金屬表面處理污染防治操作維護問題200則E www.tool-tool.com @ BW Professional Cutter Expert www.tool-tool.com

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Q121：	請教是否只有銅才能用旋轉陰極(rota cat)由硫酸中沉積出來？旋轉陰極也能從氫氟酸中沉積鎳、鉻、鐵，從硫酸中沉積鋅？(2002一12)
Ans：	先假設所說的"rota cat"是一般的旋轉陰極系統，而不是一種特別的系統產品RotaCat；因為這兩者觀念完全不同。旋轉陰極設計讓金屬沉積在一個金屬滾筒上，能電解回收多種金屬；真正訣竅是在反應的另一邊 - 陽極 - 讓金屬沉積能順利進行。以硫酸為主的電解質適用於大部分的電極設計，但是要小心離子強度，不是說越多就一定越好。在氫氟酸的狀況下，因為材質與成本的要求，任何型式的陽極都受到嚴厲的考驗；至少一定要用到鈮金屬與鉑觸媒塗料，可能用熱浸鉑塗，專利的"DeGussa" 製程，或是鉑覆在鈮片表面，然後切細展開成大面積。依據所需要的極板面積，這種陽極的成本可能要數十萬元 - 然而用了3-6個月就掛了。過去有人試著用離子選擇薄膜來包住陽極，不是很成功；因為薄膜包住的區域內需要另一種電解質溶液，來維持薄膜與電極間的導電性。氟化物分子很小，遲早會滲透進薄膜內，終致無法挽回。避開使用貴金屬氧化物為底的電極，因為表面微裂的塗佈擋不住氟離子的滲透侵蝕，然後在操作過程中發生塗佈層剝落的現象。就廢水電解回收作用而言，酸的強度能影響程序的效應；但是，貴廠負責人員自己要算清楚操作的成本，包括電力能源、維護人工、沉積清理、保養換修，要能夠由回收金屬的價值抵償。電解沉積鋅與錫最不看好，電解回收銅則是得失難測，回收鎳通常能收支相抵；電解沉積鐵則從未有成功的案例。廢水電解回收操作時，要像做電鍍一樣的那麼用心準備；像是添加劑、緩衝劑、以及與特定金屬相關的配合事項。還有，沉積的完整性很重要 - 為了得到厚實的沉積，沉積過程中任何缺陷都會被放大，例如樹枝狀沉積，與劣質的鍍層。最後一點，我建議避免使用與回收物相同的金屬原料做電極(不是那些可重複使用的材料，例如不銹鋼或鈦)，來電解沉積。某些系統商可能建議，要用銅丸做啟始物質；若銅丸的成本是每公斤$3美元，一旦用在電解沉積系統，價值馬上貶成廢五金。鈦金屬可以做成優質的陰電極，如果適當的光潔與使用，能提供易於剝除的回收金屬，而電極本身能重複使用。但看到很多實際操作的狀況，電解回收槽的陰極維護與準備都缺乏，以致於操作人員要用空氣鑿鎚來敲除陰極板上的金屬沉積。
Q122：	有沒有一種像高分子凝集藥劑可以同時抓住金屬離子和陰離子(氯化物、硫酸根、硝酸根等)？(2002一14)
Ans：	高分子凝集劑藉中和電荷來凝聚沉澱的物質，形成較大的顆粒以便加速沉降。陰離子像氯化物、硫酸根、硝酸根等都是易溶的，不會沉澱，所以高分子凝集劑對這些陰離子也無能為力。倒是可以試試用後拋棄式離子交換物質，像是不溶的澱粉黃酸鹽(二硫代碳酸鹽)，或是一些專利成品能夠和活性碳與離子交換樹脂混合使用。沒聽說有什麼化學藥品能把金屬陽離子與陰離子結合起來，金屬陽離子與陰離子會分開是因為溶解的原故，自然發生的。陰離子很難去除，不然就是回收使用；否則就只有濃縮，委外處理。離子交換或逆滲透可以把水中陰離子去除，但是會有濃縮的廢液產生；還是要處理。最好還是由源頭減廢，並且測試純化回收再利用的方式；選對了方法就會很省錢。
Q123：	本廠製程有氰化銅打底槽，位於鹽酸活化之後及鎳/鉻處理之前；氰化銅鍍槽的逆向清洗水的溢流水，會流入一只氰化物處理槽，滯留數日後排放到第二階段處理槽。每天操作員加入約0.5加侖的漂白水，然後用碘澱粉試紙檢測總餘氯。第二階段處理槽經pH調整，漂白水批式處理，放流水用碘澱粉試紙檢測後排入都市污水處理廠，每周一次。凡是氰化物接觸的部分，都用PVC材料的襯裡與管線。最近收到都市污水處理廠的違規通知，是氰化物超過標準；規定是1.2 ppm總氰化物，3.0 ppm可氯化處理之氰化物。都市污水處理廠來採樣的時候，加氫氧化鈉與硫代硫酸鈉保存；本廠相同的水樣只加氫氧化鈉保存。結果都市污水處理廠取的8個水樣中的7個水樣測總氰化物約2.4至41.54 ppm，1個水樣測可氯化處理之氰化物是3.6 ppm；而本廠相同的水樣分析都是小於0.1 ppm。查問本廠化驗的方式，是標準方法 SM 4500 - CN B (水樣先期處理)；水樣要在採收後7天內完成分析。請問為什麼會有這種差異。(2002一15)
