Реферати українською » Экология » Очищення стічні води гальванічного виробництва


Реферат Очищення стічні води гальванічного виробництва

Страница 1 из 2 | Следующая страница

СОДЕРЖАНИЕ:


1. ЗАБРУДНЕННЯ ПРИРОДНЫХ ВОД. 2

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕСУ У ЦЕХЕ 5

3. ДЖЕРЕЛА І ПЛАНИ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, ХАРАКТЕРНЫЕ ДЛЯ ДАННОГО ВИРОБНИЦТВА 7

4. ХАРАКТЕРИСТИКА ВОЗМОЖНЫХ ВАРИАНТОВ СИСТЕМ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ І ВОДООТВЕДЕНИЯ У ПРОИЗВОДСТВЕ 9

5. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА І ВИБІР МЕТОДОВ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД І СИСТЕМИ ВОДООБЕСПЕЧЕНИЯ.ОПИСАНИЕ ВЫБРАННОГО КОМПЛЕКСУ МЕРОПРИЯТИЙ 12

5.1 . Хімічні методи очищення стічні води 12

5.2 . Ионообменный метод 14

5.3 . Інші методи очищення 16

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ 17


1.ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПРИРОДНЫХ ВОД.


Серед забруднення різних видів довкілля, хімічне забруднення природних вод має особливе значення. Кожен водойму чи водний джерело пов'язані з оточуючої його довкіллям. Йому впливають умови формування поверхового чи підземного водного стоку, різноманітні природні явища, індустрія, промислове і комунальне будівництво, транспорт, господарська і побутова діяльність людини. Наслідком цих впливів є привнесення у водне середовище нових, невластивих їй речовин - забруднювачів, погіршують якість води.

Загрязнения, які у водну середу, класифікують по-різному, залежно від підходів, критеріїв і завдань. Так, зазвичай виділяють хімічне, фізичну й біологічні забруднення.

Хімічне забруднення є зміна природних хімічних властивостей води рахунок збільшення вмісту у ній шкідливих домішок як неорганічної (мінеральні солі, кислоти, луги, глинисті частки), і органічної природи (нафта і природний нафтопродукти, органічні залишки, поверхнево-активні речовини, пестициди).

Основними неорганічними (мінеральними) забруднювачами прісних і морських вод є різноманітні хімічні сполуки, токсичні мешканців водного середовища. Це сполуки миш'яку, свинцю, кадмію, ртуті, хрому, міді, фтору, і навіть цианидные сполуки. Більшість їх потрапляє у води результаті людської діяльності. Важкі метали поглинаються фітопланктоном, та був передаються по харчової ланцюга більш високоорганізованим організмам. Токсический ефект деяких найпоширеніших забруднювачів гідросфери представлений малюнку 1:


Малюнок 1. Ступінь токсичності деяких речовин

Ступінь токсичності:

0 - відсутня;

1 - дуже слабка;

2 - слабка;

3 - сильна;

4 - дуже сильна.


Крім названих в таблиці речовин, до небезпечних заразителям водного середовища можна віднести неорганічні кислоти і є підстава, що зумовлюють широкий діапазон рН промислових стоків (1,0 - 11,0) і здібних змінювати рН водного середовища до значень 5,0 чи вище 8,0, тоді як риба в прісної і військовий морський воді може існувати лише у інтервалі рН 5,0 - 8,5.

Щороку до стічних водах гальванічних цехів втрачається більш 0,46 тисяч тонн міді, 3,3 тисяч тонн цинку, десятки тисяч тонн кислот і лугів. Крім зазначених втрат сполуки міді цинку, винесені стічними водами з очисних споруд гальванічного виробництва, надають дуже шкідливий вплив на екосистему.

Відходи, містять ртуть, свинець, мідь локалізовано окремими районах біля берегів, проте деяка частина їх виноситься далеко межі територіальними водами.

Встановлено, що сполуки міді цинку навіть за малих концентраціях (0,001 г/л) гальмують розвиток, а на великих (більш 0,004 г/л) викликають токсичне вплив на водну фауну.


2.ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕСУ У ЦЕХЕ

За основу до розрахунку і впровадження різних природоохоронних заходів взятий гальванічний цех, у якому завдають гальванічні покриття на метали із застосуванням ціанистих електролітів. У цеху передусім завдають такі гальванічні покриття: мідні і нікелеві.

