金屬表面處理污染防治操作維護問題200則D www.tool-tool.com

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Q101：	目前有一專案來探討電凝法處理電鍍廢水的可行性，電鍍包括鍍銅、瓦特鎳、六價鉻、鍍鋅、鍍金、鍍銀、與鍍青銅。雖然電鍍業者對此技術並無好評，但是電凝設備業宣稱是最好的技術；請指教。(2001八16)
Ans：	電 凝法處理某些廢水的確很成功，但並不是所有的測試都是成功的。若是廢水狀況單純，電凝法處理是有效的。但是廢水中加上螯合劑、複合劑、界面活性劑、光澤 劑、氧化劑等等，使得廢水性質變化多端；很不幸的，85%的電鍍廢水就有這種特性。電凝法處理效果良好的兩種條件是：1) 原廢水性質永遠穩定；2) 要很有耐心，並且有足夠的儲存容量，以便必要時重新循環處理，還要能夠自行排除故障。 新一代的電凝系統比以前改善許多；相信對於電凝法的一些負面印象，是因為行銷不得法。電凝系統應用範圍頗廣，但適用與否，須要在現場作過可行性研究才算數。
Q102：	請教去除硼的方法；有什麼高分子聚合物能有效處理？(2001八17)
Ans：	去除硼不容易，何況硼的種類都搞不清楚；包括硼、硼酸、硼化物或其他硼化合物。至少要規劃捕捉、濃縮與清除的各種方案，但沒聽說有什麼高分子聚合物能有效去除硼。倒是有幾種特製的離子交換樹脂蠻有效的，只要先做好預處理，按規定的方式操作，就沒問題。 遇到的應該是硼酸鹽居多，Rohm & Haas公司出產的一種離子交換樹脂XE-243可以用來去除硼；還有一種Purolite公司出產的S-108。這些樹脂用硫酸再生，然後結晶回收使用，免了委外處理的成本。 不要用離子交換樹脂回收的硼酸，因為純度不足，會影響製程的品質；含金屬鍍槽液的回收使用也要特別小心。因為樹脂再生是兩階段的作業程序，需要用氫氧化鈉調整樹脂，以恢復對於硼的吸收能力；再生作業所產生的廢棄物處理成本也要考量。
Q103：	本除鹽製水(DM)工廠每小時處理30噸的水，目前品質要求，陽離子與陰離子樹脂塔排水導電度達到20μmho/cm時要停機再生，原先標準是30μmho/cm；請教這麼改變會有什麼影響。(2001八19)？ 謝謝指教，之前有離子交換專家說"陽離子與陰離子樹脂塔若不使其完全飽和吸附，長久以後會使樹脂變差，導致處理品質低落。"此話當真？(90九16)
Ans：	影 響應該不大，只是每一循環的製水產生量會減少。這是因為操作時，離子交換床只有一小節在作用，隨著通過的水量，這一小節作用區會慢慢移動，在達到出口端 時，排出水導電度會陡升。本廠的去離子製水作業設定每分鐘278公升，導電度由0升到1μmho/cm 要4天時間，導電度由1升到5μmho/cm 要1天時間，然後導電度由5升到30μmho/cm 只要１2小時時間；所以導電度由0升到5μmho/cm 要5天時間，由5升到30μmho/cm 只要半天時間。導電度由20升到30μmho/cm 是非常短暫的，影響不大。 聽到這說法，就想到順流再生作業，再生液流經離子交換劑層的流向，與處理水流經離子換劑層的流向相同的離子交換方式。由於逆洗時樹脂鬆散，互相碰撞，使得樹脂容易受損。 對 流再生作業，是再生液流經離子交換層的流向與處理水流經離子交換劑層的流向相反的離子交換方式；這是一種較新的操作模式，操作較有效率，造水品質較高，但 是再生時要用到去離子水。所以，如果 貴廠用順流再生作業，則再生週期頻繁，耗損可能較大。
Q104：	請教如何把摻銻氧化錫塗佈在貴金屬(例如鈦)/陶瓷(例如Ebonex)，以便用來作廢水電化學氧化(陽極氧化)的電極。(2001八28)？
Ans：	大 部分的製造方式都有專利保護，所以免費得知技術是不太可能的。由於某些廢水中含有陰離子，像氟化物、氯化物等，會損壞陽極表面；通常損壞的是材質，不是塗 層。氧化物塗層主要是利用熱塗方式，藉有機溶劑溶解金屬鹵化物複合物，塗佈後有機溶劑經加熱分解去除，只留金屬化合物；如果加工方式不對，氧化物塗層有龜 裂現象，會使極板材質受到侵蝕。
Q105：	請教如何自硬鉻鍍槽內去除三價鉻？(2001九4)
Ans：	陽極對陰極面積的比率要很高，約15:1，而且要在陰極施加高密度的電流；作業時會在陰極沉積樹枝狀結晶，增加表面積，使得陽極對陰極面積的比率降低，所以樹枝狀結晶要時時清除。 有 幾種方法：第一種方法是在陽極對陰極面積的高比率的情況下，用高密度電流假鍍作業。第二種方法是利用多孔罐，可以問Hard Chrome Plating Consultants。第三種方法是酸純化系統，藉選擇性離子交換方式去除三價鉻與其他金屬雜質；可以問Eco-tec。 先將鉻氧化成六價，多孔罐很有效，也能順便去除金屬離子雜質；克里夫蘭Hard Chrome Consultants賣的　最便宜、又有效。 可以用一種強酸陽離子樹脂；但是樹脂接觸鉻酸太久會因氧化而損傷。最好用高度聯結的陽離子樹脂(X-10)，或大孔隙樹脂；因為樹脂空隙率大於40%，避　免稀釋效應，先用稀鉻酸預處理樹脂。
Q106：	本廠作卡車鋼質保險桿的鍍鎳與裝飾鍍鉻；有位電鍍主管在酸洗槽內添加雙氧水，以便分解有機物質。請問廢水處理把六價鉻還原成三價鉻時，雙氧水是否會干擾亞硫酸氫鈉的效能？(2001九7)
Ans：	老天！如果雙氧水直接加在鉻還原槽就麻煩了。若是加在酸洗槽，幾小時就完全分解，不會影響廢水處理系統。 雙氧水會和許多東西反應，所以很快就分解了；除了會消耗一些原料，應該不致於造成廢水處理的問題。 怎麼會有酸洗廢水或六價鉻廢水進到廢水處理廠？少量的六價鉻會因鐵離子與酸性狀況而被還原。如果是用酸洗槽廢酸液調整鉻的處理，那麼未分解的雙氧水會消耗一些亞硫酸氫鈉。
Q107：	本 廠作工業鍍鉻，使用傳統硬鉻槽液 (六價鉻濃度約250公克CrO3/公升，硫酸濃度約2.5公克/公升)，有三個槽做"直接電鍍"(4,5001 - 6,4001)，十二個槽做"曲軸電鍍" (3,0001 - 6,2001)。這兩種電鍍方式不同，陽極對陰極表面積比率差別很大。為了防制鉻酸氣的蒸發，裝置了好幾套洗滌塔。結果發現曲軸電鍍槽洗滌塔的清洗水，循 環回用到電鍍槽內時，氯化物累積非常快(有時候會遇到[Cl-] ＞350 ppm的狀況)；但是直接電鍍槽洗滌塔的清洗水，循環回用到電鍍槽內時，氯化物累積非常慢(通常是[Cl-] <>
