Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
«МОСКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
(МОСКОВСКИЙ ПОЛИТЕХ)
Факультет химической технологии и биотехнологии
Направление 20.04.01- «Техносферная безопасность»
Основная образовательная программа «Оценка и управление экологическими рисками»
Реферат
По дисциплине «Оценка воздействия на биологические ресурсы»
На тему:
«Воздействие гальванического производства на окружающую среду»
Выполнила студентка группы 174-511
Руководитель
к. б.н., доцент
Москва, 2017
Содержание
Введение стр.3
1. Технологические особенности гальванического производства стр.5
2. Воздействие гальванопроизводства на окружающую среду стр.6
3. Характеристика сточных вод гальванического производства стр.9
4. Очистка сточных вод гальванического производства стр.11
Заключение стр.20
Список используемой литературы стр.21
Введение
Охрана и рациональное использование водных ресурсов представляет собой весьма многогранную проблему, решением которой занимаются инженерно-технические работники различных специальностей.
При использовании в технологических процессах вода загрязняется различными органическими и минеральными веществами, в том числе токсичными и ядовитыми, способными уничтожить в определенных условиях всякую жизнь в естественных водах или сооружениях биологической очистки коммунальных сточных вод. Одним из источников загрязнения окружающей среды вредными веществами и в первую очередь тяжелыми металлами, являются гальванические производства.
Гальванические покрытия используются практически во всех отраслях промышленности. В Российской Федерации по оценке специалистов существует сегодня около 7000 таких цехов. Гальваническое производство является одним из крупных потребителей цветных металлов и достаточно дорогих химических реактивов. Оно потребляет не менее 15% никеля, 50% цинка, 70% меди, производимых в нашей стране. Основной набор электролитов и технологических растворов можно считать сложившимся и в ближайшее время вряд ли следует ожидать радикальных изменений в области создания электролитов, которые вызвали бы резкий скачок в развитии гальванотехники.
В тоже время в обществе происходит понимание того, что дальнейшее развитие техники и технологии по пути создания новых продуктов с новыми качествами часто приходит в противоречие с условиями самой жизни на земле, с нормальным функционированием природной среды. Поэтому получили развитие природоохранные технологии и в первую очередь для наиболее экологически вредных производств, в том числе гальванического производства.
Не смотря на существенные различия в технологии металлопокрытий различных изделий, все они создают в процессе эксплуатации отходы, которые могут находиться в жидком, твердом, пастообразном или газообразном состоянии, представляя собой различную степень опасности и токсичности для окружающей среды человека.
Источниками загрязнения окружающей среды в гальванотехнике являются не только промывные воды, но и отработанные концентрированные растворы. Выход сырья рабочих растворов происходит по различным причинам накопления в электролитах посторонних органических и неорганических веществ и нарушения соотношения основных компонентов гальванических ванн. Сбросы отработанных растворов по объему составляют 0,2-0,3% от общего количества сточных вод, а по общему содержанию сбрасываемых загрязнений достигают 70%. Залповый характер таких сбросов нарушает режимы работы очистных сооружений, приводит к безвозвратным потерям ценных материалов.
Попадание неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод и других видов отходов, содержащих цветные металлы, в водные объекты наносит ущерб народному хозяйству и окружающей природе не только из-за потерь, используемых в производстве металлов, но и вследствие огромного негативного воздействия на окружающую среду.
1. Технологические особенности гальванического производства
Коррозия - это разрушение металлов вследствие химических и электрохимических взаимодействий с внешней средой. Как показывает статистика, из общего количества выплавляемых в нашей стране черных металлов около 10% ежегодно теряется в результате коррозии, 50% готовых металлических изделий преждевременно выходит из употребления.
Защита металлических изделий от коррозии, а также придание им требуемого декоративного вида или необходимых свойств поверхностному слою деталей (твердости, износостойкости, электропроводности, теплостойкости и т. д.) обеспечиваются с помощью металлических или неметаллических покрытий.
Гальванические покрытия основаны на выделении металлов из водных растворов их солей под действием электрического тока. Металл осаждается на детали, подключенной к отрицательному полюсу. Гальваническим способом достигается покрытие деталей чистыми металлами или сплавами при минимальных их потерях.
Нанесение гальванических и химических покрытий производится обычно в специальных ваннах, конструкция которых определяется видом покрытий, формой и размерами деталей и технологическим процессом.
Процесс нанесения покрытий состоит из последовательных операций: подготовительные, нанесение покрытий и окончательная обработка. К подготовительным операциям относятся: механическая обработка деталей, обезжиривание в органических растворителях, химическое и электрохимическое обезжиривание, травление и полирование. Окончательная обработка покрытий включает в себя обезводороживание, осветление, пассивацию, пропитку, полирование. После каждой операции изделие промывают в холодной проточной воде, а после обработки в щелочных растворах - последовательно в горячей и холодной воде. На заключительной стадии обработки изделие последовательно промывается в холодной и горячей воде и сушится. На всех стадиях контролируется качество выполнения основных операций.
Схема технологического процесса нанесения покрытий выбирается в зависимости от покрываемого материала, его поверхности, вида покрытий, требований, предъявляемых к нему, условий эксплуатации.
Гальваническое производство тесно связано с потреблением воды в качестве технологического сырья. Основным потребителем воды, как было отмечено выше, являются промывочные операции.
Основное назначение промывки - снижение концентрации раствора на поверхности обрабатываемых деталей, выносимого из технологических ванн.
2. Воздействие гальванопроизводства на окружающую среду
Гальваническое производство является одним из наиболее опасных источников загрязнения окружающей среды, главным образом поверхностных и подземных водоёмов, ввиду образования большого объёма сточных вод, содержащих вредные примеси тяжёлых металлов, неорганических кислот и щелочей, поверхностно-активных веществ и других высокотоксичных соединений, а также большого количества твёрдых отходов, особенно от реагентного способа обезвреживания сточных вод, содержащих тяжёлые металлы в малорастворимой форме.
Многие химические вещества, поступающие в окружающую среду, в том числе и в водоёмы, а через питьевую воду в организм человека, помимо токсического действия обладают канцерогенным (способны вызвать злокачественные новообразования), мутагенным (могут вызвать изменения наследственности) и тератогенным действием (способны вызвать уродства у рождающихся детей). Ионы тяжёлых металлов (хрома, никеля, меди, кадмия, цинка, свинца) нарушают работу кальмодулина - одного из основных регуляторов процессов жизнедеятельности организма и других важнейших белков. Токсикологическое действие тяжёлых металлов - сердечно-сосудистые расстройства, рак, наследственные болезни, дебильность, паралич, эпилепсия. Канцерогенное действие на теплокровных животных при поступлении в организм с питьевой водой оказывают мышьяк, селен и палладий, а при поступлении в организм другими путями - хром, бериллий, свинец, ртуть, кобальт, никель, серебро, платина. Разные виды организмов неодинаково переносят действие неорганических соединений. Так, ЛК50 кадмия составляет для циклопов 3,8 мг/л, а для дафний - 0,055 мг/л.
В крупных городах и промышленных центрах вредные вещества поступают в водоёмы в виде различных соединений и смесей, оказывающих совместное, или так называемое комбинированное действие на организм человека, теплокровных животных, флору и фауну водоёмов, на микрофлору очистных сооружений канализации.
Физико-химические свойства воды - температура, содержание кислорода, жёсткость и рН - влияют на токсичность многих неорганических веществ. С повышением температуры воды увеличивается обмен веществ водных организмов и они получают больше яда. При увеличении общей жесткости воды с 20 до 260 мг/л по карбонату кальция средние летальные концентрации (ЛКср) различных соединений кадмия, меди, олова и свинца увеличиваются примерно в 100 раз. Увеличение рН с 6,6 до 8,0 также снижает токсичность многих веществ. Таким образом, в водоёмах с малой жёсткостью воды ядовитое действие металлов, как правило, будет больше, хотя и бывают исключения из этой закономерности. Поэтому снижение жёсткости водопроводной воды может повысить токсичность содержащихся в ней металлов.
