Экол.гальванопроизводств vinogradov_03. Библиотечка гальванотехника
 Скачать 0.98 Mb.
|
|
Рис.3.4. Гальваническая линия электрохимического полирования нержавеющей стали производительностью 12 м2/час: I-химическое обезжиривание, 2-электрохимическое обезжиривание, 3-горячая промывка, 4-каскадная промывка, S-электрохимическое полирование, 6-нейтрализация, 7-осветление, 8-сушка, 9-холодная промывка. 146 Вариант 1: Линия типа АГ-42. Расход воды 250 л/час кисло-щелочмые стоки Q=-250nA( [Си ]*240мг/л Вариант 2: Стационарные ванны. Расход воды 4100 п/час. кисло-щелочмые стоки 0=- 4100 лАн [си ]* 17,2 мг/л Рис. 3.5. Гальваническая линия меднения стальных детален н химического оксидирования медного покрытия производительностью 5 м2/час: I-электрохимическое обезжиривание, 2-горячая промывка, 3-холодная промывка, 4-активацня, 5-каскадная промывка, 6-пирофосфатное меднение, 7-сернокнслое меднение, 8-улавливанне, 9-хнмнческое оксидирование, 10-сушка. Вариант 1: Линия типа АГ-42. Расход воды 550 л/час кисло-щелочмые стоки СгББОлУч [ Ni 1*538 мг/л Вариант 2: Стационарные ванны. Расход воды22900л/час. кисло-щелочмые стоки 0*22900лЛь [Ni2?* 13 мг/л Рис. 3.6. Гальваническая линия никелирования производительностью 10 м2/час (на подвесках - 3 м2/час, в барабанах - 7 м2/час): [-электрохимическое обезжиривание, 2-горячая промывка, 3-холодная промывка, 4-активацня, 5-каскадная промывка, 6-ннкелированне в барабанах, 7-ннкелированне на подвесках, 8-улавливанне, 9-сушка. 147 Вариант 1: Линия типа АГ-42. Расход воды 500 л/час ПИВШЕЕ! 2+ кисло-щелочные стоки 500лАн мг/л Вариант 2: Стационарные ванны. Расход воды 20500 л/час. кисло-щелочные стоки Q- 20500 nMSn Т= Ю мг/л Рис. 3.7. Гальваническая линия нанесения покрытия олово-висмут производительностью 10 м2/час(на подвесках - 3 м2/час, в барабанах - 7 м2/час): 1-электрохимическое обезжиривание, 2-горячая промывка, 3-холодная промывка, 4-активация, 5-каскадная промывка, 6-нанесение покрытия в барабанах, 7-нанесение покрытия на подвесках, 8-улавливание, 9-сушка. Вариант 1: Линия типа АЛХ-143,МЛХ-4М. Расход воды 450 л/час iimpomaiii кисло-щелочные стоки Q" 450 л/ч Вариант 2: Стационарные ванны. Расход водыЮЮОл/час. мшщш кисло-щелочные стоки Q-10100 лАн Рис. 3.8.Линия химического оксидирования стальных деталей на подвесках производительностью 5 м2/час: I-электрохимическое обезжиривание, 2-горячая промывка, 3-холодная промывка, 4-активация, 5-каскадная промывка, 6-химическое оксидирование, 7-обработка в мыльном растворе, 8-сушка, 9-пропитка маслом, Ю-стекание масла. 148 Вариант 1: Линия типа АЛХ-78,АЛХ-153,МЛХ-85. Расход воды 700 л/час кисло-щелочные стоки Q=700 л/ч [2п|=Ю4мг/л Вариант 2: Стационарные ванны. Расход воды 8400 л/час. ШИ I кисло-щелочные стоки Q* 8400 п/ч [2nf> 9,5 мг/л Рис. 3.9.Линия фосфатирования стальных деталей и деталей с цинковым или кадмиевым покрытием на подвесках производительностью 15 м2/час: 1-электрохимическое обезжиривание, 2-горячая промывка, 3-холодная промывка, 4-активация, 5-каскадная промывка, б-химическое фосфатирование, 7-обработка в мыльном растворе, 8-сушка, 9-пропитка маслом, 10-стекание масла. NaOKNa^COj.NajPq,, NaNQj, ПАВ,жиры,масла HCI,Fe Си Н“ЛП' кисло-щелочные стоки Q*2000 лА4 2+ [Fe ] до 300 мг/л [Ci?fflo 60 мг/л Рис. 3.10. Участок подготовки деталей из стали, меди и медных сплавов производительностью 30 м2/час: I-химическое обезжиривание, 2-электрохимическое обезжиривание стали, 3-горячая промывка, 4-холодная промывка, 5-электрохимическое обезжиривание меди, 6-рыхление окалииы на медных сплавах, 7-травление стали, 8-каскадная промывка,
149 NH^NO, кисло-щелочные стоки 4 3 [ИТМ) до 150 мг/л 'Сг6+ h2so4,cu2 I I О=300 лаГ NaOH хромсодержащие стоки 6+ 2+ [Сг ]=300 мг/л,[Си ] до 100 мг/л Q=100 nW Рис. 3.1 [.Участок снятия недоброкачественных цинковых, кадмиевых, медных, никелевых и хромовых покрытий: I-снятие никелевого покрытия, 2-снятие кадмиевого покрытия, 3-снятие цинкового покрытия, 4-каскадная промывка, 5-снятие медного покрытия, 6-снятие хромового покрытия, 7-холодная промывка, ИТМ - иоиы Zn2+, Cd2+, Ni2+ . 3.2. Состав и объём общих сточных вод от цеха (участка) гальванопокрытий Все гальванические цеха (участки) условно можно разделить натри группы: первая группа - цеха мелких серий на основе линий из стационарных ванн ручного обслуживания; вторая группа - цеха на основе наиболее ресурсосберегающих автоматизированных линий; третья группа - цеха, имеющие в своем составе автоматизированные, механизированные линии и стационарные ванны. Первая группа цехов характеризуется ненормированным и, как правило, завышенным удельным расходом воды и минимальной концентрацией загрязнений в сточных водах. Вторая группа цехов характеризуется минимальным удельным расходом воды и, следовательно, максимальной концентрацией загрязнений в сточных водах. Третья группа цехов занимает промежуточное положение. Для большей наглядности результатов рассмотрим цех первой группы (вариант I рис.3.12); гальванические линии составлены из стационарных ванн, расположенных поперек оси линии, и снабжены механизированным устройством для перемещения подвесочных приспособлений. Выбираем виды покрытий, имеющие наибольшее распространение в промышленности: цинкование - 2 линии (рис.3.1) общей производительностью 16 м2/ч; нанесение покрытия никель-хром - 1 линия (рис.3.2) производительностью по никелированию 25 м2/ч и по хромированию 3 м2/ч; обработка алюминия - 1 линия (рис.3.3) производительностью 6 м2/ч; электрополирование нержавеющей стали - 1 линия (рис. 3.4) производительностью 12 м2/ч и нанесение покрытия сплавом олово-висмут - 1 линия (рис.3.7) производительностью 10 м2/ч (3 м2/ч на подвесках и 7 м2/ч в барабанах). Промывка деталей осуществляется в одинарных ваннах, последовательность операций промывки традиционная, т.е. детали проходят все позиции на гальванических линиях последовательно одну за другой. Такую систему промывки обозначим как схема 1 промывки. Для изменения количественного состава сточных вод от рассматриваемого варианта I цеха изменим систему промывки. В первую очередь заменим ванны улавливания на одинарные ванны 151 промывки - получим схему 2 промывки. Затем изменим последовательность операций промывки, т.е. последовательность прохождения деталями позиций линии (см.рис.3.13) - получаем схему 3 промывки. Последовательность операций промывки изменена в соответствии с п.2.7.2 после следующих технологических ванн: активации, цинкования, осветления цинкового покрытия (линия цинкования); обезжиривания, активации (линия нанесения покрытия никель-хром); обезжиривания, осветления алюминия, анодирования, наполнения хромпиком (линия обработки алюминия); обезжиривания, электрохимического полирования, нейтрализации, осветления (линия электрохимического полирования); обезжиривания, активации, нанесения покрытия олово-висмут (линия нанесения покрытия олово-висмут). После остальных ванн изменение последовательности промывочных операций либо не дает значительного сокращения водопотребления, либо невозможно из-за нежелательности смешения промывных вод (см. п. 2.6.3). Традиционные