Литература

Тезисы докладов

ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИРОДООХРАННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ В ГАЛЬВАНИЧЕСКОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Кругликов С.С., Тураев Д.Ю.

РХТУ им. Д.И. Менделеева, г. Москва РХТУ им. Д.И. Менделеева.

125047, Москва, Миусская пл.,9. Факс: (095)200-42-04; тел. (095)978-56-51;

 

Гальванические производства являются основным источником загрязнения окружающей среды соединениями тяжелых металлов и другими токсичными компонентами технологических растворов. Все эти соединения попадают в сточные воды гальванического цеха из ванн проточной промывки обрабатываемых деталей, а также при замене отработанных технологических растворов свежеприготовленными и случайных проливах. Зачастую стоимость очистных сооружений и занимаемые ими производственные площади соизмеримы со стоимостью основного гальванического оборудования и занимаемым им площадями. Эксплуатационные расходы, связанные с работой очистных сооружений и платой за вывозимые с предприятия жидкие и твердые концентрированные отходы (шламы, неутилизируемые на месте отработанные растворы и т.п.), плюс плата за воду, сбрасываемую в городскую канализацию, могут существенно увеличивать себестоимость производимой продукции. Ввиду этого выбор оптимального варианта решения экологических проблем в конкретном гальваническом цехе или участке очень важен и в техническом, и в экономическом отношениях. Под "техническим" здесь подразумевается достижение требуемого конечного результата - устранение угрозы закрытия, штрафов и чрезмерных платежей за потребляемую и сбрасываемую в городскую канализацию воду.

Не существует идеального или универсального метода решения экологических проблем. Наиболее технически эффективный метод очистки разбавленных сточных вод с возвратом до 80% обратно в промывные ванны - ионный обмен, однако, он непригоден для обезвреживания отработанных растворов и, тем более, для их регенерации. При использовании ионного обмена весьма велики первоначальные затраты (дорогое оборудование, требуются дополнительные площади) и эксплуатационные расходы. Кроме того, побочным продуктом этого метода являются трудноутилизируемые жидкие концентрированные растворы, содержащие в виде смеси все виды катионов и анионов, встречающиеся в цехе.

Ультрафильтрация и обратный осмос эффективны при использовании их для локальных систем очистки и даже регенерации отдельных видов растворов. Для них характерны те же недостатки и достоинства, что и для метода ионного обмена - возможность повторного использования воды для промывки деталей, высокие начальные и эксплуатационные расходы.

Метод электрофлотации также относится к безреагентным и позволяет очистить до ПДК разбавленные стоки, поступающие из ванн проточной промывки, с возвратом чистой воды в технологический процесс. Он весьма эффективен и при регенерации отдельных видов растворов (щелочные растворы обезжиривания, растворы для снятия фоторезиста и некоторые другие). С другой стороны, для него велики первоначальные затраты.

Традиционный реагентный метод является дорогим и по начальным затратам, и по эксплуатационным расходам. Для многих видов загрязнителей он не обеспечивает необходимой степени очистки стоков. В первую очередь это относится к кадмию, а при использовании в цехе растворов, содержащих существенные количества ионов аммония (например, аммиакатные электролиты цинкования, медно-аммиачные травильные растворы и т.д.), - и к другим металлам (меди, никелю, цинку). Возможности повторного использования воды после ее очистки реагентным методом весьма ограниченны из-за высокой ее засоленности. Реагентный метод практически не используется и для регенерации отработанных технологических растворов.

Единственный метод, не требующий ни одного квадратного метра дополнительной площади - это метод мембранного электролиза в его варианте "погружной электрохимический модуль". Последний устанавливают непосредственно в существующую ванну на гальванической линии, в которой производится обработка деталей (электрохимическая, химическая или промывка). Ввиду локального характера этого метода, все удаляемые с его помощью ионы могут быть возвращены в технологический процесс. Именно по этой причине он в равной степени пригоден и для извлечения ионов металла из промывной воды и возвращения их в ванну покрытия, и для регенерации почти любого отработанного раствора (растворы хроматной обработки, травления, снятия покрытий, осветления и др.). Однако следует отметить, что метод погружного электрохимического модуля не может обеспечить очистку воды непосредственно в ванне промывки до ПДК. Зато он может в десятки - сотни раз снизить количество этих ионов, попадающих из ванны, где установлен модуль, в ванны последующей проточной промывки. Тем самым, можно пропорционально снизить расход воды на проточную промывку и объем стоков, а во многих случаях, с учетом смешения и взаимного разбавления стоков, поступающих от разных источников, обойтись вообще без их дополнительной очистки реагентным или иными методами. В тех же случаях, когда нельзя обойтись без дополнительной очистки, применение погружных модулей снизит нагрузку на очистные сооружения в десятки раз, что соответственно снизит и их стоимость, и последующие эксплуатационные расходы.

Стоимость погружных модулей, мембран, источников питания и расходы на их эксплуатацию не идут ни в какое сравнение с соответствующими затратами для всех других методов. Кроме того, в соответствии с финансовыми возможностями конкретного предприятия, их установку можно проводить в любой последовательности - например, по 1 штуке в неделю, в месяц или в год. Каждый вновь установленный модуль немедленно начинает давать положительный экологический, а следовательно и экономический эффект. Имеются предприятия, у которых этот процесс продолжается уже в течение нескольких лет, позволяя им демонстрировать контролирующим органам свою постоянную природоохранную активность и при этом не расходуя значительных сумм на природоохранные мероприятия.