Реферат: Очистка сточных вод гальванического производства

СОДЕРЖАНИЕ:

TOC o«1-3» 1. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПРИРОДНЫХ ВОД.… PAGEREF _Toc24899068 h 1

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА ВЦЕХЕ… PAGEREF _Toc24899069 h 4

3. ИСТОЧНИКИ И ВИДЫ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ ОКРУЖАЮЩЕЙСРЕДЫ, ХАРАКТЕРНЫЕ ДЛЯ ДАННОГО ПРОИЗВОДСТВА… PAGEREF _Toc24899070 h 6

4. ХАРАКТЕРИСТИКА ВОЗМОЖНЫХ ВАРИАНТОВ СИСТЕМВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ ВПРОИЗВОДСТВЕ… PAGEREF _Toc24899071 h 8

5. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ВЫБОР МЕТОДОВОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД И СИСТЕМЫ ВОДООБЕСПЕЧЕНИЯ.ОПИСАНИЕ ВЫБРАННОГО КОМПЛЕКСА МЕРОПРИЯТИЙ… PAGEREF _Toc24899072 h 11

5.1 . Химические методы очистки сточных вод… PAGEREF _Toc24899073 h 11

5.2 . Ионообменный метод… PAGEREF _Toc24899074 h 13

5.3 . Другие методы очистки… PAGEREF _Toc24899075 h 15

СПИСОКЛИТЕРАТУРЫ… PAGEREF _Toc24899076 h 16

1.

Средизагрязнения различных видов окружающей среды, химическое загрязнение природных вод имеет особоезначение. Всякий водоем или водный источник связан с окружающей его внешней средой. На него оказывают влияниеусловия формирования поверхностного или подземного водного стока, разнообразные природные явления, индустрия, промышленное и коммунальное строительство, транспорт, хозяйственнаяи бытовая деятельность человека. Последствием этих влияний является привнесение в водную среду новых, несвойственных ей веществ — загрязнителей, ухудшающих качествоводы.

Загрязнения, поступающие в водную среду, классифицируют по-разному, в зависимости от подходов, критериев и задач.Так, обычно выделяют химическое, физическое и биологические загрязнения.

Химическоезагрязнение представляет собой изменение естественных химических свойствводы за счет увеличения содержания в ней вредных примесей как неорганической (минеральные соли, кислоты, щелочи, глинистые частицы), так и органической природы (нефть инефтепродукты, органические остатки, поверхностно-активные вещества,пестициды).

Основныминеорганическими (минеральными) загрязнителями пресных и морских вод являютсяразнообразные химические соединения, токсичные для обитателей водной среды. Это соединения мышьяка, свинца,кадмия, ртути, хрома, меди, фтора, а также цианидные соединения.Большинство из них попадает в воду врезультате человеческой деятельности. Тяжелые металлы поглощаютсяфитопланктоном, а затем передаются по пищевой цепи болеевысокоорганизованным организмам. Токсический эффект некоторых наиболее распространенныхзагрязнителей гидросферы представлен на рисунке 1:

Рисунок 1. Степень токсичности некоторых веществ

Степень токсичности:

0 — отсутствует;

1 — очень слабая;

2 — слабая;

3 — сильная;

4 — очень сильная.

Кромеперечисленных в таблице веществ, копасным заразителям водной среды можно отнести неорганические кислоты и основания, обуславливающие широкий диапазонрН промышленных стоков (1,0 — 11,0) и способных изменять рН водной средыдо значений 5,0 или выше 8,0, тогда какрыба в пресной и морской воде может существовать только в интервале рН 5,0 — 8,5.

Ежегоднов сточных водах гальванических цехов теряется более 0,46 тысяч тонн меди, 3,3тысяч тонн цинка, десятки тысяч тонн кислот и щелочей. Помимо указанных потерьсоединения меди и цинка, выносимые сточными водами из очистных сооруженийгальванического производства, оказывают весьма вредное влияние на экосистему.

