Очистка и регенерация сточных вод гальванического производства
Корчик Н. М., Беликова С. В., ООО «Энерготехэкология», Ровно, Украина
Гальваническое производство сопровождается образованием большого количества жидких отходов (0,5–1,0 м3 на 1 м2 покрытий). В существующих схемах очистка сточных вод не связана с основным технологическим процессом. Однако для организации малоотходного, ресурсосберегающего производства необходим комплексный подход с включением непосредственно в гальваническую линию специального оборудования для локальной очистки жидких отходов.
Сотрудниками ООО «Энерготехэкология» разработана технология переработки сточных вод гальванических производств с селективным извлечением и обезвреживанием их компонентов, предполагающая компоновку автоматических линий типовыми модулями для локальной очистки воды, ее доочистку на централизованных очистных сооружениях и возврат на операции первичных промывок (рис. 1).
Рис. 1. Принципиальная схема организации водного хозяйства гальванического участка
Помимо основной ванны, типовой модуль включает устройство для обезвреживания и извлечения ионов металла и прочих токсичных примесей. Для уменьшения объема промывочной воды и обеспечения эффективных условий для обезвреживания химических компонентов предусмотрены также специальные схемы промывок с параллельным или комбинированным движением воды. Типовые модули можно использовать для операций подготовки поверхностей: травления, снятия металлических покрытий, анодирования, осветления, декапирования, активации, оксидирования, обезжиривания и пр. При этом обеспечивается повторное использование воды в пределах гальванического участка и обезвреживание (регенерация) отработанных кислот и щелочей. Технология включает различные процессы: нейтрализацию кислот и щелочей; осаждение примесей металлов в форме гидроксидов и комплексных соединений; извлечение органических компонентов (жиров, масел, красок и пр.); восстановление травильных свойств растворов с использованием окислителей. Установлены оптимальные параметры обработки растворов от отдельных операций с использованием возможности их взаимного обезвреживания.
Вода из ванны промывки деталей после травления может быть использована в качестве свежей в ваннах первичной промывки после операций обезжиривания.
На рис. 2 представлен типовой модуль для совмещения промывок и рекуперации металла (никеля на катоде), например, для операций химического или электрохимического никелирования.
Рис. 2. Типовой модуль для совмещения промывок и рекуперации металла (никеля на катоде)
Предлагаемый способ очистки предусматривает обезвреживание сточных вод с рекуперацией никеля из концентрированных растворов технологических ванн химического и электрохимического никелирования сразу же после основного процесса путем восстановления ионов никеля на катоде.
Гальваническое производство образует следующие жидкие отходы:
— технологические растворы от операций покрытий (меднение, никелирование, хроматирование, анодирование и др.) и подготовки поверхностей (травление, активация, декапирование, обезжиривание и др.);
— вода от операций промывок.
Как правило, их совместная обработка нецелесообразна.
Для обеспечения эффективной работы очистных сооружений и необходимого качества очищенных сточных вод, достаточного для возврата их в технологический процесс, следует применять комбинированные системы очистки, которые предусматривают такие операции:
— обработку технологических растворов непосредственно на технологическом участке или в периодически действующих локальных циклах;
— централизованную обработку промывочных вод или совместную обработку двух потоков (воды от операций промывок и предварительно обезвреженных технологических растворов).
Сотрудники ООО «Энерготехэкология» разработали и внедрили станции комбинированной очистки жидких отходов гальванического производства на ряде предприятий Украины.
На одном из них отработанные технологические растворы травления стали обрабатывают щелочным реагентом и окислителем. После отделения осадка их доукрепляют кислотой и направляют на вторичное использование в процессе травления. Промывные воды очищают в централизованной схеме с использованием физико-химических методов и доочищают в блоке обратного осмоса. Полученную воду можно использовать для технологических нужд производства (рис. 3).
Рис. 3. Станция обезвреживания технологических растворов процесса травления стали
Для другого предприятия предложена комбинированная схема очистки (рис. 4, 5), включающая следующие операции:
— локальную (непосредственно
на производственном участке) обработку бор- и фторсодержащих технологических растворов и технологических
растворов химического никелирования;
— централизованную
обработку двух потоков: воды от операций промывок и технологических растворов (кисло-щелочные
и хромсодержащие сточные воды).
Рис. 4. Станция локальной очистки отработанных технологических растворов
Рис. 5. Станция очистки жидких отходов гальванического производства:
централизованная схема очистки промывочных вод и предварительно обезвреженных технологических растворов
После обработки в локальных циклах технологические растворы (бор- и фторсодержащие, а также от химического никелирования) поступают в централизованную схему для доочистки вместе с водами от операций промывки.
При очистке происходят следующие процессы:
— нейтрализация кислот и щелочей при перемешивании и введении карбоната кальция;
— удаление ионов тяжелых металлов с образованием нерастворимых гидроксидов, карбонатов и их совместное осаждение с гидроксидом алюминия, а также флотационное разделение при наличии гидроксида алюминия и ПАВ (флокулянтов);
— очистка от фосфатов, сульфитов за счет образования труднорастворимых алюминатов (одновременно из раствора полностью удаляются фториды);
— хемосорбция на цеолитах хорошо растворимых соединений (нитратов, хлоридов и др.).
Таким образом, предложенная схема оптимальна для обработки жидких отходов гальванического производства, поскольку обеспечивает их эффективную очистку и регенерацию и позволяет возвращать воду в технологический процесс.
Electroplating Wastewater Treatment and Regeneration
Korchik N. M., Belikova S. V., Energotekhekologiya Ltd, Rivne, Ukraine
The paper presents an advanced method of electroplating wastewater treatment for selective extraction and neutralisation of its chemical impurities.
Корчик Наталия Михайловна, канд. техн. наук, руководитель научного отдела, ООО «Энерготехэкология», ул. Д. Галицкого, 19, к. 506, Ровно, 33028, Украина. Тел. +38 (0362) 60-88-06, моб. +38 (067) 362-52-37
Беликова Светлана Владимировна, науч. сотр., ООО «Энерготехэкология», ул. Д. Галицкого, 19, к. 506, Ровно, 33028, Украина. Тел. +38 (0362) 60-88-06, моб. +38 (097) 645-35-80. E-mail