废气的治理方法范文

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第1篇

关键词：二氧化硫 燃料脱硫 烟气脱硫 治理方法

中图分类号：X5 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）06（c）-0147-02

空气的二氧化硫主要来源于工业生产，其特点是气味较难闻，极易引发呼吸不畅，如果随着呼吸系统进入血液循环，就会使一些酶活力大幅度下降，进而增加肝脏负荷，还对呼吸系统造成阻滞，严重时会导致炎症，与苯进行有机反应，可加大这种物质的致癌作用；二氧化硫会限制叶绿素的光合作用，使得植物叶子枯黄，最终阻碍植物的正常生长；一些金属制品或者饰品会在二氧化硫的作用下失去光泽，使得织物结构变得脆弱；此外，二氧化硫会在空气中经过缓慢氧化而成为三氧化硫，与水作用就会形成酸雨，从而大幅度腐蚀地面各种设施。因此，采取有效方法对空气中的二氧化硫进行治理是势在必行的，关系着人们生活的多个方面。

1 燃料脱硫

煤炭中的硫含量大约为1%，当前试验分析的新型脱硫方法包括浮选法、氧化脱硫法、微生物脱硫法、化学过滤法、粉碎脱硫法等等。在实际含硫燃料的处理中，对中型煤固硫能够有效而经济地减低二氧化硫的排放量。对多种煤种加以处理，选取沥青等材料对其进行黏结，采用较为经济的含钙固硫剂，经过干馏作用制煤，固定成型，就可以得到不同类型的煤炭。运用这种方法，可以有效解决用煤较多的大型工业区二氧化硫空气污染问题，把煤炭改造为清洁燃料，不但可以大大提高煤炭的燃烧利用程度，还可以减少其对空气造成的污染。对煤炭进行有效的气化或者是液化，如脱碳、加氢，就可以将其改造为清洁燃料。

可以采用以下方面进行重油的脱硫操作：在钼、钴或者镍作为催化剂的情况下，经高压加氢反应处理，破坏C-S化学键，转换为H-S，形成具有臭气蛋气味的硫化氢气体，达到重油燃料的脱硫效果。

2 燃烧脱硫方法及其原理

现在工业最为常用的燃烧脱硫方法是先进的流化床燃烧脱硫技术，其运行的化学原理是等反应池内因气速而出现的上升作用力与煤粒重力大小相等时，煤粒就会出现浮动硫化。在燃料燃烧的过程中，应该加入一定量的石灰，达到脱硫的目的，其反应机理如下：

根据煤粒的流态不同，可将流化床锅炉分成两种，即鼓泡式和循环式。其中，循环式的脱硫工艺流程为：制备相关的吸收剂吸收塔处理脱硫灰二次循环控制系统，它通常选取干燥的消石灰粉当做二氧化硫的吸收剂，还可以为其它的对SO2强吸附物质。这种工艺进行脱硫还有一些其它产物，如亚硫酸钙、硫酸钙、煤灰、未经反应的消石灰等等，可用于煤矿废矿井的填埋、公路施工建设等等方面。这种工艺现在普遍用于10～20 kw等级的工业机组，用地较少、造价经济，对老机组具有良好烟气除硫效果。

3 燃烧烟气脱硫方法

在工业废气排放到空气中之前，应该选取物理或者是化学的处理方法对其进行脱硫操作，主要可以分为干法处理和湿法处理两种。根据多年的实践研究，总结有关经验的基础上，以下几种新型方法对烟气脱硫具有较好的应用效果。

3.1 湿法脱硫处理

3.1.1 强碱或者亚硫酸钠吸收法

其反应机理如下：

此种方法较为方便合理，对于二氧化硫含量较高的烟气，由于强碱很容易因吸收废弃的二氧化碳而形成碳酸钠，这样就增加强碱的投入量，进而提高了处理成本，这样就可以选用具有弱酸性的亚硫酸钠进行烟气除硫。

经吸收塔处理，由于排放废液中亚硫酸氢钠具有较强的还原性，如果不加以处理，就会对水体造成污染，降低水质。可以采用向排放液中加入一定量的氢氧化钠加以处理，其反应如下：