Ans：	查看看是否有其他的氯化物來源，例如用次氯酸酸洗或剝除作業。 很可能是因為含氯化物約25 ppm的自來水累積的結果。 用去離子水替代自來水可能是唯一的方式。 試用逆滲透設備處理水；但是不知道是處理原水比較好還是處理循環水比較好，這得請設備廠商到現場測試。 試用離子交換處理循環水，可能是比較好的方法。
Q108：	請教處理每天100,000加侖工業廢水的硼由12 ppm降至1.0 ppm以下的技術、設備與成本。(2001九11)
Ans：	有一種特製的離子交換樹脂，具備葡甲胺(N-methylglucamine)功能基，能有效去除硼；再生時用硫酸。吸附能力受到廢水中其他鹽類的影響，和通過的流量有相當關聯。 上 述的選擇性離子交換樹脂能有效去除硼，但吸附能力有限，每立方英尺只能吸附2英兩的硼；依您的狀況，每天需要80-120 立方英尺的樹脂，相當耗費。最麻煩的問題，是如何處理這麼大量的再生廢液；雖然硫酸可一再使用，硼酸也可以結晶回收，但找不到實際案例。如果處理廢水是要 回收水，總溶解物質濃度低時可以用離子交換系統，總溶解物質濃度高時可以用高效逆滲透(HERO)系統；傳統的逆滲透系統無法有效去除硼，但是在高pH值 時，去除率超過90%。總之，硼化物不會消失，只是變得更濃。
Q109：	本廠最近在廢水處理場裝置一座加氯/除氯設備房間，給溶液加氯氣與二氧化硫氣體。啟用三個月後，發現房間內不銹鋼物件表面有紅色斑點，類似血跡，沾到衣服後很難清除；雖然換新的，兩週後又發現同樣的現象。請教該如何解決。(2001九14)
Ans：	不銹鋼品級316以下的都不適於用於化學品接觸的作業，建議改用PVC，或乙烯基酯玻璃纖維。 不銹鋼品級316也擋不住氯化物的侵蝕，建議改用塑膠、含環氧乙烯基酯(411 Derakane)樹脂的玻璃纖維強化塑膠(FRP)最適合。 建議改用塑膠，聚氯乙烯(PVC)或是乙基烯聚脂，乙基烯聚脂比多元酯更適用。紅色斑點就是氧化鐵吧？
Q110：	本廠規劃建置鋅的鉻酸鹽處理槽，估計六價鉻浸的清洗廢水每天1,000 加侖。請教處理廢水的方法。(2001九14)
Ans：	首先想到的是蒸發濃縮，因為這種系統粗勇、便宜又好用。通常含5部份：洗滌殼、填充物、馬達、除霧柵格、溶液儲槽與噴灑管。這些零組件都設計簡單，但必須耐熱、耐蝕；只有除霧設備比較精巧，直接影響除霧粒徑的大小。由此蒸發提濃的鉻酸可直接回槽使用。 如果要加藥處理廢水，最好先請教專業技師的意見。簡單的說，廢水pH先調到3.5 - 4.0，加亞硫酸氫鈉來還原六價鉻，一直到水中顏色由黃轉藍綠色為止，然後調高pH讓三價鉻沉澱。 又便宜又有效的方法是用弱鹼或強鹼陰離子交換樹脂，來濃縮廢水中的鉻酸；樹脂再生用NaOH溶液。濃縮的鉻酸用批式方法還原、沉澱。 上述方法都有效，但要先問"為什麼產生這麼多的廢水"？ 貴廠可曾先探討清洗水減量的方案？因為在美國，鉻處理清洗廢水每天1,000加侖(一天 8小時？)也是蠻驚人的。

Q111：	請教處理鋅酸鹽廢液的方式，鋅酸鹽廢液含少量的氰化物。(2001十30)
Ans：	鹼性氯化處理後，調整pH使沉澱發生就可以了。先做杯瓶實驗，因為要調到酸性狀況，然後加氯化鐵，進行中和作用，或是看法規要求的放流水標準，用二乙基二硫基氨基甲酸鈉(DTC)做最後潔淨處理。 最近有一個成功的案例，應用臭氧分解低濃度的氰化物；相信可以同時和鋅作用，生成氧化鋅，減少污泥量，增加回收價值。
Q112：	有朋友在影片沖洗廠工作，這幾個月一直抱怨銀回收機有毒氣產生，但是主管說她發神經；請問該怎麼辦？(2001十一1)
Ans：	建議最好立即向勞工安全衛生局反應。 許多定影劑含氯化鈉、次氯酸等成份，也可能含某些有機物；回收銀時可能釋出氯氣，或是甲醛。不過，如果申訴不得要領，最好是立即向勞工安全衛生局反應。
Q113：	本廠用三氯乙烯蒸氣為航太零件脫脂，請教更好的替代品。(2001十一1)
Ans：	目前有一股推動力在試圖轉換為水性清洗方式。 這要看製程應用的需要，有些情況可以改用水性清洗系統或柑橘酸去脂，但有些情況沒有適當的替代方式；表面殘餘物不能完全清除，是失敗的主要原因。 沒有其他的代替品比三氯乙烯好用；雖然有一種含氟溶劑非常有效，但是很貴，而且很容易蒸發跑掉，結果是錢氣化不見了。 取代三氯乙烯似乎不可避免，特別是在歐洲，已經把三氯乙烯認定為第二級致癌物，風險等級R45。有兩種選擇方案： 改用風險等級較低的溶劑，例如 四氯乙烯(PCE)的風險等級較低(R40)； 穩定化的正丙基溴，風險等級為R20。 改用水性清洗系統。 改 用風險等級較低的溶劑，比改用水性清洗系統易於為業者接受的好處是，不需要額外的清洗作業，節省水資源與能源的消耗。正丙基溴溶劑廣為業者採用以替代三氯 乙烯，包括許多航太工業業者：BAE系統公司、空中巴士公司、 Lockheed - Martin公司；波音公司仍在測試。正丙基溴溶劑使用成本較三氯乙烯為低，也能安全的用在氧氣系統部分，以及電子的應用。最近聽說將獲得The Supernova / Acceleration Probe (SNAP)認可，准予應用在金屬清洗作業。
Q114：	300加侖的廢水含有鉑10 ppm，請教如何能把鉑濃度降到0.5 ppm。(2001十一11)
Ans：	有一種陰離子交換樹脂，可以自含氯化物、鹼性氰化物中抓取鉑，飽和的樹脂用焚化方式回收鉑。
Q115：	本廠有一股2%氫氧化鈉廢液含高濃度鋁酸鹽；請教可否用電鍍方式回收鋁？(2001十一14)
Ans：	抱歉，沒辦法！鋁是一種活性高的金屬，很難在水中還原獲得；而水的氫、氧會先分離出來。建議還是用沉澱、脫水、掩埋的方式處理。
Q116：	本廠收到一批含鎳電鍍廢液，先前用銅做電極想電解回收，但效果不好；請教該用什麼電極？(2001十一20)
Ans：	不清楚鎳電鍍的類別，所以很難決定適用的電極；先假設是裝飾或光澤鍍鎳 (瓦特鎳之類)。電極分陽電極與陰電極，說明如下： 陽 電極 -- 這種槽液的含氯濃度很高，氯氣會因電化學作用在陽極表面析出，所以電極材質要能耐氯侵蝕。其他鹼性金屬不適宜用作陽極，而使用石墨、鉛等都是為了適應侵蝕 性的環境。但是，氧氣會在陽極表面析出，使得情形更複雜；能同時抗拒氯氣與氧氣的材質很少。應該用鈍性或不溶性的觸媒物質，塗佈在鈍性材質的陽極表面。通 常，最好是用一層已鈍化的陽極材質塗佈；氯侵蝕常發生在材質本身，所以應該用電位比氯高的材料，例如：鉭，或是用鈦，但是要鍍上一層鉑。然後，電極材料要 塗上含氧的觸媒，像是二氧化銥或類似的塗料。這樣就可以保持長久，但是要注意，千萬不要讓陽電極陰極化，否則塗料很快就剝落了。 陰 電極 -- 銅質陰極板很適合鎳回收作業，但是極板在使用前要先薄鍍一層鎳；而且，一但開始操作，極板要避免暴露在空氣中，否則鎳很快會發生鈍化現象，無法再繼續作 業。在普通鍍鎳作業中，鎳陽極表面鈍化層，可藉硝酸浸洗，或其他活化方式去除。 但是電解回收的電極，要處理的是未經退火的材質，而且是經顆粒沉積，材料會持續氧化或鈍化。還有，可以用薄鎳片切成的擴張網作陰極，因為有很大的接觸面 積，而且鎳元素吸附在鎳材上，可以得到很細緻的沉積。
