一、酸性废气、碱性废气、酸碱废气及酸雾的定义与特性

（一）酸性废气

定义：以硫酸雾、盐酸雾、硝酸雾等酸性物质为主要成分的气态污染物，通常伴随腐蚀性和刺激性气味。
特性：

强腐蚀性：如硫酸雾可腐蚀金属设备（如电镀槽）和建筑物。

毒性：高浓度氯化氢（HCl）可引发肺水肿，氟化氢（HF）可穿透皮肤造成骨骼损伤。

环境危害：形成酸雨，破坏土壤和水体生态。

（二）碱性废气

定义：以氨气（NH₃）、三甲胺（C₃H₉N）等碱性物质为主要成分的气态污染物，常伴随刺激性气味。
特性：

溶解性：氨气易溶于水，形成碱性溶液（pH＞7）。

恶臭：低浓度时即可引发嗅觉不适，高浓度可导致呼吸道灼伤。

二次污染：与酸性气体反应生成铵盐颗粒物，加重 PM2.5 污染。

（三）酸碱废气

定义：同时含有酸性和碱性成分的混合废气，常见于化工、电子等行业。
特性：

反应性：酸性与碱性物质可能在管道内中和，生成盐类颗粒物（如氯化铵），导致设备堵塞。

处理复杂性：需兼顾酸碱中和与协同净化，避免二次污染。

（四）酸雾

定义：酸性液体形成的微小液滴（粒径 0.1-10μm）悬浮于空气中的混合物，如硫酸雾、盐酸雾。
特性：

高粘性：易附着于设备表面（如风机叶轮），影响运行效率。

毒性：含重金属（如铬酸雾中的 Cr⁶⁺），可通过呼吸进入人体引发癌症。

二、废气来源与成分

（一）酸性废气

来源：

化工行业：硫酸生产（焙烧炉尾气含 SO₂）、盐酸合成（氯化氢气体）。

电镀行业：酸洗槽（硫酸、盐酸）、镀铬槽（铬酸雾）。

电子行业：半导体蚀刻（氢氟酸）、PCB 清洗（硫酸）。

典型成分：

无机酸：硫酸（H₂SO₄）、盐酸（HCl）、硝酸（HNO₃）。

腐蚀性气体：二氧化硫（SO₂）、氟化氢（HF）。

重金属：铬酸雾中的六价铬（Cr⁶⁺）、酸洗废水中的镍（Ni²⁺）。

（二）碱性废气

来源：

化肥行业：尿素生产（氨气）、硝酸铵合成（氨气泄漏）。

纺织行业：丝光工艺（氢氧化钠挥发）、染色废水处理（氨氮挥发）。

垃圾处理：填埋场厌氧发酵（氨气、甲胺）。

典型成分：

碱性气体：氨气（NH₃）、三甲胺（C₃H₉N）。

含氮化合物：甲硫醇（CH₃SH）、二甲二硫（C₂H₆S₂）。

（三）酸碱废气

来源：

化工反应釜：中和反应（如硫酸与氢氧化钠）。

电子清洗线：交替使用酸性和碱性清洗剂。

金属表面处理：酸洗后碱洗，产生混合废气。

典型成分：

酸性成分：硫酸雾、盐酸雾。

碱性成分：氨气、氢氧化钠气溶胶。

反应产物：氯化铵（NH₄Cl）、硫酸钠（Na₂SO₄）颗粒物。

（四）酸雾

来源：

电镀行业：镀铬槽（铬酸雾）、酸洗槽（硫酸雾）。

电池制造：铅酸电池充电（硫酸雾）。

实验室通风：强酸试剂挥发（如硝酸）。

典型成分：

酸液：硫酸（H₂SO₄）、氢氟酸（HF）。

重金属：铬酸雾中的 Cr⁶⁺、镍酸雾中的 Ni²⁺。

三、处理技术与典型案例

（一）酸性废气处理

技术方案：

碱液喷淋塔：采用氢氧化钠（NaOH）或碳酸钠（Na₂CO₃）溶液中和酸性气体。

活性炭吸附：针对低浓度酸性废气，如氯化氢。

电除雾器：处理高浓度酸雾（如硫酸雾），去除效率＞99%。

案例一：某电镀厂铬酸雾治理

背景：镀铬槽排放铬酸雾（浓度 15mg/m³），风量 5,000m³/h。

工艺：

集气系统：槽边吸气罩 + 管道收集。

预处理：金属网除雾器去除大颗粒液滴。

核心处理：电除雾器（电压 60kV，停留时间 2 秒）。

深度处理：活性炭吸附塔（碘值 1,000mg/g）。

效果：排放浓度 Cr⁶⁺≤0.05mg/m³，达标排放。

成本：设备投资 80 万元，运行成本（电费、活性炭更换）约 15 万元 / 年。

（二）碱性废气处理

技术方案：

酸液喷淋塔：采用硫酸（H₂SO₄）或磷酸（H₃PO₄）溶液中和氨气。

生物除臭：利用微生物分解有机胺类（如三甲胺）。

催化氧化：高温（300-500℃）下将氨气氧化为氮气（N₂）。

案例二：某化肥厂氨气治理

背景：尿素车间排放氨气（浓度 500mg/m³），风量 30,000m³/h。

工艺：

预处理：旋风除尘器去除粉尘。

核心处理：酸洗塔（硫酸浓度 5%，液气比 2L/m³）。

深度处理：生物滤池（填料为木屑 + 活性炭，停留时间 40 秒）。

效果：排放浓度 NH₃≤10mg/m³，异味消除。

成本：设备投资 120 万元，运行成本（酸液、营养液）约 20 万元 / 年。

（三）酸碱废气处理

技术方案：

多级喷淋塔：先酸后碱或先碱后酸分段处理。

中和沉淀：酸性与碱性废气混合中和，生成盐类沉淀。

离子交换树脂：去除重金属离子（如 Cr⁶⁺、Ni²⁺）。

案例三：某化工反应釜废气治理

背景：中和反应产生含硫酸雾（浓度 200mg/m³）和氨气（浓度 150mg/m³）的混合废气，风量 20,000m³/h。

工艺：

第一级：碱液喷淋塔（NaOH 浓度 10%）中和硫酸雾。

第二级：酸液喷淋塔（H₂SO₄浓度 5%）中和氨气。

预处理：旋风除尘器去除盐类颗粒物。

核心处理：

深度处理：活性炭吸附塔（浸渍活性炭，穿透率≤0.1%）。

效果：排放浓度硫酸雾≤5mg/m³，NH₃≤8mg/m³。

成本：设备投资 150 万元，运行成本（酸碱液、电费）约 30 万元 / 年。

（四）酸雾处理

技术方案：

文丘里洗涤器：高速气流使酸雾与洗涤液充分接触。

湿式静电除尘器：高压电场捕集酸雾颗粒。

膜分离：选择性透过膜回收酸液（如硫酸）。

案例四：某铅酸电池厂硫酸雾治理

背景：电池充电过程排放硫酸雾（浓度 300mg/m³），风量 10,000m³/h。

工艺：

预处理：金属网除雾器去除大颗粒液滴。

核心处理：文丘里洗涤器（喉管流速 60m/s，液气比 3L/m³）。

深度处理：湿式静电除尘器（电压 80kV，停留时间 3 秒）。

效果：排放浓度硫酸雾≤5mg/m³，酸液回收率＞90%。

成本：设备投资 100 万元，运行成本（水费、电费）约 18 万元 / 年。

四、技术对比与政策要求

技术

适用场景

去除率

投资成本

运行成本

碱液喷淋塔    高浓度酸性废气    90-98%    低    中（需补碱）    

酸液喷淋塔    高浓度碱性废气    85-95%    低    中（需补酸）    

电除雾器    高浓度酸雾    ≥99%    高    高（能耗）    

生物除臭    低浓度有机胺类废气    60-80%    中    低    

湿式静电除尘    超细酸雾（粒径＜1μm）    ≥95%    高    高（能耗）    

政策要求：

排放标准：

酸性废气：硫酸雾≤5mg/m³（GB 31570-2015），氯化氢≤10mg/m³（DB32/4041-2021）。

碱性废气：氨气≤8mg/m³（GB 14554-93），三甲胺≤0.8mg/m³（DB31/1025-2016）。

酸雾：铬酸雾≤0.05mg/m³（GB 31572-2015），氢氟酸≤3mg/m³（GB 16297-1996）。

工艺限制：

禁止单一水洗法处理酸碱废气（需中和 + 深度处理）。

重点区域（如长三角、珠三角）要求采用 RTO、沸石转轮等高效技术。

监管升级：

2025 年实施《大气污染物综合排放标准》（修订版），VOCs 与酸碱废气协同管控。

鼓励采用 “源头替代 + 过程控制 + 末端治理” 全流程减排，如水性涂料替代溶剂型涂料。

五、总结与趋势

源头替代：

推广无铬钝化工艺（如硅烷处理）替代镀铬，减少铬酸雾排放。

采用低氨氮化肥（如控释尿素）降低碱性废气产生。

过程控制：

电镀槽加盖密封，减少酸雾逸散。

反应釜采用微负压操作，防止酸碱气体泄漏。

末端治理：

高浓度酸性废气：电除雾器 + 活性炭吸附（如案例一）。

高浓度碱性废气：酸洗塔 + 生物滤池（如案例二）。

混合废气：多级喷淋塔 + 离子交换（如案例三）。

超细酸雾：文丘里洗涤器 + 湿式静电除尘（如案例四）。

技术创新：

新材料：石墨烯改性吸附剂（吸附容量提升 3 倍）。

智能化：AI 预测废气浓度波动，动态调整喷淋量（能耗降低 20%）。

资源化：膜分离回收硫酸（回收率＞90%，年节约成本超百万元）。

通过综合施策，酸碱废气治理可实现减排与经济效益双赢，推动工业绿色转型。