Жданов Е.Г., студент ИжГТУ им. М.Т. Калашникова, ТТ факультет
реклама
Жданов Е.Г., студент ИжГТУ им. М.Т. Калашникова, ТТ факультет, кафедра ВиВ Использование электрофлотации при очистке сточных вод гальванических производств машиностроительного предприятия Очистка сточных вод является одним из основных направлений промышленных предприятий, особенно небольших городов, где водоем является основным источником водоснабжения города и завода. Самым перспективным направлением развития очистки сточной воды от промышленных предприятий является углубленного внедрение оборотного водоснабжения. Была рассмотрена очистка промышленных стоков завода гальванических элементов. Наиболее перспективный и выгодный метод — электрофлотация. Рис.1 Технологическая схема очистки сточных вод с применением электрокоагуляции. Рис.2 Технологическая схема очистки сточных вод с применением электрофлотации. Электрофлотация – метод очистки сточных и промывных вод, технологических растворов гальванического производства и производства печатных плат от загрязнений в виде взвешенных веществ, фосфатов и гидроксидов металлов, суспензий, смолистых веществ, эмульгированных веществ, нефтепродуктов, индустриальных масел, жиров и поверхностноактивных веществ. Для интенсификации процесса электрофлотации и повышения эффективности очистки, существует предшествующая стадия нейтрализации кислых или щелочных компонентов, перевод ионов металлов в труднорастворимые соединения, т.е. образование твёрдой фазы, флокуляция и (или) коагуляция. Электрофлотация была выбрана ввиду больших недостатков действующих методов, а именно электрокоагуляции и гальванокоагуляции. Эти методы имеют ряд серьезных недостатков. электрокоагуляция плюсы минусы электрофлокуляция плюсы минусы снижение обще- компактность расход электроэнергии компактность го солесодержания очищаемых стоков (до 30%) отсутствие реагентного и кладского хозяйства высокая нагрев эффективность аноды из обрабатываемой извлечения дефицитного сточной воды дисперсных материала веществ малая чувствительность к изменениям параметров необходимость ограниченность низкие разбавления применения энергозатраты концентрированных вод процесса получение шлама с хорошими струк- трудность в отсутствие турно- обслуживании вторичного механическими электрокоагулято- загрязнения воды свойствами ров. простота эксплуатации огромное количество твердых отходов. шлам менее влажный отсутствие заменяемых материалов Табл.1 Плюсы и минусы методов очистки. Было сделано заключение, что соблюдение всех технологических режимов процесса для качественной и эффективной очистки гальванических сточных вод – задача достаточно сложная для действующих (как правило устаревших) электрохимических производств. Невозможность использование очищенной воды для создания систем оборотного водоснабжения предприятий, требующих воду категорий 2 и 3 по ГОСТ 9.314–90 для получения качественных гальванических покрытий. Перечисленные проблемы были успешно решены специалистами благодаря внедрению на очистных сооружениях промышленных предприятий электрофлотационных модулей.[2] Электрофлотатор оборудование для очистных сооружений сточных вод гальванических производств. Очищенная вода после электрофлотатора подается на мембранную установку гиперфильтрации для создания оборотного водоснабжения или сбрасывается в систему канализации. Электрофлотатор работает на основе процесса выделения микропузырьков электролитических газов и флотационного эффекта. Очистка сточных вод от тяжелых металлов: меди, хрома, цинка, никеля, железа, алюминия, кадмия, свинца, нефтепродуктов, спав и взвешенных веществ производится в непрерывном режиме. № Параметр Электрокоагуляция Электрофлотация п./п 1 Энергозатраты, кВт 1 – 1,5 0,1 – 0,5 ч/м3 2 Степень очистки, % 80 – 95 95 – 99,9 3 Вторичное Fe 1 мг/л Отсутствует загрязнения воды Al 0,5–1 мг/л Вторичное 30% (Cu, Ni, Zn, Cr) Отсутствует Периодический Непрерывный 4 загрязнение твердых отходов (ионы тяжелых металлов) 5 Режим эксплуатации Расход материалов и Fe и / или Al – анод Ti – анод (5–10 лет) 6 7 реагентов (5–10 дней) Производительность, до 5 от 1 до 50 м3/ч 8 Осадок Пульпа 99% Пенный гальванического влажности продукт 94–96% влажности шлама Табл. 2 Сравнение методов очистки. Преимущества использования электрофлотационных модулей очевидны: высокая эффективность извлечения дисперсных веществ (гидроксидов и фосфатов тяжелых металлов и кальция, нефтепродуктов, поверхностно-активных и взвешенных веществ); высокая производительность (1 м2 оборудования – 4 м3/ч очищаемой воды); отсутствие вторичного загрязнения воды благодаря примению нерастворимых электродов ОРТА; низкие затраты электроэнергии от 0,5 до 1 кВт·ч/м3; отсутствие заменяемых материалов (электродов, фильтров, сорбентов и пр.); простота эксплуатации, автоматический режим работы не требуют ежегодного ремонта и остановок; шлам менее влажный (94–96%), в 3–5 раз легче обезвоживается и может быть использован при пигментов для красителей. изготовлении строительных материалов и / или Список литературы 1. Классен В.И., Мокроусов В.А. Введение в теорию флотации. М.: Металлургиздат, 1959. 580 с. 2. Глембоцкий В.А., Классен В.И. Флотация. М.: Недра, 1973. 384 с. 3. Когановский А.М. Очистка и использование сточных вод в про- мышленном водоснабжении. М.: Химия, 1983. 4. Волоцков Ф.П. Очистка и использование сточных вод гальваниче- ских производств. М.: Химия, 1983.
