Утилизация цинка из промывных вод и очистка сточных вод

В данном курсовом проекте предусмотрен процесс утилизации цинка из промывных вод ванны улавливания. Схема этого процесса изображена на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 – Схема утилизации цинка из промывных вод

Принцип работы схемы следующий: детали из ванны покрытия поступают в ванну улавливания. В этой ванне при отмывке цинка образуется нерастворимый гидрооксид цинка (Zn(OH)₂) в виде белой мути. Так как расход воды на промывку невелик, то вся промывная вода подаётся в отстойник. В отстойнике Zn(OH)₂ оседает на дне, а разбавленный NaOH над осадком подаётся на очистные сооружения. По мере того как в отстойнике скапливается гидрооксид цинка, периодически в отстойник сливается щелочь из ванны цинкования. В отстойнике гидроксид цинка растворяется, так как концентрация скачиваемой щёлочи большая, а затем полученный раствор через фильтр перекачивается обратно в ванну покрытия. На фильтре раствор очищается от гидроксида железа и других нерастворившихся примесей.

1) серная кислота; 2) бисульфит натрия; 3) известь; 4) хромсодержащие стоки; 5) кислые стоки; 6) щелочные стоки; 7) стоки, содержащие ионы тяжёлых металлов; 8) очистка от хроматов; 9) нейтрализация; 10) вакуум-фильтр; 11) отстойник.

Рисунок 3.3 – Общая схема канализирования и очистки сточных вод цехов гальванических покрытий

Промывные воды со всех остальных ванн собираются и подвергаются очистке реагентным способом. Этот метод основан на реакциях нейтрализации и окисления-восстановления. Достоинствами его являются: простота оборудования и его эксплуатации, универсальность, дешевизна реагентов. Недостатки метода: необходимость в больших площадях для установки громоздкого оборудования; большой расход реагентов; проблемы с обезводораживанием и захоронением шламов; невозможность использования воды в обороте; невозможность извлечения ценных металлов.

Общая схема канализирования и очистки сточных вод цеха гальванического покрытия приведена на рисунке 3.3.

Обезвреживание хромсодержащих сточных вод. Обезвреживание хрома ведётся раствором бисульфита натрия (NaHSO₄) при рН 2–2,5 по реакции:

2 CrO₃ + 6 NaHSO₄ + 3 H₂SO₄ Þ 3 Na₂SO₄ + 2 Cr₂(SO₄)₃ + 6 H₂O. (3.11)

При дальнейшем попадании в ванну для обезвреживания кислых и щелочных сточных вод происходит следующая реакция:

2 Cr₂(SO₄)₃ + 12 NaOH Þ 4 Cr(OH)₃¯+ 6 Na₂SO₄.               (3.12)

Гидроокись хрома выпадает в виде шлама.

Обезвреживание кислых и щелочных вод. В ванну для обезвреживания кислых и щелочных стоков поступают сточные воды из ванны обезвреживания хромовых соединений с рН 2–2,5; кроме того, в эту же ванну поступают воды непосредственно от промывных ванн, стоящих после травления, активации и обезжиривания. Происходит взаимная частичная нейтрализация. Если при этом в растворе преобладает кислота, то в ванну поступает щёлочь, если щёлочь, то в ванну поступает кислота. Рекомендуемое рН сточных вод, уходящих в заводскую канализацию, 7,5–8,5. Обезвреженные воды поступают в промежуточную насосную ёмкость, из неё по мере наполнения выкачиваются насосами в отстойник, а оттуда самотёком – в заводскую канализацию.

Очистка сточных вод от органических загрязнений. В промывные воды попадают смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ), которые удаляются с деталей в ваннах обезжиривания. Кроме того, из ванны пассивирования в промывные воды попадает поливиниловый спирт. Смазочно-охлаждающие жидкости представляют собой жиры, эти жиры частично задерживаются на шламе, который образуется при реагентной очистке. Далее этот шлам отправляется в отвал. После реагентной очистки сточные воды пропускаются через ёмкости с активированным углём, где органические примеси адсорбируются на поверхности активного угля.

Помещение, в котором находится установка обезвреживания сточных вод, должно быть оборудовано вытяжной вентиляцией.

РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