Гальваническое производство - Курсовая работа

Очистка сточных вод гальванического производства и сокращение поступления гальванических отходов в окружающую среду является важной задачей промышленных предприятий, на которых в технологическом процессе производится обработка поверхности металлов и нанесение гальванических покрытий. При проектировании очистных сооружений для очистки сточных вод гальванического производства используются различные комбинируемые методы очистки, исходя из состава сточных вод, требований к очищенной воде и пожеланий заказчика. Для очистки сточных вод гальванического производства могут использоваться следующие методы и технологии: Механические методы очистки (отстаивание, фильтрование); Суть очистки сточных вод гальванического производства от тяжелых металлов заключается в переводе растворенных ионов металлов в нерастворенные химические соединения с последующим отделением и обезвоживанием твердой фазы. В целом процесс очистки сточных вод гальванического производства делится на два типа: 1.Согласно ГОСТ 9.305-84 [3] "Покрытия металлические и неметаллические неорганические" выбираем стандартизируемые операции по назначению: Подготовка поверхности основного металла КартаСогласно ГОСТ 9.305-84 выбираем состав 3. Натр едкий технический марки ТР (твердый ртутный) принят по ГОСТ Р 55064-2012 "Натр едкий технический. Тринатрийфосфат принят по ГОСТ 201-76 "Тринатрийфосфат". Определяем содержания чистого вещества Na3PO4 (при М (Na3PO4) =164г/моль). Сода кальцинированная техническая принята по ГОСТ 5100-85 "Сода кальцинированная техническая".Согласно ГОСТ 9.305-84 Выбираем состав 3. Кислота соляная синтетическая техническая принята по ГОСТ 857-95.Согласно ГОСТ 9.305-84 выбираем состав 1. Цинк окись принята по ГОСТ 10262-73. Массовая доля вещества составляет 99,0%. Натрий едкий технический, марки ТР принят по ГОСТ Р 55064-2012 "Натр едкий технический.Химический состав отработанных растворов отличается от химического состава рабочих растворов присутствием различных примесей и меньшей концентрацией основных составляющих. Концентрацию концентрированных промывных вод можно наметить ориентировочно принимая концентрацию загрязнений равной 5-10% от концентрации отработанных растворов. Соответственно концентрацию разбавленных промывных вод можно ориентировочно принять равной 5-10% от концентрации концентрированных промывных вод. В основных ваннах образуется от 1 до 20 г/л, в ваннах после второй промывки около 0,1 г/л. При обработке металла в кислоте образуются соответствующие соли металла: в основных ваннах 100-300 г/л, в ваннах 1промывки 1-10 г/л, в ваннах 2 промывки 0,5-1,0г/л [4].Учитывая, что по выбранной схеме в усреднитель поступает вода из ванны обезжиривания и травления, концентрации содержащихся в ней веществ должна уменьшиться вдвое. Следовательно, диаграмма химического состава усреднителя будет выглядеть следующим образом. В воде появился углекислый газ, равный в эквивалентном количестве удаленным карбонатам. Для удаления остаточного содержания H и перевода Fe2 в нерастворимый осадок Fe (OH) 2необходимо в усреднитель добавить щелочь Ca (OH) 2. Fe2 начинает выпадать в осадок при PH=7.5, и полное осаждение произойдет при PH=9.7 [5].Сточные воды, содержащие высокотоксичные цианистые соединения (цианиды), образуются при нанесении медных, цинковых и кадмиевых покрытий из цианистых электролитов, а также при термической закалке стальных изделий в расплавах цианистых солей. На металлургических заводах цианиды попадают в сточные воды из доменных газов при их промывке и охлаждении. Из существующих способов очистки сточных вод от цианидов наибольшее практическое применение имеет реагентный метод, сводимый к превращению высокотоксичных соединений в безвредные продукты или к их полному удалению из воды. Для перевода цианидов в малорастворимые соединения - цианаты, используют хлорную известь, гипохлорит натрия или кальция, хлорную воду). Реакции окисления цианидов гипохлоритом натрия протекают в щелочной среде при PH=10.5-12 [5].Усреднитель применяется для усреднения производственных сточных вод. Расчет объема усреднителя после участков обезжиривания и травления По [2] подбираем усреднитель проточного типа конструкции ВНИИ ВОДГЕО Рабочий объем, м3 Число усреднителей Общая ширина всех секций, мм Длина секции, мм Ширина секции, мм Глубина воды, мм Ширина сборного лотка, мм Высота усред., мм Расчет объема усреднителя представлен в таблице 8.Для ввода щелочи Ca (OH) 2, NAOH, кислоты HCLИ флокулянта Praestol должны быть предусмотрены смесители.После добавления всех реагентов в смеситель необходимо в течении 15-20 минут тщательно перемешать все реагенты с очищаемой водой. Подбор камеры реакции осуществляем по ГОСТ 20680-2002 "Аппараты с механическими перемешивающими устройствами" [6].Подбор насосов-дозаторов рассчитываем исходя из дозы вводимых реагентов.

