THE FACTORS DETERMINING THE CHOICE OF A TREATMENT METHOD FOR WASHING WATERS OF GALVANIC PROCESS

ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ВЫБОР СПОСОБА ОБРАБОТКИ ПРОМЫВНЫХ ВОД ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ЛИНИЙ

Трубникова Л. В., Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт», Харьков, Украина

В настоящее время предлагаются сотни вариантов способов извлечения металлов из промывных вод гальванических линий. Разработки находятся на различных стадиях — от представляющих собой фактически только идею до внедренных в заводских условиях. Разнообразие технологических и конструктивных решений вызвано не только различием специализаций разработчиков, но и широким спектром условий применения этих разработок.
Поэтому при выборе способа очистки промывных вод гальванических линий коллективу предприятия необходимо руководствоваться ответами на достаточно большое количество вопросов.
Главный вопрос, ответ на который определяет положительный результат усилий, — это причина рассмотрения проблемы очистки: а) желание коллектива пустить в действие очистную установку; б) необходимость выполнения приказа сверху или выводов комиссии; в) безразличное отношение к работам, которые, может быть, кто-нибудь оплатит, а кто-нибудь, может быть, осуществит.
Дальнейшие этапы выбора определяются техническими и экономическими факторами: с одной стороны — технические и экономические характеристики способа очистки, с другой — условия работы и финансовые возможности предприятия.
Далеко не полной список методов очистки, на которых основаны различные способы обработки промывных вод, таков: химические (нейтрализация, реагентный метод в более широком смысле), физико-химические (ионообменный, адсорбция, электролиз, электрокоагуляция, электродиализ, электрофлотация, гальванокоагуляция, флотация), физические (испарение, вымораживание, ультрафильтрация, обратный осмос). Поскольку каждый из методов имеет и недостатки, и достоинства, сфера применения любого из них ограничена.
Что следует принимать во внимание и какие вопросы решить при выборе способа очистки промывных вод для обеспечения эффективной работы очистных установок?
1. Гальванический участок организован для временных работ (целесообразнее использовать ручной труд) или для долгосрочных (можно позволить существенные капитальные затраты).
2. Цель мероприятий по обработке промывных вод может быть универсальной для всех предприятий, как, например, защита окружающей природной среды, возможность экономии металлов, электроэнергии. Но она может быть и другой, в зависимости от конкретных обстоятельств: например, целесообразность экономии компонентов электролита определяется их стоимостью, производственной площади — ее наличием, автоматизации процесса очистки — рынком рабочей силы (дорогое автоматическое устройство можно часто заменить квалифицированным и ответственным рабочим).
3. Существуют ли на предприятии очистные сооружения (тогда можно ограничиться только извлечением металлов в локальных схемах) или нет (тогда возможны как варианты очистки, так и очистки с извлечением металлов)? И если очищать промывные воды, то до какой степени: для их оборота, сброса или утилизации?
4. В каком виде извлекать металл? Это может быть концентрат электролита или солей металлов (испарение, ионообменный, ультрафильтрация, обратный осмос, электродиализ, вымораживание); компактный металл (электролитический); химические соединения в относительно чистом (реагентный, флотация) или загрязненном (электрокоагуляция) виде; порошок металла (электролитический); металл, загрязненный своими гидроксидами (электролитический) или другими металлами (гальванокоагуляция).
5. Есть ли возможность утилизировать непосредственно извлеченные продукты (наиболее просто утилизировать компактный металл или порошок, утилизация концентрата в той же гальванической линии может быть нереальна в случае определенной разницы анодного и катодного выходов металла по току в рабочей ванне), или они требуют дополнительной обработки с соответствующими затратами?
6. Обработка промывных вод должна быть совмещена во времени (полная загруженность гальванической линии или невозможность эксплуатации помещения в дополнительное время) и пространстве (отсутствие дополнительной площади) с основным гальваническим процессом или нет?
7. Параметры гальванической линии, влияющие на выбор:
— уровень автоматизации (полная, частичная или отсутствует);
— характеристика оборудования линии (размер ванн, тип источника питания, способ подачи и слива воды, возможность монтирования дополнительных приспособлений и др.);
— какой металл извлекается (если для извлечения меди, никеля, цинка можно использовать практически все методы, то для соединений хрома целесообразнее методы концентрирования либо электрокоагуляции);
— производительность;
— состав рабочего электролита;
— схема промывки деталей (количество ванн улавливания и ванн промывки, противоточная или прямоточная промывка и др.);
— используемая вода (водопроводная, деионизированная).
8. Каковы затраты предприятия? Денежные средства на разработку технологии, приобретение оборудования, комплектующих и материалов, а также время своих сотрудников на поиски разработчиков, закупку необходимых производственных средств и реорганизацию работы линии.
9. Что в итоге получит предприятие? Это может быть экономический эффект от предотвращения ущерба окружающей среде, который предприятие ощутит в виде отсутствия штрафа и как моральное удовлетворение; стоимость сэкономленных анодов, воды и химикатов на корректирование электролита, стоимость реализованных продуктов обработки (если они утилизируются), созданные новые рабочие места.
Кафедра технической электрохимии Национального технического университета «ХПИ» предлагает несколько вариантов локальных схем очистки промывных вод линий никелирования, меднения и цинкования. Общим для них является окупаемость единовременных и текущих затрат на реализацию за счет наличия ступени электролитического извлечения металлов, который утилизируется в этой же гальванической линии, и экономии воды на промывку за счет снижения критерия промывки по ионам металла. Различаются варианты в зависимости от того, предназначены ли они для крупных предприятий или для мелких частных фирм, а также схемами промывки, характером получаемого металла, наличием и методом доочистки сточных вод.

Trubnikova L. V., National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute», Kharkiv, Ukraine

The paper discusses factors that determine the choice of effluent treatment method at an industry operating the galvanic process. The on-site wastewater treatment arrangements are proposed, featuring a high level of cost-efficiency, achieved through reduced consumption of washing waters and electrolytic recovery of metals, subsequently recycled into the initial process.

Главная страница

Сведения об авторах

Трубникова Лариса Валентиновна, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., кафедра технической электрохимии, Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт», ул. Фрунзе, 21, Харьков, 61002, Украина. Тел. (057) 707-66-61. E-mail

Последние изменения внесены 10.07.07