Отходы,содержащие ртуть, свинец, медь локализованы в отдельных районах уберегов, однако некоторая их часть выносится далеко за пределы территориальных вод.

Установлено,что соединения меди и цинка даже при малых концентрациях (0,001 г/л) тормозятразвитие, а при больших (более 0,004 г/л) вызывают токсическое воздействие наводную фауну

2.

Заоснову для расчета и внедрения различных природоохранных мероприятий взят гальванический цех, в котором наносят гальванические покрытияна металлы с применением цианистыхэлектролитов. В этом цехе прежде всегонаносят следующие гальванические покрытия: медные и никелевые.

Никелевыепокрытия широко применяются для защиты изделий из черных металловот коррозии в различных климатических зонах и в атмосфере, загрязненной промышленными газами, для защиты от непосредственного влиянияпресной воды и от коррозионного воздействия керосина, бензина и других нефтяныхпродуктов и масел.

Медныепокрытия чаще всего применяют дляэкономии никеля как подслой при никелировании и хромировании. Вследствиепромежуточного покрытия стали и чугуна медью достигается лучшее сцепление междуосновным металлом и металлом покрытия и уменьшается вредное влияние водорода. Медные покрытия широко применяютсятакже для местной защиты при цементации и в гальванопластике. Медные покрытия хорошо полируются, что имеет значение при декоративно-защитныхпокрытиях. Хорошо оснащенные гальванические цехи имеются почти на всех машиностроительных иметаллообрабатывающих заводах России.

Каждыйтехнологический процесс гальваническогонанесения металлических покрытий состоит из ряда отдельных операций, которыеможно разделить на 3 группы:

1.Подготовительные работы. Их цель - подготовка металла (егоповерхности) для нанесения покрытия гальваническим путем. На этой стадиитехнологического процесса проводится шлифование, обезжиривание и травление.

2.Основной процесс, цель которогозаключается в образовании соответствующего металлического покрытия с помощью гальванического метода.

3.Отделочные операции. Они применяются дляоблагораживания и защиты гальваническихпокрытий. Наиболее часто для этих целей применяют пассивирование, окраску,лакирование и полирование.

Вобычных условиях для меднения применяется электролит такого состава (в Г/л):

Хлорид меди 30-40

Соляная кислота 400-550

Уксусная кислота 5-10

Приработе с повышенной плотностью тока применяется электролит такого состава (в Г/л):

Фторборат меди 400

Борфтористоводородная кислота 30

Борная кислота 15-20

Дляникелирования же в стационарных и колокольных ваннах широко применяютэлектролит следующего состава (в Г/л):

Сульфат никеля 240-340

Хлорид никеля 80-85

Борная кислота 30-40

Составэлектролита для блестящего никелирования (в Г/л):

Сульфат никеля 250-300

Хлорид натрия 10-15

Борная кислота 30-40

Формальдегид 0,01-0,05

Хлорамин Б 20-2,5

Моющее средство «Прогресс» 2-5

3.ИСТОЧНИКИ И ВИДЫЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, ХАРАКТЕРНЫЕ ДЛЯ ДАННОГО ПРОИЗВОДСТВА

Длянужд технологии очистки сточных вод гальвано технологические операции чащевсего классифицируют, исходя из реакций и химического составаэлектролитов, служащих источникомобразования сточных вод. Гальванические операции делятся на 4 группы всоответствии с 4 видами сточных вод:

1.Операции,при которых образуются растворы или промывные воды, содержащие цианистыесоединения: к ним относятся основныепроцессы электрохимического выделения металла из их цианистых, а также операции промывки после этих растворов.

2.Операции,при которых растворы или промывные воды содержатхромистые соединения: к ним относятся процессы хромирования, хромистой пассивации и операции промывки после этих растворов.

3.Операции,при которых растворы и промывные воды несодержат упомянутых соединений: к нимотносятся некоторые вспомогательные работы (обезжиривание, травление), основные процессы и отделочные работы.

4.Операции,при которых образуются растворы или промывные воды, содержащие ионы тяжелыхметаллов (в частности, ионы никеля и меди): к ним относятся основные процессы электрохимического выделения металла,а также операции промывки после этих растворов.

