床或流化床等形式，其中固定床应用较为广泛，具有结构简单、操作方便的***点。

    分子筛吸附装置的设计需要考虑分子筛的种类、粒度、填充密度以及吸附塔的高度、直径等因素，以保证足够的吸附面积和传质效率。同时，要设置合理的反吹再生系统，确保分子筛能够及时有效地再生，延长使用寿命。

 

2. 吸收设备设计

    喷淋塔的设计要点包括确定喷淋层的层数、喷嘴的类型和布置方式、填料的材质和填充高度、塔体的直径和高度等。喷淋层的层数一般根据废气的处理要求和吸收液的性质来确定，通常为 1  3 层；喷嘴应选用喷雾均匀、雾化效果***的型号，并合理分布在塔内截面上；填料的选择要考虑其耐腐蚀性、比表面积、空隙率等因素，常用的填料有聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）等材质的拉西环、鲍尔环等；塔体的直径和高度要根据废气的流量和流速来确定，以确保废气在塔内有足够的停留时间和传质空间。

    填料塔的设计除了要考虑填料的相关参数外，还要注意填料的支撑结构和分布均匀性，防止出现沟流或壁流现象，影响吸收效果。此外，填料塔应配备合适的液体分布器和再分布器，以保证吸收液在填料层内的均匀分布。

    旋流板塔的设计重点是旋流板的叶片形状、数量、角度以及安装间距等参数的***化。旋流板应能够使废气在旋转过程中形成稳定的螺旋气流，增强气液之间的混合和传质效果。同时，要合理设计塔的进出口管径和位置，以及塔内的气速分布，避免出现短路流和涡流现象。

 

3. 燃烧设备设计

    直接燃烧装置的设计要考虑燃烧室的结构、燃料的选择和供应系统、废气与空气的混合方式以及燃烧温度的控制等因素。燃烧室应具有******的密封性和保温性能，以确保燃烧反应的充分进行；燃料可选用天然气、液化石油气等清洁能源，其供应系统应安全可靠；废气与空气的混合比例要适当，以保证燃烧的稳定性和经济性；燃烧温度一般控制在 800  1200℃之间，使废气中的有机物能够完全燃烧分解。

    催化燃烧装置的设计关键在于催化剂的选择、催化床的结构和反应条件的控制。催化剂应具有较高的活性、选择性和稳定性，能够在较低的温度下促使废气中的有机物发生氧化反应；催化床可采用颗粒状、蜂窝状或整体式等多种结构形式，以减小阻力损失和提高传热效率；反应条件包括温度、空速、停留时间等参数的***化，一般催化燃烧的温度范围在 250  500℃之间，空速为 10000  50000 h  1，停留时间为 0.1  1 s。

 

4. 生物处理设备设计

    生物滤池的设计要点包括滤池的形状、尺寸、填料的种类和填充高度、微生物的培养和驯化以及滤池的操作条件等。滤池的形状一般为矩形或圆形，尺寸根据废气的处理量和停留时间来确定；填料可选择具有******透气性、吸水性和生物附着性的材料，如火山岩、陶粒、木屑等，填充高度一般为 0.5  2 m；微生物的培养和驯化要根据废气的成分和性质进行，通常需要一段时间的挂膜过程，使微生物逐渐适应废气环境并形成稳定的生物膜；滤池的操作条件主要包括温度、湿度、pH 值等参数的控制，一般适宜的温度为 20  35℃，湿度保持在 80%以上，pH 值维持在中性或弱碱性范围内。

    生物滴滤塔的设计除了要考虑上述因素外，还要合理设计喷淋系统和循环液的处理方式。喷淋系统应根据废气的流量和污染物浓度来确定喷头的布置和喷淋量，以保证滤料的湿润程度；循环液可定期排放一部分进行处理或补充新鲜营养液，以维持微生物的生长繁殖需求。

 

 

 （四）设备的防腐与密封

 

由于电镀废气中含有酸性、碱性物质和腐蚀性气体，因此废气处理设备应具备******的防腐性能。设备的外壳可采用耐腐蚀的材料制作，如不锈钢、玻璃钢、塑料等；内部与废气接触的部件应进行防腐涂层处理或选用耐腐蚀的材质制造。同时，要确保设备的密封性能******，防止废气泄漏对周围环境和人员造成危害。密封材料可选用橡胶、聚四氟乙烯等耐化学腐蚀的材料，密封结构应设计合理，便于安装和维护。

 

 

 （五）安全与环保措施

 

1. 在废气处理设备的设计、安装和运行过程中，必须严格遵守相关的安全规范和标准，设置必要的安全防护装置，如防爆装置、紧急停车按钮、有毒有害气体泄漏报警装置等，以防止发生火灾、爆炸、中毒等安全事故。

2. 废气处理过程中产生的废渣、废液等二次污染物应进行妥善处理和回收利用，避免对土壤、水体等环境造成二次污染。例如，活性炭吸附后的废活性炭可进行再生处理或委托有资质的单位进行处置；喷淋塔产生的废水可经过中和、絮凝沉淀等处理后达标排放或回用；生物滤池更换下来的废旧填料应按照危险废物进行处理。

 

 五、电镀废气处理设备的安装与调试

 

 （一）安装要点

 

1. 基础检查与验收：在安装设备之前，应对设备基础进行检查，确保基础的尺寸、位置、平整度等符合设计要求。基础的质量直接影响设备的安装精度和稳定性，因此必须严格验收。对于混凝土基础，应检查其强度是否达到设计标准，表面应平整光滑，无裂缝、麻面等缺陷；对于钢结构基础，应检查其焊接质量、防腐涂层是否完***，螺栓预留孔的位置是否正确等。

2. 设备吊装与就位：根据设备的重量、体积和安装高度，选择合适的吊装设备（如起重机、叉车等）进行吊装作业。在吊装过程中，要注意设备的重心平衡，防止倾斜或碰撞损坏。设备就位后，应使用垫铁或其他调整工具进行调整，使设备达到设计要求的水平和垂直度偏差范围内。一般情况下，水平度偏差不应超过 1/1000，垂直度偏差不应超过 5/1000。

3. 管道连接与安装：废气处理设备的进风口和出风口以及各处理单元之间的连接管道应严格按照设计图纸进行安装。管道的材质应根据废气的性质和温度选择合适的材料，如 PVC 管适用于常温下的酸性气体输送，玻璃钢管可用于腐蚀性较强的废气输送。管道连接时应保证密封******，不得有泄漏现象。可采用法兰连接、螺纹连接或焊接等方式进行连接，连接处的密封垫片或密封胶应根据介质的性质选用合适的品种和规格。

4. 电气安装与配线：按照电气设计图纸进行电气设备的安装和配线工作。电气设备的安装位置应便于操作和维护，且应符合防潮、防腐蚀的要求。电缆敷设应整齐有序，不得有破损、漏电等安全隐患。配电柜应设置在干燥、通风******的位置，并做***接地保护措施。所有电气设备的接线应牢固可靠，标识清晰准确，以便日后检修和维护。

 

 （二）调试步骤

 

1. 单机调试：在设备安装完成后，***先对各个单体设备进行调试。检查设备的运转方向是否正确、有无异常振动和噪声、各部件的连接是否紧固等。对于风机、水泵等动力设备，要调整其转速或流量至额定值，并观察电机的电流、电压是否正常；对于吸附设备、吸收设备等，要检查其内部的填料或吸附剂是否填充均匀、有无堵塞现象；对于燃烧设备，要进行点火试验和燃烧性能测试，确保燃烧稳定、温度可控。在单机调试过程中，如发现异常情况应及时排除故障，并重新调试直至正常。

2. 联动调试：在单机调试合格后，进行整个废气处理系统的联动调试。启动风机，使废气依次通过各个处理单元，检查各设备之间的协调运行情况。观察废气在系统中的流动是否顺畅、有无泄漏点；检查各处理单元的处理效果是否符合设计要求，如吸附设备的吸附效率、吸收设备的吸收效率、燃烧设备的去除效率等；监测系统的运行参数（如温度、压力、流量、浓度等）是否稳定在正常范围内。在联动调试过程中，要对系统的运行情况进行详细记录，发现问题及时调整设备的运行参数或进行整改修复。

3. 试运行与验收：经过联动调试后，让废气处理系统连续运行一段时间（一般为 24  48 小时），进行试运行考核。在此期间，要密切关注系统的运行状况，检查各设备的可靠性和稳定性；同时采集废气处理前后的样品进行分析检测，对比各项污染物指标是否达到***家排放标准或地方环保要求。如果试运行结果满足要求，则可组织相关专家和部门进行验收；若不满足要求，则需进一步查找原因并进行***化调整，直至验收合格为止。

 

 六、电镀废气处理设备的运行与维护

 

 （一）运行管理

 

1. 操作人员培训：设备运行前，应对操作人员进行全面的技术培训，使其熟悉设备的结构、原理、操作规程以及应急处理方法等方面的知识。操作人员应严格按照操作规程进行操作，不得擅自更改设备的运行参数或停止设备的运行。同时，要定期对操作人员进行考核和培训，不断提高其业务水平和操作技能。

2. 运行参数监控：在设备运行过程中，要实时监控各项运行参数的变化情况，如废气的流量、温度、压力、浓度以及各处理单元的处理效率等。可通过安装在线监测仪表（如流量计、温度计、压力传感器、浓度检测仪等）来实现对运行参数的自动监测和记录。一旦发现参数异常波动或超出设定范围，应及时分析原因并采取相应的措施进行调整或处理，确保设备的正常运行和处理效果的稳定性。

3. 日常巡检：建立完善的日常巡检制度，定时对设备的各个部位进行检查。巡检内容包括设备的外观是否有损坏或泄漏现象、储液罐液位情况、风机水泵的运行状态、管道连接是否松动等。对于检查中发现的小问题要及时进行维修处理，避免问题扩***化影响设备的正常运行。同时，要做***巡检记录工作，以便及时发现设备的运行规律和潜在问题。

 

 （二）维护保养

 

1. 定期保养：按照设备的使用说明书和维护手册的要求，制定详细的定期保养计划。定期对设备进行清洁、润滑、紧固等工作，确保设备的各个部件处于******的工作状态。例如，对于风机、水泵等动力设备，要定期更换润滑油；对于吸附设备、吸收设备等，要定期清理填料或吸附剂表面的杂质；对于燃烧设备，要定期检查燃烧器的工作情况并进行清洗维护等。定期保养工作可有效延长设备的使用寿命，提高设备的运行效率和可靠性。

2. 设备维修：设备在运行过程中难免会出现故障或损坏情况，一旦发生故障应及时停机进行维修。维修人员应具备专业的维修技能和经验，能够快速准确地判断故障原因并采取有效的维修措施。对于一些易损件（如密封件、过滤器等），要提前准备***备品备件，以便及时更换；对于重***故障或设备损坏严重的部件，应及时联系设备制造商或专业维修机构进行维修或更换。在维修过程中，要严格遵守安全操作规程，确保维修人员的人身安全和设备的完整性。

3. 填料与吸附剂更换：吸附设备中的活性炭、分子筛等吸附剂以及吸收设备中的填料在使用一段时间后会达到饱和状态或失效，此时需要及时进行更换。更换周期应根据废气的成分、浓度、处理量以及吸附剂或填料的性能等因素综合确定。一般来说，活性炭的更换周期为 3  6 个月不等；分子筛的更换周期可根据其吸附性能和使用情况而定；填料的更换周期一般在 1  2 年左右。更换下来的吸附剂或填料应按照相关规定进行妥善处置或回收利用。

 

 七、结论

 

电镀废气处理设备的合理选型、正确安装调试以及科学有效的运行维护管理对于电镀企业的环境保护具有重要意义。通过本手册的介绍，希望能够帮助电镀企业和相关环保工程技术人员深入了解电镀废气处理设备的工程技术知识，掌握废气处理设备的设计要点、安装调试方法以及运行维护技巧等方面的内容，从而在实际工作中能够合理选择和应用合适的废气处理设备，确保电镀废气达标排放，减少对环境的污染和对人体健康的危害，实现电镀行业的可持续发展。同时，随着环保技术的不断发展和创新，电镀废气处理设备也将不断改进和完善，我们应关注新技术、新材料的应用和发展动态，不断提高电镀废气处理的水平和技术能力。