熱浸鍍鋅如何防污:空氣與水源污染問題

熱浸鍍鋅業如何做好污染防治工作

陳鴻興/慧鋼企業(股)公司經理


一、前言


鐵材料具有優越的機械特性與應用性,為現代經濟社會不可或缺的加工製造原料,鋅層在大氣中的消耗是非常緩慢的,約為鋼鐵腐蝕速率的1/17至1/18。所以熱浸鍍鋅鋼鐵產品會有較長的生命週期,且可無限次100%回收使用。鋼鐵屬於有利於永續循環使用的環保材料,更能深化鋼材的永續循環使用。熱浸鍍鋅防蝕法所提供的壽命遠超過其它防蝕方法,實屬於「綠能製程」的最佳表面處理方式之一。


但因熱浸鍍鋅的作業過程中,包含脫脂、脫脂水洗、酸洗、酸洗水洗、助熔劑、熱浸鍍鋅、冷卻等過程(如圖一),常會伴隨產生空氣污染物、水污染及廢棄物等,帶來一系列的環境污染問題,故熱浸鍍鋅業常被外界認為是高污染的金屬表面處理業之一。


近年來,國內各項環保法規已趨完整,環保觀念亦趨於成熟,再加上民眾環保意識高漲,對於熱浸鍍鋅行業而言,如何做好污染防治工作,是身為「鋼鐵防蝕守護者」的你我,應盡的責任與義務。


1500971543599997.png

圖1.鋼材表面熱浸鍍鋅處理製程


二、熱浸鍍鋅鍍作過程的污染物來源和特性


(一)、空氣污染物來源


1.氣狀污染物:酸性廢氣中主要成分為硫氧化物、氮氧化物、硫化氫及二氧化硫、二氧化氮及二氧化硫等屬無機酸性廢氣。主要來源為酸洗作業過程中酸霧逸散。


氣狀污染物去除,目前對於無機酸鹼氣體處理的方法以吸收法為主,常見吸收洗滌裝置有:噴淋塔(spary column)、板式吸收塔(plate absorption tower)及填充塔(packed tower)等,以熱浸鍍鋅業界而言,大多採用濕式洗滌塔(wetscrubber),來做為處理酸、鹼性氣體之防制設施(如相片1-1~1-3)。


1500972605500082.png

相片1-1.酸洗洗滌塔設備外觀


1500972704455897.png

相片1-2.拉西環


1500972731860829.png

相片1-3.噴嘴


濕式洗滌塔可處理廢氣中之粒狀污染物,同時也可去除廢氣中所含的氣狀污染物,此外必須將洗滌塔所噴淋下來的廢水,再送至廢水處理廠處理後再行排放。洗滌塔之常見問題說明及改善對策如表一。


1500971912182787.png

表1.洗滌塔之常見問題說明及改善對策


2 . 粒狀污染物:來源為加工過程中產生之懸浮粒狀物-如熱浸鍍鋅槽煙塵逸散、鍍件表面研磨、噴塗作業產生之粉塵及運輸車輛所排出的廢氣等等。粒狀污染物去除,以袋式集塵器(亦稱為濾袋屋)為收集微粒最常用的方法之一,其除塵效率是所有集塵器最高者。袋式集塵器系統包含下列零組件:


(1)濾袋及支架。

(2)濾袋清洗設備。

(3)收集漏斗。

(4)外殼。

(5)抽(送)風車。


袋式集塵器去除原理,是透過數百或數千個垂直懸掛的濾袋捕捉粉塵。當粉塵累積至一定厚度時,粉塵被逆洗清除至下方漏斗,再利用氣壓或螺旋輸送器自漏斗中排出。


袋式集塵器依廢氣過濾方向分成兩種方式,一是內部過濾,另一是外部過濾。內部過濾有機械振盪式及反洗空氣式濾袋屋,而脈衝噴氣式濾袋屋則為外部過濾。內部過濾方式中,含微粒氣體由濾袋下方或上方經由多孔板或擴散翼進入濾袋內部,微粒在濾袋內部被收集(如相片2-1~2-3)。


1500972989915676.png

相片2-1.袋式集塵器設備外觀


1500973059762847.png

相片2-2.螺旋輸送器+旋轉下料閥


1500973128271653.png

相片2-3.濾袋


袋式集塵器利用過濾作用(直接截取)原理來收集直徑大於0.3μm之粉塵,其去除率>99%。廢氣通過袋式集塵器前需將廢氣降溫,可利用廢氣稀釋、輻射冷卻及蒸氣冷卻作為前處理。袋式集塵器的優缺點如表二所示。另外,袋式集塵器濾袋有其使用壽命,影響其壽命的因素如下:


(1)廢氣量。

(2)廢氣溫度。

(3)水份。

(4)廢氣化學性。

(5)塵粒濃度及特性。

(6)濾袋所造成的壓差。

(7)出灰系統。


1500973421546071.png

表2.袋式集塵器的優缺點


(二)、製程廢(污)水問題 


廢水可分為有機及無機性兩大類·無機性廢水處理以物理及化學方法為主。熱浸鍍鋅廢 (污)水是屬於無機性廢(污)水,其來源為洗滌塔或填充塔所排出廢水、月兌脂水洗、酸洗水 洗、冷卻水等所排出的製程廢水等及日常生活所排出的生活廢水。在廢水處理過程中因經化 學混凝程序添加化學藥劑而產生化學無機污泥,隨著廢水處理量的增加伴隨著大量的無機污 泥產生,污泥中也含有大量的水分,含水率約96、99.5 %,其處理方式有濃縮、調理、脫水 等程序。熱浸鍍鋅廢(污)水處理流程,如圖三所示。而廢水處理廠常見問題與改善對策, 如表三所示。 


1500973949483622.png

圖3.熱浸鍍鋅廢(汙)水處理流程示意圖


1500973843847445.png

表3.廢水處理廠常見問題與改善對策




原文出處:熱浸鍍鋅雜誌第58期