Концентрации загрязняющих сточные воды примесей при поступлении их в водоём постепенно уменьшаются за счёт разбавления, осаждения на дне и химического взаимодействия примесей с веществами, присутствующими в воде водоёма, а также вследствие разложения многих примесей (главным образом органических) с помощью аэробных микроорганизмов, всегда имеющихся в воде водоёма. Способность водоёмов к ликвидации загрязняющих примесей и восстановлению природных качеств воды водоёма называется самоочищающей способностью водоёма. Процессы биологического самоочищения связаны с потреблением кислорода, растворенного в воде водоёма. Для предотвращения нарушения кислородного режима водоёма количество органических веществ и соединений тяжёлых металлов, попадающих со сточными водами в водоём, не должно превышать определенной величины, соответствующей количеству кислорода, поступающего из атмосферы. В противном случае содержание кислорода в воде водоёма начнет снижаться, что приведет к гибели флоры и фауны.
В настоящее время тяжёлые металлы занимают лидирующее место среди наиболее опасных факторов в общем загрязнении окружающей среды. Серьёзную опасность представляет сброс в водоёмы, особенно малопроточные (озёра, водохранилища), сточных вод, загрязненных биогенными элементами (соединениями фосфора и азота). В воде, содержащей органические вещества и биогенные элементы, происходит интенсивное размножение микроскопических сине-зелёных водорослей. Временами поверхность воды покрывается сплошным слоем водорослей ядовито-зелёного цвета, происходит цветение водоёмов. Некоторые сине-зелёные водоросли выделяют в воду токсичные вещества. Отмирая, сине-зелёные водоросли полностью обескислороживают воду водоёма и загрязняют её продуктами разложения.
Основные характеристики загрязняющих веществ гальванического производства заданного состава приведены в табл. 1
Таблица 1
Характеристика загрязняющих веществ
№ | Вещество | ПДК (мг/л) | Класс опасности | Источники поступления | Воздействие на организм |
1 | Медь Cu2+ | 0,5 | 3 | Гальванический цех, меднение | Мутагенное и токсичное действие. Оказывает раздражающее действие на слизистые оболочки верхних дыхательных путей. |
2 | Цинк Zn2+ | 2 | 3 | Гальванический цех, цинкование | Вредно действует на сельскохозяйственные культуры. Малотоксичен для людей и теплокровных животных и во много раз токсичнее для рыб. Токсическое действие: Язва желудка, анемия, лихорадка, тошнота, рвота, дыхательная недостаточность. |
3 | Кадмий Cd2+ | 0,001 | 2 | Гальванический цех, кадмирование, коррозия труб с гальваническим покрытием | Болезнь «итай-итай», увеличение кардио-васулярной заболеваемости (КВЗ), почечной, онкологической заболеваемости, нарушение ОМЦ, течение беременности и родов, мертворождаемость, повреждение костной ткани. |
4 | Никель Ni2+ | 0,5 | 3 | Гальванический цех, никилирование | Повышение возбудимости центральной и вегетативной нервной системы, отеки легких и мозга, тахикардия, анемии, рак легких. |
3. Характеристика сточных вод гальванического производства
Объем, количественный и качественный состав стоков зависит от применяемой схемы и расхода воды на промывку, следовательно рационализация водопотребления через выбор применяемого оборудования и схем промывки определяет объем, количественный и качественный состав промывных и сточных вод, а, соответственно, и состав очистного оборудования, эффективность его работы.
Гальванические производства имеют два вида сточных вод: концентрированные отработанные растворы гальванических ванн и ванн химической обработки; промывные воды ванн горячей и холодной промывки. Разнообразный ассортимент применяемых гальванических покрытий обуславливает многообразие загрязнений, находящихся в сточных водах.
Исходя из фазового состояния вещества в растворе, все загрязнения можно подразделить на четыре группы: 1) взвеси в виде тонкодисперсных суспензий и эмульсий; 2) коллоиды и высокомолекулярные соединения; 3) органические вещества, растворенные в воде; 4) соли, кислоты, основания, растворенные в воде.
