содержание      ..     13      14      15      16     ..

2.8.2 Методы и сооружения очистки сбросов (сточных вод и растворов) гальванических цехов - часть 4

2.8.2.1.5 Организация процесса очистки сточных вод в гальваническом производстве

По общепринятой схеме очистки сточных вод они общим потоком направляются на очистные сооружения (см. рисунок 2.28). В результате этого образуются недостаточно очищенные сточные воды, которые нельзя сбрасывать в природные водоемы, — превышение остаточной концентрации ионов тяжелых металлов над ПДК для водоемов рыбохозяйственного значения составляет десятки раз. В результате реагентной очистки смешанного кислоо-щелочного стока образуется гальваношлам, содержащий гидроксиды меди, никеля, цинка, железа и алюминия. Из такого гальваношлама практически невозможно выделить отдельные тяжелые металлы, поэтому он в большинстве случаев подлежит трудоемкой переработке перед его захоронением.

Рисунок 2.28 — Организация очистки сточных вод общим потоком
 

Для очистки сточных вод гальванического цеха можно использовать другой подход. Он заключается не в изменении принципа и аппаратурного оформления способа очистки, а в изменении водоотведения. Все промывные воды группируются по типу иона тяжелого металла, содержащегося в них: от промывных ванн после цинкования стоки собираются в цинксодержащий поток, от промывных ванн после меднения — в медьсодержащий поток, от промывных ванн после никелирования — в никельсодер-жащий поток и т. д. Если в цехе имеются как цианистые, так и нецианистые электролиты нанесения одного и того же металла, то цианистые промывные воды сначала проходят очистку от цианидов, а потом смешиваются с потоком, содержащим соединения одноименного металла, от промывных ванн после ванн с нецианистыми электролитами. Например, промывные воды после цианистого цинкования сначала проходят обезвреживание от цианидов, а потом смешиваются с цинксодержащими промывными водами, поступающими от промывки после цинкования в нецианистых электролитах. Полученный смешанный цинксодержащий поток проходит очистку от ионов цинка реа-гентным способом.

Промывные воды с концентрацией ионов тяжелых металлов менее 0,1 мг/л (например, после операций обезжиривания, травления, осветления, фосатирования и т. п.) в соответствии с рассматриваемой схемой должны выделяться в отдельные потоки в зависимости от содержащегося катиона тяжелого металла.

Получаемые «металлсодержащие» локальные потоки подвергаются реагентной очистке, в результате чего образуется шлам, состоящий из нерастворимых соединений исключительно одного металла. Такой шлам после небольшой обработки (в случае необходимости) направляется на корректировку соответствующей технологической ванны, а осветленные стоки смешиваются с кислотно-щелочным потоком, который направляется на нейтрализацию до требуемого pH и выделения шлама, содержащего главным образом малорастворимые соединения железа и алюминия, а также в меньших количествах малорастворимые соединения металлов, подвергающихся травлению.

Такая схема водоотведения существенно улучшает эффективность работы реа-гентного метода очистки.

Во-первых, подчеркиваются положительные стороны реагентного метода очистки: универсальность по виду выделяемого металла и его концентрации, относительное постоянство достигаемой степени очистки, а также простота и надежность в реализации.

Во-вторых, нивелируется его основная отрицательная характеристика (низкая степень очистки) технологически неизбежным разбавлением осветленных локальных стоков при их совместной с общими стоками нейтрализации, так как реагентная очистка осуществляется до смешения всех стоков, а не наоборот, как это делается на существующих очистных сооружениях.

В-третьих, в результате такой локальной реагентной очистки образуются шламы индивидуального состава, содержащие главным образом гидроксид одного вида тяжелого металла, который после необходимой обработки может повторно использоваться в гальваническом цехе при корректировке состава технологических ванн. В результате рекуперации тяжелых металлов в количестве более 90 % от их уноса в сточные воды в десятки раз сокращается объем образующихся так называемых гальваношламов, переработка или захоронение которых связана с большими финансовыми затратами.

И в-четвертых, за счет малых объемов металлсодержащих промывных вод, отводимых от отдельных технологических операций, работу реагентной очистки локальных стоков можно организовать в периодическом режиме: за время рабочей смены стоки накапливаются в сборниках, по окончании рабочей смены проводится обработка стоков реагентами, в нерабочее (ночное) время проводится их осветление и перед началом утренней рабочей смены осветленные стоки сбрасываются в емкость для нейтрализации совместно с другими стоками, а шлам откачивается на переработку. При такой периодической работе за счет продолжительного (в течение нескольких часов)

отстаивания хлопьев гидроксидов металлов происходит более полное отделение твердой фазы от осветляемых стоков и исключается проскок гидроксидов металлов в очищенные стоки, что часто наблюдается при использовании проточных отстойников.

Вышесказанное можно проиллюстрировать на конкретном примере гальванического цеха, в котором проводятся пять технологических процессов различной производительности (F, м2/ч) и с различными схемами промывок:

стока составляет всего 200 л/ч при концентрации ионов меди 0,5 г/л. Объемы цинксодержащего и никельсодержащего потоков составляют соответственно 220 и 950 л/ч при концентрации ионов цинка и никеля 0,46 и 1,1 г/л соответственно. Для локального обезвреживания таких небольших объемов промывных вод даже в периодическом режиме требуется не столь громоздкое очистное оборудование, как при обезвреживании кислотно-щелочных стоков общим потоком.

В результате реагентной очистки локальных кислотно-щелочных стоков образуется гальваношлам трех видов, первый из которых содержит гидроксид меди, второй — гидроксид никеля, третий — гидроксид цинка. В зависимости от чувствительности к примесям электролитов меднения, никелирования и цинкования, применяемых в гальваническом цехе, получаемые шламы после необходимой обработки возвращаются в цех для корректирования соответствующих электролитов. Осветленные локальные кислотно-щелочные стоки смешиваются в сборнике-нейтрализаторе с кислотнощелочными стоками от остальных технологических операций и нейтрализуются до pH = 7. При этом образующиеся гидроксиды железа и алюминия коагулируют и адсорбируют жиры, масла и другие органические вещества, содержащиеся в сточных водах. Получаемый гальваношлам не содержит соединений особо токсичных тяжелых металлов (меди, никеля, цинка), является малоопасным отходом IV класса опасности и может быть захоронен на полигонах ТБО. Осветленные и нейтрализованные стоки по содержанию тяжелых металлов удовлетворяют самым жестким требованиям ПДК.

Рисунок 2.29 — Организация локальной очистки сточных вод


Таким образом, без каких-либо изменений в гальваническом цехе, изменяя только водоотведение, можно без особых затрат существенно изменить условия реагент-ной очистки стоков, что позволяет вернуть в технологические ванны большую часть уносимых промывными водами тяжелых металлов, снизить объем и токсичность образующихся гальваношламов, а также даже с помощью неудовлетворительной очистки добиться выполнения жестких требований к сбрасываемой воде.

Если же использовать оборудование по извлечению тяжелых металлов в ваннах улавливания, то рекомендованную схему водоотведения и реагентной очистки локальных стоков можно распространить на большинство средних и крупных гальванических цехов.

содержание      ..     13      14      15      16     ..