Содержание

Введение

1. Характеристика технологических процессов гальванического производства

2. Определение состава основных ванн

2.1 Обезжиривание химическое

2.2 Травление углеродистых, низко- и среднелегированных сталей и чугунов

2.3 Нанесение покрытия

2.4 Расчет концентраций смеси в усреднителе

2.5 Диаграммы состава усреднителя после операций обезжиривания и травления

2.6 Диаграмма состава усреднителя после операции нанесения покрытия

3. Расчет сооружений

3.1 Расчет усреднителя 1

3.2 Расчет усреднителя 2

3.3 Расчет смесителя

3.4 Расчет камеры реакции

3.5 Подбор насосов-дозаторов

3.6 Расчет отстойника

3.7 Подбор насосов для перекачивания жидкости

Заключение

Список литературы

Очистка сточных вод гальванического производства и сокращение поступления гальванических отходов в окружающую среду является важной задачей промышленных предприятий, на которых в технологическом процессе производится обработка поверхности металлов и нанесение гальванических покрытий.

При проектировании очистных сооружений для очистки сточных вод гальванического производства используются различные комбинируемые методы очистки, исходя из состава сточных вод, требований к очищенной воде и пожеланий заказчика.

Для очистки сточных вод гальванического производства могут использоваться следующие методы и технологии: Механические методы очистки (отстаивание, фильтрование);

Химические методы очистки (нейтрализация, химическое осаждение, окисление);

Физико-химические методы очистки (коагуляция, флокуляция, мембранные методы очистки, ионный обмен, сорбция).

Суть очистки сточных вод гальванического производства от тяжелых металлов заключается в переводе растворенных ионов металлов в нерастворенные химические соединения с последующим отделением и обезвоживанием твердой фазы.

В целом процесс очистки сточных вод гальванического производства делится на два типа: 1. Химический метод очистки;

2. Электрохимический метод очистки. гальваническое производство покрытие нанесение

Каждый технологический процесс гальванического нанесения металлических покрытий состоит из ряда отдельных операций, которые можно разделить на три группы: 1. Подготовительные работы - их цель состоит в подготовке поверхности металла для нанесения покрытия гальваническим путем; на этой стадии технологического процесса проводят шлифование, обезжиривание и травление.

2. Основной процесс - образование соответствующего металлического покрытия с помощью гальванического метода.

3. Отделочные операции - служат для облагораживания и защиты гальванических покрытий, наиболее часто для этой цели применяют пассивирование, окраску, полирование и лакирование.

Сточные воды, образующиеся при вышеперечисленных операциях, делят следующие группы: 1. Сточные воды, содержащие цианистые соединения (операции цинкования, кадмирования, меднения, серебрения) - цианистые сточные воды.

2. Сточные воды, содержащие хромистые соединения (операции хромирования и хромистой пассивации) - хромовые сточные воды.

3. Сточные воды после операции обезжиривания и травления циан и хром (щелочные и кислые) - основные сточные воды.

4. Обезжиривание, травление и нанесение покрытия проводятся последовательно одним из растворов.

Каждая операция осуществляется по схеме:

Принципиальная схема очистки сточных вод гальванического цеха