Электрофлотационный метод очистки хромсодержащих сточных вод Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

Далее скорость газа снижается, последующее сжатие происходит в круговом диффузоре при этом кинетическая энергия переходит в потенциальную. На следующем этапе газ поступает в обратный направляющий канал и переходит в следующую ступень установки.

Важным отличием центробежных установок от другого оборудования является отсутствие контакта между маслом и газом. В случае с агрегатами данного типа требования к смазке рабочих элементов оборудования значительно ниже, нежели в установках объемного действия. При этом смазка полностью защищает от ржавчины элементы оборудования, а масло, имеющее слабое окисление, смазывает зубчатые колеса, уплотнения и подшипники максимально эффективно. Так, действие центробежного компрессора основывается на вращательном движении лопастей рабочего колеса, который является одним из главных рабочих элементов установок центробежной группы. При этом данному оборудованию характерно быстрое повышение уровня давления и достижение его максимальной величины за короткий период работы агрегата.

Такая особенность компрессора позволяет получить сразу множество преимуществ - возможность длительной эксплуатации при высоком уровне результативности работы. Данное оборудование на протяжении длительного периода времени требует минимального вмешательства, а в случае поломки, легко поддается ремонту.

Заключение. В данной работе рассмотрен центробежный компрессор, особенности его устройства. На основе анализа работы оборудования выявлены недостатки данного вида компрессора и его преимущества перед роторным компрессором. Список использованной литературы:

1. Газохимия России. Часть 1. Метанол. Акишин Д., Мамаков А., Коровяков А., Стацура М.// VYGONConsulting

2. Гельперин Н.И. Основные процессы и аппараты химической технологии. В двух книгах. -М.: Химия, 1981 - 812 с., ил. - (серия «Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии»).

3. Пат. RU2279915. Износоустойчивый медьсодержащий катализатор для низкотемпературного синтеза метанола при низком давлении/ М.И. Жданова, М.А. Кишкинская, А.Ю. Курылев, Г.В. Мещеряков; опубл. 14.03.2005.

© Кочетков А.А., Калиниченко М.В., 2020

УДК 66.03

К.Ш. Орлова

студент 4 курса МСФ МИВлГУ, г.Муром, РФ

Научный руководитель: М.В. Калиниченко

ст. преподаватель каф. ТБ МИВлГУ

ЭЛЕКТРОФЛОТАЦИОННЫЙ МЕТОД ОЧИСТКИ ХРОМСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ ВОД

Аннотация

Ежегодно на гальваническом производстве АО «МПЗ» расходуется не менее 650107 м3 чистой воды. Сотни тонн различных металлов, кислот и щелочей выносятся из рабочих ванн с промывными водами. Стоки составляют 0,2-0,5 % от общего объема сточных вод, и содержат 70 % всех загрязнений. Это вызывает негативное воздействие на водные объекты и на окружающую природную среду. Поэтому поиск современных высокоэффективных методов очистки гальваностоков является актуальной задачей. На сегодняшний день известны эффективные технологии очистки стоков: мембранные, флотационные, вакуумно-дистилляционные и др.

В работе проведён анализ методов очистки производственных сточных вод, содержащих соли тяжелых металлов. Более подробно рассмотрен электрофлотационный метод очистки стоков, применяемый на предприятии. Рассчитаны основные параметры работы аппарата водоочистки.

Ключевые слова

Хромовое покрытие, хромирование, очистки сточных вод, электрофлотация.

Введение. Хромовое покрытие является износостойким и применяется для повышения эксплуатационных свойств разнородных материалов, изделий и деталей, режущих и мерительных инструментов, инструментов для холодной обработки металлов, пресс-форм, а также с целью восстановления изношенных деталей при ремонте оборудования.

Забота об окружающей среде выходит сегодня на мировой уровень. Особенно это касается очистки сточных вод, которые впоследствии сбрасываются в водоемы или на грунт. Чтобы обеспечить высокое качество очистки стоков и полностью нейтрализовать негативное воздействие на окружающую среду тяжелых металлов, обладающих свойствами биоаккумуляции, и других загрязнителей, применяют множество методов в зависимости от типа загрязнения вод.

Технологический процесс хромирования

Процесс хромирования заготовок происходит по порядку, установленному в технологическом паспорте данного производства в последовательно установленных технологических ваннах. Этот набор оборудования называют линией хромирования, этапы которой представлены в таблице 1.

Таблица 1

Этапы технологического процесса хромирования

1. Обезжиривание На подвеску линии хромирования монтируют стальную деталь, обезжиривают химическим методом

2. Промывка Деталь промывают теплой и холодной водой проточного типа

3. Травление Травление производится в растворе серной кислоты в ваннах каскадного типа

4. Промывка Деталь промывают холодной водой

5. Хромирование Деталь хромируют в растворе электролита, контролируя его температуру, посредством оборотной системы парового нагрева и водяного охлаждения

6. Промыва Промывка производится в промывной ванне - ванне улавливания, в которой с детали смывается основная масса электролита

7. Промывка (холодной водой) Промывка в холодной проточной воде в ваннах каскадного типа

8. Промывка (горячей водой) Финишная промывка в ванне горячей непроточной водой

9. Сушка Деталь сушат и снимают с подвески, т.е. производят демонтаж

Основная часть процесса хромирования

В процессе хромирования деталей важным является состав электролита, который задает режим электролиза [2]. Основные компоненты состава электролита, применяемого на предприятии, представлены

в таблице 2. Соответственно, они же попадают в производственные сточные воды.

Таблица 2

Состав ванны хромирования

Состав электролита Режим об работки Скорость осаждения, мкм/мин

Наименование компонентов Количество, г/дм3 Температура, °С Плотность тока, А/дм2

Ангидрид хромовый 125-250 45-60 45-60 0,3-0,7

Кислота серная 1,2-2,5

Обзор основных методов очистки хромосодержащих сточных вод

Наиболее прогрессивные методы очистки сточных вод: электрохимическая флотация и коагуляция. Остановимся подробнее на каждом из них.

Электрохимический флотационный метод - способ очистки загрязненной воды, при котором, из жидкой загрязненной среды удаление примесей и мусора, происходит за счет их всплывания на поверхность обрабатываемой воды.

Электрохимическая коагуляция основана на электролитическом растворении железных или алюминиевых электродов под воздействием внешнего источника тока, при котором в водный раствор переходят ионы металлов, образующие нерастворимые гидроксиды и основные соли. Они в свою очередь коагулируют коллоидные примеси сточных вод. В это же время на катоде протекают реакции восстановления растворенных в воде неорганических и органических соединений. Изменяя силу тока, можно регулировать количество растворяемого металла. В таблице 3 приведены некоторые сравнительные характеристики, позволяющие сравнить методы очистки сточных вод и выбрать лучший.

Таблица 3

Сравнительные параметры методов очистки стоков

Параметр Отстаивание Электрокоагуляция Электро флотация

Степень очистки, % 70 - 80 80 - 90 96 - 98

Производительность оборудования, м2 - м3/ч 7-10 м2 на 5 м3/ч 3-4 м2 на 5 м3/ч 1,5 м2 на 5 м3/ч

Энергозатраты, кВт ч/м3 Отсутствуют 1 - 1,5 0,25 - 0,5

Вторичное загрязнение воды Отсутствует Ее 1 мг/л А1 0,5-1 мг/л Отсутствует

Вторичное загрязнение твердых отходов Отсутствует до 30% (Ее, А1, Сг6+) Отсутствует

Режим эксплуатации Непрерывный Периодический Непрерывный

Сменные элементы Отсутствуют Ее и/или А1 - анод (10-20 дней) Т - анод (5-10 лет)

Твердый отход Пульпа 99% влажности Пульпа 99% влажности Флотоконцентрат 94-96% влажности

Электрофлотационный метод особенно эффективен для обслуживания небольших автономных объектов. Рассмотрим подробнее особенности данного аппарата. Электрофлотационный метод очистки гальваношламов

Преимущества электрофлотационного аппарата: небольшие капиталовложения, компактные размеры агрегата (занимаемая площадь составляет 1,2х2,1=2,52м2) и высокая эффективность очистки. Недостатки аппаратов: большое потребление электроэнергии, высокая себестоимость очистки стоков.

В процессе электрофлотации очистка промывных и сточных вод от взвешенных примесей проходит с помощью газовых пузырьков, выделяющихся при электролитическом распаде воды. На аноде выделяются мельчайшие пузырьки О2, а на катоде - Н2. Газы стремятся к поверхности и по пути флотируют из жидкости взвешенные частички. Применяемый растворимый материал электродов. Более высокая степень очистки электрофлотацией по сравнению с обычной флотацией достигается за счет минимального размера пузырьков газа (менее 100 мкм). Размер газовых пузырьков определяется составом и формой электродов, плотностью тока, температурой среды и другими условиями проведения реакции электрохимического разложения.

Управляемый процесс электролиза позволяет задать распределение газовых пузырьков по размерам. Электролитическое диспергирование газа высокой степени позволяет использовать электрофлотаторы для очистки водных растворов от устойчивых коллоидных примесей. Газовые флокулы обладают значительно большим гидравлическим сопротивлением, чем входящие в их состав примеси, и, всплывая на поверхность, захватывают эти примеси в пену, образуя устойчивый пенный слой - флотошлам. Определение расхода воды при электрофлотации

Gн2o = (I * Вт * М) / (п * 26,8 * 1000), где Вт - выход по току, равный 0,98 доли единиц (справочные данные); М - молекулярная масса воды, 18 мг/л; п - количество электронов, выделяющихся на электроде; F = 26,8 - число Фарадея, А*ч/моль, равный также 96480 Кл/моль. Реакции, происходящие на электродах: на катоде: Н2О > Н2 + ОН- - 2е; на аноде: 2ШО > О2 + 4Н+ + 4е.

на катоде: Gkh2o = 50 * 0,98 *18 / 2 * 26,8 * 1000 = 0,0164 кг/ч; на аноде: GAh2o = 50 * 0,98 * 18 / 4 * 26,8 * 1000 = 0,00822 кг/ч;

Gh2o = 0,0247 кг/ч.

Перспективность применения электрофлотации - в возможности существенно сократить время отстаивания и отделения осадка, которое в среднем составляет 3-6 часов. Использование метода электрофлотации при очистке промывных и сточных вод позволяет снизить концентрацию взвешенных примесей с 1000 до 10 мг/л, на 93-96 % уменьшается цветность воды. Список использованной литературы:

1. Ямпольский А.М. Краткий справочник гальванотехника [Текст]: учеб. / А.М. Ямпольский В.А. Ильин. - М.: МАШГИЗ, 1962. - 244 с

2. Богорад Л.Я. Хромирование [Текст]: учеб./ Л.Я. Богорад - 5-е изд., испр. и доп. - СПб.: Машиностроение, 1984. - 110 с.: ил.

3. Виноградов С.С. Экологически безопасное гальваническое производство [Текст]: под редакцией проф. В Н. Кудрявцева. - М.: Глобус, 1998. - 122 с.

© Орлова К.Ш., 2020 г

УДК 66-965.82

А.В. Швецова

студент 4 курса МСФ МИВлГУ, г.Муром, РФ М.В. Калиниченко

ст. препод. каф. техносферной безопансости МСФ МИВлГУ,

г. Муром, РФ

ПРОИЗВОДСТВО БУЯ СВЕТОДЫМЯЩЕГО Аннотация

В работе приведены общие технические характеристики буя светодымящего, процесс производства корпуса методом ротации и характеристика использованного сырья и материалов. Буй светодымящий применяется с целью обозначения спасательного круга, сброшенного за борт судна в темное и светлое время суток, при помощи светового и дымового обозначения. Входит в обязательный перечень сигнальных средств для оснащения морских судов и судов смешенного плавания. Поэтому улучшение технологических процессов производства, повышение качества продукции является актуальным вопросом. В работе предлагаются методы повышения качества корпуса изделия.

Ключевые слова

Пиротехническое изделие, буй светодымящий, краситель, линейный полиэтилен низкой плотности.

Введение. К пиротехническим изделиям относятся изделия, предназначенные для получения определенного требуемого эффекта с помощью горения (взрыва) пиротехнического состава. В соответствии с [1], пиротехническим составом называют смесь компонентов, обладающую способностью к самостоятельному горению или горению с участием окружающей среды, генерирующую в процессе горения газообразные и конденсированные продукты, тепловую, световую и механическую энергию и создающую различные оптические, электрические, барические и иные спецэффекты.

Все пиротехнические изделия можно разделить на три группы: военные (к ним относятся сигнальные ракетницы, светошумовые спецсредства, дымовые шашки), специализированные (киносъемочные спецэффекты, гражданские сигнальные средства, пироболты, железнодорожные