По режиму сброса стоки подразделяются на постоянно поступающие воды от проточных ванн после промывки в них деталей (промывные воды) и периодически сбрасываемые из непроточных ванн (отработанные концентрированные электролиты и растворы).
По составу загрязнений сточные воды делятся на четыре группы: кислотно-щелочные, циансодержащие, хромосодержащие, фторсодержащие. Их характеристики приведены в табл. 2 .
Таблица 2
Классификация сточных вод гальванических цехов по химическому составу загрязнений
Группа сточных вод | Основные технологические процессы образования сточных вод | Состав загрязнений | pH среды |
Кислотные | Предварительное травление, кислое меднение, никелирование, цинкование | Н2SO4, HCl, HNO3, H3PO4 и др. | < 6,5 |
Щелочные | Обезжиривание | NaOH, KOH, Ca(OH)2 и др. | >8,5 |
Содержащие соли тяжелых металлов | Поверхностная металлообработка и нанесение гальванопокрытий | Fe 2+, Fe3+ , Zn2+, Al3+, Cu2+ и др. | <6,5 |
Циансодержащие | Цианистое меднение, цинкование, кадмирование, серебрение | KCN, NaCN, CuCN, Fe(CN)2, [Cu(CN)2] -, [Cu(CN)4]3, [Zn(CN)4] 2- и др. | 2,8-11,5 |
Хромосодержащие | Хромирование, пассивация, травление деталей из стали и др. | Cr3+, Cr6+, Zn 2+, Cu2+, Fe2+, Fe3+ и др | 2,3-8,8 |
По концентрации загрязнений сточные воды можно разделить на 3 категории:
1. Воды после промывки изделий в проточных ваннах. При обычной сменяемости воды в ванне промывки 0,5-2 объема в час концентрация загрязнений в сточной воде составляет 0,5-3% концентраций раствора технологической ванны.
2. Воды после промывки изделий в непроточных ваннах, каскадной промывки, растворы после регенерации ионообменных фильтров (регенераты) с концентрацией загрязнений от 1 до 20 мг/л. 3. Отработанные технологические растворы и электролиты с концентрацией растворенных веществ более 100 г/л. Данные сточные воды являются одним из наиболее опасных источников загрязнения окружающей среды, главным образом поверхностных и подземных водоёмов.
4. Очистка сточных вод гальванического производства
Сточные воды гальванических производств перед сбросом в водоём подвергают очистке от загрязняющих веществ, основа которой – механические, химические, биологические и комбинированные методы очистки (рис1).
Для каждого типа загрязнений существуют свои методы очистки сточных вод. Наиболее распространенными и часто применяющимися являются следующие методы: - реагентный; - электрохимический; - отстаивание; - механическое обезвоживание осадков (фильтр-пресс или установка вакуумного обезвоживания); - механическая фильтрация; - сорбционная очистка в адсорберах с загрузкой из активированного угля.
Рис.1 Методы очистки сточных вод
Реагентный метод. Наиболее распространенным и самым простым способом очистки сточных вод является реагентный метод. Процессы коагуляции и флокуляции облегчают удаление взвешенных веществ и коллоидов путем их концентрирования в форме хлопьев (флокул) с последующим отделением в системах отстаивания, флотации и/или фильтрации. Коагуляция представляет собой процесс дестабилизации коллоидных частиц путем добавления коагулянта, привносящего в коллоидную среду многовалентные катионы, которые могут быть как свободными, так и связанными с органической макромолекулой (катионные полиэлектролиты). Флокуляция состоит в агломерировании частиц с образованием микрофлокул, объединяющихся затем в более крупные флокулы. Этот процесс можно оптимизировать добавлением еще одного реагента – флокулянта. При обработке воды с применением химического осаждения (помимо процесса коагуляции-флокуляции) главным образом добиваются перевода в нерастворимое состояние одного или нескольких минеральных соединений. Среди них: ионы, обусловливающие жесткость воды (Са2+, Mg2+), тяжелые металлы, некоторые анионы (сульфаты, фториды, фосфаты и т. д.). В каждом конкретном случае необходимо вводить в воду ионы (в форме растворимого реагента), образующие с подлежащими удалению примесями осадок нерастворимого соединения. При конкретных значениях температуры и рН остаточная растворимость определяется произведением растворимости осаждающегося вещества. Это позволяет при необходимости регулировать остаточное содержание удаляемых ионов путем проведения реакции в оптимальном диапазоне значений рН и смещения равновесия в результате передозирования (нарушения стехиометрического количества реагента). Например, наиболее распространенный способ выделения тяжелых металлов из воды заключается в простой нейтрализации кислых стоков щелочными реагентами и осаждении металлов в форме соответствующих гидроксидов. Поскольку значения рН, отвечающие максимальному осаждению различных металлов, не совпадают, следует искать зону оптимальных значений рН.
