Разработка водооборотного цикла гальванического цеха ОАО "Электромашина" - Дипломная работа

1.2 Технология обезвреживания сточных водШирокий спектр назначений покрытий определяет столь же широкое разнообразие специальных технологических процессов с обеспечения высокого качества покрытия, точности исполнения защитного слоя, гибкости основных операций за счет их технологической избыточности и автоматизации; эффективного использования материальных и энергетических ресурсов; экологической безопасности.Гальванический процесс состоит из ряда последовательно проводимых операций, включающих: - механическую подготовку поверхности изделий (шлифование, полирование, галтовка); Важной составляющей процесса нанесения гальванических покрытий являются межоперационные промывки, цель которых при экономном расходе воды - удалить с поверхности изделий растворы и продукты от предыдущих операций. Нанесение покрытий на детали может осуществляться в стационарных, колокольных, полуавтоматических ваннах и автоматических линиях.Перед нанесением гальванических покрытий на металл его поверхность подвергают предварительной обработке для удаления загрязнений или устранения каких - либо дефектов поверхности. Подготовка поверхности осуществляется с помощью механических, химических или электрохимических процессов. Обезжиривание позволяет удалить с поверхности детали загрязнения в виде жиров минерального, растительного или животного происхождения. Отработанные технологические ванны обезжиривания периодически сбрасывают в канализацию кислотно - щелочных сточных вод.Нанесение покрытий производиться для придания изделиям защитных, защитно-декоративных свойств, повышения твердости, износоустойчивости, жаропрочности, коррозийной стойкости и других. Постоянное повышение требований к качеству этих покрытий влечет за собой появление новых и новых технологических растворов. В соответствии с существующим подходом к методам обработки сточных вод электролиты объединяют в три основные группы: 1.После каждой из подготовительных и основных технологических операций изделие подвергают промывке в холодной или горячей воде.Гальваническое производство характеризуется сбросом промывных сточных вод и отработавших растворов и электролитов, содержащих неорганические соединения.Вода, используемая для промывных операций, нормируется по содержанию растворенных и нерастворенных веществ: взвешенных веществ, РН, жесткости, сухого и прокаленного остатков сульфатов, хлоридов, тяжелых металлов и других показателей. Применение обессоленной воды повышает качество покрытий, увеличивает срок службы электролитов, позволяет осуществлять регенерацию и возврат вынесенных электролитов. В связи с внедрением доочистки сточных вод получают распространение замкнутые системы водоснабжения гальванических цехов, где до 70 % воды возвращается на промывные операции. Основное количество стоков гальванических цехов поступает от промывки деталей после обезжиривания, травления, нанесения защитных и декоративных покрытий; периодического сброса отработанных концентрированных растворов. Как правило, в цехах гальванопокрытий образуются следующие категории сточных вод: циансодержащие; хромсодержащие; кислые стоки от ванн предварительного травления изделий в кислотах, содержащие, кроме кислот, растворенные катионы тяжелых металлов и щелочные стоки от ванн обезжиривания.В современном производстве используется широкая номенклатура технологических процессов, связанных с использованием воды и образованием загрязненных стоков, основная масса которых не может быть сброшена в городскую систему канализации или в водоем без предварительной очистки на локальных очистных сооружениях. Сгруппировав загрязнения по характерным признакам и специфическим способам их обезвреживания, сточные воды гальванопокрытий можно разделить на следующие потоки: u Кисло - щелочные, концентрированные и промывные (65 - 80 %); Классификация сточных вод гальванических цехов по химическому составу загрязнений приведена в таблице 1. 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;Образующиеся сочные воды цехов гальванопокрытий содержат в своем составе различные органические и минеральные вещества: кислоты, щелочи, нефтепродукты, соли тяжелых металлов и щелочноземельных металлов. Они обладают токсическим, канцерогенным (вызывают злокачественные новообразования - As, Se, Zn, Pd, Cr, Be, Pb, Hg, Co, Ni, Ag, Pt.), мутагенным (могут вызвать изменения наследственности - ZNS), тератогенным (способны вызвать уродства у рождающихся детей - Cd, Pb, As, Co, Al и Li) и аллергенным действием (соединения Cr6 ). При использовании воды загрязненных водоемов для орошения цветные металлы выносятся на поля и концентрируются в верхнем наиболее плодородном гумусосодержащем слое почвы, снижая азотфиксирующую способность почвы и урожайность сельскохозяйственных культур, и вызывают накопление металлов выше доп

Содержание

Введение

I. Литературный обзор

1. Технологии гальванических покрытий

1.1 Оборудование для нанесения гальванических покрытий

1.2 Подготовительные операции

1.3 Нанесение гальванических покрытий

1.4 Промывка изделий

2. Водное хозяйство гальванических производств

2.1 Общая характеристика систем водоснабжения и водоотведения

2.2 Классификация сточных вод гальванических производств

3. Экология гальванических производств

4. Усовершенствование гальванических производств

4.1 Замкнутые циклы гальванических производств

4.2 Вакуумная выпарная установка

5. Модернизация очистных сооружений гальванических производств

II. Собственные исследования

1. Характеристика гальванического цеха ОАО "Электоромашина"

Введение

Гальваническое производство является одним из наиболее опасных источников загрязнения окружающей среды, главным образом поверхностных и подземных водоемов, ввиду образования большого объема сточных вод, а также большого количества твердых отходов, особенно от реагентного способа обезвреживания сточных вод. [24]

В настоящее время около 80% машиностроительных предприятий имеют гальванические цехи, где производится 400 млн. м2 в год защитных, защитно - декоративных и специальных покрытий изделий. Гальваническое производство в машиностроении позволяет сэкономить от разрушающего действия коррозии тысячи тонн металла, гарантирует надежность изделий, улучшает товарный вид и расширяет сферу использования выпускаемой продукции. Соединения металлов, выносимые сточными водами гальванического производства, весьма вредно влияют на экосистему водоем-почва-растение-животный мир-человек.

Объем сточных вод очень велик изза несовершенного способа промывки деталей, который требует большого расхода воды (до 2 м3 и более на 1 м2 поверхности деталей). [8]

Современные темпы развития технологий обработки поверхности и нанесения гальванических покрытий далеко не всегда соответствуют развитию технологий очистки сточных вод. Применение явно устаревших технологий и оборудования часто создает помехи строительству очистных сооружений. [24]

Сточные воды гальванического стока содержат в своем составе различные виды органических и минеральных веществ: кислоты, щелочи, красители, СПАВ, нефтепродукты, соли тяжелых металлов и щелочноземельных металлов. Такие сточные воды должны подвергаться очистке перед сбросом в объекты окружающей среды. [8]

Наиболее распространенным методом обезвреживания гальваностоков является реагентный метод, в частности, осаждение металлов гидроксидом кальция, не обеспечивающий доведение содержания ионов тяжелых металлов в стоках до современных нормативов ПДК. Основным недостатком этого метода является образования большого количества шламов, содержащих токсичные вещества и соединения тяжелых металлов. [7]

Гальваническое производство характеризуется сбросом промывных сточных вод, отработанных растворов и электролитов, содержащих неорганические токсичные соединения. Большинство этих растворов чрезвычайно ядовито для растений, животных и людей. Высокотоксичные вещества, попадающие вместе с водой из гальванических стоков предприятий в биосферу, наносят непоправимый вред здоровью человека и окружающей среде. Кроме того, гальваническое производство расходует колоссальное количество воды, это значит что водные ресурсы расходуются крайне не рационально ,в свою очередь это ведет к их сокращению. Поэтому будущее - не за «обезвреживанием», а за замкнутыми технологическими циклами с минимальным количеством жидких и твердых отходов и с минимальным расходом чистой воды.

Таким образом, очистка сточных вод гальванического производства и внедрение водооборотных циклов предприятий является актуальной проблемой.

Исходя из поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи: 1) Анализ и оценка эффективности очистки сточных вод гальванического цеха;

2) Сравнительная характеристика очищенных сточных вод производства гальванопокрытий с требуемыми нормативами воды, используемой на производстве;

3) Разработка технологической схемы доочистки сточных вод;