Организация бессточных операций нанесения гальванических покрытий, часть 3

Главная » Литература » Статьи » Организация бессточных операций нанесения гальванических покрытий, часть 3
Автор: Виноградов С.С.

ОРГАНИЗАЦИЯ БЕССТОЧНЫХ ОПЕРАЦИЙ НАНЕСЕНИЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ, ЧАСТЬ 3

Доклад на 3-й международной конференции "Покрытия и обработка поверхности. Качество, эффективность, конкурентноспособность"
Таблица 3
Наименование компонента электролита
Суммарное максимальное содержание в электролитах, г/л
Максимальный часовой унос в промывные водыΣ(q·F·co·α), г/ч
Максимальные годовые потериΣ(q·F·co·α·To*), кг/год
CuSO4·5H2O
80
27,2
55,2
H2SO4
220
74,8
151,8
RV-В, мл/л
5,5
1,9
3,8
NiSO4·7H2O
500
170,0
345,1
NiCl2·6H2O
100
34,0
69,0
H3BO3
80
27,2
55,2
Na2SO4·10H2O
80
27,2
55,2
Сахарин
1,5
0,51
1,04
1,4-Бутиндиол (100 %)
0,7
0,24
0,5
Фталимид
0,09
0,03
0,06
CrO3
250
51
103,5
Хромоксан
0,2
0,04
0,08
 
Итого: ~ 840 кг/год
* при односменной работе для механизированного оборудования То = 2030 ч.
 
Таблица 4
Наименование операции
Количество используемых ванн промывки, шт.
Часовой расход воды на промывку, л/ч
Годовой расход воды на промывку, м3/год
Никелирование матовое
2 проточных
ванны
50
101,5
Блестящее меднение
2 проточных
ванны
60
121,8
Блестящее никелирование
2 проточных
ванны
60
121,8
Декоративное хромирование
2 непроточных ванны и 2 проточных ванны
50
101,5
 
Итого: 446,6 м3/год воды
 
В линии МЛГ-315 образуются кисло-щелочные стоки, уносящие на обезвреживание 170 г/ч NiSO4·7H2O и 34 г/л NiCl2·6H2O или 43,89 г/ч Ni2+, а также 27,2 г/ч CuSO4·5H2O или 6,9 г/ч Сu2+. Для перевода в гидроксиды указанных количеств ионов никеля и меди, а также 26,52 г/ч трёхвалентных ионов хрома необходимо около 180 г/ч или 365 кг/год извести.
Для обеспечения очистки сточных вод линии МЛГ-315 от тяжёлых металлов требуются 2 ёмкости объёмом по 1 м3, 2 реактора объёмом 1 м3 и 2 м3, 4 ёмкости по 0,1 м3, 4 насоса дозатора, отстойник объёмом 3 м3, рН-метр, трубопроводы, металлоконструкция, запорная арматура и около 20 м2 площадей очистных сооружений.
4) Разница в энергозатратах состоит в том, что для линии с бессточными операциями требуется около 5020 кВт·ч/год электроэнергии для упаривания промывной воды после меднения.
5) Разница в площади гальванического цеха, занимаемой линиями, состоит в том, что линия с бессточными операциями дополнительно содержит в своём составе 8 ванн промывки. При габаритах линии МЛГ-315 22000х2830х4195 мм эти дополнительные ванны занимают примерно 11000х2830 мм или примерно 31 м2 площади цеха.
Таким образом, организация бессточных (и безотходных) операций матового никелирования, блестящего меднения, блестящего никелирования и декоративного хромирования позволяют исключить слив и обезвреживание сточных вод, содержащих ионы меди, никеля и хрома, а также исключить потери технологических растворов, обеспечив их 100 %-й возврат в производство. Всё это позволяет сэкономить примерно 840 кг/год химикатов для корректирования технологических растворов, около 590 кг/год химикатов для обезвреживания сточных вод, 450 м3/год воды и около 20 м2 площадей очистных сооружений. В тоже время для этого дополнительно потребуется около 31 м2 производственной площади цеха и 5020 кВт·ч/год электроэнергии.
Всю эффективность рассмотренного примера создания бессточных операций в гальванической линии МЛГ-315 представить в денежном выражении затруднительно. Однако, уже то, что образуется какая-то экономическая эффективность природоохранного мероприятия, говорит о реальности рассмотренного подхода к созданию безотходных и бессточных операций нанесения гальванических покрытий.
Приблизительно, только с учётом стоимости химикатов, воды, электроэнергии, очистного оборудования (без учёта снижения платежей за загрязнение окружающей природной среды) эффективность данного мероприятия составляет порядка 160,0 тыс. руб. в год плюс стоимость около 20 м2 очистных сооружений за минусом стоимости 31 м2 цеха.
Теперь, насчёт "истины по середине". Если применить какие-либо локальные установки извлечения компонентов технологических растворов из промывной воды непосредственно в ваннах промывки, то можно существенно увеличить время непроточного периода или при том же времени непроточного периода можно уменьшить количество ванн промывки.
Таким образом, разумное сочетание периодически непроточной промывки в нескольких промывных ваннах с недорогими, универсальными и малогабаритными локальными установками выделения компонентов технологических растворов (желательно непосредственно в промывных ваннах) при создании бессточных процессов нанесения покрытий позволит с одной стороны снизить требуемую дополнительную площадь для установки ванн промывки, а с другой стороны сократить затраты на обработку промывных вод (выделение из них компонентов электролитов и чистой воды).
Литература
1. Виноградов С.С. Экологически безопасное гальваническое производство. /Под ред. проф. В.Н. Кудрявцева. – Изд. 2-е, перераб. и доп.; "Глобус". М., 2002. – 352 с.
2. Мазур В.А., Виноградов С.С. Гальванотехника и обработка поверхности. – 2005, - 13, № 3, - С.44-47.