重金属废气主要来源于冶金、电镀、电池制造等工业环节,其成分复杂且毒性强,需针对性处理。以下是综合各行业案例的系统分析:
一、重金属废气成分及来源
典型成分
颗粒态重金属:铅(Pb)、锌(Zn)、镉(Cd)、铬(Cr)的氧化物烟尘及粉尘,粒径常小于10微米。
气态重金属:六价铬(Cr⁶⁺)、汞蒸气(Hg)、镍雾(Ni),具有高致癌性和生物蓄积性。
伴生污染物:酸雾(硫酸雾、盐酸雾)、VOCs(甲醛、苯系物)、氰化氢(HCN)等。
主要来源行业
行业 典型工艺 主要污染物
电镀 镀铬、镀镍、酸洗 Cr⁶⁺、Ni雾、HCl、氰化物
冶金 炼钢、锌/铅熔炼 铅烟、ZnO粉尘、CO、SO₂
压铸 脱模剂喷涂、金属熔融 Al₂O₃粉尘、油雾、VOCs
电子制造 焊接、蚀刻 汞蒸气、砷化物、有机溶剂
二、重金属废气处理典型案例解析
案例1:汽车零部件电镀厂六价铬深度治理
背景:镀铬车间排放Cr⁶⁺浓度达2.8mg/m³(超标5.6倍),周边土壤污染严重。
处理工艺:
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A[废气收集] --> B[布袋除尘器] --> C[湿式电除尘器] --> D[化学吸收塔]
D --> E[亚硫酸钠还原Cr⁶⁺→Cr³⁺] --> F[中和沉淀]
效果:
Cr⁶⁺排放浓度降至0.05mg/m³(低于国标0.5mg/m³限值);
副产物Cr³⁺污泥回收用于鞣制剂,资源化率超90%;
工人呼吸道疾病发生率下降85%。
案例2:锌合金压铸厂锌烟综合治理
背景:锌烟浓度30mg/m³,设备腐蚀严重,存在爆炸风险(锌粉爆炸下限20g/m³)。
处理工艺:
中央负压收集(管道风速≥15m/s);
静电除尘(60kV电场捕集超细锌烟);
催化氧化(Pt/Pd催化剂分解VOCs);
余热回收(预热脱模剂节能20%)。
效果:
锌烟浓度降至0.2mg/m³(达欧盟标准);
年回收锌粉5吨,维护成本降30%。
案例3:电子园区含氰废气集中处理
背景:多家电镀企业氰化氢(HCN)无组织排放,区域浓度超标3倍。
处理工艺:
一级化学吸收:NaOH+NaClO溶液吸收HCN(CN⁻ + ClO⁻ → CNO⁻ + Cl⁻);
二级催化氧化:MnO₂-CuO催化剂氧化残留HCN为N₂/CO₂;
三级活性炭吸附:保障尾气达标。
效果:HCN去除率>99.5%,周边大气氰化物回归安全阈值。
三、解决方案与技术趋势
核心治理技术
超细颗粒捕集:湿式电除尘(除铬雾)、覆膜布袋除尘(捕集≤1μm颗粒);
气态重金属转化:化学还原(Cr⁶⁺→Cr³⁺)、催化氧化(HCN→N₂);
VOCs协同控制:活性炭吸附、RTO焚烧(>95%效率)。
资源化与节能设计
重金属污泥提炼金属(如锌粉回收);
余热用于工艺预热(降能耗20%);
智能监控平台实时预警排放风险。
合规性保障
排放浓度需满足《大气污染物综合排放标准》(如Cr⁶⁺≤0.05mg/m³);
运行稳定性通过在线监测(颗粒物/VOCs/重金属多参数)及年故障率<1%评估。
注:技术选择需匹配重金属形态(颗粒/蒸气)、浓度及行业特性。例如电子行业低浓度汞蒸气宜用金汞齐吸附,而冶金高浓度铅尘需“布袋除尘+湿法喷淋”组合。
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