Экол.гальванопроизводств vinogradov_03. Библиотечка гальванотехника
 Скачать 0.98 Mb.
|
|
Ы I. J.J liJ ЕГШТЗ InI 1 , ГН raj»! I - возврат Zn2* в ванну II. возврат м2+ в ванну III- возврат Sn2+ в ванну (V - промывные 2+ воды с Zn V-промывные ■>. воды с Nr VI«промывные w воды с Sn2 Рис. 5.1. Решение Б очистных сооружений для варианта цеха Ms I схемы промывки I: ! - сборник, 2 - электрокорректор pH, 3 - электрофлотатор, 4 - накопитель флотошлама, 5 - накопитель кислого раствора, 6 - емкость с фосфатом, 7 - емкость с полиакриламидом, 8 - гальванокоагулятор, 9 - ловитель скрапа, 10 - отстойник, 11 - механический фильтр, !2 - фильтр с плавающей загрузкой, !3 - пресс-фильтр, 14 - нейтрализатор, 15 - емкость с раствором кислоты, 16 - емкость с щелочным раствором, 17 - сборник шлама. 231 Решение Б очистки стоков для варианта uexa№ 1 схемы промывок 2. Близкие по значению объемы промывных и сточных вод данной схемы промывок к предыдущей схеме определили незначительное отличие данного решения очистки от предыдущего. В данном случае объем никельсодержащих промывных вод позволяет применить обратноосмотическую установку типа УРЖ- 1200, которая позволяет возвратить в производство концентрат никелевого электролита и промывную воду. Принцип обратноосмотического метода очистки описан в гл.4.7. Для очистки хромсодержащих стоков объемом 17,85 м3/ч вместо гальванокоагулятора типа КБ-8 лучше подходит гальванокоагулятор типа КБ-1 производительностью до 25 м3/ч. В остальном принципиальное решение Б для варианта № 1 схемы 2, представленное на рис.5.2, ничем не отличается от предыдущего. Решение Б очистки стоков для варианта цеха № 1 схемы промывок 3. Резкое сокращение объемов сточных вод (до 10 м3/ч) значительно расширило выбор очистного оборудования. В данном случае для очистки общего потока кисло-щелочных сточных вод использован безреагентный электрохимический модуль (электрофлотатор с электрокорректором pH) производительностью 10 м3/ч. Ионы цинка, никеля и олова, выделяющиеся в виде флотошлама, направляются на утилизацию. Хромсодержащие стоки обезвреживаются с помощью электрокоагулятора, после чего они смешиваются с очищенными кисло-щелочными водами и направляются в модуль глубокой доочистки. Причем в данном случае модуль глубокой доочистки будет выполнять свою роль и без введения в обрабатываемую воду фосфатов, так как в сточных водах уже содержится достаточное количество фосфатов (от операции электрохимического полирования). Флотошлам от модуля глубокой доочистки смешивается с флотошламом от первой степени электрофлотационной очистки и направляется на утилизацию, а очищенные воды сбрасываются в канализацию. Конечная концентрация цинка, никеля и олова в сбрасываемой воде после смешения очищенных кисло-щелочных и хромсодержащих стоков не превышает 0,006 мг/л, что соответствует требованиям ПДК. 232 Принципиальное решение Б очистки стоков для варианта цеха № 1 и схемы промывок 3 показана на рис.5.3. Рис. 5.2. Решение Б очистных сооружений для варианта цеха № I схемы промывки 2: 1 - сборник, 2 - электрокорректор pH, 3 - электрофлотатор, 4 - накопитель флотошлама, 5 - накопитель кислого раствора, 6 - емкость с фосфатом, 7 - емкость с полиакриламидом, 8 - гальванокоагулятор, 9 - ловитель скрапа, 10 - отстойник, 11 - механический фильтр, 12 - фильтр с плавающей загрузкой, 13 - пресс-фильтр, 14 - нейтрализатор, 15 - емкость с раствором кислоты, 16 - емкость с щелочным раствором, 17 - сборник шлама, 18 - 1-ая ступень обратноосмотической установки, 19 - 2-ая ступень обратноосмотической установки. Решение В очистки стоков для варианта uexa № 1 схемы промывок 3. Принципиальная схема данного решения показана на рис. 5.4 и представляет собой гальванокоагуляционный метод очистки кисло-щелочных стоков совместно с хромсодержащими стоками в одном потоке с использованием гальванокоагулятора типа КБ-8 или ТЭМЗ-15 с последующей доочисткой в электрофлотационном модуле глубокой доочистки без введения фосфатов. Объем стоков 233
& шлам на утилизацию сбросе канализацию Рис. 5.4. Решение В очистных сооружений для варианта цеха№ ! схемы промывки 3: 1 - сборник, 2 - гальванокоагулятор, 3 - ловитель скрапа, 4 - отстойник, 5 - механический фильтр, 6 - фильтр с плавающей загрузкой, 7 - пресс- фильтр, 8 - электрофлотатор, 9 - емкость с полиакриламидом, 10 сборник шлама. 234 Решение Г очистки стоков для варианта цеха № 1 схемы промывок 3. Локальная очистка цинк-, никель- и оловосодержащих промывных вод в данном решении основана на обратноосмотическом методе с использованием обратноосмотических установок УГОС-2 для обработки цинк- и оловосодержащих промывных вод и УРЖ-1200 для обработки никельсодержащих промывных вод. Эти двухступенчатые установки позволяют организовать водооборот и возврат концентратов электролитов в технологические ванны. Хромсодержащие стоки очищаются от шестивалентного хрома в электрокоагуляторе и смешиваются с остальными кисло щелочными промывными водами в отдельном сборнике, где нейтрализуются до pH 8-9 и направляются на очистку от жиров, масел, ПАВ, ионов железа и алюминия в электрофлотационный модуль глубокой доочистки, после чего сбрасываются в канализацию. Флотошлам направляется на утилизацию. Принципиальная схема решения Г очистки стоков для варианта цеха№ 1 и схемы промывок 3 показана на рис.5.5. Решение Б очистки