и измененные последовательности промывочных операций для установленных в цехе линий представлены на рис.3.13. Таким образом, для каждой схемы промывок из-за изменения условий промывки получаем сточные воды, отличающиеся по расходу и количественному составу (табл.3.4). Возможен еще один вариант цеха, когда имеются свободные производственные площади. В этом случае (вариант II - рис.3.12) при той же производительности по видам покрытий можно резко изменить расход и количественный состав сточных вод за счет организации более экономичных систем промывок с использованием многокаскадных ванн промывки. Для этого произведем следующие изменения: одинарную ванну промывки заменим на двухкаскадную ванну промывки после обезжиривания в линиях олово-висмут и электрополирования, после активации во всех линиях, после операций осветления и анодирования алюминия, наполнения оксидного покрытия хромпиком и красителем в линии обработки алюминия, после операций нейтрализации и осветления в линии электрополирования, а также после операции нанесения покрытия олово-висмут в линии олово-висмут; одинарную ванну промывки заменим на трехкаскадную ванну после операции цинкования в линии цинкования; ванну улавливания и ванну одинарной промывки заменим на двухкаскадную ванну промывки 152 после никелирования в линии никель-хром и после хроматирования в линии цинкования; дополнительно установим двухкаскадную ванну промывки после горячей ванны промывки после операции электрохимического полирования в линии электрополирования; заменим проточную ванну промывки на пять ванн улавливания после хромирования в линии никель-хром, в сумме получив шесть ванн улавливания и полностью исключив образование сточных вод после данной операции: промывная вода полностью возвращается в ванну хромирования, компенсируя потери от испарения воды и уноса в вентиляцию. Площадь цеха, отведенная под участки монтажа-демонтажа подвесочных приспособлений (поз.6), в обоих вариантах одинакова. Общая площадь цеха в результате установки новых промывочных ванн (вариант И) увеличилась на 20 %. Таким образом для одного и того же состава гальванического цеха получаем четыре схемы промывок: три - без каких-либо серьезных переделок в цехе (вариант I цеха) и одну - за счет модернизации ванн промывок с использованием дополнительных площадей (вариант II цеха) Теперь для каждой схемы промывок рассчитаем расход воды на промывку для каждой отдельной операции, для каждой гальванической линии и по цеху в целом, а также состав промывных и сточных вод. Результаты расчетов расхода воды (объемов промывных и сточных вод), представленные в табл.3.4, показывают, что даже при отсутствии свободных производственных площадей практически без каких либо капитальных затрат в действующем гальваническом цехе удается значительно (в 10-20 раз) снизить водопотребление и, соответственно, объемы сточных вод. При этом замена ванны улавливания на проточную промывную ванну позволила в среднем в 15 раз сократить расход воды, в то же время за счет изменения последовательности промывок удалось уменьшить водопотребление более чем в 20 раз, а на некоторых операциях - более чем в 50 раз, что вытекает из сравнения формулы (2.12) с формулой (2.6) и формулы (2.5) с формулой (2.6) соответственно. Однако надо отметить, что выполнение схемы 3, т.е. изменение последовательности операций промывки, связано со значительным неудобством для гальваников, обслуживающих линии, хотя и позволяет достигать таких же объемов водопотребления, как и за 153
| |||||||||||||||||||||||||||||