Основные недостатки реагентных методов очистки сточных вод: большое количество токсичных отходов – шламов с высоким содержанием влаги; невозможность в большинстве случаев очистки сточных вод до ПДК; большой расход реагентов, приводящий к дополнительному засолению сточных вод. Электрохимические методы (электрокоагуляция, гальванокоагуляция, электрохимическая деструкция и пр.). Электрохимическая очистка промышленных стоков основана на применении следующих процессов: - восстановление примесей тяжелых металлов на катоде или их осаждение вследствие взаимодействия с продуктами катодной реакции; - окисление примесей непосредственно на аноде и в объеме раствора продуктами анодной реакции; - адсорбция примесей на гидроксидах алюминия или железа, образующихся при растворении электродов (электрокоагуляция); - флотация примесей газами, выделяющимися на электродах; - электродиффузия примесей через мембраны. Применение электрохимических процессов целесообразно для окисления цианидов, очистки растворов хромовой кислоты, повышения концентрации. Наиболее широко используется метод электрокоагуляции для извлечения металлов из высококонцентрированных растворов и очистки сточных вод от примесей тяжелых металлов, в первую очередь от примесей шестивалентного хрома.
Метод электрокоагуляции, являющийся вторым после реагентного по степени распространенности, не требует дефицитных реагентов, легко управляется, не требует больших площадей для размещения оборудования. Однако имеет другие недостатки: 1) содержащиеся в сточных водах ионы нитратов, карбонатов, фосфатов при проведении процесса вызывают пассивацию поверхности электродов, что требует применения специальных технологических решений для активации анодов; 2) метод наиболее пригоден для производств со стабильным стоком, поэтому его применение невозможно без использования усреднителей. Отстаивание. Использование на стадии предочистки горизонтальных или вертикальных отстойников не всегда удовлетворяет требуемым критериям. Часто наблюдается проскок взвешенных частиц, в том числе и коллоидного железа, органики, что приводит к частому забиванию осветлительных фильтров. В современной практике водоподготовки и очистки сточных вод все более широкое применение находят тонкослойные отстойные сооружения, в которых процессы осаждения взвеси протекают в слоях небольшой высоты (5 - 15 см) при устойчивом, близком к ламинарному, режиме движения воды. Наличие тонкослойных элементов обеспечивает наиболее благоприятные условия для эффективного хлопьеобразования, осаждения и выделения из воды содержащихся в ней примесей. Замкнутое пространство ячеистой конструкции увеличивает вероятность сближения частиц скоагулированной взвеси и, соответственно, их прилипание друг к другу и к хлопьям, сформированным ранее и задержанным в тонкослойных элементах. Наиболее крупные хлопья осаждаются в слоях небольшой высоты, захватывая при этом более мелкие хлопья, и, накапливаясь, сползают по наклонной поверхности тонкослойных элементов, установленных под углом 60-70о к горизонту. Для встречного потока обрабатываемой воды они являются каталитической средой. По сравнению с традиционной флокуляцией в объеме, слой взвешенного осадка, образованный в замкнутом пространстве тонкослойных элементов, характеризуется значительно более высокими концентрациями взвешенного слоя и его устойчивостью по отношению к изменениям качества исходной воды и нагрузке на сооружения. Применение технологии тонкослойных модулей позволяет уменьшить содержание взвешенных частиц в среднем в 5-10 раз.
Механическая фильтрация и обезвоживание. Фильтрацией называют процесс разделения, при котором смесь жидкости и твердой фазы пропускают через пористую среду (фильтрующую загрузку или фильтрующий материал), задерживающую частицы твердого вещества и пропускающую жидкую фазу (фильтрат). Различают два основных типа фильтрации: фильтрация в глубину слоя (фильтрация на гранулированном слое) и фильтрация с образованием слоя осадка на фильтре (фильтрация на фильтрующей основе). Обезвоживание осадка производится с целью уменьшения его объема и изменения физического состояния: от жидкого до пастообразного и более сухого состояния. Обезвоживание осадка может происходить фильтрацией под давлением (ленточные или камерные фильтр-прессы) или центрифугированием. В ленточных фильтр-прессах и центрифугах процесс обезвоживания непрерывный, в камерных фильтр-прессах – периодический. Как правило, обработке подлежат сгущенные осадки. На предварительной стадии обезвоживания рекомендуется уплотнение осадка. Применение обезвоживающего оборудования требует использования химических реагентов – флокулянтов. Вакуумное обезвоживание проводится на нутч-фильтрах, движущей силой процесса является разрежение, создаваемое вакуумной станцией или вакуумным насосом. В основе технологии лежит фильтрование под вакуумом – метод обезвоживания в принципе известный, но нашедший новое конструктивное воплощение в установке с мешочным вакуум-фильтром. Это аппарат, в котором для отделения твёрдой фазы осадка использован тканевый фильтрующий элемент мешочного типа и вакуум в качестве движущей силы процесса. Типичной областью применения установки с мешочным вакуумфильтром является обработка небольших объёмов осадков – до 2 м3/сут – с концентрацией твёрдого вещества 0,5–2%.
Сорбционные методы. Сорбционные методы, как правило, применяют для доочистки сточных вод от тяжелых металлов, основное количество которых уже удалено на стадиях предварительной обработки. Для широкой реализации сорбционного метода очистки стоков необходимы промышленно доступные, дешевые и легко регенерируемые или утилизируемые сорбенты. В настоящее время исследован широкий спектр сорбционных материалов, создаются новые типы селективных сорбентов, осуществляются технологический отбор и испытания сорбентов новых марок. Особое внимание уделяют поиску относительно дешевых сорбентов на основе природных материалов и отходов производства. Наиболее универсальным из адсорбентов является активированный уголь. Эффективность сорбционного процесса на активированном угле определяется: - сорбционной емкостью угля; - прочностью связывания примесей на материале (силой взаимодействия молекулы с пористой средой угля); - скоростью поглощения примесей из раствора (скоростью сорбции). Сорбционная емкость активированного угля по отношению к ионам тяжелых металлов значительно повышается в том случае, если уголь гранулируется, а затем на его поверхность наносится активный компонент, состоящий из тиолтриазинового производного. В значительной степени качество активированных углеродных материалов зависит от исходного сырья. Наилучшими для использования в фильтрах для доочистки воды от органических примесей являются активированные угли, полученные из скорлупы кокосового ореха. Эффективность работы угольного адсорбера зависит от степени дробления угля. В целом, чем меньше размер частичек угля, тем большей удельной поверхности контакта сорбента с очищаемой водой удается достичь. Это, в свою очередь, обеспечивает увеличение скорости очистки воды при прочих равных условиях.
Высокие показатели имеет гранулированный активированный уголь марки Silcarbon K 0.3-0.8, рассматриваемый для доочистки сточных вод от ионов тяжелых металлов. Средняя статическая сорбционная емкость по меди составляет 19,8 мг/г, по цинку – 17,1 мг/г. Усовершенствование стадии сорбционной очистки основывается на применении эффективных сорбционных материалов с развитой удельной поверхностью (2000 м2/г), которая в 2 раза превышает данный показатель у активированных углей (800-1000 м2/г), и высокой сорбционной емкостью по извлекаемым компонентам. Применение подобных сорбентов особенно эффективно для доочистки прошедшей предварительную обработку воды. Высокое качество фильтрата, поступающего на сорбционную доочистку, позволяет использовать современные углеродные наноматериалы, сорбционная емкость которых в десятки раз больше сорбционной емкости традиционно используемых марок активированных углей. Это в свою очередь позволяет значительно увеличить фильтроцикл адсорбера с заменой загрузки не чаще 1 раза/год. Среди сорбционных методов наибольшее распространение получила сорбция на ионообменных смолах. Метод ионного обмена заключается в фильтровании обрабатываемых сточных вод через слой ионообменной смолы. Ионообменные свойства смол обусловлены наличием в них функциональных ионогенных групп кислотного или основного характера, при этом ионы водорода и гидроксил-ионы в функциональных группах подвижны и способны к обмену с катионами и анионами, содержащимися в воде. В настоящее время ионообменный способ обессоливания сточных вод является одним из доминирующих при создании замкнутых систем водоснабжения, что обусловлено следующими причинами: - способ позволяет возвратить в производство до 70-80 % очищаемой воды; - способ обеспечивает глубокую очистку сточных вод до остаточного содержания минеральных солей в очищаемой воде 25-40 мг/л; - сильно и слабокислотные катиониты, сильно и слабоосновные аниониты, аниониты смешанной основности в промышленном и опытнопромышленном масштабе выпускаются в стране; - отечественными предприятиями изготавливается типовое оборудование ионообменных установок: ионообменные металлические фильтры различных диаметров, механические и угольные фильтры и т. д. К основным недостаткам ионообменной очистки относятся следующие: - так как ионообменная очистка чувствительна к изменению солесодержания исходной воды, требуется длительное усреднение сточных вод для сглаживания колебаний в их составе; - затраты большого количества химикатов для регенерации ионитов; - использование больших объемов обессоленной воды на взрыхление и отмывку ионообменных фильтров, что создает значительные циркуляционные нагрузки; - образуются дополнительные объемы загрязненных сточных вод (промывные воды), требующие очистки; - требует больших производственных площадей для размещения технологического оборудования; - предусматривает использование большого числа разнотипных технологических процессов, что значительно усложняет обслуживание очистных сооружений и организацию их контроля. Тем не менее, представленные выше методы очистки сточных вод гальванического производства в отдельности не позволяют достичь выполнения современных требований: очистка до норм ПДК сточных вод (особенно по тяжелым металлам); возврат воды на оборотное водоснабжение гальванического производства; низкая стоимость очистки.
В последние годы основным путем решения данной проблемы является внедрение новых технологий очистки сточных вод, одной из которых является мембранная технология. При значительных объемах промышленных сточных вод на очистных сооружениях целесообразно применять мембранные методы очистки воды (ультрафильтрация, нанофильтрация, обратный осмос), а общую систему очистки сточных вод создавать, комбинируя технологии: предварительную реагентную обработку, электрохимическую обработку, фильтрацию, сорбцию, мембранное концентрирование.
Заключение
Современное общество предъявляет все больше требований к качеству гальванических покрытий. Технологические процессы, применяемые в гальваническом производстве, весьма разнообразны и напрямую определяют качество наносимых покрытий.
Однако, выбор оборудования обуславливается не только технологией и характером обрабатываемых деталей, но и производственной программой.
Предотвращение загрязнения водоемов производственными сточными водами тесно связаны с разработкой мероприятий по сокращению потребления свежей воды на технологические нужды производства и уменьшению количества сбрасываемых стоков. Один из наиболее рациональных путей для достижения этих целей - создание локальных систем очистки с извлечением ценных компонентов и использованием очищенных сточных вод в оборотном цикле.
Список используемой литературы
Экологически безопасное гальваническое производство/ ; под ред. проф. . - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Глобус, 2002 Очистка сточных вод в процессах обработки металлов/ , . - М.: Металлургия, 1980. Технология очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов/ . - М.: Строиздат, 1999.