Никелевые покриття широко застосовуються за захистом виробів із чорних металів від корозії у різних кліматичних зони і у атмосфері, забрудненій промисловими газами, захисту від безпосереднього впливу прісної води та від коррозионного впливу гасу, бензину, і інших нафтових продуктів і трансмісійних мастил.

Медные покриття найчастіше застосовують для економії нікелю як подслой при никелировании і хромировании. У результаті проміжного покриття сталі та чавуну міддю досягається краще зчеплення між основним металом і металом покриття і зменшується шкідливий вплив водню. Медные покриття широко застосовуються також і місцевої захисту при цементації й у гальванопластике. Медные покриття добре поліруються, що є значення при декоративно-захисних покриттях. Добре оснащені гальванічні цехи є на всіх машинобудівних і металообробних заводах Росії.

Кожен технологічний процес гальванічного нанесення металевих покриттів складається з низки окремих операцій, які можна розділити на 3 групи:

1.Подготовительные роботи. Їх мета - підготовка металу (поверхні) для нанесення покриття гальванічним шляхом. І на цій стадії технологічного процесу проводиться шліфування, знежирення і травлення.

2.Основной процес, мета якого у освіті відповідного металевого покриття з допомогою гальванічного методу.

3.Отделочные операції. Вони застосовуються для облагородження та питаннями захисту гальванічних покриттів. Найчастіше цих цілей застосовують пассивирование, забарвлення, лакування і полірування.

У умовах для міднення застосовується електроліт такого складу (в Г/л):


Хлорид міді 30-40

Соляна кислота 400-550

Уксусная кислота 5-10


Працюючи із підвищеною щільністю струму застосовується електроліт такого складу (в Г/л):


Фторборат міді 400

Борфтористоводородная кислота 30

Борная кислота 15-20


Д
ля нікелювання ж у стаціонарних і дзвонових ваннах широко застосовують електроліт наступного складу (в Г/л):

Сульфат нікелю 240-340

Хлорид нікелю 80-85

Борная кислота 30-40


З
остав електроліту для блискучого нікелювання (в Г/л):

Сульфат нікелю 250-300

Хлорид натрію 10-15

Борная кислота 30-40

Формальдегід 0,01-0,05

Хлорамин Б 20-2,5

Моющее засіб «Прогрес» 2-5


3. ДЖЕРЕЛА І ПЛАНИ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, ХАРАКТЕРНЫЕ ДЛЯ ДАННОГО ВИРОБНИЦТВА

Для потреб технології очищення стічні води гальванопластика технологічні операції найчастіше класифікують, з реакцій та хімічного складу електролітів, службовців джерелом освіти стічні води. Гальванические операції діляться на виборах 4 групи відповідно до 4 видами стічні води:

1.Операции, у яких утворюються розчини чи промивні води, містять ціанисті сполуки: до них належить основні процеси електрохімічного виділення металу з їхньої ціанистих, і навіть операції промивання цих розчинів.

2.Операции, у яких розчини чи промивні води містять хромистые сполуки: до них належить процеси хромування, хромистой пассивации та проведення операції промивання цих розчинів.

3.Операции, у яких розчини і промивні води не містять згаданих сполук: до них належить деякі допоміжні роботи (знежирення, травлення), основні процеси та опоряджувальні роботи.

4.Операции, у яких утворюються розчини чи промивні води, містять іони важких металів (зокрема, іони нікелю і міді): до них відносяться основні процеси електрохімічного виділення металу, і навіть операції промивання цих розчинів.

З наведеної класифікації наші стічні води, аналізуючи до їхнього складу, можна зарахувати до стічних водам, що містить ИТМ. Щоб співаку визначити джерела забруднення стічні води розділимо все стічні води на концентровані і розбавлені. Під концентрованими стічними водами усвідомимо відпрацьовані технологічні розчини ванн чи промивні води окремої технологічної операції із високим концентрацією забруднювачів. Ці води утворюються періодично, на зміну відпрацьованих технологічних розчинів на свіжі. Під розведеними стічними водами усвідомимо води, утворювані при межоперационной промиванні, проведеної із метою збереження хімічного складу і чистоти електролітичних розчинів, застосовуваних окремих операціях.


4.ХАРАКТЕРИСТИКА ВОЗМОЖНЫХ ВАРИАНТОВ СИСТЕМ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ І ВОДООТВЕДЕНИЯ У ПРОИЗВОДСТВЕ


Можна виділити 2 основних системи водопостачання промислових підприємств: прямоточная і послідовна система. При прямоточной системі (рис. 2) вся забираемая з водойми вода Qист після участі у технологічному процесі (як отработавшей – Qсбр) повертається у водойму, крім тієї кількості води, яке безповоротно витрачається у виробництві (Qпот).

Qпіт








- вода чиста ненагретая

- cточная вода нагріта

- те, ненагретая і забруднена

- те, очищена


Рис. 2. Прямоточная система водообеспчения


Кількість відведених до водойми стічних вод мовби становить:


Qсбр = Qист - Qпот.


Слід зазначити, що стічні води залежно від виду забруднень та інших умов перед скиданням до водойми можуть відбуватися через очисні споруди. І тут кількість що скидалися у водойму стічні води зменшується, позаяк ця частина води відводиться зі шламом (Qшл). По схемою водопостачання з послідовним використанням води (рис. 3), що може бути двох - триразовим, кількість що скидалися стічні води зменшується відповідно до втратами усім виробництвах і про очисні споруди:

Qсбр = Qист - ( Qпот1 + Qпот2 + Qпот3 ) .


Qпот1 Qпот2


ПП - 1 ПП - 2


ОС Qшл

Qист

Qсбр


Рис. 3. Послідовна система водопостачання


Повторне використання стічні води після відповідної їх очищення отримала час стала вельми поширеною. У багатьох галузей промисловості 90-95% стічні води використовують у системах обігового водопостачання і тільки 5-10 % - скидаються у водойму.

Рис. 4. Рис. 5. Рис. 6.


Qпіт Qпіт Qпіт

ПП ПП ПП

ОС Qшл

Qпро Qпро Qпро

ЗУ Qун ОС Qшл ЗУ


Qист Qсбр Qист Qсбр Qист Qсбр




- стічна вода забруднена

- зворотний вода

ЗУ - охладительная установка

Qпро - зворотний вода

Qун - вода, теряемая при випаровуванні і віднесенні з остудить. установки


Якщо системі обігового водопостачання промислового підприємства вода є теплоносієм і процесі використання лише нагрівається, та над повторним застосуванням її попередньо охолоджують в ставку, брызгальном басейні, градирне (рис. 4). Якщо вода служить середовищем, поглинає і транспортує механічні і розчинені домішки і під час виробництва забруднюється ними, та над повторним застосуванням вода проходять очищення на про очисні споруди (рис. 5); при комплексному використанні стічної води перед повторним застосуванням стічні води піддаються очищенні і охолодження (рис. 6).

При таких системах обігового водопостачання як компенсація безповоротних втрат води у виробництві, на охолоджувальних установках (випаровування із поверхні, віднесення вітром, розбризкування), на про очисні споруди, і навіть втрат води, сбрасываемой в каналізацію, здійснюється підживлення з водоймищ і інших джерел водопостачання. Кількість подпиточной води визначається за такою формулою:


Qист = Qпот + Qун + Qшл + Qсбр .


Подпитка систем обігового водопостачання може здійснюватися постійно зростає і періодично. Загальна кількість доданої води становить 5-10% загальної кількості води, що циркулювала у системі.


5.СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА І ВИБІР МЕТОДОВ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД І СИСТЕМИ ВОДООБЕСПЕЧЕНИЯ.ОПИСАНИЕ ВЫБРАННОГО КОМПЛЕКСУ МЕРОПРИЯТИЙ

5.1. Хімічні методи очищення стічні води

Хімічні методи очищення стічні води гальванічних відділень засновані на застосуванні хімічних реакцій, у яких забруднення, які у стічних водах, перетворюються на сполуки, безпечні споживача, чи легко виділяються як опадів. Очищення стічні води гальванічного виробництва від ИТМ відбувається у 2 стадії:

  1. Освіта труднорастворимых сполук.

  2. Виділення цих сполук, у осад.

Нейтралізація іонів важких металів здійснюється за додаванні в стічні води розчинних у питній воді лужних реагентів. ИТМ при нейтралізації перетворюються на труднорастворимые гидроксиды, які випадають в осад.

П
роцесс іде у відповідність до реакцією:

Cu2+ + 2OH- = Cu(OH)2; (a)

Ni2+ + 2OH- = Ni(OH)2. (б)

Для кращої та більш повній і швидкої коагуляції гидроксидов використовують флокулянт (полиакриламид).


