По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

Проблемы отработанных электролитов при организации водоотведения гальванического производства и пути их решения

Залыгина О.С. канд. техн. наук, доцент, кафедра промышленной экологии, Белорусский государственный технологический университет, Минск, Белоруссия, e-mail: zolha@tut.by
Чепрасова В.И. мл. научный сотрудник, Центр физико-химических методов исследования, Белорусский государственный технологический университет, Минск, Белоруссия, e-mail: vicacheprasova10@gmail.com
Кузьменкова О.Ю. студентка 5-го курса, кафедра промышленной экологии, Белорусский государственный технологический университет, Минск, Белоруссия

В работе представлены исследования по переработке жидких отходов гальванического производства — отработанных хлоридно-аммонийных электролитов цинкования и сульфатных электролитов никелирования. Показана возможность получения на их основе белых, зеленых и черных пигментов путем осаждения ионов цинка и никеля карбонатом и гидроксидом натрия соответственно с последующей термообработкой. Организация раздельного отведения промывных сточных вод гальванического производства и отработанных электролитов позволит обеспечить более стабильную работу очистных сооружений, а также снизить количество образующихся осадков сточных вод.

Литература:

1. Марцуль В.Н. Очистка сточных вод гальванических цехов предприятий Республики Беларусь / В. Н. Марцуль, О. С. Залыгина, А.В. Лихачева, В.И. Романовский // Труды БГТУ. Химическая технология неорганических материалов и веществ. − 2013. − № 3. — С. 61–66.

2. Виноградов С.С. Экологически безопасное гальваническое производство. Под. ред. проф. В.Н. Кудрявцева. — Изд. 2-е, перераб. и доп. — М.: Глобус, 2002. — 352 с.

3. Обследование оборудования и действующих технологий очистки сточных вод гальванических цехов (участков), определение элементного и фазового состава гальванических шламов, шламов очистных сооружений, хранящихся на площадках предприятий Республики Беларусь с разработкой рекомендаций по улучшению экологических характеристик гальванического производства [текст], отчет о НИР (заключительный), Министерство образования Республики Беларусь, Учреждение образования «Белорусский государственный технологический университет»; рук. В.Н. Марцуль; исполн.: В.Н. Марцуль и [др.]. — Минск, 2012. — 162 с.

4. Лобанова Л. Л. Технология утилизации никеля из отработанных растворов химического никелирования и ванн улавливания: дисс. … канд. техн. наук. — 2004. — Киров. — 199 с.

5. Попов В.М. Централизованное обезвреживание жидких металлосодержащих растворов, образующихся на предприятиях г. Курска / В. М. Попов, Н. А. Чернышева, Е.В. Захарова, М.А. Мещерякова // Известия Курского государственного технологического университета. — 2009. − № 1 (26). — С. 82–86.

6. Зубченко В.Л. Гибкие автоматизированные гальванические линии / В.Л. Зубченко. − М.: Машиностроение, 1989. — 672 с.

7. Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям «Обработка поверхностей металлов и пластмасс с использованием электролитических или химических процессов» (ИТС 36–2017). Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. — М.: Бюро НДТ, 2017. − 228 с.

8. Патент 2088542 РФ, МПК С 02 F 1/64, С 02 F 1/70 Способ извлечения цинка из водных растворов, авторы: Дресвянников А. Ф., Григорьева И. О., патентообладатель: Казанский государственный технологический университет; заявл. 29.08.1995; опубл. 27.08.1997.

9. Кругликов С.С. Опыт применения погружных электрохимических модулей для утилизации отработанных растворов химического никелирования / С.С. Кругликов, А.А. Черник // Гальванотехника и обработка поверхности. − 2010. − Т. XVII, № 1. − С. 35–36.

10. Ожередова М.А. Исследование кинетики осаждения катионов никеля (II) из отработанных растворов / М. А. Ожередова, А . В. Суворин, А. Д. Доценко / / Интегрированные технологии в промышленности. — 2008. − № 3. − С. 88–94.

11. Патент 2307793 РФ МПК C 01 G 9/06, C 01 C 1/24 Способ получения гексагидрата сульфата цинка-аммония, авторы: Афонин Е. Г.; патентообладатель: Федеральное государственное унитарное предприятие «Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств»; заявл. 17.10.2005; опубл. 27.04.2007.

