Оценка эффективности технологий очистки гальванических стоков на Санкт-Петербургском заводе гальванических покрытий

Они обладают токсическим, канцерогенным (вызывают злокачественные новообразования — As, Se, Zn, Pd, Cr, Be, Pb, Hg, Co, Ni, Ag, Pt.), мутагенным (могут вызвать изменения наследственности — ZnS), тератогенным (способны вызвать уродства у рождающихся детей — Cd, Pb, As, Co, Al и Li) и аллергенным действием (соединения Cr6+).

1.3 Способы очистки гальванических стоков

Гальванические

стоки могут быть очищены различными способами. Классификация способов очистки гальванических стоков зависит от выбранного критерия.

Общепринятой считается классификация по способу очистки гальванических стоков:

- Механический способ.

Сущность механического способа состоит в том, что из сточных вод путем отстаивания и фильтрации удаляются механические примеси. Грубодисперсные частицы, в зависимости от размеров, улавливаются решетками, ситами, песколовками, септиками др.

Механическая очистка позволяет выделять из бытовых сточных вод до 60-75% нерастворимых примесей, а из промышленных до 95%, многие из которых как ценные примеси, используются в производстве.

- Реагентный способ.

Является, одним из основных методов очистки сточных вод, или химический способ. В его основе лежат химические реакции, которые переводят вредные загрязнители в воде из раствора в нерастворимый осадок с последующим извлечением осадка из стока.

Для проведения химических реакций необходимы соответствующие условия. Например, в гальванотехнике выделяется несколько типов стоков: циансодержащие; хромсодержащие; содержащие соли тяжелых металлов; кислотно-щелочные.

Для применения реагентного метода очистки этих стоков на предварительной стадии необходимо провести коррекцию pH среды. Затем проводятся химические реакции, которые переводят металлы в нерастворимую форму.

- Электрохимический способ.

Этот способ очистки сточных вод гальванического производства обладают рядом преимуществ: простая технологическая схема при эксплуатации оборудования, удобство автоматизации его работы, сокращение производственных площадей под размещение очистных сооружений, возможность очистки сточных вод без предварительного разбавления, снижение солесодержания и уменьшение объема осадка, образующегося в процессе очистки [10].

Электрофлотация это процесс очистки сточных вод, в при котором электролитически полученные газовые пузырьки, всплывая в объеме жидкости, взаимодействуют с частицами загрязнений, в результате чего происходит их взаимное слипание, обусловленное уменьшением поверхностной энергии флотируемой частицы и пузырька газа на границе раздела фаз "жидкость-газ". Плотность образующегося в электрофлотаторе пенного продукта ниже плотности воды, что обеспечивает его всплытие и накопление на поверхности очищаемой воды. Флотошлам периодически удаляется из электрофлотатора автоматическим устройством сбора шлама.

- Ионообменный способ.

Единственным практически осуществимым методом возвращения промывных вод является ионный обмен, с помощью которого возвращается обессоленная вода, а сорбированные загрязнения извлекаются из ионообменных смол при регенерации. Целесообразность использования ионного обмена как технологии очистки и возвращения 85-95% воды ограничивается приростом содержания солей от 50 до 250 мг/л. Что необходимо учитывать при определении или разработке режима водопотребления в гальваническом производстве. При многоступенчатой каскадной промывке в нескольких ваннах, в связи с высокой концентрированностью промывных вод, применение технологии ионного обмена является нецелесообразным, а предпочтителен метод обратного осмоса.

-Мембранный способ (обратного осмоса) [11].

Установки обратного осмоса обеспечивают возможность очистки воды одновременно от растворимых неорганических (ионных) и органических загрязняющих примесей, высокомолекулярных соединений, взвешенных веществ, вирусов, бактерий и других вредных примесей. Поскольку поток фильтрата прямо пропорционален площади поверхности мембраны и обратно пропорционален ее толщине, при проектировании обратноосмотических установок следует подбирать мембраны с максимально возможной площадью и минимально возможной толщиной на единицу объема аппарата.

Надежность установок обратного осмоса повышают благодаря установке резервного оборудования, с возможностью его многофункциональное применения, оптимизации количества мембранных элементов в каждой секции аппарата, а также повышая надежность фильтрующих элементов и оснащая компьютерной системой поиска отказавшего мембранного элемента и модуля [10].

Гальванические стоки, как правило, содержат не только механические, но и химические загрязнения. Поэтому механическая очистка гальванических стоков без какой-либо химической (или иной) очистки практически не используется. Каждый из известных способов очистки гальванических стоков имеет свои преимущества и свои недостатки. Гальванические стоки имеют в своем составе различные компоненты, удаление которых вызывает необходимость сочетать различные способы очистки.

Очистка гальванических стоков от ионов шестивалентного хрома и тяжелых металлов производится обычно реагентным или электрохимическим методами. Эти методы не позволяют очищать воду до необходимых требований по содержанию вредных компонентов, поэтому в сочетании с ними применяются другие методы [11].

Для сокращения количества гальванических стоков, подлежащих очистке на очистных сооружениях, используются системы локальной очистки гальванических стоков. Для локальной очистки используются ионообменные и мембранные методы. Гальванические стоки, прошедшие локальную очистку, используются повторно для промывки деталей.

Для локальной очистки гальванических стоков непосредственно около гальванических ванн и линий выпускаются установки ОВ-100 и ОВ-300.

Установки очистки гальванических стоков ОВ-100 и ОВ-300 предназначены для извлечения из промывных вод катионов металлов и анионов, обессоливания водопроводной воды.

1.4 Методологические подходы к оценке эффективности очистки гальванических стоков

Для основных элементов очистки на основе анализа расчетных формул СНиП были определены параметры, от которых зависит эффективность очистки, а затем проведена статистическая обработка данных части предприятий, которые представили ее в полном объеме.

Фактическая эффективность очистки определялась по формуле:

Свх - С вых

Эфакт = ------------ ;

С вх

Где,

Свх - концентрация загрязняющих веществ в сточной воде,

Свых - то же, на выходе из элемента.

Расчетная эффективность Эстат определялась с помощью методов регрессионного анализа [5, c. 27].

Выведенные функциональные зависимости отражают средний уровень эффективности работы элементов систем очистки по отношению к сложившемуся в практике диапазону изменения параметров элементов. При этом предприятия можно распределить на три группы:

- Эстат < Эфакт (эффективность выше среднего уровня)

- Эстат > Эфакт (эффективность ниже среднего уровня)

- Эстат ≈ Эфакт

К первой группе относятся предприятия, где, возможно, лучше налажена эксплуатация, либо проведена модернизация, реконструкция элемента, улучшающая работу элемента очистки.

 Скачать реферат