стоков для варианта цеха № 2. В данном решении кисло-щелочные сточные воды в общем потоке очищаются от ионов тяжелых металлов, жиров, масел и ПАВ на двухступенчатой электрофлотационной установке с использованием безреагентного электрохимического модуля (1-я ступень) и модуля глубокой доочистки (2-я ступень). Остаточная концентрация ионов тяжелых металлов менее 0,01 мг/л. Образующийся флотошлам направляется на утилизацию. Объем хромсодержащих стоков (650 л/ч) позволяет организовать не только их очистку, но и возврат соединений шестивалентного хрома в производство. Для этого сначала все хромсодержащие промывные воды на двухступенчатой обратноосмотической установке УГОС-2 концентрируются, 90-96% воды возвращается на промывочные операции, а концентрат поступает в анодное пространство диафрагменного электролизера, где окисляется трехвалентный хром до шестивалентного, а загрязняющие катионы (железо, цинк, натрий и т.п.) переходят в катодное пространство. Таким образом, в анодном пространстве 235 накапливаются очищенные от загрязнении соединения шестивалентного хрома и сульфат- и фосфат-анионы. Этот анолит упаривают в вакуум-выпарной установке "Сайгак-100", после чего конденсат возвращается в промывные ванны, а концентрат годен для корректировки электролита электрохимического полирования нержавеющих сталей. Принцип действия вакуум-выпарных установок описан в гл. 4.11. Принципиальная схема решения Б очистки стоков варианта цеха № 2 приведена на рис. 5.6. £ VB к-щ стоки хром-стоки V»., -€Г 2+ I - возврат Zn в ванну К . возврат Sn2+ в ванну
воды с Zn
VI - промывные л воды с Ni' VI - возврат воды в ванну промывки у сбросе шлам на канализацию утилизацию Рис. 5.5. Решение Г очистных сооружений для варианта цеха Ms 1 схемы промывки 3:
Решение В очистки стоков для варианта цеха № 2. Решение В очистки отличается от решения Б очистки стоков варианта цеха № 2 только способом очистки кисло-щелочных стоков. В данном случае промывные воды, содержащие никель и олово, отдельными потоками направляются на двухступенчатые обратноосмотические установки типа УГОС-2, которые позволяют возвратить концентрат электролитов в ванны нанесения покрытия и 236 обеспечивают водооборот промывной воды. Расчетное количество промывной воды после операции цинкования составляет 29 л/ч на каждой линии цинкования (в табл. 3.4 указаны округленные расчетные значения до величины 50 л/ч для удобства регулировки расхода воды), что вписывается в величину производительности вакуум-выпарной установки "Сайгак-300" - 37 л/ч. к-щ стоки хром-стоки Рис. 5.6. Решение Б очистных сооружений для варианта цеха № 2: I - сборник, 2 - электрокорректор pH, 3 - электрофлотатор, 4 - накопитель кислого раствора, 5 - емкость с фосфатом, 6 - емкость с полиакриламидом, 7 - накопитель флотошлама, 8 - механический фильтр, 9 - 1-ая ступень обратноосмотической установки, 10 - 2-ая ступень обратноосмотической установки, 11 - диафрагменный электролизер, 12 - вакуум-выпарная установка, 13 - сборник концентрата. Поэтому цинксодержащие промывные воды от двух линий цинкования направляются на две вакуум-выпарные установки "Сайгак-300", которые обеспечивают полный возврат в производство чистой промывной воды и концентрата электролита цинкования. 237
шлам на утилизацию Рис. 5.7. Решение В очистных сооружений для варианта цеха №
Остальные кисло-щелочные промывные воды собираются в отдельном сборнике, нейтрализуются до pH 8-9 и обрабатываются на электрофлотационном модуле глубокой доочистки (от жиров, масел, ПАВ, ионов железа и алюминия) без добавления фосфатов, после чего сбрасываются в канализацию, а образующийся при этом флотошлам направляется на утилизацию. Таким образом, данное решение по очистке сточных вод, принципиальная схема которого приведена на рис. 5.7, является самым экологически безопасным, т.к. оно обеспечивает максимальный возврат химикатов и воды в производство. В табл.5.1 представлен краткий материальный баланс для всех здесь рассмотренных решений очистки. Из табличных данных 238
239 Возможны и другие решения по очистке сточных вод, основанные на других методах, в том числе ионообменном, электродиализном и т.д., которые хорошо проявляют себя при локальной обработке малых объемов промывных вод. Впрочем, показать все возможные решения очистки сточных вод не является в нашем случае главным; основной целью данной работы является показать многовариантность решений очистки стоков, вытекающую из гибкости водопотребления, достигаемой применением различных схем промывок. Дополнительный вывод, который можно сделать из рассмотренного материала, заключается в том, что создание полного водооборота не должно быть самоцелью, т.к. с точки зрения как экологической безопасности гальванического производства так и экономической целесообразности главной целью должны быть рационализация водопотребления и оптимизация системы очистки. Это очевидно, если сравнить затраты, необходимые для обеспечения оборота 123,05 м3/ч воды и для организации очистки 6,7 м3/ч стоков (табл.5.1). Водооборот целесообразно организовывать после рационализации водопотребления и оптимизации системы очистки: при локальной очистке стоков от отдельных технологических операций или общего уже очищенного от токсичных загрязнений стока небольшого объема. 240 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||