1

Очищенная вода

Рис.5. Схема безреагентного электрохимического модуля БЭМ.

Электрокорректор рН состоит из анодной и катодной камер, разделенных ионообменной мембраной. Промывная вода поступает в катодную камеру, где происходит выделение водорода, подщелачивание, сопровождающееся образованием частиц гидроксида металла. В анодной камере идет образование кислотного раствора, который расходуется на подкисление очищенной воды до рН = 6,5 – 8,0. Использование катионообменной мембраны предотвращает проскок катионов из сточной воды в анодную камеру и загрязнение кислотного раствора. Благодаря обеспечению необходимого газосодержания раствора, в катодной камере электрокорректора рН происходит очистка промвод до 90%. Доочистка раствора производится в электрофлотационной камере, а обезвоживание шлама – на вакуум-фильтре.

Модуль БЭМ выполняет 5 функций:

1. Обеспечение необходимого газосодержания раствора.

2. Нейтрализация.

3. Подкисление раствора в анодной камере.

4. Миграция анионов из катодной в анодную камеру через анионитную мембрану.

5. Удаление пенного продукта с поверхности механическим путем.

Извлечение 99% взвесей и органических загрязнений занимает около 10 минут. Очищенная вода подается на промывку.

В процессе замкнутого водооборота может происходить накопление примесей, поэтому небольшая часть воды должна заменяться свежей. Использование БЭМ не приводит к увеличению содержания фоновых солей в растворе. Коэффициент подпитки оборотной воды – не более 1% и в 10 раз меньше, чем при реагентной очистке.

Погружной электрохимический модуль (ПЭМ) с ионоселективной мембраной разработан на кафедре ТЭП РХТУ им. Д.И.Менделеева, 125047, г. Москва, тел. 978-56-51, факс. 200-42-04, тел/факс 280-02-81 (проф. Кругликов С.С., авт.свид. № 5184 от 16.10.1997 г.), применяемый при регенерации и утилизации отработанных растворов и очистке непроточных промывных вод гальванопроизводств.

125047 Москва, Миусская пл., 9, РХТУ им.Д.И.Менделеева.

проф. Кудрявцев В.Н. Тел. (095)978-59-90; Факс (095)200-42-04; e-mail: gtech@muctr.edu.ru

Предприятие ГАЛЭКО производит малогабаритный и надежный сепаратор для удаления жировых и механических загрязнений, исключающий сброс отработанного раствора. Накапливающиеся ионы Cr, Fe, Cu, Zn удаляют электродиализом, ионным обменом или химическим способом.

Для доочистки промвод до уровня ПДК в технологической схеме используется модуль глубокой доочистки (МГД).

Вакуум-фильтр

MeAn

5 – Емкость

с осадителем.

6 - Емкость

Электрофлотатор с флокулянтом.

5 6

Пром. вода

Очищенная вода

Усреднитель Сборник очищенного раствора

Рис.6. Схема модуля глубокой доочистки МГД.

В модуле глубокой доочистки происходит электрофлотационное извлечение труднорастворимых соединений металлов (оксиды, сульфиды, фосфаты), которые образуются в результате смешивания промывных вод после БЭМ с соответствующим осадителем. В раствор вводятся органические флокулянты (5 г/л). Остаточная концентрация примесей – 0,01-0,05 мг/л, т.е. соответствует ГОСТу на питьевую воду.

Как отмечалось выше, для глубокой очистки гальваностоков используются наборы технологий:

1. Извлечение ионов металлов с помощью электролиза до остаточной концентрации

Сост = 0,5 г/л.

2. Извлечение ионов металлов и органических загрязнений в безреагентном электрохимическом модуле БЭМ до остаточной концентрации Сост = 0,5 мг/л

при Сисх = 200 мг/л.

3. Извлечение ионов металлов и органических загрязнений в модуле глубокой доочистки МГД до Сост = 0,01 мг/л при Сисх не более 10 мг/л.

4. Обессоливание раствора в модуле электродиализного обессоливания МЭО до остаточной концентрации фоновых солей 0,01 мг/л.

Технико – экономические показатели работы модулей очистки

Модуль очистки	БЭМ М1	МГД М2	МЭО М3	М1 + М2 + М3
Удельные энергозатраты, кВт-ч/м3	1,0 – 5,0	0,5 – 2,0	1,0 – 2,0	2,3 – 7,0
Площадь, занимаемая оборудованием, м2	40	35	40	100

В РХТУ им. Д.И.Менделеева (г. Москва) разработан комплекс технологий локальной очистки промывных вод и утилизации ценных компонентов.

Выпускаются промышленные БЭМ и МГД производительностью 1 – 20 м³/час: экспериментально-опытный завод РХТУ им. Д.И.Менделеева и НПО “КОМПАС”.

Следует, однако, отметить дефицитность пленочных металлоокисных анодов на титановой основе (титан – двуокись рутения) и сульфидно – никелевых катодов с низким перенапряжением выделения водорода, применяемых в модулях очистки.

При разработке комплексных систем очистки гальваностоков предусматривается возврат очищенной промывной воды и сконцентрированных растворов в цикл по каждому модулю. При этом освобождение от ПАВ (поверхностно-активных веществ) производят в электрофлотаторе. Разработаны технологические схемы очистки гальваностоков, включающие электрофлотатор, выпарной аппарат, электролизер и электродиализатор. АО “ТАГАТ” выпускает комплексы очистки стоков для отдельных линий, которые могут быть изменены по желанию заказчика: для очистки от ионов тяжелых металлов, анионов, ПАВ, масел, нефтепродуктов. Комплексы обеспечивают замкнутый водооборот, предусматривая локальные системы очистки для каждой технологической операции. Для этого используются электрохимические, сорбционные, мембранные методы обработки стоков: электрофлотаторы, электродиализаторы, фильтры, выпарные аппараты. Комплексы комплектуются необходимыми покупными изделиями (выпрямители, насосы, приборы контроля, арматура и т.д.). Запрос по АО “ТАГАТ” можно направить в Приволжский дом знаний: 440601, г. Пенза, ул. Лермонтова, 8.

АООТ “ИМПУЛЬС” совместно с РХТУ им. Д.И.Менделеева (г. Москва) разработали альбом “Технологические процессы гальванического производства, схемы и методы очистки сточных вод” и типовой проект “Участок регенерации, утилизации и обезвреживания отработанных концентрированных технологических растворов и электролитов гальванического производства”. В альбоме приведены базовые технологические процессы гальванического производства, базовые принципиальные схемы очистки смешанных кисло-щелочных стоков, локальной очистки промывных вод, содержащих ионы тяжелых металлов, отработанных растворов и электролитов, сравнительные характеристики методов очистки стоков. В разделе “Базовые…” есть линии из стационарных ванн ручного обслуживания производительностью до 50 тыс.кв.м в год, а также основные варианты водоснабжения и водоотведения. Сделан выбор рациональных схем водоснабжения и очистки промывных и сточных вод в зависимости от состава и концентрации загрязнений в стоках, от требуемого качества воды для технологических операций и степени очистки сточных вод, от затрат на очистку. Представлены унифицированные проектные решения по регенерации, утилизации и обезвреживанию отработанных технологических растворов. Приведены аппаратурно – технологические схемы регенерации, обезвреживания и утилизации щелочных растворов обезжиривания и травления алюминия. АООТ “ИМПУЛЬС” разработаны автоматические линии типа АГЛ-И (аналоги – АГ-42, завод Машприбор, г. Ярославль), обеспечивающими автоматическое поддерживание всех технологических параметров – времени обработки, плотности тока, температуры, состава и уровня электролита.