352-02 | Высокопроизводительные сорбционные способы очистки вод процессов электролитического хромирования, никелирования, цинкования и меднения

Главная страница        >> Каталог технологий        >> Экология. Оборудование и технологии.
 
 

 

 

Характеристика и оценка общественной потребности.

В настоящее время в отечественной практике гальванических производств всего лишь 10-30% тяжелых металлов из гальванических ванн идет на покрытие изделий, остальные 70-90% (около 40 тыс. тонн в год) в виде ионов попадают в природные воды и представляют серьезную опасность как для здоровья (в частности наследственности) человека, так и для окружающей среды.

Всего в стране насчитывается около 4,5 тыс. гальванических цехов, из которых около 3-х тыс. сбрасывают сточные воды производства непосредственно в горканализацию без очистки. Остальные пользуются в основном традиционными реагентными методами, в которых металлы осаждаются в виде шламов для захоронения, а очищенная вода сбрасывается в горколлектор. Очевидно, что решение проблемы создания малоотходной технологии и оборотного водоснабжения производств в этой области жизненно важны для кардинального оздоровления экологической обстановки в стране.

Известный уровень решения проблемы. Сравнение с мировым уровнем.

Наиболее распространенные у нас электрокоагуляционные и реагентные способы очистки решают только проблему очистки воды без экологических эффектов, т.е. без создания промышленной обротной системы; при этом они очень трудоемки, требуют больших затрат электроэнергии и больших расходов реагентов. Перспективной является мембранная технология, которая, однако. в нашей стране находится в стадии разработки.

Решение этой проблемы ионообменными динамическими методами позволяет реализовать принцип промышленного оборотного снабжения, т.е. возвращать в технологический цикл как очищенную воду, так и извлеченные соли тяжелых металлов. Однако, известные ионообменные методы малопроизводительны и внедрение их на действующих предприятиях требует больших капитальных затрат, больших расходов электроэнергии и реагентов. Аналогичные ионообменные методы очистки за рубежом, реализуемые на современных, частично автоматизированных установках, имеют очень высокую стоимость (около 1 млн. долл. за установку с объемом колонн 0,25 м3). Предлагаемый здесь высокоэффективный метод реализован на установках с применением отечественных серийных промышленных ионитов, а стоимость установки производительностью 1 м3/час очищенной воды составит около 50 тыс. долларов.

Степень новизны и сущность предлагаемого решения.

Разработанные в результате научных исследований с применением основ ионообменной хроматографии высокопроизводительные методы очистки локальных стоков вод гальванических производств от тяжелых металлов реализован на ионообменных колонках, заполненных высокоселективными к этим металлам адсорбентами - ионитами. Способ очистки состоит из нескольких стадий, включающих последовательную сорбцию различных ионов на колонках, содержащих катиониты и аниониты, с последующим приведением ионитов в исходное состояние раствором щелочи или кислоты. При этом очищенная вода возвращается в промывную ванну, а тяжелые металлы в гальваническую ванну (в случае хромовых или никелевых стоков) или для целевого использования (в случае медных стоков). Основным отличием описанных схем от уже известных является высокая эффективность методов, которая достигается за счет направленного выбора ионитов с высокими кинетическими характеристиками : с одной стороны селективных к ионам тяжелых металлов, а с другой - легко регенерируемых. В результате достигается высокая эффективность и производительность очистки, которая обеспечивается высокой скоростью фильтрации очищаемой воды (до 100 см/мин), а экологическая эффективность обеспечивается реализацией оборотного водоснабжения, а также устранением дополнительных химических операций, которые применяется в других методах при возвращении металла в производственный цикл.

Преимущества предлагаемой разработки.

Высокая эффективность данных методов приводит к очевидным преимуществам, связанным с малыми габаритами установки, что обеспечивает их внедрение на уже существующих предприятиях без капитальных затрат на строительство специальных помещений. Применяемые ранее динамические ионообменные методы очистки малопроизводительны из-за небольших скоростей фильтрации и их внедрение требует больших капзатрат в связи с громоздкостью установок.

Уровень реализации разработки.

Практическое внедрение разработанных способов очистки проводилось по хоздоговорам в рамках целевой комплексной программы (ЦКП) по экономии и рациональному использованию водных ресурсов в г. Москве.

Изготовленные образцы колоночных установок с применением серийных промышленных отечественных смол внедрены и прошли длительные производственные испытания на ряде предприятий г. Москвы.

Социальный и технико-экономический эффект.

Известно, что попадание солей тяжелых металлов в организм человека приводит к серьезным нарушениям в деятельности наследственного аппарата и всего организма, вызывая онкологические, сердечно-сосудистые и другие заболевания. Технико-экономический и экологический эффекты разработанных способов определяются предотвращенным ущербом от загрязнений окружающей среды, экономией воды и электролита и для установок производительностью 1 м3/чac составляют около 100 тыс. долларов в год.


 
 
Главная страница        >> Каталог технологий        >> Экология. Оборудование и технологии.

Наверх