产生的亚硫酸钠可以供造纸厂或者其它工厂投入使用，还可对溶液加以物理或者化学处理，分析亚硫酸钠，使其以结晶的形式沉淀，这样就达到亚硫酸钠回收再利用的目的。

3.1.2 亚硫酸钾溶液吸收法

由于亚硫酸钾具有较高的溶解度以及良好的热稳定性，因此将其当做二氧化硫吸收液，更容易结晶回收利用，减少了废气治理投入资金。其反应机理如下：

此反应为可逆反应，可采用浓度较高的亚硫酸钾溶液当做吸收剂，在温度为60℃ 时候对二氧化硫进行吸收，这样就会形成较浓的亚硫酸氢钾溶液，然后引入相关处理仪器中间，经过降温处理就可以获得焦亚硫酸钾固体，再经过高温脱水，即可获得纯度较高的二氧化硫气体，用于其它行业施工材料。余液可以稍加处理再进行回收利用。

3.1.3 氨水吸收法

其反应机理如下：

运用这种方法对燃烧烟气进行脱硫，可以得到具有亚硫酸氢铵的溶液，可以采取加入定量浓硫酸，析出高纯度的二氧化硫，得到硫酸铵晶体，用于农业化肥，进而加以回收再利用；还可以采用在废弃液中通入氨气，在大气中氧气的氧化作用下，进过结晶过滤，从而得到硫酸铵固体。这种方法的脱硫率可高达90%。

以上三种方法均为湿法处理，其优势是采用的设施较少、占用空间不大、较为经济实用、处理手段较为简便。然而经过湿法处理后的烟道气体温度较低、相对湿度较高，粉尘与水分结合出现白色烟雾，且不易扩散，因此，为改善这一情况，需要在废气排放之前，增添一道加温装置，来提高排放其它废气的整体温度。

3.2 干法脱硫处理

3.2.1 碱式氧化铝法

将强碱与氧化铝制成球形，可以吸收废气中的二氧化硫，其程度可高达90%，如果这种装置吸收达到饱和，可在150 ℃～350 ℃的范围内回收，其产生的二氧化硫可与650 ℃时和一氧化碳反应，得到固体硫。其机理如下：

3.2.2 石灰石或者白云石法

把称好的石灰石或者白云石置入高温锅炉内，经高温分解得到对应的氧化物，然后再与燃烧烟气中的二氧化硫气体进行作用，生成对应的烟硫酸盐或者硫酸盐。石灰石的主要成分是碳酸钙，白云石的主要成分为碳酸镁，这种脱硫方法的反应机理如下：

反应产生的固体颗粒可以采用对应的装置除去，这种方法对二氧化硫的反应率为25%左右，可以采用湿法脱硫的方式进一步加以处理。

3.2.3 活性炭吸附法

采用活性炭一幅装置能够较好对燃烧烟气中多种污染气体进行吸附，如果在其环境中还有氧气和水汽，那么这种吸附就不仅仅表现在物理方面，还有一定的化学吸附作用。通常燃烧烟气各种成分的组成为：二氧化硫0.05%～0.10%之间、水汽10～13之间、二氧化碳3%～6%之间、其它大多为氮气和氧气。

在温度100%～150℃之间，烟气通过活性炭吸附装置时，在活性炭的催化和吸附作用下，废气中的氧气、水分、二氧化硫就会被吸附在装置内，这样就为它们提供一个可发生化学反应的平台，从而产生硫酸，其反应方程式如下：

上述三种方法为干法脱硫，在对大量排放气体处理的时候较为方便，降温不明显，不易形成烟雾；其缺点就是吸附较为缓慢、处理设施过大、维修费用多等。

4 催化氧化法

在五氧化二钒的催化作用下，二氧化硫可与空气中的氧气作用而生成三氧化硫，再与水汽进行反应，得到硫酸。这种方法的处理效率会受到烟气中粉尘颗粒影响，所以应该事先除去颗粒状物质。

5 结论

综上，现在有关二氧化硫治理方法很多，笔者认为，要想选择合理的二氧化硫治理方法，就应该在自身经济、技术、规模等条件的基础上，采取合适的吸收试剂或者吸附装置，确保处理设施能够长期运转、简单实用、便于检查维修。

参考文献

[1] 刘海霞，王天贵.氮氧化物减排技术[J].四川化工，2006（2）：49-51.

[2] 张勇，唐抒梅，赵松洁.原矿焙烧烟气中二氧化硫的治理研究[J].黄金，2012（6）：59-62.

[3] 崔晓阳，郭健，岳凤洲，等.双碱法治理低浓度二氧化硫烟气的生产实践[J].硫酸工业，2012（3）：31-34.

第2篇

关键词：磷铵尾气洗涤水；悬浮物；絮凝剂；澄清

磷酸二铵（DAP）是一种含氮、磷二种营养元素的二元高效复合肥，它被广泛用于农业生产。DAP的热稳定性较差，在70℃下失去一个氨分子而变成MAP，分解时的氨蒸汽分压很大，且将氨释放入大气中。传统法DAP的生产[1]，通常使用湿法磷酸与氨进行中和反应，该反应为放热反应，同时物料在干燥时受加热空气的影响，会产生一定量的氨气、粉尘和氟化物，这部分物质进入尾气，会给环境带来不良影响，同时也造成了资源浪费，其尾气排放执行表1标准[2]。

为使尾气达到环保要求，通常情况下需要用水对尾气进行多级洗涤，传统尾气洗涤流程如图1。

系统尾气来源于中和、造粒、干燥、冷却及除尘系统，尾气中粉尘含量通过前期旋风除尘后，仍有2000mg/nm3左右，氨氮含量在500～700mg/nm3，氟化物（以F-计）在300～500mg/nm3，正常情况下，尾气通过三级洗涤塔洗涤后，各污染指标能够达到排放要求，但受系统水平衡及资源回收要求，洗涤水需最大程度进行循环使用。以瓮福磷肥厂年产800kt/a磷酸二铵计，为确保系统不能产生氨氮废水，尾气洗涤水新鲜补充水量不能超过20t/h，尾气总量为400K m3/h，则循环洗涤水平均固含量为4%，由于受系统生产波动等各方面因素的影响，循环洗涤水固含量有时达到15%，受含固量影响，系统洗涤塔洗涤水喷头及PP球填料经常会发生堵塞现象，这导致洗涤水喷淋不均匀、在PP球内发生股流现象，洗涤水不能与尾气进行充分、高效接触，降低了尾气的洗涤效果，同时由于洗涤水pH的上升，也降低了氨气的洗涤效果。由于洗涤塔PP球的堵塞，需随时进行清理，影响了生产的稳定性，同时也使得外排尾气时常出现粉尘、氨气超标现象。

为有效提高尾气洗涤效果，在投资最省的情况下，最为简便、有效的方法便是降低循环洗涤水的固含量。循环洗涤水中含有大量氨氮，主要以磷酸二铵的形式存在，氨氮含量超过10000ppm，如此高浓度的氨氮洗涤水，短期内难以自然沉降，笔者对瓮福磷肥厂磷铵装置尾气洗涤水取样进行自然沉降观察，在1小时内几乎看不出明显变化，考虑装置现场空余场地较小的因素，只能找到使氨氮废水高效澄清的办法，才能实现减少循环洗涤水固含量的目的。

提高沉降效果最为明显的办法是添加絮凝剂，当前应用最为普遍和高效的絮凝剂便是聚丙烯酰胺（PAM）[3]，结构式为[-CH2-CH（CONH2）]n-，分子量超过100万，最高可达上千万。在进行絮凝沉降前，聚丙烯酰胺需进行水解，产生具有吸附、架桥等絮凝作用的酰胺基（-CONH2）、羧酸基团（-COOH）。

从水解方程式看出，聚丙烯酰胺水解会产生大量氨气，而DAP装置尾气洗水中含有大量氨氮物质，这些物质能否对絮凝效果产生影响、如何避免这一影响，是PAM能否快速沉降尾气洗涤水沉淀物的关键。对此，笔者通过大量实验，通过对洗涤水pH值和固含量的控制，找到了利用聚丙烯酰胺快速沉降DAP尾气循环洗涤水的方法。通过对瓮福磷肥厂DAP装置尾气洗涤系统的改造，实现了澄清洗涤水，提高尾气排放标准，回收资源的目的。

1 实验部分

1.1提高聚丙烯酰胺絮凝原理分析

聚丙烯酰胺水解时会释放出大量，而DAP装置尾气洗涤水中含有大量有利NH3，会阻止水解的正常进行，不能充分水解的聚丙烯酰胺高效的絮凝沉降效果便无法得到充分体现，这应是通常情况下聚丙烯酰胺不能絮凝高氨氮废水的主要原因。为减少洗涤水中NH3的量，必须将NH3变为离子状态下的NH4+，磷酸二铵主要原料为磷酸和液氨，偶尔加入硫酸进行指标调节，为改变洗涤水中NH3的存在状态，可加入磷酸或硫酸进行指标调节，然后加入PAM观察沉降效果，同时找出最佳pH沉降范围，以此达到提高沉降速度的目的。

1.2实验水指标

以瓮福磷肥厂磷酸二铵装置循环洗涤水为对象，找出聚丙烯酰胺絮凝沉降的最佳条件，具体水质指标见表2所示。

1.3实验方案

用1000ml烧杯盛取试验水800ml共计6杯，分别滴加P2O5含量为46%的浓磷酸，控制pH在值当范围内，然后加入浓度为1‰的PAM絮凝剂，观察沉降效果，具体数据如表3。

1.4实验总结

从表3中看出，当洗涤水pH值在4～7，加入PAM后出现明显的沉降现象，其中pH在5附件为最佳沉降点。此实验结果，论证了高浓度氨氮废水加入PAM絮凝剂进行沉降理论分析的正确性。为使pH调节具有更为广泛的操作性，我们将硫酸替代磷酸进行洗涤水pH的调控，发现投加PAM絮凝剂后沉降效果优于前者，分析为硫酸根的极性优于磷酸根所致，因此判定，通过调节循环洗涤水的pH值，提高加入PAM后沉降速度的思路是可行的。

2 工艺改造

根据现场空余位置的实际情况，瓮福磷肥厂DAP装置设计了一套沉降处理能力为200t/h的竖流沉降槽，为确保原有水平衡不被破坏，沉降槽底流回收水量控制在20t/h，则沉降槽产清水能力为180t/h，与原有20t/h的补水能力相比，现有补水能力提高了9倍，原有循环洗涤水固含量平均为5%，技改后循环洗涤水固含量降至6‰以下，极大地提高了洗涤效果，改造费用如下表4。改造后的澄清流程示意图如图2所示。

3 经济成本核算

尾气系统进行改造后，需消耗部分电能和PAM药剂，同时每班新增一名操作员；与未改前的工艺相比，技改后洗涤效果明显，尾气中粉尘、氨气含量均有大幅度下降，通过对下降物质的费用折算，与投入消费对比，判断技改后是否达到增收节支的目的，以年为单位，生产运行时间为300天计，分析数据如表5。

从技改前后相关数据看出，技改后，每年可从尾气回收的资源中捡回300余万元的经济损失，技改投入可在3个月内收回，同时获得可观的环保效益。

4 结论

本次研究主要针对高浓度氨氮废水的快速沉降方法，消除了PAM不能沉降高浓度氨氮废水的传统思维，结论如下：

（1）沉降效果与尾气洗涤水pH有关，需加入能与氨相结合的磷酸、硫酸等酸性物质进行调节，pH控制范围在4～7，最佳点在5左右。

（2）循环洗涤水pH降低后，提高了尾气中氨气的洗涤能力，同时由于固含量的下降，也增强了粉尘的洗涤效果。

参考文献

[1]王玉训，赵建勇.含硼磷酸二铵的生产工艺与控制[J].硫磷设计与粉体工程，2013（06）35-38.

[2]大气污染物综合排放标准GB16297-1996[S]，中国标准出版社.

[3]蒋秋静阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂在污泥脱水工艺中的应用研究[N]太原理工大学学报，2010，41（4）

第3篇

关键词：电镀工艺；废气；抑制；治理

中图分类号：[TG174.441] 文献标识码：A 文章编号：

电镀行业作为对环境污染较为严重的行业之一，是环保治理和行业改造的重点。电镀行业在生产过程中会产生大量的有害废气，造成环境的污染、设备的腐蚀和人体健康的危害。近年来，电镀行业的废气处理技术和处理设备得到了长足的发展，电镀行业废气污染治理的面貌正在不断的更新。

电镀废弃的种类及其危害

含尘废气

在电镀工艺中，喷砂、抛光、磨光等工序都会产生含尘废气，其中含有金属氧化物、沙粒、纤维性的粉尘等等。含尘废气不仅仅会对空气质量造成污染，也会对电镀生产施工人员的呼吸系统产生伤害。

酸性废气

酸性废气是电镀工艺中，使用硫酸、盐酸等酸性物质来进行出光、化学抛光、酸洗等工艺时产生的。比如二氧化硫、氯化氢、硫化氢、磷酸、氟化氢等气体以及酸雾。酸性废气一般来说具有强烈的刺激性的气味，对施工人员的气管、肺部、咽喉等呼吸系统造成危害，还可能对厂房、材料、设备产生腐蚀，污染大气，导致酸雨的形成。

碱性废气

碱性废气一般是在电镀过程中，使用碳酸钠、磷酸钠、氢氧化钠等碱性的物质，在加热等操作工艺中所产生的。电镀施工中可能产生碱性废气的主要工艺有化学除油、氰化电镀、强碱性电镀、电化学除油等。碱性废气会对施工人员的咽喉、肺部、气管造成较大的刺激。

氮氧化物废气

氮氧化物废气指的是在含有硝酸成分的溶液中进行酸洗、抛光、出光等工序所产生的酸性气体。其中一氧化氮进入人体的血液之后，会和红血球中的血红蛋白结合，引起人体的血液中毒，同时一氧化氮也对造成人数神经系统的麻痹效果，如果吸入浓度较高的一氧化氮，就可能造成动物的死亡。四氧化二氮、二氧化氮等气体的毒性比之一氧化氮还要大3-4倍。其中二氧化氮会对人体的粘膜、神经系统和呼吸系统造成损害，二氧化氮的浓度较高，会使人咳嗽或咳血，引发肺积水、肺炎甚至致人死亡。

含铬废气

含铬废气一般是在镀铬工艺所产生的，铬雾有较强的腐蚀性和毒性，会对环境和人体造成较为严重的污染和伤害作用。铬雾被人体吸入后会对呼吸道造成腐蚀和刺激的作用，可能引起呼吸道的严重病变，比如鼻穿孔、急性鼻炎、咽炎、支气管炎等。铬雾长期接触皮肤可能引起湿疹或者皮炎，还可能致癌、致畸或者导致突变。

含氰废气

含氢废气由氰化电镀工艺所产生，比如氰化镀锌、氰化镀铜、仿金和铜锡合金等。氰化物和酸反应，就会产生剧毒的氰化氢气体，微量氰化氢气体就可能致人于死命。

电镀废气的抑制

抑制技术简介

固体悬浮物阻挡抑制法

固体悬浮物指的是如塑料球、玻璃球、塑料泡沫块等物质。在槽液中漂浮于液面之上。当电镀过程中电极上的气泡上升时，就会被这些漂浮物所阻挡，就能够减少气体的逸出。然而这类固体悬浮物无法对液面形成完全的覆盖，当气泡在固体间隙上升，就不能实现阻挡。尤其是当出槽的次数比较频繁的时候，固体悬浮物经常撞开，就会导致气体的抑制效果更差。随着当前空气治理标准的提高单独使用固体悬浮物抑制法已经不能达标。

抑雾剂抑制法

抑雾剂其主要的组成成分是表面活性剂，具有降低槽液表面张力的性能，在化学反应和电机电解反应中产生的气体能够对槽液产生搅拌作用，促使抑雾剂生成具有较好化学稳定性的泡沫保护层，保护层在液面聚集，能够达到抑制气体的逸出。化学、电解反应中产生的气体越多，就会产生越厚的保护层。一般来说，把保护层的厚度控制在20-30mm的范围中，就能够对气雾实现完全的抑制。

酸雾抑制

高效合理的酸洗工艺

传统的采用单一高浓度盐酸进行的酸洗工艺，不仅有着除锈的效果差、速度慢的缺点，而且可能导致盐酸的酸雾发生大量逸出，既是对施工材料的浪费，也对环境造成了不可忽视的污染。因此在通常的情况下，使用比率为1:1的盐酸水溶液来进行酸洗工艺，有着更好的效果，此溶液有着自然挥发少的优点，加入YS-1添加剂100g/L配合使用，就能够在除油除锈的同时对酸雾进行抑制。

酸雾抑制剂的添加

酸雾抑制剂中含有多样的表面活性剂，在酸洗液中添加表面活性剂，然后进行搅拌，能够在槽液的表面形成较厚的泡沫隔离层，从而实现对酸雾的抑制。

碱雾的抑制

碱雾抑制剂的添加

碱雾抑制剂一般都含有十二烷基硫酸钠和OP乳化剂，在使用抑雾剂的时候应该注意少加、勤加的原则，如果在工序中需要对抑雾剂进行去除，可以使用活性炭来进行处理。

工艺的选择

在进行电镀的时候，应该采用的是中低温化学除油工艺，在实际的应用中，许多的电镀材料厂家都能够提供不同而定中低温化学除油用的药剂，施工人员可以根据需要来选用。

含铬废气的抑制

在工艺上，使用低浓度、低温的新式镀铬工艺。

铬雾抑制剂的添加

当前对铬雾的抑制效果最好的是F-53氟碳铬雾抑制剂，在进行F-53抑雾剂的使用时，应该用100倍的沸水进行溶解稀释。如果使用F-53抑雾剂和C12抑雾剂混合使用，其比例应该为1:4.

氢氧化物废气的抑制

新工艺的使用

使用不含硝酸的配方和工艺来进行工序施工，就能够在根本上解决氮氧化物废气。目前国内已经出现了多种不使用硝酸的处理工艺，比如在铝件的化学抛光方面只使用磷酸和硫酸以及少量的添加剂。

氮氧化物气体的抑制

氮氧化物气体的抑制一般来说有两种方法，其一是化学氧化法，即在溶液中加入高锰酸钾及双氧水等氧化性较强的添加剂，能够将亚硝酸氧化成为硝酸，不再使亚硝酸反应生成氮氧废气，能够实现氮氧废气的抑制。其二是化学还原法，即在含有硝酸的抛光或者酸洗液中加入某些弱还原剂，能够将氮氧化物还原成无毒害作用的惰性气体。其中常用的还原剂有氨基磺酸、亚硫酸盐、尿素等。

电镀废气的净化处理

净化处理指的是在吸风设备上增加废气的净化回收装置，将产生的废气以风力吸入净化器之内，实现净化回收，使得电镀环境中的空气污染治理能够达标。

对于电镀废气的净化处理，有液体吸收法、催化还原法、固体吸附法三种。前一种又称作湿法，后面两种属于干法。一般来说，催化还原法和固体吸附法只在氮氧化物废气的处理中应用。而液体吸收法广泛应用于电镀废气的处理工程，其基本原理是使用适当的液体和气体混合接触，来除去气体定的成分。吸收的过程指的是气体中的某些成分在液体中溶解，比如使用碱液来吸收盐酸酸雾，生成水和氯化钠。

湿法和干法能够对多种电镀废气进行净化，然而吸附洗涤水和吸收液的排放能够发生二次污染。净化回收技术能够对化工原料进行回用，基本不会产生二次污染，其有着结构简单、阻力和体积较小、管理维修方便、废气回收率较高等优点，如治理铬酸废气所使用的网格式净化回收器，使用简单方便、能够定期清洗，净化效率能够达到98%-99%。然而讲话回收技术大多数只能用于硫酸、铬酸等废气的治理，使用范围并不广泛。

结语：

电镀工业废气的抑制和治理，应该联系生产实际、因地制宜，选用适当的方法和技术来进行。应该坚持净化回收效率高、避免二次污染、管理方便、操作简单、日常维护费用较低等原则。在此基础之上，电镀行业应该继续对电镀废气的防治技术进行探讨摸索，使电镀废气的治理技术得到进一步的发展。

参考文献：

[1] 刘冬梅,沈庆海,陈颖,舒艳,李瑶,杨常青,孙汉坤. 基于重金属类有毒空气污染物重点行业分析的优先控制政策研究[J]. 环境与可持续发展, 2012(01) .