Экол.гальванопроизводств vinogradov_03. Библиотечка гальванотехника
 Скачать 0.98 Mb.
|
|
Метод дозированного выпаривания В США первая вакуум-выпарная установка для регенерации хромовой кислоты из стоков участка хромирования была пущена в эксплуатацию в 1949 г. На ней проводится очистка и регенерация сбросов из первой ступени каскадной промывки и отработанного раствора рабочей ванны. Этот способ окупается за счет высокой стоимости возвращаемой хромовой кислоты и экономии химикатов для обезвреживания хромсодержащих стоков. Для повышения экономической эффективности очистки целесообразно проводить очистку стоков, поступающих от многокаскадной (не менее трехкаскадной) ванны промывки. Вода на очистку поступает из первого каскада ванны противоточной промывки и под небольшим вакуумом закачивается в термосифон испарителя. С внешней стороны он нагревается острым паром, конденсат от которого удаляется снизу испарителя. Вместо острого пара для нагрева испарителя могут использоваться электронагреватели. Нагреваясь от пара, обрабатываемая вода разделяется на две фазы: жидкую и газообразную - и в таком виде подается в сепаратор. Здесь жидкий концентрат собирается в нижней части сепаратора, откуда перекачивается в испаритель 220 повторно до тех пор, пока не будет достигнута требуемая концентрация тяжелого металла. Пар вакуумируется в холодильник, где он конденсируется, а конденсат направляется вновь в каскадную ванну промывки в последний каскад. При этом количество каскадов противоточной промывки выбирают, исходя из сравнения производительности вакуум-выпарной установки и расхода воды на промывку. При достижении в концентрате нужной концентрации ионов металла установка отключается и концентрат выгружается в сборник, а затем возвращается в рабочую ванну. На рис.4.15 представлена принципиальная схема очистки промывной воды методом выпаривания. Фактически представленная схема является схемой безотходной операции нанесения покрытия, так как в ванну нанесения покрытия полностью возвращаются компоненты электролита, вынесенные с деталями, а в промывную ванну - чистая вода. Это справедливо для операций нанесения большинства покрытий: хромирования, никелирования, цинкования, кадмирования, меднения, нанесения многих сплавов. В случае термического разложения органических добавок промывную воду перед дистилляцией пропускают через адсорбционный фильтр, а раствор электролита корректируют новой порцией добавки. Применение вакуум-выпарной установки “Сайгак-100” позволяет исключить предварительную адсорбционную очистку промывных вод от органических компонентов, так как за счет повышенного вакуума в испарителе в качестве греющего агента вместо острого пара применена горячая вода с температурой 70-90 °С, что резко снижает опасность разложения органических добавок. Убыль воды в промывной ванне за счет естественного испарения и уноса деталями можно компенсировать конденсатом острого пара от испарителя. 221 возврат на корректировку Рис.4.15. Принципиальная схема очистки промывной воды методом выпаривания: 1-сборник промывной воды, 2-насос, 3,4,5, вакуум-выпарная установка (3-испаритель, 4-сепаратор, 5-холодильник), б-вакуумиый насос, 7-сборник концентрированного регенерированного раствора, 8-ваина нанесения покрытия, 9-каскадная ванна промывки.
223
224
225
226
РАЗДЕЛ 5. ПРИНЦИПЫ АДАПТАЦИИ ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ЦЕХА И СИСТЕМ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД В разделе 3 показана многовариантность системы промывок и, как следствие, разнообразие по объёму и количественному составу образующихся сточных вод одного и того же гальванического цеха. Организация более экономичной системы промывок позволяет экономить значительное количество воды и сократить объём образующихся жидких отходов. Но более экономичная система промывок не всегда является рациональной, так как с уменьшением объёма сточных вод увеличивается концентрация содержащихся в них компонентов технологических растворов, а это существенно влияет на работу очистного оборудования и не всегда в лучшую сторону. Рациональной является такая система промывок, которая обеспечивает получение требуемого качества покрытий с наименьшими капитальными затратами и оптимальным водопотреблением, которое обеспечивает получение сточных вод, объём и состав которых соответствует техническим характеристикам оборудования по очистке. Зависимость эффективности работы очистного оборудования от параметров сточных вод имеет два практических приложения:
Таким образом, несмотря на то, что гальванический цех по видам обработки и производительности оборудования является малоизменяемой производственной системой, за счет гибкости системы промывок расширяется выбор очистного оборудования, появляется более широкая возможность организации локальных систем очистки и применения новых прогрессивных средств и методов очистки сточных вод. На этом основана адаптация гальванопроизводства и очистных сооружений. Адаптация гальванопроизводства и очистных сооружений проводится следующим образом:
228 вод для нескольких вариантов схем промывок (см. гл. 2.2, 2.4 и 3.1) и подбирают под полученные данные очистное оборудование сначала для обработки промывных вод (локальные системы очистки), потом всех остальных сточных вод; после этого выбирают такую схему промывок, которая соответствует наиболее прогрессивной и эффективной системе очистки промывных и сточных вод с максимальным возвратом химикатов и воды в производство;
Проиллюстрируем принципы адаптации на гальваническом цехе, рассмотренном в гл.3.2: вариант цеха № 1 соответствует условиям действующего гальванического цеха, когда отсутствуют свободные производственные площади, рассмотрение обоих вариантов цеха соответствует проектированию нового или реконструкции старого цеха. В таблицах 3.4-3.6 приведены расчетные данные по составу и объему промывных и сточных вод для четырех схем промывок при осуществлении заданной производственной программы (три схемы для варианта цеха 1 и одна схема для варианта 2). Имея эти данные, можно выбрать метод очистки и подобрать очистное оборудование. Начнем с самого распространенного метода - реагентного. Он применим для всех четырех схем промывок (решение А очистки стоков), причем его осуществление для разных условий рассматриваемого цеха практически одинаково и соответствует принципиальным схемам, изображенным на рис. 4.1 и 4.2. Отличие определяется объемом сточных вод: при обезвреживании хром содержащих стоков для схемы 1 промывок варианта цеха № 1 (объем стоков 31,9 м3/ч) необходима установка непрерывного действия с полезной емкостью реактора 16 м3, а для схемы 2 промывок того же варианта (объем стоков 17,85 м3/ч) - 9 м3; для схемы 3 промывок (объем стоков 3,15 м3/ч) и схемы промывок варианта цеха № 2 (объем стоков 0,65 м3/ч) лучше использовать установки периодического действия с двумя реакторами по 5 м3. Причем такой объем реактора для схемы промывок варианта цеха 229 № 2 соответствует 7-ми часовому объему хромсодержащих стоков и позволяет организовать сменную работу очистного оборудования в следующем режиме: в течение одной рабочей смены наполняется первый реактор, в это время обрабатывается сточная вода во втором реакторе. Во вторую смену наоборот - наполняется второй реактор, а в первом проводится обработка стоков. При обезвреживании кисло-щелочных стоков для первых двух схем промывок необходимы отстойники в несколько раз большего объема, чем для двух других схем промывок. Несмотря на свою простоту и универсальность, реагентный метод очистки является экологически наименее эффективным. Поэтому рассмотрим возможности использования других методов очистки сточных и, в первую очередь, промывных вод. Решение Б очистки стоков для варианта uexa № 1 схемы промывок 1. Большие объемы промывных вод, содержащих ионы тяжелых металлов (Zn2+, Ni2+, Sn2+), ограничивают выбор очистного оборудования. Наиболее приемлемой для данного случая является двухступенчатая электрофлотационная очистка с использованием электрохимического безреагентного модуля и модуля глубокой доочистки производительностью 10 м3/ч (рис. 4.6). При этом цинксодержащие промывные воды от обеих линий цинкования обрабатываются раздельными потоками по 9,25 м3/ч, никельсодержащие промывные воды объемом 10,4 м3/ч - одним потоком, оловосодержащие промывные воды - двумя потоками по 6 м3/ч. Отсутствие вторичного загрязнения при локальной очистке безреагентный электрохимическим модулем позволяет после него получить флотошлам, содержащий гидроксиды тяжелых металлов и годный после подкисления для вторичного использования для корректировок основной ванны нанесения покрытия. Для подкисления флотошлама можно использовать анолит из электрокоррекгора pH. Количество возвращаемых ионов цинка, никеля и олова показано в таблице 5.1. После модуля глубокой доочистки флотошлам, состоящий из фосфатов цинка, никеля и олова, направляется на утилизацию. Принцип работы электрофлотационных модулей описан в гл. 4.5. После электрофлотационной очистки вода смешивается с остальными кисло-щелочными промывными водами, 230 нейтрализуется до pH 6,5-8,5 в сборнике-нейтрализаторе и сбрасывается в канализацию. Концентрация в сбрасываемых водах цинка менее 0,002 мг/л, никеля менее 0,0011 мг/л, олова менее 0,0013 мг/л, что удовлетворяет требованиям ПДК. Хромсодержащие стоки очищаются в гальванокоагуляторе типа КБ-8 производительностью (при очистке только от Сг6+) до 40 м3/ч (рис. 4.4). Механизм гальванокоагуляционной очистки описан в гл. 4.3. Принципиальное решение Б очистки стоков для варианта цеха№ 1 и схемы промывок 1 показана на рис.5.1. |