Исходяиз приведенной классификации наши сточные воды, анализируя их состав, можно отнести к сточным водам,содержащим ИТМ. Чтобы определить источники загрязнения сточных вод разделим всесточные воды на концентрированные и разбавленные. Под концентрированными сточнымиводами будем понимать отработанные технологические растворы ванн или промывные воды отдельной технологической операции с высокой концентрацией загрязнителей. Эти воды образуются периодически, при смене отработанных технологических растворов на свежие. Под разбавленнымисточными водами будем понимать воды, которые образуются при межоперационнойпромывке, проводимой с целью сохранения химического состава и чистотыэлектролитических растворов, применяемыхв отдельных операциях.

4.ХАРАКТЕРИСТИКА ВОЗМОЖНЫХ ВАРИАНТОВ СИСТЕМ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ ИВОДООТВЕДЕНИЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ

Можно выделить 2 основных системы водообеспеченияпромышленных предприятий: прямоточная и последовательная система. При прямоточнойсистеме (рис. 2) вся забираемая из водоема вода Qист после участия в технологическом процессе (в виде отработавшей – Qсбр) возвращается в водоем, за исключением того количества воды, которое безвозвратно расходуется в производстве (Qпот).

Q

пот

Q

сбр

Q

ист <img src="/cache/referats/13497/image003.gif" " v:shapes="_x0000_s1213"> <img src="/cache/referats/13497/image004.gif" v:shapes="_x0000_s1210">

ПП — промышленное предприятие

<img src="/cache/referats/13497/image006.gif" v:shapes="_x0000_s1216"> — вода чистая ненагретая

<img src="/cache/referats/13497/image007.gif" v:shapes="_x0000_s1219"> — cточная вода нагретая

<img src="/cache/referats/13497/image008.gif" v:shapes="_x0000_s1222"> — то же, ненагретая изагрязненная

<img src="/cache/referats/13497/image009.gif" v:shapes="_x0000_s1225"> — то же, очищенная

Рис. 2. Прямоточная системаводообеспчения

Количествоотводимых в водоем сточных вод составляет:

Qсбр= Qист - Qпот.

Следуетотметить, что сточные воды в зависимостиот вида загрязнений и других условий перед сбросом в водоем могут проходить через очистные сооружения. В этом случае количество сбрасываемых в водоем сточных вод уменьшается, посколькучасть воды отводится со шламом (Qшл). По схеме водообеспечения с последовательным использованием воды (рис. 3), которое может быть двух- трехкратным, количество сбрасываемых сточных вод уменьшается в соответствии с потерями на всех производствах и на очистных сооружениях:

Qсбр= Qист - ( Qпот1 + Qпот2 + Qпот3 ) .

<img src="/cache/referats/13497/image010.gif" v:shapes="_x0000_s1295 _x0000_s1027 _x0000_s1028 _x0000_s1029 _x0000_s1030 _x0000_s1031 _x0000_s1032 _x0000_s1033 _x0000_s1034 _x0000_s1035 _x0000_s1036 _x0000_s1037 _x0000_s1038 _x0000_s1039 _x0000_s1040 _x0000_s1041 _x0000_s1042 _x0000_s1043 _x0000_s1044 _x0000_s1045 _x0000_s1046 _x0000_s1047 _x0000_s1048 _x0000_s1049 _x0000_s1050 _x0000_s1051 _x0000_s1294 _x0000_s1052 _x0000_s1053 _x0000_s1054"> Q

пот1 Qпот2

ПП — 1 ПП — 2

ОС Qшл

Q

ист

Q

сбр

Рис. 3. Последовательная системаводообеспечения

Повторноеиспользование сточных вод после соответствующей их очистки получило в настоящеевремя широкое распространение. В ряде отраслей промышленности 90-95% сточныхвод используется в системах оборотного водоснабжения и лишь 5-10 % — сбрасываются в водоем.

Рис. 4. Рис. 5. Рис. 6.

Q

пот Qпот Qпот

<img src="/cache/referats/13497/image011.gif" v:shapes="_x0000_s1278"><img src="/cache/referats/13497/image012.gif" v:shapes="_x0000_s1276"><img src="/cache/referats/13497/image013.gif" v:shapes="_x0000_s1274"><img src="/cache/referats/13497/image014.gif" v:shapes="_x0000_s1272"><img src="/cache/referats/13497/image015.gif" v:shapes="_x0000_s1252"><img src="/cache/referats/13497/image016.gif" v:shapes="_x0000_s1055"><img src="/cache/referats/13497/image016.gif" v:shapes="_x0000_s1056"><img src="/cache/referats/13497/image017.gif" v:shapes="_x0000_s1057"><img src="/cache/referats/13497/image018.gif" v:shapes="_x0000_s1058"><img src="/cache/referats/13497/image019.gif" v:shapes="_x0000_s1059"><img src="/cache/referats/13497/image018.gif" v:shapes="_x0000_s1060"><img src="/cache/referats/13497/image020.gif" v:shapes="_x0000_s1061"><img src="/cache/referats/13497/image021.gif" v:shapes="_x0000_s1062"><img src="/cache/referats/13497/image022.gif" v:shapes="_x0000_s1063"><img src="/cache/referats/13497/image023.gif" v:shapes="_x0000_s1064"><img src="/cache/referats/13497/image024.gif" v:shapes="_x0000_s1065"><img src="/cache/referats/13497/image025.gif" v:shapes="_x0000_s1066"><img src="/cache/referats/13497/image026.gif" v:shapes="_x0000_s1067"><img src="/cache/referats/13497/image027.gif" v:shapes="_x0000_s1068"><img src="/cache/referats/13497/image028.gif" v:shapes="_x0000_s1069"><img src="/cache/referats/13497/image029.gif" v:shapes="_x0000_s1070"><img src="/cache/referats/13497/image030.gif" v:shapes="_x0000_s1071"><img src="/cache/referats/13497/image031.gif" v:shapes="_x0000_s1072"><img src="/cache/referats/13497/image032.gif" v:shapes="_x0000_s1073 _x0000_s1074 _x0000_s1075 _x0000_s1076 _x0000_s1077"><img src="/cache/referats/13497/image033.gif" v:shapes="_x0000_s1078"><img src="/cache/referats/13497/image034.gif" v:shapes="_x0000_s1079"><img src="/cache/referats/13497/image035.gif" v:shapes="_x0000_s1080"><img src="/cache/referats/13497/image036.gif" v:shapes="_x0000_s1081"><img src="/cache/referats/13497/image037.gif" v:shapes="_x0000_s1082"><img src="/cache/referats/13497/image038.gif" v:shapes="_x0000_s1083"><img src="/cache/referats/13497/image039.gif" v:shapes="_x0000_s1084"><img src="/cache/referats/13497/image040.gif" v:shapes="_x0000_s1085"><img src="/cache/referats/13497/image041.gif" v:shapes="_x0000_s1086"><img src="/cache/referats/13497/image042.gif" v:shapes="_x0000_s1087"><img src="/cache/referats/13497/image043.gif" v:shapes="_x0000_s1088"><img src="/cache/referats/13497/image044.gif" v:shapes="_x0000_s1089"><img src="/cache/referats/13497/image045.gif" v:shapes="_x0000_s1090"><img src="/cache/referats/13497/image046.gif" v:shapes="_x0000_s1091"><img src="/cache/referats/13497/image047.gif" v:shapes="_x0000_s1094"><img src="/cache/referats/13497/image048.gif" v:shapes="_x0000_s1114"><img src="/cache/referats/13497/image049.gif" v:shapes="_x0000_s1127"><img src="/cache/referats/13497/image050.gif" v:shapes="_x0000_s1138"><img src="/cache/referats/13497/image051.gif" v:shapes="_x0000_s1145"><img src="/cache/referats/13497/image052.gif" v:shapes="_x0000_s1150"><img src="/cache/referats/13497/image053.gif" v:shapes="_x0000_s1154"><img src="/cache/referats/13497/image054.gif" v:shapes="_x0000_s1157"><img src="/cache/referats/13497/image055.gif" v:shapes="_x0000_s1160"><img src="/cache/referats/13497/image056.gif" v:shapes="_x0000_s1163"><img src="/cache/referats/13497/image057.gif" v:shapes="_x0000_s1165"><img src="/cache/referats/13497/image058.gif" v:shapes="_x0000_s1167"><img src="/cache/referats/13497/image059.gif" v:shapes="_x0000_s1169"><img src="/cache/referats/13497/image060.gif" v:shapes="_x0000_s1171"><img src="/cache/referats/13497/image061.gif" v:shapes="_x0000_s1173"><img src="/cache/referats/13497/image062.gif" v:shapes="_x0000_s1175"><img src="/cache/referats/13497/image052.gif" v:shapes="_x0000_s1177"><img src="/cache/referats/13497/image053.gif" v:shapes="_x0000_s1179"><img src="/cache/referats/13497/image054.gif" v:shapes="_x0000_s1181"><img src="/cache/referats/13497/image055.gif" v:shapes="_x0000_s1183"><img src="/cache/referats/13497/image056.gif" v:shapes="_x0000_s1185"><img src="/cache/referats/13497/image063.gif" v:shapes="_x0000_s1187"><img src="/cache/referats/13497/image064.gif" v:shapes="_x0000_s1208"><img src="/cache/referats/13497/image056.gif" v:shapes="_x0000_s1211"><img src="/cache/referats/13497/image065.gif" v:shapes="_x0000_s1214"><img src="/cache/referats/13497/image046.gif" v:shapes="_x0000_s1217"><img src="/cache/referats/13497/image047.gif" v:shapes="_x0000_s1220"><img src="/cache/referats/13497/image066.gif" v:shapes="_x0000_s1223"><img src="/cache/referats/13497/image067.gif" v:shapes="_x0000_s1226"><img src="/cache/referats/13497/image068.gif" v:shapes="_x0000_s1229"><img src="/cache/referats/13497/image047.gif" v:shapes="_x0000_s1232"><img src="/cache/referats/13497/image069.gif" v:shapes="_x0000_s1234">ПП ПП ПП

<img src="/cache/referats/13497/image072.gif" v:shapes="_x0000_s1268"><img src="/cache/referats/13497/image073.gif" v:shapes="_x0000_s1262"> ОС Q

шл

<img src="/cache/referats/13497/image074.gif" v:shapes="_x0000_s1286"><img src="/cache/referats/13497/image075.gif" v:shapes="_x0000_s1284"><img src="/cache/referats/13497/image076.gif" v:shapes="_x0000_s1250"> Q

об Qоб Qоб

<img src="/cache/referats/13497/image077.gif" v:shapes="_x0000_s1288"><img src="/cache/referats/13497/image078.gif" v:shapes="_x0000_s1266"><img src="/cache/referats/13497/image079.gif" v:shapes="_x0000_s1264"><img src="/cache/referats/13497/image080.gif" v:shapes="_x0000_s1260"><img src="/cache/referats/13497/image081.gif" v:shapes="_x0000_s1258"><img src="/cache/referats/13497/image082.gif" v:shapes="_x0000_s1256"><img src="/cache/referats/13497/image083.gif" v:shapes="_x0000_s1254"><img src="/cache/referats/13497/image084.gif" v:shapes="_x0000_s1248"><img src="/cache/referats/13497/image085.gif" v:shapes="_x0000_s1246"><img src="/cache/referats/13497/image082.gif" v:shapes="_x0000_s1244"><img src="/cache/referats/13497/image081.gif" v:shapes="_x0000_s1242"><img src="/cache/referats/13497/image086.gif" v:shapes="_x0000_s1240"> ОУ Q

ун ОС Qшл ОУ

Q

ист Qсбр Qист Qсбр Qист Qсбр

<img src="/cache/referats/13497/image088.gif" v:shapes="_x0000_s1236"> — сточная вода загрязненная