Стічні води


вода




  1. Нейтрализатор

  2. Флокулянт

  3. Отстойник

  4. Шламонакопитель

  5. Обезвоживание

Стічні води підпадають в нейтралізатор 1, для освіти нерозчинних гидроксидов. Після нейтралізації стоки направляють у відстійник 3, куди подається флокулянт. З відстійника шлам потрапляє у шламонакопитель 4, звідки подається на зневоднення 5. Обезвоживание проводиться в вакуум-фильтрах, фільтр-пресах і центрифугах.

Вищеописаний метод (реагентный) нині отримав найбільшого поширення у вітчизняній практиці знешкодження стічних вод мовби гальванічних цехів. Основне його гідність - вкрай низька чутливість до вихідному змісту забруднень, а основний недолік - високе залишкове солесодержание очищеної води. Це призводить потреба у доочистке.


5.2. Ионообменный метод


Гетерогенный іонний обмін чи ионообменная сорбція - це процес обміну між іонами, які у розчині, і іонами, присутніми лежить на поверхні твердої фази - ионита. Очищення стічні води методом іонного обміну дозволяє забезпечувати і утилізувати цінні домішки (нашого випадку це мідь і нікель), очищати воду до ГДК з наступним її використанням в технологічними процесами чи системах обігового водопостачання.

Принципова схема установки очищення стічні води гальванічного виробництва показано на рис. 7.


2 3 4 5 6



1

8

7 7 7




1 – ємність усереднення складу

2 – гравійний фільтр

3 – апарат з активованим вугіллям

4 - катионообменник

5,6 - анионообменники

7 - збірник чиста для промивання колон

8 - усреднитель


Рис. 7 Схема ионообменной установки очищення ціанистих стічні води


Стоки з ємності 1 для усереднення складу і часткового відділення механічних домішок направляють у усреднитель 8.


З апарату 8 стоки насосом подаються у песчано - гравійний фільтр 2 очищення від механічних домішок. Швидкість руху рідини, віднесена до поперечному перерізу фільтра, 5-7 м/ч. Наступна щабель - очищення активованим вугіллям в апараті 3 від маслопродуктов, ПАР, біологічних домішок тощо.

Отфильтрованная вода направляють у катионообменник 4, заповнений смолою КУ-1. Линейная швидкість руху рідини у тому апараті сягає 10-20 м/ч. Після досягнення не вдома концентрації сорбируемых іонів 0,02-0,03 мг.экв/л катионит піддається регенерації.

Звільнена від катионів вода вступає у анионообменники 5 і шість, заповнені смолами АВ-17-8, АН-221 та інших. При змісті сорбируемых аніонів виході з апарату 0,05-0,1 мг/л анионит регенерують.

Стічні води скеровуються в виробництво (до системи обігового водопостачання), а промивні - на збірки концентратів для хімічного знешкодження і у випадки, для вилучення міді нікелю.

Головна вада технології іонного обміну у тому, що виділення із води елементів чи солей необхідні регенерирующие кислоти чи луги, що згодом як солей вступають у довкілля, викликаючи вторинне забруднення останньої.


5.3. Інші методи очищення

До таких методів можна віднести такі 2 методу – сорбционный метод і мембранная технологія.

Сорбционный метод використовують як для знешкодження стічні води, так очищення електролітів в гальванічних ваннах від органічних речовин.

При фільтрації стічних вод мовби через сорбент (активоване вугілля, циолит) з його поверхні сорбируются ИТМ. Сорбент після часу й використання необхідно регенерувати. Очищення стічні води виготовляють гранулированных адсорберах з полотым, взрыхленном і псевдосжиженным шаром. Також застосовуються апарати на пылевидных сорбентах або з перемішуванням повітря, або намывные фільтри.

Перевагою цього методу є вторинних забруднень, можливість рекуперації зібраних речовин та висока, до 95%, ступінь очищення, а недоліком – значна вартість сорбентів й необхідність вузла регенерації.

Мембранная ж технологія полягає в застосуванні мембран, які можуть затримувати майже всі многовалентные катиони. Для видалення іонів нікелю і міді може застосовуватися гиперфильтрация (зворотний осмос). Процес гиперфильтрации полягає у відділенні води від ИТМ через полупроницаемую мембрану. Діаметр

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація