Гальванические цеха – это одни из крупнейших элементов промышленности, чьи сточные воды остаются преимущественно токсичными, поскольку содержание вредных примесей тяжёлых металлов, неорганических кислот и щелочей, поверхностно-активных веществ и других высокотоксичных соединений, зачастую превышают установленные пороги предельно допустимых концентраций (ПДК).
Так, ежегодно в окружающую среду попадает до 1 км3 токсичных гальванических отходов, которые содержат 50 тысяч тон тяжелых металлов, 100 тысяч тон кислот и щелочей, при этом 25-30% этих стоков попадает в водные бассейны.
Для того чтобы максимально предотвратить загрязнения водоемов производственными сточными водами необходимо разрабатывать мероприятия по снижению потребления чистой воды на технологические нужды и уменьшать количество сбрасываемых стоков. Практически самым рациональным путем для достижения поставленных целей на данном этапе развития экономики остается создание локальных систем очистки, в которых происходит извлечение ценных компонентов и использование очищенных сточных вод в оборотном цикле предприятия. [1]
При нанесении гальванических покрытий осуществляется электрохимический процесс, сопровождающийся осаждением тонкого слоя металла на поверхности изделия в специализированных ваннах для повышения износоустойчивости деталей, защиты стали от коррозии и т.д. В качестве покрытий используются хром, цинк, кадмий, олово, медь, серебро и химические никелевые покрытия, содержащие 3-12% фосфора.
Каждый технологический процесс гальванического нанесения металлических покрытий включает в себя ряд отдельных операций, которые можно объединить в 3 группы: подготовительные работы, основной процесс и отделочные операции (окраска, полировка, лакирование). После каждой стадии изделие промывают холодной проточной водой, а после обработки в щелочных растворах – последовательно обрабатывают в горячей и холодной воде. На заключительном этапе обработки также проводится последовательная промывка и сушка. Таким образом, гальваническое производство тесно связано со сбросом отработанных промывных вод. [2]
Сточные воды в гальванических цехах составляют от 30 до 50% общего количества сточных вод, образующихся на предприятиях металлургии и машиностроения. Средний объем гальваностоков, возникающих на одном гальваническом производстве, равен 600-800 м3 в сутки. При этом основная масса используемых химикатов поступает при промывке деталей со сточными водами в канализацию.
Гальваническое производство имеет два вида сточных вод:
- концентрированные отработанные растворы гальванических ванн и ванн химической обработки;
- промывные воды ванн горячей и холодной промывки.
По составу загрязнений сточные воды подразделяются на четыре группы: кислотно-щелочные, циансодержащие, хромосодержащие, фторсодержащие. Их характеристики даны в таблице 1. [3,8]
Таблица 1
Классификация сточных вод гальванических цехов по химическому составу загрязнений
Группа сточных вод |
Основные технологические процессы образования сточных вод |
Состав загрязнений |
pH среды |
Кислотные |
Предварительное травление, кислое меднение, никелирование, цинкование |
Н2SO4, HCl, HNO3, H3PO4 и др. |
< 6,5 |
Щелочные |
Обезжиривание |
NaOH, KOH, Ca(OH)2 и др. |
>8,5 |
Содержащие соли тяжелых металлов |
Поверхностная металлообработка и нанесение гальванопокрытий |
Fe2+, Fe3+, Zn2+, Al3+, Cu2+ и др. |
|