СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ОЧИСТКИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

УДК 628

Г.Р. Сыраева, Н.Г. Бильченко

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ОЧИСТКИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА

В данной работе рассматривается совершенствование технологии очистки производственных сточных вод гальванического производства.

Ключевые слова: промышленные сточные воды, гальваника, очистные сооружения, электрофлотатор.

Одной из наиболее важных экологических задач является защита водных ресурсов от их истощения и загрязнения. Вслед за ее осознанием приходит понимание важности изменения производственных технологий и внедрения эффективных методов очистки сточных вод [1]. Основными загрязнителями производственных сточных вод в гальваническом производстве являются промывные воды смешанного состава, содержащие несколько видов тяжелых металлов и других примесей. Очистка таких стоков затруднена. При этом не удается выделить металлы из шлама сложного состава, а если и удается, то возникают проблемы с дальнейшим использованием и переработкой отходов. Для решения проблемы снижения количества тяжелых металлов в сточных водах до ПДК необходимо использовать замкнутую систему водоснабжения с электрофлотационной очисткой, то есть промывные воды, подвергшиеся очистке от примесей возвращать в технологический цикл, а извлеченные примеси - на захоронение или переработку.

Система водоснабжения промышленного предприятия представляет собой комплекс сооружений, оборудования и трубопроводов, обеспечивающих забор воды из природного источника, очистку и ее обработку, транспортирование и подачу воды потребителям требуемых расходов и качества. Существующие на данный момент очистные сооружения промышленного предприятия, основанные на технологиях отстаивания, электрокоагуляции и обезвоживания осадка на барабанных вакуум-фильтрах, устарели как морально, так и физически, не позволяют достигнуть даже нормативов [2].

В связи с недостатками очистки промышленных сточных вод предлагается замена существующего оборудования на более эффективную очистку с помощью электрофлотационного модуля (рис. 1) [3].

Электрофлотация является методом очистки сточных и промывных вод, технологических растворов гальванического производства и производства печатных плат от загрязнений в виде взвешенных веществ, фосфатов и гидроксидов металлов, суспензий, смолистых веществ, эмульгированных веществ, нефтепродуктов, индустриальных масел, жиров и поверхностно-активных веществ. Электрофлотационное оборудование является достаточно компактным, высокопроизводительным, значительно упрощает технологические схемы очистки воды, процессы управления и эксплуатации сравнительно просто автоматизируются. Весьма позитивным является тот факт, что при электрохимической очистке сточных вод, как правило, не увеличивается анионный (солевой) состав предварительно очищенной воды. При этом значительно снижается количество и влажность образующегося флотошлама [4].

© Сыраева Г.Р., Бильченко Н.Г., 2014.

Вестник магистратуры. 2014. № 11(38). Том I

ISSN 2223-4047

Рис. 1. Электрофлотационный модуль на очистных сооружениях

Флотошлам после обезвоживания на фильтр-прессе может быть переработан в сырьевой продукт. Процесс сводится к растворению дисперсной фазы металлов в кислотном растворе, или элюате, полученном при регенерации катионита установки ионного обмена с образованием раствора соли металла высокой концентрации, и к последующему ступенчатому электролизу при различных плотностях тока и рН с использованием нерастворимых анодов [5]. Обезвоженный флотошлам может быть сдан на утилизацию региональному предприятию по переработке твердых промышленных отходов. Так же образующие в процессе очистки гальваностоков шла-мы, могут применяться, например, при изготовлении черепицы. Результатом их применения является улучшение свойств формовочной массы, сокращение времени сушки черепицы на 2-3 часа, сокращение времени обжига на 50-70%, расширение цветовой гаммы.

В сравнении с другими методами очистки промышленных сточных вод преимущества использования электрофлотационных модулей очевидны:

• высокая эффективность извлечения дисперсных веществ (гидроксидов и фосфатов тяжелых металлов и кальция, нефтепродуктов, поверхностно-активных и взвешенных веществ);

• высокая производительность (1 м2 оборудования - 4 м3/ч очищаемой воды);

• отсутствие вторичного загрязнения воды благодаря примению нерастворимых электродов ОРТА;

• низкие затраты электроэнергии от 0,5 до 1 кВтч/м3;

• отсутствие заменяемых материалов (электродов, фильтров, сорбентов и пр.);

• простота эксплуатации, автоматический режим работы не требуют ежегодного ремонта и остановок;

• шлам менее влажный (94-96%), в 3-5 раз легче обезвоживается и может быть использован при изготовлении строительных материалов и / или пигментов для красителей. [6]

Степень очистки сточных вод данным методом составляет составляет 97-99%, что позволяет дальнейший их сброс в городскую канализацию или повторное применение в производственных целях.

Библиографический список

1. Скрябина В.Н., Бариева Э.Р., Серазеева Е.В. Технологические аспекты повышения эффективности очистки сточных вод. Сборник научных трудов SWorld по материалам международной научно -практической конференции. 2013. Т.37. №1. С. 13-15.

2. Иванова А.О., Бариева Э.Р. Система очистки сточных вод. Сборник научных трудов SWorld. Материалы международной научно-практической конференции «Научные исследования и их практическое применение. Современное состояние и пути развития 2013». - Выпуск 3. Том 43. С. 3-4.

3. Кашапова Д.И., Бариева Э.Р., Серазеева Е.В. Современные направления развития технологии очистки производственных сточных вод от нефтепродуктов и взвешенных веществ. Сборник научных трудов по материалам Международного научно-практической конференции 30 сентября 2013. Часть 33. С. 45-46.

4. Колесников В. А., Меньшутина Н. В. Анализ, проектирование технологий и оборудования для очистки сточных вод. М., 2005.

5. Колесников В. А., Ильин В. И., Кучеров А. А. Очистка сточных вод на металлургических предприятиях // Экология производства. 2010. № 3

6. http://enviropark.ru/course/info.php?id=68

СЫРАЕВА Гузель Равилевна - студент кафедры «Инженерная экология и рациональное природопользование», Казанский государственный энергетический университет.

БИЛЬЧЕНКО Наталья Григорьевна - кандидат физико-математических наук, доцент кафедры «Инженерная экология и рациональное природопользование», Казанский государственный энергетический университет.