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第二十篇
表面处理安全防护
及环保控制
第一章表面处理的安全防护
第一节概述
表面处理的内容相当广泛，安全与防护是其中一项非常重要的安技措施。在表面处
理施工过程中，几乎均带有易燃、易爆和中毒的危险，时刻威胁着生命、财产的安全。这
些隐患的原因尽管很多，但最主要是与一些人的思想麻痹有关。只要加强责任心，严格
执行工艺规范和安全操作制度，这些危险是完全可以避免的。雷击和静电引起火灾，似
乎是不可避免的，但随着科学技术的发展，采取防雷和导除静电装置完全可以杜绝这类
灾害的发生。
属于人为的问题，是容易解决的。思想麻痹，违犯规章制度造成失误，以及对某些化
学物品认识不足，保管与使用不当造成事故等，类似这些问题，只要努力学习，尊重科学
技术，提高警惕，加强责任感，坚决防护，是完全可以避免的。
第二节防火与防爆
一、防火与防爆的基本知识
在表面处理过程中，要切实贯彻“以防为主，以消为辅”的原则，首先应对施工中所接
·!!"#·
第一章表面处理的安全防护
触的材料、设备、工装及施工环境有明确的认识。目前，使用的油漆、溶剂、稀释剂，均系
烃基、羟基、羧基化合物，倘若思想稍有疏忽，操作不慎，将有发生火灾甚至猛烈爆炸的危
险。为此，必须学好消防知识，一方面熟悉易燃易爆材料的特性，严格执行规章制度，慎
重操作，避免火灾爆炸事故的发生；另一方面，经常加强锻炼，提高消防能力，熟练掌握灭
火技术。例如，适用于有机化合物消防需要的泡沫、二氧化碳、干粉、!"!!灭火机以及石
棉毡、砂子和其它工具等，一旦发生火警，把损失降低到最低限度。
二、燃烧所具备的条件
要做好防火防爆工作，首先应弄清发生火灾的原因。它是一种化学反应，必须具备
一定的条件才能发生。第一，要有燃料，不论固体、液体或气体等，凡能与空气中的氧或
其它氧化剂起剧烈反应的就可燃烧。第二，助燃物质，如空气（氧气）、氯气等加热后析出
的可燃气体与氧气或氯气混合后才能燃烧。第三，要有一定的温度（火源），要使可燃物
质燃烧需要有足够的温度或者说是热度，例如炒菜油锅内起火，再如原始人钻木取火等。
以上三个条件，必须同时具备，相互结合，相互作用，燃烧才会发生。
三、可燃物质的理化性质
可燃物质各有特性，不同物质各有不同的闪点、自燃点、爆炸极限，也就是说各种物
质的可燃性是不同的，火灾的危险性也有轻重缓急之分。通常我们用测定闪点的办法来
区别可燃性与易燃性以及火灾敏感性的程度。闪点越低，易燃性越强。我们针对这些数
据采取相应的防火防爆措施。例如汽油的闪点为#$%&!’(，苯#)$(，松节油’(，桐
油、润滑油!"’(。通过比较，我们知道，汽油的工作温度要比润滑油低得多。国家规定
闪点在)$(以下的物质，均为易燃物质，最容易发生火灾或爆炸。
物质的自燃点就是物质受热自燃的最低温度。例如黄磷的自燃点)&$(，而赤磷
则为"’’&"$’(，煤油")’&"+’(。但是物质的自燃点不是固定的，而是随压力、浓度、
散热等条件的不同而有相应的变化。压力增高，自燃点就降低。例如汽油当压力+,%千
克-厘米
"
时，其自燃点)%’(；压力+%千克-厘米
"
时，自燃点降低至!’(；压力")$千
克-厘米
"
时，自燃点下降至"$’(。所以可燃气体在压缩机中很容易引起爆炸，自燃点降
低就是其主要原因之一。
爆炸极限与闪点、自燃点是带有共性的，但是也有它的特殊性。当可燃气体、可燃液
体、可燃粉尘与空气混合到达一定浓度，遇火（或温度）时即易爆炸，叫做爆炸极限，通常
是以可燃物质在空气中所占的百分比（.）表示。例如二甲苯的爆炸极限是!.&/.，松
·/$"!·
第二十篇表面处理安全防护及环保控制
节油!"#$%&’$，氢(")$%("’$。爆炸极限分上限、下限。这个上限下限的范围即
是可能发生爆炸危险的范围。上限、下限的距离越大，引起爆炸的机会越多，反之，距离
越小，引起爆炸的机会越少。这主要是可燃物质在空气中所占比例大小的问题。可燃物
质的浓度超过上限，只能燃烧，不会爆炸。可燃物质在空气中的比例低于下限，既不会爆
炸，也不会燃烧。为了便于工作，将可燃物质的理化性质列于表’!+)+)。
表’!+)+)可燃物质的理化性质
溶剂名称
闪点自燃点爆炸极限（以体积$计）
,下限上限
酒糟)((’)’"#-".
汽油+.#%)!’&——
松节油/!%/’——!"#&’
苯+(.%#.#!)".#"!
甲苯/%../)"’&".
醋酸乙酯/(#(’"/))"(
石油溶剂’#———
焦油系溶剂’)—)升中含!"!.克—
桐油、润滑油)’!———
黄磷—/(%/.——
赤磷—’!!%’.!——
煤油—’(!%’-!——
氢——(")("’
四、在易燃易爆工房中严禁吸烟和携带火种
在易燃易爆工房中吸烟、燃火和携带火种，都容易引起火灾或爆炸事故。例如打火
机、火柴等，打火机、火石是用铁、铈合金做成的，镧铈是一种很容易燃烧的金属，在温度
’!0时，放在干燥的空气中即可燃烧。在华北地区，工房温度一般在’!%/!0，空气也比
·.’)·
第一章表面处理的安全防护
较干燥，相对湿度一般都在!"#$%"#左右。在这样环境中，携带火种，特别是打火机是
很危险的。而且使用打火机者，很习惯通过汽油桶加灌汽油，灌油后又习惯于扳动磨擦
轮试验打火机的灵敏度，这是很危险的。再是携带火柴，火柴盒两测的黑色磨擦剂，含有
大量的磷，是导致火灾的因素之一。尤其在静电喷涂工房中，倘若管理不当，稍有疏忽，
很容易造成击穿放电、电晕放电、火灾、爆炸等事故。对此，应严加警惕。
五、刚涂好漆的被涂件不能立即进入烘房干燥
刚涂好漆的被涂件，不允许立即进入烘房干燥，应将被涂件在常温下晾干&’$(’分
钟，使过剩的溶剂挥发后，再进烘房干燥。否则，急于烘干，溶剂势必迅速挥发，烘房内积
蓄大量可燃气体与空气混合到达一定比例后，如遇静电火花或其它火种，容易引起燃烧
或爆炸。
六、易燃易爆工房要做好安全用电
表面处理工房的电器设备、线路、开关等应带有防爆装置。为了防止静电积累，通风
机、取暖设施等，应良好接地。一般不允许使用日光灯及非防爆灯和任意增加用电设备，
以及乱拉电线等，以免发生火灾，爆炸及人身触电等事故。这些问题应由专人管理，严格
例行规章制度。
七、要管理好可移动用电工艺装置
在表面处理过程中，有很多场合使用行灯、电钻等用电工具。这些工具移动灵活，使
用方便。但是与其它固定用电装置相比，发生事故的机会较多，容易引起火灾或人身触
电。这些工具的电缆经常拖来拉去，容易脚踏或被重物碰砸损伤，还易受高温、高湿和有
害气体、有害液体的腐蚀，导致绝缘层损坏，致使碰线短路，引起火灾事故。特别易燃易
爆工房，例如静电喷涂、空气喷涂以及烘干工房等场所，更应严格注意，对一切移动用电
工具，接线要用坚韧橡皮护套电缆，金属外壳要正确接地，行灯要有防爆罩，并要接在安
全电压上。对这些问题，要由专人负责，定期检修。
八、防止雷电事故
表面处理所用苯、汽油、松节油等易燃易爆材料电阻很高，极易产生静电。在灌装或
在清洗槽中操作这些材料时，如果容器不能很好接地，或流速超过正确规定，很可能造成
静电大量积蓄，当到达一定程度时，产生静电放电，引起易燃易爆物的燃烧或爆炸。所以
·)"&·
第二十篇表面处理安全防护及环保控制
要将容器可靠接地，使静电通地导出。同时，要严格控制易燃易爆液体的流速，一般应控
制在!"#$%米&秒的范围内。另外，应禁止冲击，把灌装管道插到桶底，更不允许两种黑
色金属器具相互碰撞，以免产生火花。
特别在阴云密布风雨交加的时刻，应暂停对易燃易爆物的操作。阴雨时，地面表层
气压下降，挥发性气体不易消散，为着火爆炸创造了条件。当带电云层从建筑物上空经
过时，处于云层下面的建筑物会引起感应电荷，对附近的金属设备产生放电火花，使易燃
气体着火爆炸。为此，操作易燃易爆材料的工房，应安装足够的避雷装置。在剧烈闪电
雷击时，应暂停操作，井将易燃易爆物盖好。
九、妥善储存易燃易爆材料
对易燃易爆材料应当日领取，当日用完，施工工房储存量最多不能超过一昼夜的需
用量。正在使用的易燃易爆材料，用后应加盖严密，以免过分挥发。工房中的易燃易爆
材料应单独存放，不能与其它物品，如纸张、纸盒、纸箱、塑料等共存一处。通向易燃易爆
材料的各条通道，必须保持畅通无阻，为消防工作提供有利条件。
十、干燥装置的安全操作
目前所用干燥装置品种较多，如红外线干燥装置、热风对流干燥装置、紫外线干燥装
置、电子束干燥装置等，其中以前两种最为多用。在这些装置中多为电热式，用温度自动
控制仪控制干燥装置内的温度。这种控制仪是当前比较盛行的仪器，使用方便，精度适
合要求。但发生问题的机会较多，有时失灵，报数不准。为不使其失误，应经常用水银温
度计校准，如温度误差超出干燥装置本身规定（或工艺规定）温度波动范围时，要立即进
行检修，以免引起意外事故。
若使用热风对流干燥装置，其顶部应装设通风管道，管道的横断面积应不小于干燥
装置容积的’&’#。干燥装置在工作时，应将通风阀门全部打开，以连续或间隔的方式开
动通风机，将装置内可燃气体及时排出，使装置内的气体降低到最低浓度。干燥装置的
大门为防爆门，当干燥装置内的气体到达一定程度时（爆炸瞬间），防爆门会猛烈地自动
打开，因此，在干燥装置工作时，严禁在其门前工作或休息，防止发生意外。
十一、空气压缩机的安全操作
空气压缩机系高速高压设备，而且目前所用压缩机多是空气冷却式，对压缩机本身
的冷却降温增加了不利条件，促使压缩机在连续生产中不断升温。另一方面，按压缩机
·(#)’·
第一章表面处理的安全防护
本身结构来说，外来空气不断进入油箱，而且由于制造精度差，或磨损产生间隙等等原
因、可能有部分空气潜入油箱。若使用不当，油箱内的润滑油受高温蒸发，产生大量可燃
气体。当这些气体到达爆炸极限范围时，很可能导致爆炸事故。另外，压缩机安全阀、安
全瓣、压力计失灵，也是导致爆炸事故的主要因素。所以对压缩机应由专人负责，按期加
油并检查汽缸与油箱的温度，一般不能超过!"#。如温度继续上升，应暂停运转，待冷却
后再用，并应经常检查安全阀、安全瓣、压力计的灵活可靠性。在操作中应特别注意压力
计的指针，绝对不允许超过极限红线。
十二、产生火花是安全生产的大敌
在易燃易爆工房中，火花是导致火灾和爆炸的导火索。这些工房中的设备、工装绝
大部分是黑色金属制造的。这些金属的化学成分内含有一定数量的碳。当急剧敲打、碰
撞、冲击、磨擦时，很可能产生火花。特别是通风机叶片，若用黑色金属制造，在运转中很
容易与机壳摩擦产生火花。为了防止这些问题，应经常清理通风机内的油漆干结物。通
风机内绝对不允许有砂子、铁屑等杂物，同时，不允许在易燃易爆工房中做些急剧敲打、
冲击可能产生火花的工作。为了避免通风机产生火花，易燃易爆工房中应用铝合金叶片
通风机。
十三、沾脏的工作服、棉纱、擦布等易燃物的管理
燃烧理论表明，自然界中有许多物质，当具备一定条件时，会自燃着火。为了消除这
些不利因素，应将被油漆、溶剂等有机化合物沾染脏的工作服、棉纱、擦布等易燃物品放
在专用器具内，加盖严密，绝不允许乱放。放置这些物品的器具，应远离热源，如暖气装
置、烘干箱、电器装置等。
十四、保管装过易燃易爆材料的空桶
已经用完装过易燃易爆材料的空桶，很容易被人忽视，认为材料用完，已是空桶，不
会发生什么问题。但事实不然，桶内材料尽管仔细倒出，总是不可避免地有部分材料吸
附在桶的内部表面上。物质的挥发量与散布面积有关。散布面积越大，挥发量越多。反
之，散布面积越小，挥发量也即越少。上述表明，桶内材料倒出后，加大了材料的挥发面
积，极大地增加了挥发量，使桶内储存了大量的易燃易爆气体。若将这些空桶置于烈日
曝晒下，或放在温度大于$"#的房间内，气体受温膨胀，导致桶体爆炸引起火灾。为此，
应将这类空桶放在室外空气流通并且安全的地带，将盖子打开，排除气体，交仓库保管。
·"%&’·
第二十篇表面处理安全防护及环保控制
十五、学好消防
凡从事涂装、清洗工作的有关人员，均应学习消防知识，提高消防认识，增强消防本
领。一旦发生火警，迅速扑灭，把损失降低到最低限度。如前所述，燃烧必需具备三个条
件，即燃料、温度、氧。故应采取下列消防措施，即隔离法、冷却法、窒息法。对各种不同
环境中的不同性质的火灾，扑救方法也各不相同。有的只用一种方法，即可扑灭，有的为
了加速扑灭，可以同时用几种方法。
施工场所中最容易引起火灾和爆炸事故的是油类易燃物和电器设备。这些火灾，严
禁用压力水扑救。水喷射到未切断电源的电器设备上，会引起电流短路导致爆炸。喷射
到油质易燃物上，会使油浮在水面上溢流四处，导致火灾蔓延。类似这些火灾采用隔离
和窒息两种方法同时并举的扑救措施最为适宜。一方面将靠近火区的可燃、易燃物品进
行隔离，迅速移到安全地带。同时切断电源，拆除与燃烧区毗连的可燃建筑物，隔绝热传
导、热辐射、热对流，这样做主要是抓住扑救火灾的主动权。另一方面，空气中的氧在空
气中所占浓度低于!"#$!%#时，燃烧即自行熄灭。根据这个理论，在进行上述措施的
同时，要迅速采取窒息法，阻止空气流入燃烧区，或用不燃烧的物质冲淡空气，使可燃物
得不到充足的氧而熄灭。在着火的初期，火点不大、热量不多的时候，可用石棉毡、湿棉
被、湿麻袋、砂子、黄土等覆盖燃烧区，甚至拖把、扫帚、衣服等都可作为灭火工具，关键在
于“快”，使火得不到扩大的机会。在扑救火灾的关键时刻，更重要的是熟练使用灭火机。
如!&!!灭火机和干粉灭火机是两种新型灭火机，特别适用于扑救油类、有机溶剂、电器
设备等遇水扩大燃烧的物质的火灾。它的灭火方式是以窒息、冷却两种方法将火迅速扑
灭。!&!!灭火剂主要成分是氟溴化合物，在非密闭房间内使用，基本无毒性反应。!&!!
灭火剂与燃烧物接触后，受热产生溴离子，立即与燃烧中产生的氢游离基化合，产生溴化
氢，使燃烧连锁反应迅速中断。!&!!灭火剂绝缘电阻很高，在&’((千欧以上，气态击穿
电压)+千伏，液态击穿电压&&+,千伏以上，完全可以扑救高压电器设备的火灾。在
具有爆炸性气体存在的工房里，只要充灌!&!!灭火剂占该爆炸性气体容积的+-’#，就
可起到抑制爆炸的作用。所以，!&!!灭火机是一种能够扑灭多种火灾的灭火机。
其次是泡沫灭火机，它喷出的泡沫比油类的比重小，组成绒毡一类的厚厚的遮盖层，
覆盖燃烧区，把火灾窒息。它适用于扑灭汽油、煤油、柴油、苯、香蕉水、松节油等引起的
火灾，这是它的很大优点。但是它有一定的局限性，对亲水性的易燃液体（如丙酮、甲醇、
乙醇等）的灭火作用则不太好，泡沫的水分很快被这些易燃液体所吸收，起不到隔绝空气
的作用，再如扑救电器火灾，应先切断电源，再进行扑救。否则，很可能引起电流短路，导
·!&!·
第一章表面处理的安全防护
致爆炸事故，因为泡沫是导电的。
当竹、木、纸张等可燃物着火时，不一定非用上述灭火机不可，酸碱灭火机也起到相
当大的作用。酸碱灭火机喷出来的物质是二氧化碳和水。它的灭火方法是窒息法和冷
却法。但是它的用途也有一定的局限性，不能用于忌酸和油类的有机易燃液体着火的火
灾。对电器设备着火，应先切断电源，再行扑救。
当普通可燃物着火时，自然界的水是最好的灭火剂。水的优点很多，价格低廉，水的
热容量比任何液体都大，灭火效果非常显著。当水浇在燃烧物体表面，燃烧物的温度迅
速降到燃点以下，迫使燃烧立即停止。但也不是千篇一律任何火灾都用水扑灭。例如，
对有机溶剂和遇水扩大燃烧的钾、钠、碳化钙等发生火灾，严禁用水扑救。否则，不但不
能消灭火灾，甚至要起到相反的助燃作用。
第三节防毒
在表面处理工作中，所接触的材料，除易燃易爆性质外，尚含有对人体有害的各种因
素。关于易燃易爆的防护工作，在前文中已简要叙述，下面着重对如何防毒加以说明。
目前，在施工中所用的材料，大部分是萜烯类、芳香族烃类及气相缓蚀剂等。这些材料在
施工场所中，若超过国家规定浓度，对人体神经有刺激及破坏作用，对人体皮肤也有过敏
作用，导致恶心、呕吐、头痛、头晕、昏迷、抽筋、瞳孔放大、有时失去知觉等。对皮肤也造
成发痒及湿疹等病状。若长期吸入超国家规定浓度的有害气体时，往往会引起急性或慢
性中毒。因此，防止中毒是表面处理施工中又一个非常重要的安技措施。目前的有效措
施，主要是：一则从保健的角度上选择毒性较小而又适合于生产的材料代替毒性较大的
材料；二则尽力采取措施，例如加强通风和防护用具及文明生产清洁卫生等，把施工场所
的有害物质降低到最低限度。
一、几种材料对人体的危害
（一）汽油
汽油中含有一定数量的芳香烃、硫化物等有害物质，而且初馏点低（!"#!$%），挥发
性大，其蒸汽比空气重&#&’$倍，易使人中毒。汽油中毒，主要通过呼吸系统被人吸收，
进入血液循环，分布各器官，溶解脂肪，导致中枢神经系统细胞内脂平衡障碍。所以施工
·()(·
第二十篇表面处理安全防护及环保控制
场所绝对不允许汽油挥发气体在空气中的浓度超过!"#毫克$升。若长期接触，很可能
引起慢性中毒。
以上说的是溶剂汽油，而毒性更大的是动力汽油。动力汽油，使引擎运转时，常常产
生爆震。所以要在汽油中加入一定数量的四乙基铅作防爆剂。四乙基铅对人体有剧毒，
倘若饮入、吸入或从皮肤渗入少量，轻则使食欲不振、失眠、精神恐怖等；重则半天即可死
亡。为此，在施工中，必须注意安全，适当选择汽油。目前，最盛行的工艺汽油是
%&’(!)+,)，这类汽油本身不含四乙基铅和硫化物，对人体刺激性较小。在施工场所只
要把汽油挥发蒸气在空气中的浓度控制在!"#毫克$升以下，即可保证人体安全。
另外，在一些既有动力汽油又有溶剂汽油的工厂里，更应注意，专桶专用，严禁使用
装过动力汽油的桶不经刷洗即装溶剂汽油，以免混入四乙基铅，发生意外。
（二）二甲苯与苯
二甲苯与苯是具有芳香味的无色液体。苯的蒸汽比空气重两倍，难溶入水，而在血
液中溶解度很大，通过呼吸系统和接触中毒。国家规定苯在施工场所空气中的最大容许
浓度!"!-毫克$升，苯使人中毒的轻重程度，随苯在空气中的浓度的高低而有所不同。
轻度中毒呈现酒醉、嗜睡、头昏、步伐不稳等症状。此时若停止与苯接触，很快就能恢复
正常。如吸入高浓度的苯的蒸汽后，很快就会失去知觉，处于昏迷状态，液态苯对皮肤有
刺激。刺激性的轻重随每个人的抵抗力的强弱而有所不同。皮肤被刺激的象征，是红肿
和湿疹。
（三）松节油
松节油在常温下即挥发，容易使人中毒。松节油对人体的危害程度与提制松节油的
树木种类和制造工艺有关。国家规定，松节油在施工场所空气中的浓度不得超过!"#毫
克$升。当吸入松节油蒸汽时，首先引起中枢神经系统兴奋，继而使之麻痹。慢性中毒会
引起肾炎、尿频及小便困难和疼痛感。当吸入高浓度松节油蒸汽时，会发生神志不清、酩
酊状态和四肢抽搐，重者导致死亡。松节油液体和松节油蒸汽都对皮肤有刺激，经常引
起皮炎和湿疹。
（四）毒气充填物
在许多油漆中，都含有毒气充填物。如红丹防锈漆、草绿和军绿磁漆等，其中含一定
数量的红丹、铅铬黄、铅铬绿、铅白等化合物。这些化合物以微细粉末状态存在油漆中，
由喷涂、打磨、撒落等方式散布于施工场所的空气中。国家规定，铅化合物在施工场所空
气中最高允许浓度为!"!!!!(毫克$升。铅化合物主要通过呼吸道侵入人体。另一方面
污染于食物及水中，通过消化道侵入人体。铅化合物侵入人体后积蓄于骨髓、肝、肾、脾、
·#,)(·
第一章表面处理的安全防护
大脑等处，形成贮存库。随后逐步从库放出，进入血液，导致慢性中毒。最常见的症状为
贫血、铅绞痛（腹部绞痛并伴有便秘）和中毒性肝炎，以及多发性神经炎。
铬化合物通过呼吸道及皮肤侵入人体，出现的典型症状是鼻中脱软骨部分穿孔。慢
性中毒时，一般出现头痛、呕吐、肠胃炎和溃疡、肺炎、肝炎等。若经皮肤侵入人体内部，
会导致全身中毒。
（五）气相缓蚀剂
气相缓蚀剂（包括防锈纸），目前，在我国还是一种新型的防锈材料。它的化学结构
是亚硝酸二环己胺，它以升华的方式传播于施工场所的空气中。国家鉴定，它的急性毒
性大致与亚硝酸钠相等。误食亚硝酸二环己胺与误食亚硝酸钠一样，会引起呕吐、下泄、
头晕、昏迷不醒、失去知觉等。因此在使用中应很好保管，用完后加盖要严密。工作完毕
要加强洗脸洗手、换衣服等清洁卫生工作。
湖北医学院做了大量调查，测定数据表明，在施工场所中亚硝酸二环己胺在空气中
最高允许浓度暂定为!"!!!!#毫克$升。同时，根据大量考察证实，施工场所中，只要有
一定的通风设备，亚硝酸二环己胺在空气中的浓度完全可以控制在!"!!!!#毫克$升以
下，安全生产是不难做到的。
二、施工中应注意的几点问题
#"施工中所用油漆、溶剂、稀释剂及防锈剂等化合物，都在挥发或散发不同种类的有
害气体，严重威胁人身健康。为了消除这些有害身体健康的不利因素，在施工过程中，应
穿戴好防护用具，如工作服、手套、口罩等，而且要经常把防护用具清洗干净，勿使沾染有
毒物质太多，以免接触中毒。施工工房应安装一定风量的通风机，一般应保持工房的换
气次数为#!%#&次，把工房中的有害气体浓度降低至国家规定范围以下。
’"日常生产中所用油漆种类不同，对人体的危害方式也各不相同，有的通过呼吸道
侵入人体，有的通过接触由皮肤渗入内部。如硝化纤维漆，通常都是通过呼吸道侵入人
体。所以在日常施工中除加强通风除害外，并要戴好口罩。但是对掺有氧化铅的红丹漆
等涂料，一般不采用喷涂法，防止有害物质蔓延各处，绝大多数采用刷涂、浸涂、淋涂等工
艺方法，减少空气污染。同时要尽量避免直接接触，以免有害物质从皮肤渗入。完工时
要及时用肥皂（最好用乙醇胺皂）、温水清洗手睑，做好清洁卫生工作。
("在日常施工中，如感觉头晕、头痛、恶心、呕吐、昏迷等症状，可能由于有害物质侵
入内部而引起初步中毒，应立即离开施工场所，到无刺激性气体的地方吸收新鲜空气。
若轻微中毒，很快即恢复正常。如经处理无效，应迅速去医院治疗。
·&)’#·
第二十篇表面处理安全防护及环保控制
第二章环保与污染控制
第一节表面处理工艺对环境的影响
在表面处理工艺中，会产生废水、废气、噪声等，对环境造成污染。其中在电镀、化学
镀、化学转化等工艺中，采用了多种化学药品、表面活性剂等，产生有害气体和液体，它们
对环境的影响如表!"#!#$所示。
表!"#!#$常用电镀对生产环境产生的影响
序号电镀工艺产生的有害物对环境的影响及危害性
$除油
含碱气体和含碱
液体
碱使水体%&发生变化。饮用水标准中%&的适用范围是’(
)+。在渔业水体中%&不应低于,或高于-!，农业用水允许的
%&在.+(-"之间
!酸洗
含酸气体和含酸
液体
硫酸能刺激并腐蚀人体所有黏膜，引起上呼吸道灼伤及可能的
肺部损害，侵蚀牙齿的珐琅质，对皮肤的腐蚀特别厉害
硝酸放出棕色烟雾会严重腐蚀人体皮肤和黏膜
盐酸对皮肤黏膜有刺激作用，可引起呼吸道炎症
酸使水体%&发生变化。若天然水体长期受酸污染，将使水质
逐渐酸化，从而产生生态影响，%&低于+时，一般鱼类将会死亡
/镀锌
废水中含锌化合
物
锌盐有腐蚀作用，能损伤胃肠、肾脏、心脏及血管，导致死亡。
饮用水中锌浓度为$"0123(!"0143时可引起癌症。浓度为
""$0143可使鱼类致死。含锌废水不宜灌溉农田
.镀镉
废水中含镉化合
物
镉进入人体后，主要累积于肝、肾和脾脏内。能引起骨节变形、
腰关节受损，有时还会引起心血管病。镉浓度为"$0123时对
水体的自净作用有害。浓度"!0123($$0123可使鱼类死亡
·+,!$·
第二章环保与污染控制
序号电镀工艺产生的有害物对环境的影响及危害性
!
镀铬、铝件铬
酸阳极氧化
铬酸雾
废水中含三价铬
和六价铬的化合物
铬中毒时能使皮肤及呼吸系统溃疡，引起脑膜炎和肺癌。铬的
化合物对水生物有致死作用，并能抑制水体的自净。特别是六价
铬危害最大，浓度"#"$%&’(就能使水生物死亡
)镀镍
溶液蒸气
废水中含镍化合
物
镍中毒时引起皮炎、头痛、呕吐、肺出血、虚脱。有资料介绍镍
可导致癌肿，主要是肺癌、胃癌和鼻癌
镍化合物为"#"%&+(,"#$%&’(时对水生物有毒害作用，镍
浓度"#-%&+(时，对某些鱼类有致死作用。镍浓度$%&+(时可
使燕麦出现枯黄，$!#.%&+(,/.#0%&+(时可使糖用甜菜，西红
柿、白菜、土豆和燕麦作物的生长减慢
镀铜
废水中含铜化合
物
铜能抑制酶的作用，并有溶血作用。铜中毒时引起脑病、血尿、
腹痛和意识不清等
铜对水生物毒性最大，浓度"#$%&+(,"#/%&+(可使鱼类致
死。用含铜废水灌溉可使农作物枯死
水中含铜"#!%&+(时#有色和臭味
-
镀铅、镀铅锡
合金
废水中含铅化合
物
如摄取铅量每日超过"#1%&,$#"%&，就可在人体内积累，引
起贫血、神经炎、肾炎等症状
铅对鱼类的致死浓度为"#$%&’(,"#1%&+(，铅浓度为"#$%&’
(时，可破坏水体自净作用
氟化氢气体
吸入氟化氢气体会刺激鼻喉，引起炎症，肺有增殖性病变、氟骨
症
.
氰化物电镀
（镀锌、镀铜、
镀镉、镀银、
镀金、镀铜基
合金等）
废水中含氰化合
物
氰化物是剧毒物，一般人只要一次误用"#$%&+(左右的氰化
物或氰化钾就会死亡
含氰废水有很大毒性，当水中氰含量达"#1%&’(,"#!%&’(时
便可使鱼类致死。氰对其他水生物也具有毒性
含氰蒸气
吸入氰化氢气体可导致喉痒、头痛、头晕、恶心、呕吐。严重中
毒时心神不安#呼吸困难、抽搐甚至停止呼吸
电镀过程中产生的废水按其来源大体分为前处理废水、镀层漂洗废水、后处理废水
及废镀液，废退镀液几类。
在前处理过程中，除油过程产生的清洗废水以及更新废液都是碱性废水，常含有油
类及其他有机化合物。酸洗除锈过程中产生的废水一般酸度较高，含有重金属离子及少
量有机添加剂。许多厂矿常将前处理的各种酸碱废水都排入同一个贮水系统中，以便中
和。由于酸性废水较多，废水除含一定的盐分外，往往含有一定的游离酸，表/"2/2/
是前期废水的主要污染物组分。
表/"2/2/前期处理废水的主要组分（%
&+(
!
!
!
）
3
!
!
!
4/,156!,$"
780",0""
!
!
!
表面活性剂、油分等少量
9:,!"9;
·))/$·
第二十篇表面处理安全防护及环保控制
电镀过程中镀层漂洗水是重金属污染的主要来源，其中主要污染物如表!"#!#$
所示。
表!"#!#$镀层漂洗水中主要污染物
镀种镀液名称废水中金属离子（%&’(）
锌
氰化镀锌吊镀!")"
滚镀!"")+""
氨三乙酸镀锌吊镀,")+"
滚镀,")!""
锌酸盐镀锌)!"
镉
氨三乙酸镀镉吊镀,")$"
滚镀,"")!""
氰化镀镉吊镀,")!"
滚镀,"")!""
铜
氰化镀铜$")-"
焦磷酸盐镀铜!")+"
硫酸镀铜$")."
/012镀铜!),"
镍
普通镀镍!")+"
光亮镀镍+")."
铬
普通镀铬"),"
低铬镀铬!")"
高铬镀铬,")$""
镀硬铬,""),"
锡
碱性镀锡!"),""
硫酸镀锡!")-"
氰化镀银
一般镀银,")+"
光亮镀银!")-"
铜锡合金
34,")+"
氰化镀铜锡合金56,")7"
焦磷酸#锡酸盐镀铜锡合金34)!"
56!")$"
锌、镍、铁86,")+"
三元合金9:$),"
镀层后处理的废水主要来自漂洗后的钝化等，不同工艺所产生的污染物浓度与成分
·7-!,·
第二章环保与污染控制
差别较大。
电镀液、退镀液长期使用后会逐渐失效，有时将槽液废弃一部分，补充新溶液，有时
需全部弃去。各种废镀液中重金属离子浓度较高，积累的杂质也很多，表!"#!#$是几
种电镀废液的主要组分。
表!"#!#$几种电镀废液的组分（
%&’
）
废液种类()
+
(,-+(.
!+
/0
-+
12
-+
34
!+
(3
#
镀铬废液5"67!"-6!"768!6!"9-9-
氰化镀铜废液"6:";"65"
中铬钝化废液;6$"76897767"
电解退铜废液7;"7"6!"$"68"76!
第二节废水处理
一、含氰废水处理
氰化物有剧毒，含氰废水必须妥善处理以达到排放标准。常用的处理方法是化学处
理法（碱性氯化法）。碱性氯化法是在碱性条件下，采用次氯酸钠、漂白粉、液氯等氯系氧
化剂将氰化物破坏除去的方法。无论采用何种氧化剂，其基本原理都是利用次氯酸根的
氧化作用。碱性氯化法破氰分为两个阶段：第一阶段是将氰氧化成氰酸盐，此时破氰尚
不彻底，称为不完全氧化；第二阶段是将氰酸盐进一步氧化分解成二氧化碳和氮气，称为
完全氧化。
（一）不完全氧化
7<原理
氰化物在碱性条件下被氯氧化成氰酸盐的过程称为不完全氧化。其反应如下：
(3
#
+(=>
#
+?
!!!!
>(3(=+!>?
#
(3(=+!>?
!!!
#
(3>
#
+(=
#
+?
!
>
上述反应在任何
@?
条件下均能迅速完成。在酸性条件下，生成的剧毒物(3(=极
易挥发而造成危害，
@?
小于;<8就有释放出(3(=的危险。在碱性条件下，只要有足够
的氧化剂，(3(=会很快地水解转化成微毒的氰酸根(3>
#
，
@?
越高，转化越快。(3(=
·;!7·
第二十篇表面处理安全防护及环保控制
水解的速度取决于废水的
!"
、温度和有效氯的浓度。
!"
越高，水温越高，有效氯浓度越
高则水解的速度越快。
#$工艺条件
（%）废水
!"
&’&(的水解速度随!"增大而加快。!"应控制在%)%%，采用液氯做氧化剂时，
!"
控制在%%%%$+。当&’
,
的浓度高于%))-
./0
时，
!"
最好控制在%#%1。反应时
间一般为#)-231)-23。
（#）氧化剂用量
简单氰化物（如’4&’、5&’）的理论投药量是固定的，而络合氰化物的理论投药量
则随络合的金属和络合物的配位数而变，恰当的投药比通过实验确定。设计投药比如
下：
简单氰化物：理论投药比&’
,
6&(
#
7%6#$81
实际投药比&’
,
6&(
#
7%619
络合氰化物：理论投药比&’
,
6&(
#
7%6#$:1$9
实际投药比&’
,
6&(
#
7%619
（1）温度
废水温度一般控制在%+;+);为宜。在水温较低时可适当提高废水的
!"
或延
长反应时间。
（9）余氯
投药量过高会使出水中含氯量增加，一般宜控制在1-
./0+-./0
。
（+）搅拌
搅拌溶液有利于彻底破氰。
1$工艺流程
图#),#,%是间歇式不完全氧化处理工艺流程。适用于处理废水量较小（%)-
1
/<
#)-
1
/<），废水浓度变化较大的情况。
图#),#,%间歇式不完全氧化处理流程
·:=#%·
第二章环保与污染控制
（二）完全氧化
!"原理
不完全氧化法生成的氰酸盐毒性低，仅为氰的!#，但$%&
’
易水解生成氨，造成氨
的污染，并影响其他金属离子的处理。完全氧化是在不完全氧化处理后，再将生成的氰
酸根$%&
’
进一步氧化成%
(
和$&
(
，清除氰酸盐的污染。反应如下：
!!!
(%)$%&+,&$-($&
(
%
(
(%)$-,$-,
(
&
在不完全氧化中残留的氯化氰，会被进一步氧化破坏：
($%$-+,&$-,
(!!!
&($&
(
%
(
.,$-
("工艺参数
（!）
/,
完全氧化工艺的关键在于控制反应的
/,
。
/,"0
时，反应很慢，
/,
在0".12时，
反应时间为+3456。
/,7!(
时，反应停止。通常
/,
控制在8"319"3之间，考虑到重金
属氢氧化物的沉淀除去，一般
/,
应控制在9".10"3为宜。
/,
不能太低，否则氰酸根会
水解生成氨，并与次氯酸生成有毒的氯胺，调节废水的
/,
用稀硫酸而不用盐酸，防止发
生副反应。一般完全氧化第一阶段
/,
控制在!31!!，时间为!34561!.456，第二阶段
/,
为9".10"3，时间为!34561!.456。
（(）投药量
完全氧化处理是在不完全氧化处理的基础上进行的，处理过程可以连续，但所需药
量必须按两个处理阶段分别计算投加，因为次氯酸的氧化作用强烈，无持久性，如一次投
加，则多余的活性氯经不完全氧化后即丧失了活性。这不但浪费药剂，还增加了水的余
氯量。表(3’(’.给出了设计投药量。
表(3’(’.含氯废水处理投药量
氰化物类型投药阶段理论投药比实际投药比
简单氰化物
不完全氧化
完全氧化
!:("9+
!:;"!3
!:+1;
!:;
络合氰化物
不完全氧化
完全氧化
!:("21+";
!:;"!3
!:+1;
!:;
（+）工艺流程
完全氧化多采用连续式处理，图(3’(’(是连续式完全氧化工艺流程图。
·39(!·
第二十篇表面处理安全防护及环保控制
图!"#!#!连续式完全氧化处理工艺流程
二、含铬废水处理
含铬废水中以六价铬离子的毒性最强，三价铬次之，二价铬和铬本身毒性很小或无
毒。处理含铬废水的方法主要有化学还原法、电解法、离子交换法、钡盐沉淀法等。
（一）化学还原法
含铬废水中的铬主要以六价形式存在。六价铬离子水溶性好，无论在酸性或碱性溶
液中都不能形成沉淀。化学还原法的基本原理是在酸性条件下，使用还原剂将溶液中的
六价铬还原成三价铬，然后调整溶液的
$%
，在碱液条件生成三价铬沉淀，达到除铬的目
的。常用的还原剂有亚硫酸盐、硫酸亚铁、二氧化硫、水合肼、硫代硫酸盐和铁屑等。
&’亚硫酸盐还原法
用亚硫酸氢钠、亚硫酸钠或焦亚硫酸钠作为还原剂，在酸性条件下使废水中的六价
铬还原成三价铬，其反应为：
!%
!
()
!
+
,-./%01
2
,2%
!
01
!!!3
!()
!
（01
3
）
2
,2./
!
01
3
,4%
!
1
%
!
()
!
1
+
,2./
!
01
2
,2%
!
01
!!!3
()
!
（01
3
）
2
,2./
!
01
3
,3%
!
1
!%
!
()
!
1
+
,2./
!
0
!
1
5
,2%
!
01
!!!3
!()
!
（01
3
）
2
,2./
!
01
3
,5%
!
1
然后加碱调整
$%
，形成氢氧化铬沉淀，反应为：
()
!
（01
3
）
2!!!
,-./1%!()（1%）
2"
,2./
!
01
3
亚硫酸盐还原法的工艺参数控制如下：
（&）废水中六价铬浓度一般控制在&""6
789:&"""6789
。
（!）用酸调整废水
$%
为!’5:2，如果()1
2
浓度;"’5
789
，还原
$%
要求为&。还原
反应后要求
$%
保持在2左右。
（2）还原剂用量如表!"#!#-所示。
·&+!&·
第二章环保与污染控制
表!"#!#$亚硫酸盐与六价铬的投药比（质量）
亚硫酸盐种类理论值实际使用值
%&
$#
’()+,
-.’-.’/01
%2
1#
’()
!
+,
-.’-3$.’/01
%2
$#
’()
!
+
!
,
1.’!34/.’-310/
（/）还原反应时间为!"5670-"567。
（1）废水加碱形成氢氧化铬沉淀时
8
控制在409。
（$）加碱形成氢氧化铬反应时间为.15670!"567。
（4）沉淀剂可用石灰、碳酸钠或氢氧化钠，常用浓度为!":的(),。
亚硫酸盐还原法处理含铬废水一般采用间歇式处理流程，如图!"#!#-所示。
图!"#!#-含铬废水间歇式处理流程
!3硫酸亚铁还原法
硫酸亚铁中主要是亚铁离子起还原作用，废水在反应池中先用硫酸调至酸性，再投
加硫酸亚铁溶液，使六价铬还原为三价铬，然后投加石灰乳，调节
8;
至90<，进入沉淀
池沉淀分离。反应如下：
$=>+,
/
?
!
%2
!
"
4
?$
!
+,
!!!/
-=>
!
（+,
/
）
-
?%2
!
（+,
/
）
?
4
!
,
%2
!
（+,
/
）
-
?=>
!
（+,
/
）
-
?$%)（,）
!!!!
!%2（,）
-"
?!=>（+,
/
）
-"
?$%)+,
/"
硫酸亚铁法的主要工艺参数为：
（.）废水中六价铬浓度为1"5
@AB0.""5@AB
。
（!）还原时废水
8C.0-
，用硫酸调节。
（-）硫酸亚铁的用量与废水中%2
$?
的浓度有关，%2
$?
浓度越低投料比越大，具体数值
见表!"#!#4。
·!4!.·
第二十篇表面处理安全防护及环保控制
表!"#!#$硫酸亚铁的投料比（质量）
废水中%&
’(
浓度（)+,）-!.!./."."/0""10""
投料比%&
’(
23456
7
·$8
!
6027"/."029./7"029.029"
（7）中和沉淀
:8;$/<
。
（.）中和剂石灰的用量为：%&
’(
2%=（68）
!
;02>/0.。
（’）反应时间不小于9")?@。
（$）用压缩空气搅拌可使废水与药剂充分混合。
图!"#!#7是硫酸亚铁法的工艺流程。
图!"#!#7硫酸亚铁法的工艺流程
（二）电解法
用铁板作阳极，在直流电作用下铁阳极不断溶解生成亚铁离子，在酸性条件下亚铁
离子将六价铬离子还原成三价铬离子。由于电解过程中阴极上析出氢气，使废水逐渐由
酸性变为碱性，
:8
由7A"/’A.升高至$/>，在弱碱性和中性介质中，铁离子和铬离子生
成氢氧化物沉淀。主要反应如下：
阳极反应：
!
3434
!(
(!4
34
!(
与%&
’(
反应：
%&
!
6
!#
$
(’34
!(
(078
"""
(
!%&
9(
(’34
9(
($8
!
6
%&
!
6
!#
$
(934
!(
(>8
"""
(
!%&
9(
(934
9(
(78
!
6
34
!(
(!68
"""
#
34（68）
!#
’34（68）
!
(%&
!
6
!#
$
($8
!"""
6
’34（68）
9#
(!%&（68）
9#
(!68
#
%&
9(
(968
"""
#
%&（68）
9#
34
9(
(968
"""
#
34（68）
9#
依据该原理可制造电解净化器，这是把电解沉淀、过滤及电源组成一体的净化器。
·9$!0·
第二章环保与污染控制
三、镀镍废水处理
镍是贵重金属，常采用离子交换法处理镀液成分以硫酸镍、氯化镍为主的镀暗镍和
镀光亮镍的清洗废水。废水中镍主要以!"
#$
形式存在，!"
#$
与阳离子交换树脂上的钠离
子进行交换而被除去，从而使废水得到净化。废水中存在的其他阳离子也同时被阳离子
交换树脂除去。当阳离子交换树脂吸附饱和后，需进行再生处理，利用再生剂中的阳离
子（如%
$
或!&
$
）浓度占绝对优势的情况，将阳离子交换树脂上的镍和其他阳离子洗脱
下来，使阳离子交换树脂恢复其交换能力。
采用强酸阳离子交换树脂时，交换过程为：
#’—()
!&$!"
!"
#
#$
（’—(+
）
#
!"$#!&
$
再生液为无水硫酸和除盐水配成,-,./0123,-4./052的溶液。
（’—()
）
#
!"$!&
#
()
!"
#
4
#’—()
!&$!"()
4
采用弱酸阳离子交换树脂时，交换过程为：
#’—6))!&$!"
!"
#
#$
（’—6))）
#
!"$#!&
$
再生液为用化学纯硫酸和除盐水配成的溶液。
（’—6))）
#
!"$%
#
()
!"
#
4
#’—6))%$!"()
4
所用树脂应以钠型投入运行，弱酸盐阳离子交换树脂需用氢氧化钠和除盐水配成
,-+./0523,-7./052的溶液作转型剂。
’—
!"
#
6))%$!&)%’—6))!&$%
#
)
离子交换处理镀镍废水工艺流程最常用的是双阳柱全饱和工艺，如图#+8#87所
示。所处理废水中镍离子含量一般在7+.
9523#++.952
。由于6&
#$
的交换势比!"
#$
大，在用离子交换法处理时，要求镀镍漂洗水尽量使用去离子水，以减少6&#$、:
9#$
等杂质。
图#+8#87双阳柱全饱和离子交换处理镀镍废水工艺流程
·4;#,·
第二十篇表面处理安全防护及环保控制
四、酸、碱废水的处理
酸、碱废水指镀前预处理工序中的去油、酸洗中排出的废水，当预处理量较大时，这
部分废水可单独处理。将酸碱废水合并进入调节池，进行自然中和，自然中和后废水一
般呈酸性，还需进行投药中和或过滤中和处理。
（一）投药中和处理
投药中和可处理任何浓度的酸、碱废水，常用的碱性中和剂有石灰石（!"!#
$
）、白云
石（!"!#
$
·%
&!#
$
）、石灰（!"#）、电石渣［含!"（#’）
(
］、炉灰渣［含!"#、%
&#
］、氢氧化
钠、碳酸钠。中和剂用量见表()(+和表()(,。实际用量约为理论量的-.(/
-.0倍。
表()(+中和-1
&
酸或盐所需中和剂的理论量（1
&
）
酸式盐!"#!"（#’）
(
!"!#
$2"#’
2"
(
!#
$
!"!#
$
·%&!#
$
’
(
3#
4).05).500-.)$).+-6-.)+).,4
’
(
3#
$).6+).,-.(().,50-.(,-.-(
’2#
$).440).0,).5,0).6$0).+4).5$(
’!7).55-.)--.$5-.-)-.40-.(,
’8（(,9:7;<）).5)).,$-.(0-.)-.$$
’
$
=#
4).+6-.-$-.0$-.((-.6(-.4-
8>3#
4).$5).4+5).60+).0(6).5).6)0
!?3#
4).$56).46$).6(6).00-).664).056
8>!7
().44).0+).5,).6$).+$0).5(0
表()(,沉淀-1
&
重金属所需碱中和剂的理论投加量（1
&
）
重金属!"#!"（#’）
(2"#’
2"
(
!#
$
8>
(@
-.)-.$4-.44-.,)
8>
$@
-.0(.)-(.-6(.+0
!?).++-.-6-.(6-.6+
2A).,6-.(6-.$6-.+-
!B-.6((.-$(.$-$.)5
CD).+6-.-4-.((-.6(
中和处理可采用间歇式或连续式，图()(6是中和处理流程，连续式处理时应安
装自动检测
E’
和投药的装置。
·05(-·
第二章环保与污染控制
图!"#!#$含酸废水中和处理流程
酸碱废水中往往会有许多金属离子，如铁、锌、铜、铝等，各种金属离子在一定的
%&
时能生成氢氧化物沉淀。表!"#!#’"是去除金属离子的最佳
%&
范围。
表!"#!#’"金属氢氧化物沉淀析出的
%&
范围
金属离子%&残留浓度（()+）沉淀开始溶解%&沉淀溶解完成%&
,-
./
010234.513’"13
67
!/
8’"104"1’
69
!/
52:4!’!1"’01"
6;
!/
52’<4’
=>
!/
02’!4’
=>
./
:2’!4’’.10
?@
!/
’"2’<4’
AB
!/
8:4’
CD
!/
:2:104’’"1"’.1"
E@
!/
0234’’"1"’.10
F@
!/
:2’"104’’"10’.1"
（二）过滤中和处理
对含重金属离子不多，含酸浓度低（硫酸小于!
)+
，盐酸、硝酸小于!"
)+
）的酸性废
水，可以采用过滤中和处理法。废水中含有的油类物质、悬浮物等杂质需进行预处理后
再进入中和滤池，否则易堵塞滤层。滤料采用碳酸钙含量不小于50G的石灰石，过滤中
和后的废水用曝气或其他方法除去水中6"!并沉淀去渣。
过滤中和池目前使用较多的是恒滤速升流膨胀中和池以及在此基础上改进的变滤
速升流膨胀中和滤池。图!"#!#5是恒滤速升流膨胀中和过滤流程。过滤柱上下直径
一样，滤速恒定。用石灰石作滤料时，滤速一般为$"(H23"(H，滤料粒径为"10((2
·$5!’·
第二十篇表面处理安全防护及环保控制
!""，滤料层厚#"$#%&"，滤料层膨胀率采用’()左右。处理后出水+一般在’左
右，滤池总高度!"$!%’"。
图&(,&,-恒滤速升流膨胀中和过滤流程
当废水中含铁量较高时，滤料表面和滤料层中会形成氢氧化铁沉淀物，需定期反冲
洗，将滤料层中积累的氢氧化铁、硫酸钙以及石灰石反应后剩下的杂质冲走，添补新料。
一般每天冲洗&$!次，每次冲洗’"./左右，反冲洗时，流速可增加到#(("01以上。
第三节废气净化
在电镀的许多过程中，会产生大量废气。如酸洗、除油过程中产生的酸碱废气；镀铬
过程中产生的铬酸废气；铜及合金、铝及合金的化学抛光、不良镀铜层和镀镍层的化学退
除过程中产生的氮氧废气；氰化物电镀过程中产生的氰化物废气等等。这些废气在排入
大气前，必须进行净化处理，否则将会污染空气，造成公害。
一、铬酸废气的净化
铬酸具有比重较大、易于凝聚的特点，酸雾废气在流动的空气中自然冷凝成雾滴，它
们互相碰撞而凝聚成较大的液滴，利用这一原理设计了网格式铬酸回收器。回收器有立
式（2型，图&(,&,3）和卧式（4型，图&(,&,5）。立式回收器的气流为下进上出，出
口方向可在旋转5(6方位做任何选择。卧式回收器的气流方向是按图&(,&,5安装时
右进左出，气流方向不能颠倒。回收器的净化效率为53)$55)，表&(,&,##是回收
器性能。
·--&#·
第二章环保与污染控制
图!"#!#$立式（%型）网格式铬酸回收器
图!"#!#&卧式（’型）网格式铬酸回收器
表!"#!#((网格式铬酸废气净化回收器性能
型号%
!
)’
!
%
)’
%
+
)%
+
%
,
)’
,
’
$
’
(!
’
(,
额定风量（-
).）!""""""+""","""$"""(!"""(,"""
使用风量（-
).）
(,""/!+""/!""+$"",+""/&,""/(!$""/
!+"",""/+$""/0!""&,""(++""(&,""
净化回收器的箱体由硬聚氯乙烯板制成。回收器的关键部分是过滤器，由$/(!层
开有菱形网孔的硬聚氯乙烯塑料网板纵横交错地平铺叠成，每层板网厚"12--。菱形
网孔板可用普通塑料窗纱代替，但净化效率稍低。
当含有铬酸颗粒的空气进入净化回收器的下箱体和主箱体时，空气流速降低，已经
因相互碰撞而变大的液滴在重力作用下从空气中分离出来。当铬酸废气经过网格时，被
分散而经过许多狭窄弯曲的通道，提高了互相碰撞的机会而更容易凝聚。在吸附和重力
作用下，细小的铬酸雾滴附着在网格表面，不断凝聚变大，从网格上降落下来。分离出来
·$0!(·
第二十篇表面处理安全防护及环保控制
的铬酸沿排液管流入集液箱，净化后的空气经风机排出。
净化回收器安装时，底部必须保持水平，应高出地面!"#$以上。回收器的风道应全
部采用硬聚氯乙烯塑料，为防止硬聚氯乙烯过早老化，净化器不宜安装在烈日曝晒处。
净化器内凝聚下来的铬酸必须能畅通的流出。为此集液管不能直通大气，每个回收器应
带液封管。过滤网格应定期清洗，防止阻塞。
二、酸雾净化设备
酸雾常采用液体中和的方法进行净化处理，使用的装置有喷淋塔、填料塔、湍球塔、
筛板塔等，如表%"&%&’%所示。
表%"&%&’%酸雾净化塔
名称结构及工作原理简图
喷
淋
塔
喷淋塔是一种结构最简单的湿法吸收设备，废气
从塔下部进入，自下向上流通。吸收剂从上向下分
几层喷淋，进行净化洗涤。喷淋的液滴应大小适
中，在塔上部可设(形挡水板以抑制水雾排出塔
外。气体在喷淋塔横断面上的平均流速一般为
")$+,-’)$+,，液气比")./+$
!
-’)"/+$
!
，压
力损失’""01-%""01
喷淋塔吸收率低，仅适用于有害气体浓度低、处
理气体量不大的情况
’—有害气体入口；%—净化气体出口；!—液
滴分离器；2—吸收剂入口；—吸收剂出口
填
料
塔
在空塔内设置一至三层塑料网板托架，网板上堆
放填料。在每层填料上方设溶液喷嘴，即成为填料
塔。放入填料后，可以增大气液接触面积，吸收剂
自塔顶向下喷淋，沿填料表面下降加湿填料，气体
沿填料的间隙上升，在填料表面气液接触，进行吸
收
填料塔所用的填料有瓷质小环、鞍形和波纹填
料、空心塑料花球等类型。空塔速度")$+3-
’)$+3，液气比’/+$
!
-’"/+$
!
，每米填料层的阻
力一般为2""01-.""01
’—有害气体入口；%—吸收剂入口；!—液
滴分离器；2—填料；—吸收剂出口
·45%’·
第二章环保与污染控制
名称结构及工作原理简图
湍
球
塔
湍球塔内设有开孔率较大的筛板，筛板上放置一
定数量的轻质小球。气流通过筛板时，小球在其中
湍动旋转，相互碰撞。吸收剂自上向下喷淋加湿小
球表面，由于气、液、固互相接触，小球表面的液膜
不断更新，提高了吸收效率。小球用聚乙烯或聚丙
烯制造
湍球塔的空塔速度一般为!"#$%&"#$，每段塔
的阻力约为’(()%+&(()
+—有害气体入口；!—液滴分离器；
,—吸收剂入口；’—轻质小球；
-—筛板；&—吸收剂出口
筛
板
塔
塔内设有几层筛板，气体自下而上经筛孔进入筛
板上的液层，通过气体的鼓泡进行吸收。筛板上的
开孔率一般为+(.%+/.，筛孔直径,""%/""。
筛板上吸收液厚度一般为,(""左右，筛板上设有
溢流堰以使液层厚度保持均匀。气液在筛板上交
叉流动，提高了吸收效率
筛板塔的空塔速度一般取+0("#$%,0-"#$，空
塔速度+0("#$时的阻力约为!(()，空塔速度
,0-"#$时的阻力约为+((()
+—筛板；!—溢流堰；,—降流管
三、氮氧化物的净化处理
氮氧化物（12
3
）包括一氧化氮（12）、二氧化氮（12
!