Q117：	本廠正評估大氣蒸發濃縮設備減少廢水量的應用，本地夏季濕度高的時間頗長；請教大氣蒸發濃縮該注意的事項。(2002一6)
Ans：	自 然蒸發法受到濕度與溫度的影響，效果不穩定。加熱蒸發法需耗能源，是主要的操作成本；設備雖然粗勇簡便，其中水平流除霧器卻很重要。有人建議使用垂直流除 霧器，但是要注意堵塞的問題；工業應用KISS(Keep It Simple, Stupid)原則很重要。水平流除霧器以Munters公司出產的T-l00型式頗受好評， 如下所示：
Q118：	本廠將設一新製程，槽液使用氟化鉀或氫氟化銨，請教處理氟化物的方法。(2002一6)
Ans：	加鈣，會與氟離子作用生成CaF，很難溶解的物質。 加 入石灰或氯化鈣與氫氧化鈉混合物形成氟化鈣沉澱最為普遍，然而，殘留氟濃度約15 -30 ppm，可能超過排放許可。這種方法的缺點是，處理大量低氟濃度的廢水時，要加過量的鈣才能使氟離子的濃度降到20 ppm以下，化學藥品耗費不少；此時要考慮採用離子交換或薄膜技術濃縮氟成份，或輔助處理設備。
Q119：	本廠鋁材綠鉻酸鹽處理的清洗水要用離子交換處理，希望能回收一些鉻酸鹽。請教用離子交換是否適當？(2002一7) 綠鉻酸鹽處理又稱磷鉻酸鹽處理，在鋁材表面沉積一層磷酸鉻，製程受到塗料溶液中氫氟酸濃度的影響。請問氫氟酸是否會影響離子交換程序？(2002一14)
Ans：	沒聽過綠鉻酸鹽處理，猜想和橄欖黃鉻酸鹽處理有關；用離子交換抓取CrO4= 離子應該沒問題，但要能夠回收使用是另外一回事。 綠 鉻酸鹽處理在丹麥頗為普遍，但逐漸改為黃鉻酸鹽處理，因為含鉻量較少。綠鉻酸鹽處理溶液每公升含鉻酸5-6 g、磷酸12-18 g、與氫氟酸3-5 g。我曾多次應用薄膜電析法處理鉻酸鹽槽液，以回收鉻+3，然後氧化成鉻酸，同時也去除鋁(鋁離子無法穿透薄膜)；此法雖然可行，但是成本貴，控制不易， 應用尚未普遍。綠鉻酸鹽處理清洗水經陰離子交換樹脂處理後，會得到鉻酸、磷酸、氟酸鈉鹽的混合物(用NaOH再生)，而經陽離子交換樹脂處理後，會得到含 鋁與鉻+3鹽的處理水。陰離子交換樹脂處理後的再生液含多種鈉鹽，要回收再利用須要再經過陽離子交換樹脂處理；太麻煩了。
Q120：	本廠產生廢酸每週2100加侖，想回收濃度20%的硫酸溶液用來酸洗鋼，其中主要的雜質是鐵。請教離子交換或其他的技術可以用來清除鐵，然後回收使用酸。(2002一9)
Ans：	離子交換通常不是用在這種情況，而三種最常用的技術是冷凍結晶、酸遲滯(類似離子交換)、與擴散透析。雖然這三種技術都適用於 貴廠的這種狀況，但是很難決定何種技術最適用；因為評估要根據廢液產生時酸的強度與鐵的濃度來計算。

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