鉛是一種廣泛存在於生活環境中的重金屬，鉛的污染源很多，從原料開採到製成成品，與之相關的專業達百餘種。含鉛煙氣的治理方法一般可分為乾法（布袋除塵、電除塵等）與濕法（水洗法、酸性溶液吸收法、鹼性溶液吸收法等）兩大類。
基本介紹
- 中文名：含鉛廢氣治理技術
- 外文名：Lead - containing Waste Gas Treatment Technology
- 套用學科：環境生態
- 適用領域範圍：大氣污染控制
- 性質：技術
- 危害：重金屬污染
簡介,危害,治理技術,
簡介
鉛污染主要來源於採礦、冶煉、錫焊、含鉛汽油的燃燒、含鉛產品的生產等過程，如鉛及有色金屬開採、冶煉、鉛的融煉和鉛製品廠、鉛蓄電池廠、煤和石油製品的燃燒、一些使用鉛化合物的塑膠廠、化工廠、油漆廠、橡膠廠等，均會對大氣造成鉛污染。
大氣鉛污染主要來源於汽車廢氣的排放。有資料表明，空氣中98%的鉛污染來自含鉛汽油的燃燒。大氣鉛污染另一重要來源是燃煤產生的工業廢氣。煤燃燒後的灰分排放到大氣形成鉛塵，飄塵中鉛含量高達10-4。
在大氣中，鉛及其無機化合物以鉛煙和鉛塵的形式存在。鉛煙是以氣溶膠狀態存在於大氣中的鉛蒸汽及其細小氧化物，多在鉛液熔化時產生，無色無臭，粒徑很小，一般在0.01～1 μm，屬於呼吸性粉塵，對人體危害極大。鉛塵形態不規則，粒徑相對較大，一般為1～200 μm，多在含鉛材料加工搬運時產生。
危害
鉛對人體危害很大，它通過呼吸道、消化道和皮膚吸收進入人體，且能在體內積蓄，半衰期很長，很難代謝。其對人體組織有廣泛的親和力，幾乎可以損害所有的器官，其中大腦和腎臟受害最嚴重，人體血液中含鉛量超過0.1～0.15mg/L時，就會引起鉛中毒損害神經系統、造血系統、泌尿系統、消化系統和生殖器官，引起貧血、肌肉關節疼痛消化系統異常、末端神經麻痹等症狀，特別是使兒童的身體發育和智力受損。
治理技術
含鉛煙氣的治理方法可分為乾法與濕法兩大類。乾法包括布袋除塵、電除塵等，濕法有水洗法、酸性溶液吸收法、鹼性溶液吸收法等。
靜電法是利用煙塵在高壓靜電場的作用下帶上電荷成為帶電粒子，粒子向著異性電極方向遷移，沉積在電極上的原理來分離鉛塵的。過濾法是利用高效濾料阻擋的方法，濾除鉛煙粒子淨化空氣，採用此法淨化效率較高。淨化後的空氣可再循環利用，減少通風熱損失，達到節能的目的。
布袋除塵及電除塵都是高效的除塵方法，對於鉛塵，因其粒徑比較大，一般採用袋式除塵就可以達到淨化要求。但對於粒徑在0.1μm以下的氣溶膠狀鉛煙，雖也可採用電除塵和布袋除塵，其脫除效率有限，而用化學吸收的方法具有較好的效果，為此常先用乾法除去較大顆粒鉛塵，然後以酸或鹼性溶液吸收，具有較高的淨化效率。
化學吸收法常用的吸收劑有稀醋酸、草酸和NaOH溶液等。
（1）稀醋酸吸收法
鉛加熱到400～500 ℃時即產生大量的鉛蒸氣（即鉛煙）而逸入空氣中，在不同溫度下，鉛蒸氣可以與氧反應生成PbO和PbO2。熔鉛煙塵中鉛主要以PbO的形式存在，尤其是當熔鉛溫度較高時更是如此。該物質不溶於水，難溶於稀的鹼性溶液，但易溶於酸生成鉛鹽。以斜孔板塔作為吸收裝置，採用0.25%～0.3%的稀醋酸水溶液作吸收劑，其反應式如下：
PbO+2HAC →PbAC2+H2O
Pb+2HAC →PbAC2+H2
廢氣在人塔之前先要除去較大的顆粒，空塔氣速為2 m/s，液氣比根據氣量的大小，控制在2.8～4 L/m3，淨化效率可達90%以上。該法的優點是裝置簡單，操作方便，淨化效率高。缺點是吸收劑(醋酸)腐蝕性較強，設備需採取防腐措施，可採用硬質PVC或防腐內襯。
生成的醋酸鹽毒性大且易溶於水，故吸收液必須經過處理方能排放，可選用氫氧化鈉溶液對醋酸鉛進行處理，其反應式如下：
PbAC2+2NaOH→Pb(OH)2↓+2NaAC
反應生成的NaAC易溶於水，屬於無毒物質，對水體不造成污染，可直接排放。對Pb(OH)2沉澱若採用硝酸處理可生成硝酸鉛，附產物硝酸鉛可作為顏料鉛鉻黃的原料，也可作鞣革劑，媒染劑等使用。
（2）鹼液吸收法
採用1%的NaOH液作吸收劑，鉛煙進入衝擊式淨化器進行除塵及吸收，吸收產物為亞鉛酸鈉。其反應方程式為：
2Pb +O2→2PbO
PbO + 2NaOH →Na2PbO2+ H2O
該工藝的優點是在同一設備內完成除塵和吸收，同時由於使用了鹼液，還可兼顧除油，特別適用於鉛煙中含油的行業。此工藝設備簡單，操作方便，淨化效率較高，可達85%～99%。其缺點是氣液接觸時間短，當煙氣中鉛的含量小於0.5 mg/m3時，淨化效率低於80%。同時，由於吸收後的亞鉛酸鈉沒有回收價值，仍會污染環境。
水吸收法是目前最簡單、普遍的方法。以水為吸收液是根據鉛煙比重大、不溶於水的特點，利用物理吸收的原理淨化。水吸收法的淨化率與淨化設備的型式與操作有關，可採用填料塔、噴霧洗滌法、泡沫塔和旋流板塔等。相同設備情況下，用水作吸收液其淨化效率略低於用醋酸和鹼吸收液。
