XSS(T) KSS WDS UM/AM

Гальванические стоки

          Сейчас трудно представить, что какое-либо предприятие по механической обработке металлов, радиоэлектроники, изготовлению метизов и других товаров обходиться без цехов гальванических покрытий, либо цехов подготовки металла и нанесения защитных покрытий.  Все эти предприятия рано или поздно сталкиваются с проблемой утилизации сточных вод.

          Типовые “Советские” и зарубежные схемы очистки сточных вод гальваники и подготовки металла включают в себя обычно стадии реагентной обработки , нормализации pH и отстаивание сточных вод. Такая схема совсем не плоха, но уже не обеспечивает очистку воды до ужесточившихся норм сброса, предъявляемыми местными водоканалами, из-за достаточно плохого отстаивания мелкодисперсных взвесей оксидов и гидроксидов металлов и устаревших подходов в реагентной очистки.

          Для решения этих проблем разработаны достаточно современные схемы очистки воды.  Но у многих из них наблюдается ряд недостатков:

  • при использовании гальвано-коагуляторов - это большое содержание железа в сточных водах, и большое количество отходов,

  • при использовании флотационных методов - сравнительно низкая допустимая нагрузка по взвешенным веществам на входе в аппарат (не более 100 мг/л, включая гидроксиды и фосфаты металлов), что подразумевает, во многих случаях, дополнительные  очистные сооружения перед подачей воды на флотацию,

  • при использовании тонкослойных отстойников - недостаточная степень очистки воды и громоздкость самого основного оборудования,

  • при использовании выпарных установок - высокие капитальные и эксплуатационные затраты на 1м3 очищенной воды,

  • при использовании обратного осмоса - невысокий выход очищенной воды и жесткие требования по качеству входящей воды, и все это при весьма скромном сроке службы ОО мембран при такой усиленной нагрузке,

  • при использовании ионного обмена - необходимость утилизации промывных вод (концентратов), и сравнительно невысокая возможная фактическая концентрация солей на входе в аппарат, этот метод более пригоден на финишной стадии доочистки.

          Для комплексного устранения этих проблем был разработан метод, лишенный перечисленных недостатков. Из несомненных плюсов данного метода можно отметить:

  • высокое качество очистки сточных вод,

  • низкие эксплуатационные и энергетические затраты,

  • высокая удельная производительность очистных сооружений на единицу площади,

  • полное исключение проскока (что не гарантируют все известные методы, кроме выпаривания),

  • полная автоматизация процесса за исключением разгрузки влажных осадков из фильтр-пресса или гравитационного фильтра.

          Наша компания ЗАО «НПП ГеоТестСервис» занимается разработкой таких систем очистки промышленных сточных вод, включая проектирование, монтаж и запуск очистных сооружений предприятий. Мы предлагаем уникальные методы очистки стоков, совмещающие химические и физические методы, основанные на наилучших доступных технологиях на данный момент. Основной упор при проектировании очистных сооружений сточных вод в нашей компании сделан на применение мембранных технологий, как на один из наиболее энерго-эффективных и малозатратных.

          Накопленный опыт позволяет нашим специалистам оперативно предлагать схемы очистки для предприятий широкого профиля.

 

ОПИСАНИЕ РАБОТЫ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

          Гальванические покрытия применяются практически во всех отраслях промышленности: машиностроение, приборостроение, производство печатных плат и т.д. Несмотря на существенные различия в технологии обработки поверхности различных изделий, все они создают в процессе эксплуатации сточные воды сложного состава, которые, при недостаточной степени очистки, являются источниками загрязнения водной среды. Основным токсичным загрязнителем сточных вод гальванического производства являются тяжелые металлы.

 

Водоочистное оборудование

          Существующие методы очистки сточных вод гальванического производства подробно изучены и представлены в литературных источниках. На основе данных методов внедряются комплексные технологии, производится различное оборудование для очистных сооружений. Таким образом, основной задачей разработчиков технологий и производителей оборудования на сегодняшний день является снижение издержек на строительство и эксплуатацию очистных сооружений (ОС) при поддержании высокого качества очищенной воды.

          Нашими специалистами разработана технология очистки гальваностоков от тяжелых металлов, взвешенных веществ, нефте-продуктов и синтетических поверхностно-активных веществ (СПАВ) основанная на комбинировании реагентного метода, ультрафильтрации и обратного осмоса. Совершенствование мембранных технологий позволяет создавать компактное высокопроизводительное водоочистное оборудование с возможностью повышения производительности ОС за счет модульности их исполнения, относительно низким энергопотреблением и отсутствием эксплуатационных затрат на расходные материалы.

          Производительность очистных сооружений (ОС) сточных вод гальванического производства составляет до 30 м3/час. Принципиальная технологическая схема ОС приведена ниже.

 

Схема

 

    Требуемая производственная площадь под очистные сооружения составляет не более 120 м2 при одноярусном размещении.

 

 

 

         

Основные технико-экономические преимущества ОС, построенных по данной схеме:

  • отсутствие эксплуатационных затрат на замену стальных и/или алюминиевых анодов, по сравнению с электро-коагуляторами и, соответственно, отсутствие вторичного загрязнения воды и твердых отходов ионами железа и/или алюминия;
  • отсутствие отстойников - экономия производственных площадей под ОС;

  • отсутствие эксплуатационных затрат на замену дорогостоящих сорбентов / ионообменных смол и приобретение реагентов для их регенерации;

  • длительный срок службы конструкционных материалов: полипропилен до 20 лет, мембранные элементы до 4 лет;

  • высокое качество очистки сточных вод при использовании ультрафильтрационной доочистки (Табл. 1.), в том числе от органических веществ (добавки к электролитам, ПАВ, флокулянт) и, следовательно, снижение эксплуатационных затрат на установку обратного осмоса (при создании оборотного водоснабжения), длительный срок службы мембран (не менее 2-х лет).

    Водоочистное оборудование

              В соответствии, с предлагаемой схемой кислотно-щелочные (КЩ), промывные воды и отработанные растворы КЩ электролитов поступают в усреднитель. Автоматическим дозированием серной кислоты и раствора каустика в усреднителях поддерживается необходимый pH. В усреднителе КЩ поддерживается pH гидроксидообразования тяжелых металлов (около 8,5-9 ед.). Усреднители оборудованы перемешивающими устройствами, датчиками pH и Rx (для контроля полноты прохождения реакции). Промывные воды, смешиваются с КЩ водами и подаются на ступень ультрафильтрации, где происходит извлечение нерастворимых взвесей гидроксидов и оксидов металлов. Далее очищенная вода нормализуется по pH раствором серной кислоты и сбрасывается либо в канализацию, либо поступает на ступень обратного осмоса, для возврата в производство.

              Шлам оксидов и гидроксидов металлов с ультрафильтрации отводиться в отстойник, в него же дозируется раствор извести. Происходит уплотнение и укрупнение осадка. Далее осадок пневматическим насосом подается на фильтр-пресс, где происходит его обезвоживание. Вода стекшая с фильтр-пресса, содержит небольшое количество дисперсной фазы, и направляется в усреднитель КЩ, в голову очистных сооружений.

             Очищенная вода соответствует как нормам по сбросу в городскую канализацию, так и требованиям к подаче на установку обратного осмоса с целью удаления растворимых солей при создании на предприятии оборотного водоснабжения.

             Твердый отход влажностью 80-75% после выгрузки из гравитационного фильтра сдается на утилизацию региональным предприятиям по переработке твердых отходов.

               Основным технологическим узлом ОС является установка ультрафильтрации и обратного осмоса на основе рулонных полимерных мембран с размером пор 50кДа.

    Установка ультрафильтрации

              Установка ультрафильтрации работает под давлением 2-4 бар в непрерывном режиме тангенциальной фильтрации. На мембранах задерживаются практически все остаточные взвешенные вещества и коллоидные частицы. Установка оборудована электромагнитными клапанами, которые управляются контроллером. В соответствии с настройками контроллера периодически производится сброс УФ концентрата в накопитель. Для поддержания производительности производится периодическое перекрытие линии фильтрата мембран во время циркуляции жидкости в установке. Фильтрат УФ содержит растворимые соли, такие как Na2SO4, NaCl, (NaNO3 при исходном наличии ионов NO3-), и собирается в промежуточной емкости для корректировки pH перед подачей на ОО установку.

            Полимерные рулонные мембранные УФ и ОО элементы имеют срок службы до 4 лет, и обладают повышенной химической и износостойкостью.

     

    Рулонные элементы           Для контроля уровня жидкости и управления насосами накопители и реактора оборудуются датчиками уровня. Для контроля расхода жидкости и управления потоками основные трубопроводы оборудуются ультразвуковыми расходомерами. Для контроля величины pH и RX накопительные емкости и реактора оборудуются датчиками pH и RX.

    Датчики уровня жидкости