Опыт проектирования оборотного цикла гальванического производства

Г.М. Бейгельдруд
Центр экологической политики и культуры,
г. Тула

---

АННОТАЦИЯ. В статье изложены основные принципы проектирования комплекса оборотного водоснабжения гальванического производства на основе электрохимического принципа очистки воды.

Приведена технологическая схема комплекса и описание принципа его работы.

Referrers

In this title declaim base principals projected complies of return water-supply galvanic plant in base electrochemical method purifications of waste waters.

Scheme technological complex bring and declaim his work.

Комплексы гальванических производств работают во всех машиностро­ительных отраслях и имеют одну и ту же экологическую проблему. Стоки гальванических производств весьма токсичны, освоенная промышленностью технология их очистки несовершенна, нет технологии переработки шламов, образующихся при такой очистке. Это приводит к комплексу экологических проблем гальванического производства, решению которых и посвящена на­стоящая работа.

Гальванические производства имеют, как правило, два вида сточных вод, сбрасываемых обычно в общезаводскую канализацию:

- концентрированные рабочие растворы гальванических ванн и ванн химической обработки;

- промывные воды ванн горячей и холодной промывки.

Рис. 1. Технологическая схема комплекса оборотного водоснабжения гальванического производства. На схеме условно обозначено:

1 – емкость накопления загрязненных стоков;

2 – электрофлотатор;

3 - пеносборник;

4 – фильтр первой ступени фильтрования;

5 – электрокоагулятор;

6 – фильтр второй ступени фильтрования;

7 – шламосборник;

8 – емкость очищенной воды;

9 - центрифуга.

Технологическая схема работает следующим образом. Загрязненный сток от ванн промывки гальванического участка поступает в емкость накопления загрязненных стоков 1. Из емкости 1 сток подают в электрофлотатор 2. В электрофлотаторе 2 под действием постоянного электрического тока из обрабатываемого стока масло и поверхностно-активные вещества, а так же мелкую взвесь выводят в пеносборник 3. Профлотированную в электрофлотаторе 2 воду фильтруют в фильтре 4. Отфильтрованный осадок из фильтра 4 подают в шламосборник 7. Из фильтра 4 сток поступает в электрофлотатор 5. В электрофлотаторе 5 под действием постоянного электрического тока происходит разряд ионов тяжелых металлов с образованием нерастворимых гидроокисей.

Образовавшиеся в электрофлотаторе 5 гидроокиси отфильтровывают в фильтре второй ступени 6. Отфильтрованный шлам из фильтра 6 выводят в шламосборник 7. Обработанную воду из фильтра 6 накапливают в емкости очищенной воды 8. Из емкости очищенной воды воду подают в ванны промывки гальванического участка (стрелка вверх). В шламосборник поступает пена из пеносборника 3.

Из шламосборника 7 накопленный гальваношлам поступает на центрифугирование в ценрифугу 9. Из центрифуги 9 выделенную воду сбрасывают в емкость 1, а отценрифугированный гальваношлам вывозят на переработку (стрелка вбок).

Классификация загрязнений по видам - в соответствии с применяемы­ми методами удаления их из воды - не является общепринятой, но позво­ляет объяснить процесс удаления загрязнений, исходя из свойств компо­нентов, с позиций современной электрохимии.

К флотируемым загрязнениям относятся следующие компоненты: неф­тепродукты, бензол, толуол, полиэтиленполиамин, полиэтиленполииммин, винилсиликонат натрия (ГКЖ-12), этилсиликонат натрия, диспергатор НФ, оксиэтилированные спирты ОС-20, синтанол ДС-10, желатин, столярный клей, мездровый клей, а также промышленные продукты: смачиватель СВ-104п, сульфирол-8, У - 2, этамон ДС, ингибитор ИТА, Ликонда SR - A, Ли­конда SR-B5, Лимеда БК-2С, Лимеда БК-10, Лимеда НЦ-10, Лимеда НЦ - 20, Лимеда Sn - 2, блескообразователь Б - 7211, блескообразователь БС - 1, блес­кообразователь БС-2, блескообразователь НБЦ-04, блескообразующая до­бавка ЛТИ, блескообразователь НБЦ - К, блескообразователь ГЦУ, ДЦУ, наф­токсол, нафтонол - 7 и др.

Флотируемые компоненты могут быть удалены из воды разделением в аппарате, называемом электрофлотатором. Несмотря на то, что точный состав удаляемых в электрофлотаторе компонентов неизвестен, получены удовлетворительные результаты экспериментов по флотированию названных загрязнений из обрабатываемой воды.

К коагулируемым веществам относятся, прежде всего, соединения, об­разуемые ионами тяжёлых металлов: алюминия, цинка, кадмия, олова, свинца, меди, железа, никеля, кобальта, хрома, марганца, висмута и др.

Перечисленные ионы могут быть выведены в осадок в форме нераство­римых соединений, получаемых в результате разряда ионов на электродах или в межэлектродном пространстве под действием постоянного электри­ческого тока.

Как следует из приведённого перечня, коагулируемых загрязнителей меньше, чем флотируемых. Однако внимание большинства исследователей, работающих над проблемой очистки сточных вод гальванических произ­водств, главным образом было сосредоточено на удалении из обрабатывае­мой воды именно коагулируемых загрязнений. Тем не менее, требования к величинам предельно допустимых концентраций различных загрязнений, разрешённых для сброса в открытые водоёмы санитарными нормами, таковы, что обрабатываемую воду необходимо очищать от всех содержащихся в ней компонентов.

К окисляемым компонентам в обрабатываемом стоке относятся следую­щие соединения и различные их производные: катион аммония, уксусная кислота, лимонная кислота, щавелевая кислота, винная кислота, молочная кислота, этилендиаминтетрауксусная кислота, триоксиглуатаровая кислота, аминоуксусная кислота, бензойная кислота, дисульфонафталиновая кисло­та, п-фенолсульфокислота, монобутилфенилсульфокислота, сульфаминовая кислота, сульфаниловая кислота, сульфосалициловая кислота, аскорбино­вая кислота, малеиновый альдегид, дигидрооксидифенилсульфон, п-амин­сульфамид, диэтилдитиокарбамат-анион, тиомочевина, фталимид, моноэта­ноламин, триэтаноламин, уротропин, диэтиламин, этилендиамин, сахарин, формалин, ацетилацетонат, 1,4-бутиндиол, этиленгликоль, глицерин, цик­логексанол, о-крезол, нафтол, фурфурол, декстрин, декстрин сульфиро­ванный, анилин, красители, и т.д.

Предложенное в настоящей статье техническое решение позволяет возвратить воду, поступившую на промывку деталей в гальваническом производстве, по основному технологическому назначению, после проведения очистки и тем самым организовать безсточный цикл. Оборотный цикл, или блок обо­ротного водоснабжения, организованный по предложенной технологии, поз­волит предприятиям, использующим его, иметь следующие преимущества:

1. Устраняется причина штрафов за сброс неочищенных сточных вод в открытые водоёмы.

2. Устраняется причина так называемой "повышенной платы" за пре­вышение концентрации загрязнителей в сточных водах.

3. Сокращается потребление так называемой "свежей воды" на техно­логические цели.

4. Сокращается забор воды из артезианских скважин и открытых водоёмов.

5. Сокращается применение питьевой воды на технологические цели.

6. Улучшается качество покрытий за счёт более тщательной подго­товки воды, поступающей на промывку деталей.

7. Улучшается качество покрытий за счёт повышения качества воды, предназначенной для приготовления рабочих растворов.

8. Повышается надёжность эксплуатации гальванического производ­ства за счёт независимости от внешнего водоснабжения предприятия.

9. На предприятиях, использующих процессы нанесения драгоценных металлов, сокращаются потери драгоценных металлов, они возвращаются в производственный цикл.

Эффективная система очистки сточных вод с организацией блока обо­ротного водоснабжения позволит сократить внешнее водопотребления галь­ванического производства на 92-98 %, а также отказаться от потребления питьевой воды на технические цели, что особенно важно в больших горо­дах.

Список литературы

1. Бейгельдруд Г.М. Оборотный бессточный цикл гальванического производства / Г.М.Бейгельдруд. - Метроном, 1994. - № 1 – 2. -С. 35 – 36.

2. Бейгельдруд Г.М. Оборотный бессточный цикл гальванического производства:науч. тех. реф. сб. Охрана окружающей среды, вопросы экологии и контроль качества продукции / Г.М. Бейгельдруд. – 1995. -Вып. 2. -С. 19 – 22.

3. Бейгельдруд Г.М. Оборотный бессточный цикл гальванического производства. Тяжелое машиностроение / Г.М. Бейгельдруд. – 1995. - № 6. - С. 31 - 32.

4. Бейгельдруд Г.М. Комплексная электрохимическая очистка сточных вод. Автомобильная промышленность / Г.М.Бейгельдруд. – 1995. - № 10. -С. 24 – 25.

5. Бейгельдруд Г.М. Очистка сточных вод Волгоградского тракторного завода. Техника. Технология. Управление / Г.М.Бейгельдруд. – 1996. - № 3 – 4. -С. 58 – 59.

6. Бейгельдруд Г.М. Очистка сточных вод от ионов тяжелых металлов / Г.М.Бейгельдруд. - М.: ЦИОБ, 1996. – 104 с.

7. Бейгельдруд Г.М. Создание оборотных циклов гальванических производств / Г.М.Бейгельдруд. - М.: НИИТЭХим, 1996. – 28 с.

8. Бейгельдруд Г.М. Экологическая проблема машиностроительного завода. Научн. техн. сб. Техника. Технология. Управление / Г.М.Бейгельдруд. – 1995. - № 3 – 4. -С. 39 – 40.

9. Бейгельдруд Г.М., Вязовик В.Я. Положительное решение № 4671918(26)048757. Аппарат для электрохимической очистки жидкости.

10. Бейгельдруд Г.М. Очистка сточных вод от ионов тяжелых металлов с созданием оборотного цикла гальванического производства / Г.М.Бейгельдруд, С.Н.Макаренко. - М., 1999. – 24 с.

11. Бейгельдруд Г.М. Технология очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов / Г.М.Бейгельдруд, С.Н. Макаренко. - М.: ЦИОБ, 1999. – 38 с.

12. Бейгельдруд Г.М. Фильтр для фильтрации воды от взвешенных веществ. Защита от коррозии и охрана окружающей среды / Г.М.Бейгельдруд, Н.Ф.Песоцкий. – 1994. - № 9. -С. 23.

---

Назад к списку