Давайте рассмотрим модернизированный вариант классической схемы обезвреживания сточных вод гальванического производства, на примере линии хромирования деталей, изготовленных из стали.
На первоначальном этапе, после механической обработки (например, пескоструйной очистки, полирования или шлифовки), поверхности необходимо обезжирить. Предположим, что в нашем технологическом цикле предусмотрено химическое или электрохимическое обезжиривание щелочными растворами. Так же, в нашей схеме присутствует процесс травления, в котором мы удаляем с поверхности деталей различного рода окислы: продукты коррозии, окалину и т.д. На этой стадии применяем кислотосодержащие растворы. Далее, сам процесс хромирования, со всеми вытекающими последствиям.
Loading...
Reload document
Open in new tab Таким образом, на выходе с линии, получаем кислотощелочные и хромосодержащие стоки, которые поступают в накопительные ёмкости (на схеме они обозначены символами Е1, Е2, Е1.1 и Е2.2), причём промывные воды и концентраты собираются отдельно. Это делается для последующего усреднения компонентов по концентрации, во избежание «залповых» сбросов, ведущих к перегрузке реакторов и выходу системы или отдельных её частей из строя. В соответствии с классической схемой, стоки, содержащие токсичные ионы шестивалентного хрома, поступают в реактор, в котором, относительно дешёвыми реагентами, восстанавливаются до соединений более низкого класса токсичности (соединения трёхвалентного хрома). Это может быть сделано сульфатом железа, сульфитом или бисульфитом натрия в кислой среде. В щелочной среде (рН>9) реакцию восстановления проводят с гидросульфитом натрия. Затем, смесь сульфатов хрома (III), железа (III), сульфатов щелочных и щелочноземельных металлов (в случае применения сульфата или гидроксида кальция), других сопутствующих солей, поступает в накопительную ёмкость кислотощелочных стоков (Е1), либо, в реактор «нейтрализации», где подщелачивается до рН 8-9, что в свою очередь, приводит к осаждению ионов металлов в виде малорастворимых гидроксидов. Хочется сразу заметить, что сульфитное восстановление хрома (VI) рекомендуется в случае, когда в сточных водах содержится значительное количество железа (III) или алюминия (III), которые в дальнейшем выступят в роли коагулянтов. В схеме, где предусмотрена флотация труднорастворимых осадков, модифицированный гальваносток подают в реактор (Р1), где под действием флоккулянтов (например, полиакриламидов – синтетических полимеров) происходит образование хлопьевидных агрегатов – флоккул. Которые, затем, эвакуируют из раствора в электрофлотаторе и «дожимают» на фильтр-прессе. Стоки же, очищенные от взвешенных, нерастворимых частиц, через накопительную ёмкость (Е3), отправляют на установку микрофильтрации (убирая частицы размером 0,02-10 микрон). Часть полученного фильтрата подаётся в приёмную ёмкость кислотощелочных стоков (Е1), для их нормализации. Другая часть, подкисленная в очередной ёмкости (Е4), подаётся на сорбционный фильтр (активированный уголь), и далее на обратноосмотическую установку (RO) или ионообменные смолы, для получения чистой воды второй категории, которая может быть возвращена в производственный цикл.
Преимуществами данной схемы перед «Классической реагентной»:
- Отсутствие громоздких отстойников.
- Достижение современных ПДК на сброс в городские коллекторы.
- Уменьшение количества привнесенных в результате очистки загрязняющих веществ.
Существенными недостатками модернизированной «классической» схемы являются:
- Большое количество твёрдых и жидких отходов, за счет использованных сорбентов и элюатов (смывов) ионообменных смол.
- Большой расход реагентов на регенерацию сорбентов и ионообменных смол.
- Большое количество промежуточных накопительных и усреднительных емкостей, а в следствии этого – большие площади, занимаемые оборудованием очистки.
- Длительная протяжённость всего «фильтроцикла» по времени.
- Узкий диапазон рабочих концентраций сточных вод от 20-130 мг/л по тяжелым металлам.
Недостатки этого метода решены в другой модернизации классической схемы очистки гальванических стоков.