Ans：	可能是都市污水處理廠分析時連硝酸鹽一併計算；曾有先例顯示，在應用SM 4500分析方法時，硝酸鹽與亞硝酸鹽的存在會受硫化物與抗壞血酸的影響，增加氰化物的讀數。還有，就是水樣中的氮逐漸轉化成硝酸鹽也有可能。水樣中添加胺磺酸，依據EPA方法335.2，可以證明是否有上述的現象。請都市污水處理廠同時採用EPA方法335.2做比較，以確認分析的方式並無干擾。氰化物的高讀數(不是可氯化處理之氰化物)可能來自鐵氰化物錯合物，這種鐵氰化物錯合物連鹼性氯化法都難以有效應用；用AA 檢測總鐵量，看是否與此有關。因為一鐵離子可以結合6個氰化物離子，所以少量的鐵就會吸引許多氰化物離子。如果是因為鐵氰化物錯合物的問題，就要改善廢水處理的方式。
Q124：	本廠有氰化物青銅鍍槽液，是在給鋁排夾施用專利的鍍錫處理之後。現在以依據標準方法裝置氰化物的二階段處理：pH 10.5+與8.0+。當鍍青銅清洗水(pH 7)用氫氧化鈉調到pH 11時，加入次氯酸鈉，氧化還原電位計數值由100 mV下跌到0，甚至有負值；雖然設定的範圍是180 mV至350 mV，但只要一加漂白水，馬上由該範圍下跌。想要測餘氯，也測不到。請問是否要把pH調降。(2002一17)
Ans：	加漂白水後又測不到餘氯，表示都耗盡了，應該要再加一些。在pH高於10.5的情況下，漂白水和自由氰化物的反應非常快速；若是pH調低，反應速度明顯減緩。所以，降低pH可能看到氧化還原電位上升，但這是因為氰化物和漂白水的反應減緩，而且可能會產生氯化氰(一種強力的催淚氣體)；一陣風吹過來，會嚇壞許多人。看來似乎是氰化物的濃度超出預期，所以最好繼續加漂白水，以確定完全反應。順便一提，雖然所有的教科書都建議在第二階段的處理加酸，把氰酸鹽轉化成二氧化碳(實際是碳酸氫根)與氮，卻是有風險的。如果第一階段處理因為某種原因未能完成，第二階段的處理可能是加酸到氰化物的溶液。聽說大部分的工廠把第二階段處理槽的加酸馬達關掉，結果第二階段處理槽成為第一階段處理的滯留槽。如果真的要照標準程序進行第二階段處理，第一階段處理槽最好有兩套pH計與氧化還原電位計，並設置讀數差異警鈴。雖然不太有可能，但建議查核一下氧化還原電位計；有時候是儀器內部的開關設定有誤，最好先校正儀器。
Q125：	本公司規劃設置離子交換樹脂筒(3.2立方英尺) 再生廠以回收鎳、銅、鉛與鉻等重金屬。請教加州地區，甚至是全國的市場規模。(2002二4)
Ans：	若有機會和加州環保局打聽討論，會發現規劃要實現，至少要準備5 百萬美元，而且還得取得所有的有害廢棄物處理執照。市場詳情不清楚，但離子交換樹脂再生廠商好像已經有兩家了。建議您找一位夠力的律師，好好研究營運申請所需要的環境保護法令規定的許可程序。有害事業廢棄物回收處理業受到嚴格的法規管制，聽說按規矩申請一張處理、儲存與處置設施的許可證，要投入數百萬美元，花上數年時間才能搞定。如果想要用投機的方式尋找法律的漏洞，那是既瘋狂又危險的舉動。環保署目前認為，處理電鍍清洗水所產生的飽和離子交換樹脂，都屬F006廢棄物(電鍍廢水處理污泥)。但是有許多矛盾之處，說並無標準化的許可規定要求在處理廠進行再生，這是一種錯誤。法令規定這種樹脂"廢棄物"，要由合格的清運公司，把離子交換樹脂筒合法的送到處理廠；至於如何處理，就沒有規定了。這裡，有關金屬"最終停置場所"含意的重要性不易被理解；所有相關樹脂"廢棄物"必需送到一處再回收、再處理設施 - 不容許送到掩埋場，不管是否是封閉型。這樣一來，可以讓廠商能夠在回收設施專有的法規管理下操作營運。有人提到要投入數百萬美元的情形不是事實，因為申請過程都是合法的。有一點警告很重要，廠商絕對不能存放未經再生處理的離子交換筒在現場，除非申請到一張處理、儲存與處置設施的許可證；環保署認定，可回收物質一旦進入回收設施就算是回收活動。因此，廠商一收到飽和離子交換樹脂，就被認定是在進行再生作業了。所有的金屬必須由溶液中去除，而且要限期處理。所有的已回收金屬污泥也必須限期被清除，並由回收廠商處理，於收到廢棄物後30天內，回復一份回收處理證明。有一些特別的限制 - 樹脂回收廠商收到的筒瓶內不能含水或溶液(因此業者交付時就不能含水！)；廠商不能收含金屬的廢液。總之，文書作業是一定要的啦！廠商要熟悉各項必須的文件、表單，以及輸送、工安、法定訓練、操作許可、地方環保局的各項要求。前述的狀況可能不是全國通用的，例如樹脂運送時要濕潤的，乾了會裂損；怎麼能夠不含水？不含水是指不含自由流動的水，而不是不含水份；意思就是濕潤的狀況。其實樹脂裂損原因很多，受到撞擊也會；有時候乾了再加水，也不會有損壞。但這不是重點；如果申請廠商操作營運記錄良好，申請再利用執照時比較能夠獲得政府機構的信任。
