X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Во всем мире экологические проблемы от выбросов промышленных предприятий остаются одной из глобальных проблем человечества, так как постоянно возрастает антропогенная нагрузка на окружающую среду. В сфере производственной деятельности одним из главных источников загрязнения окружающей природной среды вредными веществами, в том числе примесями тяжелых металлов, являются гальванические производства.

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.

Код для цитирования: Скопировать