Реферат: Очистка хромсодержащих сточных вод гальванопроизводства

.

2.АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ СХЕМЫ ОЧИСТКИ ХРОМСОДЕРЖАЩИХ СТОКОВ

2.1. Общие сведения о предприятии

     Завод  «Автоприбор» был создан в 1932 году и выпускал тогда всего пять наименований приборов.  Сейчас на предприятии выпускается около пятисот наименований приборов. Предприятие расположено в северо-восточной части города Владимира.

      Структуру завода «Автоприбор» образуют следующие подразделения: цеха основного производства, вспомогательные цеха, а также ряд отделов. Цеха основного производства: № 1 – цех цинкового литья; № 2, 19 – штампово-прессовые; № 3, 17 – автоматно-механические; № 10 – пластмассового литья; № 5, 8, 15, 16, 18 – сборочные; № 4 – цех окраски;

№ 9, 20 – цеха гальванопокрытий. Вспомогательные цеха: № 7 – ремонтно-механический; № 6, 22 – инструментальные; № 11 – автоматизации;  № 12 – энергоцех; № 13 – строительный; № 14 – транспортный; № 21 – станкостроения. Основные отделы: 1 – отдел главного конструктора; 2 – отдел главного технолога; 3 – отдел главного металлурга; 4 – станкостроения; 5 – отдел главного механика; 6 – отдел главного энергетика; 7 – автоматизации; 8 – специальное конструкторское бюро; 9 – отдел автоматизированной системы управления; 10 – отдел стандартизации; 11 – отдел научно-технической информации; 12 – отдел снабжения; 13 – отдел сбыта; 14 – отдел комплектации; 15 – финансовый отдел; 16 – отдел труда и зарплаты; 17 – бухгалтерия [67].

     На заводе «Автоприбор» существуют два цеха гальванопокрытий: цех № 20 и цех № 9. В гальваническом цехе № 9, находящемся на площадке «А», в процессе гальванопокрытия деталей и в подготовительных операциях выполняются: обезжиривание и травление в растворах щелочей и кислот, электрохимическое цинкование, меднение, кадмирование, никелирование, пассивирование в растворах хрома, электрополирование [68].

     Применение защитных, защитно-декоративных и специальных покрытий позволяет решить ряд задач, среди которых важное место занимает защита металлов от коррозии. Гальванические покрытия применяются для придания поверхности деталей ряда ценных специальных свойств: повышенной твердости, износостойкости, высокой отражательной способности, улучшенных антифрикционных свойств, поверхностной электропроводности, облегчения паяемости и для улучшения внешнего вида деталей.     

     

2.2. Станция нейтрализации площадки «А»

      По характеру сброса сточные воды гальванических цехов разделяются на периодические (концентрированные) и постоянноотводимые (промывные). Сточные воды цеха № 9 отводятся на очистные сооружения без разделения на промывные и концентрированные по трем раздельным трубопроводам: циансодержащие, хромсодержащие и кисло-щелочные.

      Сточные воды, поступающие на станцию нейтрализации площадки «А», содержат ионы тяжелых металлов: цинка, никеля, кадмия, меди, хрома (III), хрома (VI), а также цианиды, щелочи, кислоты (см. табл. 2.3.). Очистка хромсодержащих сточных вод осуществляется методом реагентного обезвреживания, или реагентным методом, сущность которого заключается в переводе растворимых в воде ионов тяжелых металлов в нерастворимые при добавлении различных реагентов  с последующим отделением их в виде осадков.                  Проект станции нейтрализации был разработан Государственным Проектным Институтом (Москва) в 1971 году. Очистные сооружения запроектированы на работу в непрерывном режиме, но при работе в непрерывном режиме оборудование станции нейтрализации не обеспечивает необходимого качества очистки стоков цеха № 9. В начале эксплуатации очистные сооружения были переведены на работу в периодическом режиме с ручной регулировкой подачи реагентов в реакторы. Биологическая очистка отсутствует.

     Проектом предусматривается:

1. Очистка хромсодержащего стока в две стадии:

     а) восстановление шестивалентного хрома до хрома трехвалентного на установке периодического действия;

     б) образование и обезвреживание гидрооксида хрома с выпадением в осадок совместно с кисло-щелочными стоками на установке периодического действия.

2. Очистка циансодержащих стоков: окисление цианидов до углекислого газа и азота в одну ступень на установке периодического действия.

3. Обезвреживание кисло-щелочных и хромсодержащих стоков (2-я ступень) в камере смешения и реакции с последующим осветлением в 2-х отстойниках производительностью 45 л/c.

     Проектная производительность станции нейтрализации составляет          5880 м 3 /сут., в том числе по стокам:

     Хромсодержащие –  1560 м3/сут.;

     Циансодержащие – 960 м3/сут.;

     Кисло-щелочные – 870 м3/сут.

Фактическое количество сточных вод, поступающих на очистку 1242.8 м 3/сут., в том числе по стокам:

     Хромсодержащие –  750 м3/сут.;

     Циансодержащие –  109 м3/сут.;

     Кисло-щелочные –  403.8 м3/сут.

     

     В штате станции нейтрализации площадки «А» работает 49 человек. Из них: 4 – лаборанты, 4 – ИТР (два мастера, начальник станции нейтрализации и технолог), 41 – рабочие. Работа осуществляется в две смены.

2.2.1. Технологическая схема очистки хромсодержащих сточных вод

    

     Технологическая схема очистки хромсодержащих сточных вод приведена на рис. 2.1. Очистка хромсодержащих стоков осуществляется в две ступени. Хромсодержащие сточные воды самотеком поступают на усреднитель У, откуда насосами подаются в реакторы Р1 и Р2, установленные на первом этаже станции. Первая ступень – восстановление шестивалентного хрома до трехвалентного бисульфитом аммония (при добавлении серной кислоты) в кислой среде при рН= 2.5:

    

     4CrO3  + 6NH4HSO3 + 3H2O = 2Cr2(SO4)3 + 3(NH4)2 SO4 + 6H2O

     Процесс автоматизирован: при наполнении бака и подаче сжатого воздуха, по сигналу датчика рН-метра (в настоящее время    рН измеряется вручную) открывается вентиль подачи кислоты. При рН=2.5 вентиль закрывается. По сигналу датчика, сигнализирующего наличие хрома (VI) в баке, открывается вентиль подачи бисульфита аммония. Реакция идет при перемешивании (мешалкой), цикл составляет 45 мин. При концентрации хрома (VI) в баке равной 0.1 мг/л, вентиль закрывается  и сток со станции очистки самотеком поступает в приемную камеру насосной станции, где происходит предварительное его смешение с кисло-щелочными стоками.   

      Вторая ступень – перевод ионов трехвалентного хрома в гидроксид хрома с последующим его осаждением. Из реакторов  сточная вода поступает в камеру реакции и смешения К, куда после смешения с кисло-щелочными и циансодержащими сточными водами и 15-ти минутного перемешивания воздухом подается известковое молоко (при рН стока не меньше 8.5):

   

    Cr 2(SO4)3 + 3Ca(OH)2 = 2Cr(OH)3     + 3CaSО4

      Обезвреженные сточные воды из камеры смешения и реакциии самотеком поступают в отстойник О, куда для ускорения осаждения подается 0.1% раствор полиакриламида. После часового отстаивания вода поступают в горколлектор на доочистку, а осадок через донные клапаны насосом подается в шламоуплотнитель Ш. Шлам со шламоуплотнителя подается на фильтр-пресс ФП. Фильтрация идет до тех пор, пока не перестанет идти фильтрат, который подается обратно в камеру смешения и реакции. Отфильтрованный осадок легко отделяется от фильтроткани отдувкой воздухом и выгружается машинистами в поддоны, а затем увозят автопогрузчиком (см. рис. 2.1.) [69,70]. Количество шлама около 7 - 8 т/сут. Состав основного оборудования для очистки сточных вод станции нейтрализации площадки «А» приведен в табл. 2.2. Показатели очистки хромсодержащих сточных вод приведены в табл. 2.3.

 

2.2.1.1. Приготовление рабочих растворов бисульфита аммония (10%), гипохлорита натрия (10%), известкового молока.

     Для приготовления 10%-ного бисульфита аммония отбирают пробу и определяют активность товарного бисульфита аммония, заполняют рабочую емкость до половины и перекачивают расчетное количество товарного бисульфита аммония в рабочую емкость насосом. Раствор перемешивают при подаче сжатого воздуха, затем рабочую емкость заливают водой до максимального уровня [69].

     Приготовление 10%-ного раствора гипохлорита натрия: отбирают пробу и определяют активность технического гипохлорита натрия, перекачивают расчетное количество гипохлорита натрия из емкости с товарным гипохлоритом натрия в рабочую емкость, добавляют воду до максимального уровня [70].

     При приготовлении известкового молока известь загружается и в барабане должно установиться такое соотношение воды и извести, при котором образуется известковое молоко плотностью 1.15 – 1.2 кг/м3.

     Стоимость и расход реагентов для очистки сточных вод станции нейтрализации площадки «А» см. табл. 2.1.

2.2.1.2. Очистка сточных вод  на отстойнике-усреднителе

     Оборудование: приемная камера объемом 10 м3;  камера смешения объемом 80 м3 ; отстойник-усреднитель объемом 323 м3; емкости для известкового молока с механической мешалкой объемом 2 м3, 2 шт.; емкость для приготовления полиакриламида объемом 2 м3 , 2 шт.; насосы; расходная емкость товарного бисульфита аммония объемом 16 м3.

     Химикаты: известковое молоко, 5%-ный раствор; полиакриламид ТУ 6-01-1049-81, 0.1%-ный раствор; бумага универсальная индикаторная; дифенилкарбазид- раствор; кислота серная, 2 Н раствор; бисульфит аммония технический ГОСТ 113-98-6-87.

      Работа в ручном режиме: отстойники-усреднители предназначены для очистки сточных вод от солей тяжелых металлов, нейтрализации воды до рН=8 – 9.5. Усреднение происходит за счет перемешивания поступающей воды с уже имеющейся в камере. Обезвреженные хромовые и цианистые стоки самотеком поступают в камеру смешения отстойников-усреднителей [78].

    

2.2.1.3. Контроль за технологическим процессом

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18