12. Патент 2271362 РФ МПК C 07 F 9/38 Способ получения бис (1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоната (1-)) никеля (II), авторы: Афонин Е. Г.; патентообладатель: Федеральное государственное унитарное предприятие «Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств»; заявл. 01.06.2004; опубл. 10.03.2006.

13. Патент 2352575 РФ МПК C 07 F 9/38, C 07 F 3/06, C 07 F 15/04, C 07 F 1/08 Способ получения бис (1-гидроксиэтан-1,1-дифосфонато (2-)), купрата (2+), цинката (2+) и никелата (2+) этилендиаммония, авторы: Афонин Е. Г.; патентообладатель: Федеральное государственное унитарное предприятие «Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств»; заявл. 17.12.2007; опубл. 20.04.2009.

14. Перелыгин Ю.П. Новый подход к очистке сточных вод и отработанных электролитов / Ю. П. Перелыгин, О. В. Зорькина, О. Е. Безбородова, Т.В. Зуева, А.А. Флягин // Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение. — 2010. — № 2 (26). — С. 54–57.

15. Патент 2069240 РФ МПК C 25 D 21/16 Способ утилизации кислого отработанного раствора гальванического производства; авторы: Рослякова Н. Г., Росляков Р.О.; патентообладатель: Рослякова Н. Г., Росляков Р.О.; заявл. 20.04.1992; опубл. 20.11.1996.

16. Патент 2110487 РФ МПК C 02 F 1/62, C 09 C 1/62, C 01 B 25/37 Способ переработки отработанного раствора, содержащего ионы тяжелых цветных металлов или их сплавов; авторы: Рослякова Н. Г., Конорев Б.П., Росляков А.О., Росляков Р.О.; патентообладатель: Рослякова Н. Г., Конорев Б.П.; заявл. 25.09.1996; опубл. 10.05.1998.

В настоящее время гальванические покрытия нашли широкое применение в различных отраслях промышленности. По экспертным оценкам объем нанесения гальванических покрытий будет возрастать, поскольку альтернативной замены по широкому спектру их свойств не существует. В Республике Беларусь гальваническое производство функционирует более чем на 140 предприятиях [1].

В настоящее время гальваническое производство является одним из наиболее опасных источников загрязнения окружающей среды. Наибольшее воздействие гальваническое производство оказывает на гидросферу вследствие большого количества сточных вод, первое место среди которых по объему образования занимают промывные сточные воды. Они образуются при многочисленных операциях промывки деталей между стадиями технологического процесса и характеризуются относительно небольшой концентрацией ионов тяжелых металлов (максимально до 5 г/дм3, обычно 0,1−1 г/дм3) [2], но значительными объемами. Существуют различные методы очистки сточных вод гальванического производства: химический (реагентный) метод, гальванокоагуляция, электрокоагуляция, сорбция, ионный обмен, электродиализ, обратный осмос, ультрафильтрация, мембранный метод и др. Наибольшее распространение на белорусских предприятиях получили такие методы очистки, как реагентный метод, гальвано- и электрокоагуляция [3]. Их общим недостатком является образование осадков сточных вод, которые в настоящее время в большинстве случаев не находят применения и хранятся на территории предприятий.

Обследование ряда предприятий также показало, что в большинстве случаев вместе с промывными сточными водами на очистные сооружения поступают отработанные электролиты, концентрация тяжелых металлов в которых в 50−100 раз выше [3] и составляет 100–150 г/дм3 [4, 5]. Однако, вследствие их малого объема и периодичности образования, отработанным электролитам гальванического производства в настоящее время не уделяется должного внимания. Вместе с тем, хотя объем сбрасываемых отработанных электролитов составляет всего 2–3% от общего количества сточных вод гальванического производства, именно с ними на очистные сооружения поступает от 40 до 70% загрязняющих веществ [6]. Это затрудняет работу очистных сооружений вследствие периодического повышения концентрации загрязняющих веществ в сточной воде либо требует значительного количества чистой воды для предварительного разбавления концентрированных отработанных электролитов. С отработанными электролитами также теряются ценные дефицитные металлы, а также увеличивается количество осадка сточных вод, образующегося при химическом (реагентном), электрокоагуляционном и гальванокоагуляционном методах очистки.

Для Цитирования:
Залыгина О.С., Чепрасова В.И., Кузьменкова О.Ю., Проблемы отработанных электролитов при организации водоотведения гальванического производства и пути их решения. Водоочистка. 2019;6.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: