Выбор рациональной схемы очистки хромосодержащих сточных вод гальванического производства ОАО "КМПО"

а) восстановление шести валентного хрома в трехвалентный в кислой среде при рН=1,5-2,5 раствором бисульфита натрия в виде 10%-кого раствора. Уравнение реакции:

4Cr₂O₃ + 3H₂SO₄ +6NaHSO₃ = 2Cr(SO₄)₃ + 3Na₂SO₄ + 6H₂O

б) перевод Cr³⁺ в гидроокись 3%-ным раствором известкового молока по уравнению:

Cr₂(SO₄)₃ +3Ca(OH)₂ > 2Cr(OH)₃ +3CaSO₄

2. Перевод трехвалентного хрома в гидроокись хрома воздействием щелочи (известковое молоко), у нас используются отходы ацетиленовой станции (раствор карбида кальция). Эта стадия происходит в реакторе кислотно-щелочных стоков:

2Cr₂(SO₄)₃ + 12NaOH = 4Cr(OH)₃ + 6Na₂SO₄

Cr³⁺ + ЗОН > Cr(ОН)₃v

2.2.3 Обезвреживание циансодержащих стоков

Процесс обезвреживания цианосодержащих сточных вод заключается в окислении ядовитых цианидов (NaCN, KCN) активным хлором в щелочной среде до неядовитых цианитов, хорошо растворяющихся в воде безвредных углекислых солей и соединений азота. Процесс протекает по следующей реакции:

2KCN + Са(ОСl)₂ + 4Н₂O = СаС1₂ + К₂СО_э + (NH4)₂CO₃

2.2.4 Нейтрализация кислотно-щелочных стоков

Сущность процесса очистки кислотно-щелочных стоков заключается в нейтрализации кислот и щелочей и связывании ионов тяжелых металлов в гидроокиси при рН=8,5-9,5.

H₂SO₄+ 2NaOH = Na₂SO₄ + 2Н₂O

HNO₃ + NaOH = NaNO₃ + H₂O

Meⁿ⁺ + _nOH^- = Me(OH)_n v

2.3 Станция обезвреживания и нейтрализации сточных вод гальванического производства

Проект станции обезвреживания промышленных стоков разработан предприятием п/я 4771 в 1969 году.

Проектом предусмотрен реагентный метод обезвреживания промстоков, поступающих с гальванических участков и цехов.

По характеру загрязнений стоки разделяются на хромосодержащие, циансодержащие и кислотно-щелочные.

По проекту хромсодержащие и кислотно-щелочные стоки обезвреживаются по непрерывной схеме очистки, а циансодержащие стоки по периодической схеме.

В состав установки по обезвреживанию хромосодержащих сточных вод входят:

· накопитель промывных вод;

· резервуар-усреднитель;

· реактор непрерывного действия;

· сборник концентрированных растворов;

· реагентное хозяйство;

· мерник для концентрированных растворов;

· насосные установки.

В состав установки по обезвреживанию цианосодержащих сточных вод входят:

· накопитель промывных вод;

· резервуар-усреднитель;

· реактор непрерывного действия;

· три реактора периодического действия;

· сборник концентрированных растворов;

· мерник концентрированных растворов;

· реагентное хозяйство;

· насосные установки;

В состав установки по обработке кислотно-щелочных стоков входят:

· накопитель промывных вод;

· резервуар-усреднитель;

· два реактора непрерывного действия;

· два сборника концентрированных щелочных растворов и электролитов;

· сборник концентрированных кислых растворе;

· мерники для щелочных растворов и кислоты;

· резервуар известкового молока;

· реагентное хозяйство;

· насосные установки.

Линия обезвоживания осадка включает в себя:

· два вертикальных отстойника;

· илоуплотнитель;

· два вакуум-фильтра типа БОУ-5-1,75;

· два вакуум-насоса ВПН-6;

· два ресивера;

· транспортер и бункер.

Общая проектная производительность очистных сооружений - 86,2 м³/час, в том числе по категориям стоков:

а) кислотно-щелочных стоков - 31,6 м³/час;

б) хромосодержащих стоков - 34,42 м³/час;

в) цианосодержащих стоков - 20,18 м³/час;

Работа станции нейтрализации предусмотрена в две смены.

Обезвреживание кислотно-щелочных стоков совместно с обезвреживанием хромосодержащими стоками производится доведением рН стоков до 8,5-9,5 раствором известкового молока. Дозировка известкового молока осуществляется дозатором типа "Димба-З".

Контроль наличия шестивалентного хрома в реакторе, наличия цианидов в реакторах обезвреживания цианистых стоков осуществляется с помощью автоматических приборов СХ-1 и СЦ -1. Контроль рН среды производится по автоматическим рН-метрам типа Рн-261.

2.3.1 Технологический режим обезвреживания хромосодержащих стоков

Хромосодержащие промывные сточные воды, расход которых колебалась в пределах 20 м³/час или 320 м³/сутки, самотеком поступают из цеха в накопитель хромистых стоков, расположенный в подвале насосной станции. По мере наполнения накопителя промывные воды насосом перекачивается в резервуар-усреднитель. Отработанные концентрированные хромосодержащие стоки сливаются в сборник и малыми дозами подается в сборник. Из резервуара-усредаотеля стоки одним из насосов подаются в реактор поз XIX путем открытия соответствующих задвижек. Отработанные хромистые стони из сборника одним из насосов или периодически закачиваются в мерник, откуда дозируются в реактор малыми дозами. После освобождения мерника операция повторяется.

Для подкисления стоков до рН=1,5-2,5 концентрированная серная кислота из сборника одним из насосов закачивается в мерник откуда дозируется в реактор.

Обезвреживание хромистых стоков производится в две стадии:

а) восстановление шести валентного хрома в трехвалентный в кислой среде при рН=1,5-2,5 раствором бисульфита натрия в виде 10%-кого раствора. Уравнение реакции:

4Cr₂O₃ + 3H₂SO₄ +6NaHSO₃ = 2Cr(SO₄)₃ + 3Na₂SO₄ + 6H₂O

б) перевод Cr³⁺ в гидроокись 2%-ным раствором известкового молока по уравнению:

Cr₂(SO₄)₃ +3Ca(OH)₂ > 2Cr(OH)₃ +3CaSO₄

проводится а реакторах кислотно-щелочных стоков, куда обеззараженные стоки поступают самотеком.

Раствор бисульфита натрия готовится в растворном баке, откуда одним из насосов перекачивается в расходный бак. Из расходного бака раствор теми же насосами закачивается в мерник, откуда путем открытия задвижки поступает в реактор.

Дозирование кислоты и бисульфита натрия производилось вручную по показаниям соответственно pH-метра и сигнализатора хрома СХ-1.

В процессе обезвреживания cтоков в реакторе поддерживались следующие величины параметров:

а) серная кислота дозировалась до значения рН=1,5-2,5;

б) содержание Cr⁶⁺ после контакта с бисульфитом натрия, со стоками менее 0,1мг/л.

Для поддерживания вышеуказанных значений параметров при обезвреживании расходовались следующие количества реагентных растворов:

а) концентрированной серной кислоты:

на 1м³ стоков 0,5л

15л в час или 120л/в в смену.

б) 10%-ного раствора бисульфита натрия:

на 1м³ стоков 7,0 л

140л/в час или 1120л/в смену.

2.3.2 Эффективность обезвреживания хромосодержащих стоков

Об эффективности работы установки можно судить по результатам химических анализов на наличие ионов Cr⁶⁺до и после обработки стоков в реакторе. Результаты анализов:

В ходе наладки определена средняя продолжительность цикла обезвреживания цианистых стоков в одном реакторе при ручном режиме. Данные по продолжительности каждой операции сведены в таблицу:

После получения анализов на остаточный свободный хром, которого должно быть в пределах 20-30мг/л, обезвреженные сточные воды теми же циркуляционными насосами откачиваются в отстойники и далее цикл повторяется по аналогичной схеме.

Для поддержания необходимого количества остаточного хлора и значения pH стоков расходовались следующие средние значения растворов реагентов на один реактор:

а) 3%-ного раствора известкового молока 10л на 1м³ стоков. 75 л/час или 0.6 м³/смену.

б) 10%-ного раствора гипохлорита натрия 2,5 л на 1м³стоков. 19 л/час или 152 л/смену.

Станция обезвреживания обеспечивает полную обработку поступающей, сточной воды, которая после очистки удовлетворяет санитарным требованиям предъявляемым стокам, сбрасываемым в канализацию, при условии расхода стоков, не превышающего проектные данные.

2.3.3 Эффективность работы станции обезвреживания

2.4 Обезвоживание осадков сточных вод гальванического производств

Образующиеся гидроокиси тяжелых металлов являются нерастворимыми соединениями и выпадают в осадок. Шлам из отстойников под действием гидростатического столба жидкости передавливается в иловый колодец, откуда насосом перекачивается в илоуплотнитель, где происходит уплотнение и частичное обезвоживание осадка. Из илоуплотнителя осадок подается на вакуум-фильтр типа БОУ-5-1, 75, обезвоживается до 70% и сбрасывается в бункер для вывоза и последующей утилизации.

Глава 3. Техника безопасности на станции нейтрализации

Аппаратчик по очистке сточных вод может быть допущен к эксплуатации реагентного хозяйства только после сдачи техминимума по эксплуатации оборудования и правилам техники безопасности.

1. В случае прихода концентрированной серной кислоты в бутылях, сливать её в емкость для хранения необходимо соблюдая меры предосторожности:

а) работу производить только в спецодежде (хлопчато-бумажном костюме), спецобуви (резиновых сапогах), и защитных средствах (прорезиненном фартуке, резиновых перчатках и защитных очках). Работу по сливу кислоты производить обязательно вдвоём.

б) Запрещается работать с концентрированной серной кислотой на открытом воздухе в дождь, метель и при сильном ветре;

а) при опорожнении бутылей нельзя оставлять в них кислоту. Во избежание ожога кислотой опорожненное бутыли следует переносить горлышком к верху;

г) категорически запрещается сливать остатки кислоты в водоёмы, на землю, в общую канализацию;

д) перекачивание кислоты в мерник производить только при включенной вытяжной вентиляции. При обнаружении течи во фланцевых подсоединениях и других местах парения и других неисправностей насоса, трубопровода работы по перекачке, необходимо немедленно прекратить и принять меры к устранению неполадок, соблюдая меры безопасности.

е) в случае попадания серной кислоты на кожу необходимо немедленно обмыть пораженные места водой, затем обработать раствором двууглекислой (питьевой) соды и снова промыть водой.

2. При работе с гипохлоритом и бисульфитом натрия аппаратчик должен находится в исправном фильтрующем противогазе марки «В»

3. Во время приготовления рабочих растворов запрещается принимать пищу, пить воду и курить.

Перед принятием пищи необходимо снять спецодежду, вымыть руки с мылом.

По окончании работы принять теплый душ.

Задачи стоящие перед рабочими по предотвращению загрязнения окружающей среды

Задачи, стоящие перед рабочими на каждом рабочем месте по предотвращению загрязнения окружающей среды, сводятся к трем основным позициям:

- соблюдение технологической дисциплины труда:

- соблюдение культуры производства, не допуская разливов электролитов, нефтепродуктов, моющих растворов эмульсии и рассыпания сыпучих материалов, особенно когда они содержат токсичные вещества;

- недопущение умышленного загрязнения окружающей среды (сливать или складировать материалы или отходы необходимо в специально отведенных для этих целей местах);

- активное участие в мероприятиях по охране природы

В случае несвоевременного принятия объединением мер по предотвращению загрязнения окружающей среды инспектирующие государственные органы могут предъявить штраф или иск объединению (директору и главному инженеру) или непосредственному нарушителю природоохранного законодательства.

Список литературы

1. “Хромирование и железнение” авт. М.Б. Черкез. Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы.

2. “Краткий справочник гальванотехника” авт. А.М. Ямпольский и В.А. Ильин. Ленинград “Машиностроение” 1981г.

3. “Гальванические покрытия в машиностроении” Справочник. Москва “Машиностроение” 1985г.

Размещено на Allbest.ru