）、三氧化氮（1
!
2
,
）、四氧化氮
（1
!
2
’
）、五氧化氮（1
!
2
-
）。这些氧化物中，常温下能单独存在的主要是12
!
和1
!
2
’
。
氮氧化物中对人体危害较大的主要是12
!
、1
!
2
’
和12。12
!
是一种棕红色有窒息
性臭味的气体，具有强烈的刺激性，毒性比12大,%’倍，1
!
2
’
毒性与12
!
相似。氮氧
化物俗称“黄龙”，在用硝酸或含有较高浓度硝酸的混合液中进行酸洗、退镀或化学抛光
时产生。表!(4!4+,是废气中12
3
的主要净化方法。
·(/!+·
第二十篇表面处理安全防护及环保控制
表!"#!#$%废气中&’
(
的主要净化方法
净化方法要点
催
化
还
原
法
非选择性催
化还原法
用)
+
、
!
、)’或其他燃料气体作还原剂与&’
(
进行催化还原反应；废气中的
氧参加反应，放热量大
选择性催化
还原法
用&
%
作还原剂将&’,催化还原为&!；废气中的氧很少与&
%
反应，放热量
小
液
体
吸
收
法
水吸收法
用水作吸收剂对&’
(
进行吸收，吸收效率低，仅可用于气量较小、净化要求不
高的场合，不能净化含&’为主的&’
(
稀硝酸吸收法
用稀硝酸作吸收剂对&’
(
进行物理吸收与化学吸收；可回收&’
(
，但消耗动力
较大
碱性溶液吸收法
用&-’、&-
!
)’
%
、)-（’）
!
、&
+
’等碱性溶液作吸收剂对&’
(
进行化学吸
收，对含&’较多的&’
(
废气则净化效率低
氧化#吸收法
对含&’较多的&’
(
废气用浓&’
%
、’
!
、&-).’
!
、/01’
+
等作氧化剂，先将
&’部分氧化为&’
!
，然后再用碱溶液吸收，使净化效率提高
吸收#还原法
将&’
(
吸收到溶液中，与（&
+
）
!
2’
%
、&
+
2’
%
、&-
!
2’
%
等还原剂反应，&’
(
被还原为&
!
，其净化效果比碱溶液吸收法好
吸附法用活性炭、丝光沸石、分子筛、泥煤、风化煤等吸收废气中的&’
(
（一）活性炭吸附法
活性炭吸附氮氧化物的机理是依靠吸附剂与吸附质之间的分子运动力、化学键力与
静电引力，形成物理吸附、化学吸附和交换吸附。物理吸附存在于活性炭的表面，化学吸
附需要在高温条件下才能进行解析，使饱和状态下的活性炭活化。交换吸附聚集在吸附
剂表面带电点上，吸附过程中伴随着等量的离子交换。上述三种机制中，物理吸附是主
要的。
选用活性炭时应采用孔径稍大于&’
(
分子直径的活性炭。活性炭对&’
(
的吸附量
随温度的升高而下降。由于活性炭对强极性水分子也具有良好吸附作用，在高温高湿情
况下水分子能取代已吸附的&’
(
分子，因此可用蒸汽加温或沸水煮的方法使吸附饱和的
活性炭脱附再生。
活性炭的再生工艺如下：
（$）将吸附氮的活性炭放在$"34!"3氢氧化钠溶液中浸泡，同时搅拌，把二氧化氮
解析出来。
（!）水洗，
5
在647之间。
（%）用$"34!"3的硫酸溶液浸泡$8，进行活化。
·$7!$·
第二章环保与污染控制
（!）水洗至
"#
达$%&之间。
（’）将活性炭放在封闭容器中，通入(&)+,%-))+,绝对大气压的蒸汽，烘干(.%
-.。
（二）氢氧化钠吸收法
一般使用’/以下的氢氧化钠水溶液进行吸收，一氧化氮只被该水溶液略微吸收。
当氢氧化钠水溶液的浓度超过’/时，吸收效率降低。当氢氧化钠溶液浓度低于(/时，
吸收效率急剧下降，需更换新液。氢氧化钠吸收的过程包括：
（(）一氧化氮与二氧化氮生成三氧化二氮，然后向液面扩散。
（-）三氧化氮溶于水生成亚硝酸。
（0）生成的亚硝酸与氢氧化钠发生中和反应。吸收反应如下：
1
-
2
0
（12·12
-
）
!!!
3-1,2#-1,12
-
3#
-
2
-12
-
（1
-
2
!
）
!!!
3-1,2#1,12
0
31,12
-
3#
-
2
（三）氢氧化钠、双氧水、硫化钠吸收法
将三个填料塔串联，第一级塔的吸收液为氢氧化钠，第二级塔加入双氧水氧化剂，把
一氧化氮氧化成二氧化氮，第三级塔用硫化钠（1,
-
4）作为还原剂。三级吸收法的吸收率
在5!/以上。
（四）氨、碱两级吸收
用氨中和时，反应如下：
012
-
3#
-"#
$
2-#12
0
312
#12
0
31#
%0
1#
!
12
0
-1232
%-
-12
-
氨中和气相反应可在碱液吸收前的风道中进行，也可在专门的气相反应塔中进行。
为加速反应应设置旋流装置，起搅拌作用。吸收塔常采用填料塔。为防止氨及12
6
，泄
漏，宜采用负压反应和吸收，即将排风机设在系统的最后面，如图-)7-7()所示。
四、其他含酸废气的净化
（一）硫酸废气净化
由于硫酸溶解度较大，且挥发性小，可采用简单的水吸收，用填料塔或筛板塔。也可
采用稀氢氧化钠溶液或氨溶液进行中和处理。
-1,2#3#
-
42
%!
1,
-
42
!
3-#
-
2
-（1#
0
）3#
-
42
%!
（1#
!
）
-
42
!
3-’58
·-9-(·
第二十篇表面处理安全防护及环保控制
碱性溶液中和酸反应，应设沉淀箱沉淀渣滓，净液通过溢流循环使用。当碱液的
!"
达到#$%时，需更换新的碱液。
图&’(&()’氨碱两级吸收+
,
)—氨瓶；&—卧式气相反应塔；-—多孔塑料球；.—填料吸收塔；/—喷嘴；
0—旋流板；1—挡溅环；#—液位表；%—泵；)’—碱液槽；))—风机
（二）氯化氢废气的净化
氯化氢无色，极易溶解于水，氯化氢在水中的溶解度随着其分压的升高而增大，随着
温度上升而减少。水的温度愈低吸收效率愈高。常用水或)2以下的稀氢氧化钠溶液吸
收氯化氢废气。
（三）氰化物废气的净化
含氰化物废气一般可采用硫酸亚铁或氯系氧化剂吸收。用’3)2$’312的硫酸亚
铁水溶液在空塔中作喷淋吸收，当流速为)3/456$)3#456，洗涤-6$.6时，净化效率可
达%#2。
用次氯酸钠水溶液吸收时，最终生成"
&
、"
-
和7+
&
：
!
"7897:’"7+897:
"7+8&"
&!
+"
-
87+
&
8"
&
吸收掖宜用氢氧化钠将
!"
调至弱酸性。
·-#&)·
第二章环保与污染控制
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