Q126：	請教二氧化矽去除的方式；蘇打石灰與活性鋁化物效果如何？(2002二7)
Ans：	用標準去礦物質技術可以輕易的去除二氧化矽。通常二氧化矽以弱酸型式存在，所以強鹼陰離子樹脂可用來去除處理，去離子水的二氧化矽可降到20 - 50 ppb；逆滲透可去除90 - 98%的二氧化矽。兩者技術應用時均無選擇性，但在處理含二氧化矽低於15 - 20 ppm的原水時，證明有效。處理大流量的水，可以藉石灰軟化技術去除二氧化矽；石灰軟化時，二氧化矽與水中的鎂(或因需要而加入)起共沉澱作用。高溫軟化法能加速去除二氧化矽。像墨西哥、夏威夷、以及含沙量高的地區，原水二氧化矽含量高達50 - 60 ppm以上，離子交換與逆滲透的選擇更麻煩，因為濃縮後可能超過溶解度，可是非離子態的二氧化矽濃度也很高；離子交換也無能為力，可能因此造成薄膜阻塞。此時，就只能依賴超微濾去除二氧化矽。
Q127：	本廠有含金屬廢硝酸40 - 50%約40 - 45加侖，裝在塑膠桶中，想用10加侖的氫氧化鎂溶漿來中和處理，氫氧化鎂溶漿存放在55加侖的鐵桶中。若氫氧化鎂溶漿加入塑膠桶中，怕反應過熱熔化塑膠桶；但硝酸加入鐵桶，擔心鐵質酸蝕。請問該怎麼辦？(2002二7)
Ans：	可曾考慮純化回收酸？酸鹼中和是要考慮熱的問題，最好是稀釋以後才進行中和作業。此問題令人不寒而慄，千萬不可突然把酸加在鹼料中，不然麻煩就大了。酸要慢慢的加，而且要充份攪拌。聚丙烯比聚乙烯耐熱，也耐硝酸；玻璃纖維更好，但是也較貴。還有，處理過程中小部分污泥可能結塊。拜託！千萬別讓硝酸碰到鐵桶，否則馬上會產生一種橘色有毒氣體。最好用大好幾倍的桶子處理，不銹鋼的比塑膠的安全。若是要進行中和作用，先把酸稀釋到5 - 10%，然後慢慢加入氫氧化鎂溶漿中。看來還是委外處理較妥當。
Q128：	請教用含檸檬酸電解質於電解拋光不銹鋼或其他金屬的作業方式。(2002二9)
Ans：	建議試試下述配方：檸檬酸55 - 60%重量比；硫酸15 - 20%重量比；其餘是水。溫度83 - 93 C；電流100 - 250 安培/平方英尺(ASF)；不同的鋼材作業溫度亦不相同。除了環保的考量，不知道效果是否和硫酸/磷酸的系統一樣好。
Q129：	本廠原水處理系統每小時能生產20噸除鹽水，程序包括：河水 - 澄清池 - 壓濾 - 活性碳過濾。除鹽製水廠設有陽離子交換器、除氣器、陰離子交換器與混合床清淨系統。最後水的導電度應為0.5 micro-S/公分，如果測量值升高，混合床必須再生處理。陰離子/陽離子床再生時機是依據陰離子床排放水的導電度，約5 micro-S/公分，為衡量標準。上個月，混合床再生處理後，導電度未能恢復，請問該怎麼辦？(2002二9)
Ans：	混合床堵塞污染頗不尋常；如果現出酸性現象，可能源自陰離子床不當的再生作業(氯化物滲漏)，如果現出鹼性現象，可能源自陽離子床不當的再生作業(鈉離子滲漏)。也可是因為再生作業所導致的陰、陽離子份量比率改變。
Q130：	本廠陽極處理的清洗水主要是去離子水，和去離子製水廠的再生廢水會合，成為廢水的主要來源，所以廢水還算乾淨。由於用水成本太高了，想把廢水回收使用；請教是否值得作。(2002二12)
Ans：	依據許多設置的經驗，要回收的水也不能太髒；所以清洗水要在進入廢水處理系統之前截流回收處理。理由很簡單，加入水中的藥劑清除需要錢，再生濃縮液處理要錢，若不再生而進到廢水處理系統也要錢。通常，溶解物質濃度超過600 ppm時，用去離子系統就不經濟，此時薄膜系統變得更適合。平均來說，作去離子水的成本每1000加侖是$2.15美元，廢水處理的成本每1000加侖是$ 8.50美元，所以，如果回收水的成本每1000加侖少於$1.50美元是很值得作的。系統設計、良好的維護程序、熟知工廠操作與製程特性的包商，就是水資源管理成功的保證；否則，就會自嘗苦果。

Q131：

本廠用過硫酸銨與硫酸槽浴蝕刻/研磨銅；這種含銅廢槽液可否用來做電鍍液。(2002二13)

Ans：

建議把銅去除，已經有適合的技術可以應用；如果槽液量夠大，也有能夠連續再生操作的技術，然後回收槽浴液再利用。如果要用來做電鍍液，要先去除過硫酸銨，然後調整銅離子濃度，然後加一些氯化物，然後去除一些自由酸，然後去除鉻與其他離子的雜質；即使如此，電鍍品質可能不理想，也不可能成為一個"可銷售的製程溶液"。

Q132：

本廠規劃設置大氣蒸發濃縮器，以回收氯化鋅電鍍槽液；請教有什麼該注意的事宜。(2002二14)

Ans：

水分蒸發時，鹽分濃度增加，蒸發速率減緩。達到過飽和的狀況時，鹽分沉積在填充物上，清除很麻煩。小心使用，非常好用；否則，遭遇很悲哀。要注意兩件事情：鐵的氧化與沉澱(濃縮液由蒸發器回到鍍槽之前要先過濾)，還有就是鍍槽內鋅的累積。
如果加熱調控不當，會有蒸發速度過慢或鹽分沉澱的現象；在購置蒸發器之前要先考量這些可能。酸性氯化鋅電鍍的陽極效率高於陰極效率 - 這就是為什麼大多數的鍍鋅人員無需加氯化鋅到鍍槽液。蒸發時也會濃縮溶液中的雜質，加熱可能會破壞有機添加物，而這些添加劑是造成操作時發泡的原因。濃縮液回用前先用活性碳處理；但是，為了消除泡沫而填加的消泡劑，可能與回收溶液中的光澤劑化性不相容。

Q133：

本廠正在為氰化鋅電鍍槽(氰化鈉/鋅/光澤劑等)的污泥煩惱，已經累積1尺深，但是沒有清除處理廠商願意接受委託。請教

這是什麼東東(聽說灰色的污泥是溶液中的氫氧化鈉)？；與
為了委外處理，該如何中和或減低其毒性？(2002二14)

Ans：

先生，有麻煩了。這種污泥含電鍍的剝落雜質，很正常的；還包含碳酸鈉、氰化鐵(來自氰化物，在熱水中沉澱)、金屬物質，例如：鐵、銅、鉻等。可能有不溶的氰化物與添加的鹼性物質。這種污泥很難過濾，本廠特別預備幾個廢棄物處理槽對付這種污泥；然後慢慢的把污泥加入溫水中，激烈攪拌，加入大量的次氯酸鈉，加酸，用很多桶子。然後少量緩慢的注入主反應器；整個過程要花幾個月的時間與許多錢。雖然合格的處理廠商不多，但是委外處理還是比較省事划算。

Q134：

陰離子交換樹脂用石灰水再生可乎？(2002二18)

Ans：

基本上是非常沒效率，也不太可能有用的。石灰水要先過濾，否則樹脂床很快就堵塞了。還有，石灰水的pH很難提高，通常效力只約等於4%的氫氧化鈉，最多是pH 11；再生需要的鹼強度高得多，氫氧化鈉是最好的選擇。

Q135：

本廠製作太陽能集熱板，基材是銅，鍍上一層吸熱物質；廢水量約35 gpm(8噸/小時)。廢水含鎳與銅，由於廢棄物量少，在使用DTC混凝劑時很難拿捏。請教該如何進行？(2002二25)

Ans：

事情是相對的，35 GPM的廢水流量也不算太小。如果溶解的金屬濃度低，說不定很適合用離子交換處理廢水；可以得到乾淨的水，樹脂再生提濃的金屬廢液就可以加藥處理。
建議不要用DTC，因為具備毒性；有其他的化學品可以有效的處理含金屬廢水。而且，35 GPM的廢水流量不算小，好好規劃，可以得到回收水與廢水有效處理的雙重好處。

Q136：

本廠電鍍鋁、鋅、鉻、鎳等，廢水除了來自上述的電鍍製程，也包括來自金屬物質粉體塗裝之前的前處理廢水。因為廢水處理用石灰，污泥量頗大。請教該如何減少污泥產生量。(2002二20)

Ans：

如果改用氫氧化鈉，污泥會減少得很多；但世間事有得有失，氫氧化鈉比較危險，沉澱效果較差，所以要加氯化鈣或硫酸鐵協助沉澱。
使用石灰顯然可以把溶液中的金屬沉澱掉，但若是要減少污泥量，就要減少廢水中的重金屬；可以用減廢的方式，或是用電解回收等方式先收走一部分金屬。

Q137：

以上題為例，把氫氧化鈉緩慢加入調勻/中和槽，調整pH；然後在混凝槽加少量的石灰，並且藉污泥回流方式增強混凝效果。請問這樣子行嗎？含98% Al(OH)3的乾污泥有人要嗎？(2002二28)

Ans：

最有價值的回收品是金屬粉或電解沉積的金屬；金屬氫氧化物即使有市場，價值也不高。
市面上有幾種化學沉澱劑，可以減少金屬表面處理業的廢水污泥，減容達70 - 80%以上；大多數應用含硫醇基(thiol, -SH)的還原離子基，許多人用DTC，不少人使用無機硫化物與有機硫化物的形成。目前，有關二甲基二硫基氨基甲酸鈉DTC的使用引起許多關切，因為分解時產生毒性的影響，以及地下水遭受污染的現象。有一種硫紅Thiol-Red，可以把金屬降到億分之幾的範圍，但是要選擇適當的絮凝劑，加強沉澱效果。另一方面，可以把污泥中的金屬濃縮；聽說有一家電鍍廠，把污泥的含銅量由1%提高到5%。有一家冶煉廠接收這種污泥，電鍍廠只付運費；每年節省約 $40,000美元，化學藥劑成本只有$25,000美元。雖然該廠在2001年廢水量超過21百萬加侖(約8萬噸)，而排放水總金屬平均值約0.05 ppm。
建議採用結晶法，可以得到純的固態結晶，而不是含水的污泥塊。

Q138：

本廠製程產生兩種鍍鎳廢槽液：磺胺基鎳鍍槽液(鎳20-40 g/L、硫酸100 g/L、pH 4-6)，與無電鍍鎳槽液(鎳6 g/L、複合劑、硫酸100 g/L、次磷酸、銨離子)。想先用電解沉積先回收一些鎳，然後廢水沉澱處理，把鎳降到3 ppm以下。實驗顯示，電解沉積在pH 4的狀況下，�%B