<img src="/cache/referats/13497/image089.gif" v:shapes="_x0000_s1238"> — оборотная вода

ОУ — охладительная установка

Q

об — оборотная вода

Q

ун — вода, теряемая при испарении и уносе изохладит. установки

Если в системе оборотного водоснабжения промышленногопредприятия вода является теплоносителеми процессе использования лишь нагревается, то перед повторным применением ее предварительноохлаждают в пруду, брызгальном бассейне, градирне (рис. 4). Если вода служит средой, поглощающей и транспортирующей механические ирастворенные примеси и в процессе производства загрязняется ими, то передповторным применением вода проходит очистку на очистных сооружениях (рис. 5);при комплексном использовании сточной воды перед повторным применением сточные воды подвергаются очистке и охлаждению (рис. 6).

Притаких системах оборотного водоснабжения для компенсации безвозвратных потерьводы в производстве, на охладительных установках (испарение с поверхности, уносветром, разбрызгивание), на очистных сооружениях, а также потерь воды, сбрасываемойв канализацию, осуществляется подпиткаиз водоемов и других источников водоснабжения. Количество подпиточной водыопределяется по формуле:

Qист = Qпот+ Qун + Qшл + Qсбр .

Подпитка систем оборотного водоснабжения можетосуществляться постоянно и периодически. Общее количество добавляемой воды составляет 5-10% общего количества воды, циркулирующей всистеме.

5. ВЫБРАННОГО КОМПЛЕКСА МЕРОПРИЯТИЙ5.1

Химические методы очистки сточных вод гальванических отделений основаны на применениихимических реакций, в результате которых загрязнения, содержащиеся в сточныхводах, превращаются в соединения,безопасные для потребителя, или легко выделяются в виде осадков. Очисткасточных вод гальванического производства от ИТМ происходит в 2 стадии:

1.

Образованиетруднорастворимых соединений.

2.

Выделениеэтих соединений в осадок.

Нейтрализация ионов тяжелых металлов осуществляетсяпри добавлении в сточные воды растворимых в воде щелочных реагентов. ИТМ принейтрализации превращаются в труднорастворимые гидроксиды, которые выпадают восадок.

Процесс идет в соответствии с реакцией:

Cu2++ 2OH- = Cu(OH)2; (a)

Ni2+ + 2OH-= Ni(OH)2. (б)

щелочь

шлам

<img src="/cache/referats/13497/image090.gif" v:shapes="_x0000_s1316 _x0000_s1314 _x0000_s1297 _x0000_s1298 _x0000_s1299 _x0000_s1300 _x0000_s1301 _x0000_s1303 _x0000_s1305 _x0000_s1306 _x0000_s1307 _x0000_s1308 _x0000_s1309 _x0000_s1310 _x0000_s1311 _x0000_s1312 _x0000_s1313 _x0000_s1315">Для лучшейи более полной и быстрой коагуляции гидроксидов используют флокулянт(полиакриламид).

Сточные воды

вода

1.

Нейтрализатор

2.

Флокулянт

3.

Отстойник

4.

Шламонакопитель

5.

Обезвоживание

Сточные воды подпадают в нейтрализатор 1, дляобразования нерастворимых гидроксидов. После нейтрализации стоки направляются вотстойник 3, куда подается флокулянт. Из отстойника шлам попадает вшламонакопитель 4, откуда подае

еще рефераты

Еще работы по охране природы, экологии, природопользованию

Реферат по охране природы, экологии, природопользованию

Могут ли восстанавливаемые виды энергии полностью заменить фоссильные топлива?

29 Августа 2013

Реферат по охране природы, экологии, природопользованию

Экология Туймазинского района Республики Башкортостан

29 Августа 2013

Реферат по охране природы, экологии, природопользованию

Проблемы экологии сельскохозяйственного производства

29 Августа 2013

Реферат по охране природы, экологии, природопользованию

Экологическая обстановка в России

29 Августа 2013