Централизованная система очистки
Централизованная система очистки
промывных вод гальванических производств
с утилизацией металлов
П.В. Стендер, Т.Е. Митченко
МНПП “Экософт”, НТУУ “КПИ”, г. Киев
Гальванические процессы сопряжены с образованием значительного количества сточных вод, загрязненных ионами цветных и тяжелых металлов. Применяемые в настоящее время методы очистки заключаются в реагентной обработке объединенного стока различных процессов, содержащего 5-6 металлических компонентов. Очищенная этими методами вода характеризуется высоким солесодержанием и не может быть повторно использована для промывки деталей. Одновременно образуются поликомпонентные токсичные шламы, содержащие цветные металлы в виде малорастворимых соединений, обезвреживание и утилизация которых затруднены.
Одним из путей решения проблемы является организация централизованной системы, которая предусматривает:
– очистку промывных вод отдельных гальванических процессов, содержащих, как правило, не более 1-2 видов ионов металлов ионообменным методом с использованием компактных сменных адсорберов;
– регенерацию отработанных адсорберов на специальном предприятии;
– утилизацию металлов из регенерационных растворов.
Сменные адсорберы устанавливаются непосредственно на ваннах промывки деталей и представляют собой цилиндрическую колонку (диаметр 100 мм, высота 1000 мм) специальной конструкции, обеспечивающей высокую пропускную способность и простоту эксплуатации. Адсорберы заполнены запатентованной смесью ионообменных смол, применение которой позволяет снизить концентрацию ионов цветных металлов в промывных водах с 10-200 мг/л до санитарных требований (Cu
Используемая смесь ионитов обладает буферными свойствами, что позволяет одинаково эффективно очищать сточные воды с различной кислотностью. Емкость смеси мало зависит от солевого состава, исходной концентрации и формы присутствия металлов в очищаемом растворе и составляет 1-1,2 г-экв/л. Высокие кинетические, характеристики и осмотическая стабильность ионитов обеспечивают возможность реализации процесса очистки при скорости до 30 м3/м2 час. Отработанные адсорберы демонтируются, заменяются регенерированными, и направляются на специализированное предприятие, где смола выгружается из адсорберов и регенерируется.
Процесс регенерации заключается в обработке смеси ионитов 2 н. раствором серной кислоты и реализуется в высокоэффективных ионообменных аппаратах с постоянным противоточным движением фаз. Это позволяет обеспечить достижение требуемой степени регенерации ионитов (>98%) при минимальном расходе реагентов (не более 1 объема раствора кислоты на 1 объем смеси) и максимально высокую концентрацию металлов в отработанных регенерационных растворах (до 1,8 г-экв/л).
Выделение металлов из регенерационных растворов осуществляется в оригинальных аппаратах методами интенсивного электролиза в псевдоожиженных слоях инертных частиц, благодаря чему на катодах образуются контактные отложения металлов высокого качества как из концентрированных, так и из разбавленных растворов. Осажденные на инертных подложках металлы могут использоваться в качестве анодов в процессах гальванопокрытий или отделены в виде фольги и направлены на переплавку. Метод позволяет выделять 95-99% металлов из растворов, которые после электролиза содержат серную кислоту и остаточные количества металлов (Сu - 1 мг/л, Cd - 1 мг/л, Zn - 10 мг/л, Ni - 10 мг/л) и могут повторно использоваться для регенерации ионитов.
Регенерированная смесь ионитов обрабатывается раствором гидроокиси натрия для перевода в рабочую форму и загружается в адсорберы, которые затем поставляются потребителям.
На централизованном предприятии, рассчитанном на регенерацию 12500 адсорберов в год (что обеспечивает обслуживание 500 промывочных ванн), можно выделить до 1,6 тонн цветных металлов. Капитальные затраты на строительство и создание такого предприятия ориентировочно составят 500000 у.е. Стоимость установки и обслуживания 1 адсорбера - 30 у.е. Экономический эффект от работы предприятия за 1 год составит около 170000 у.е.
Схожие публикации: