Блестящее никелирование

 

Таблица 4-Параметры обслуживания гальванического участка никелирования 

 

 

Параметры обслуживания	Вид и частота обслуживания
	Ванны обезжирива-ния	Ванны активации	Ванна никелирования
Фильтрация	1 раз в месяц	1 раз в месяц	Непрерывно
Перемешивание	За счёт бурно выделя-ющихся газов		За счёт перемешивания сжатым воздухом
Способ нагрева	Паровой	-	Паровой
Частота анализа и корректировки	2 раза в неделю	1 раз в неделю	См. п.2.7.5
Частота смены электролита	4 раза в год	6 раз в год	-

 

 

 

 

 

 

2.7 Утилизация ценных  компонентов из промывных вод  и отработанных растворов, очистка сточных вод

 

  2.7.1  Утилизация ценных компонентов /15/

 

   Ценными компонентами  в электролитах никелирования,  являются соответствующие ионы металлов, которые выносятся из ванн покрытия вместе с деталями и попадают в ванны промывки.

 Для уменьшения  уноса электролитов в промывные  воды предусмотрена установка  ванны улавливания, из которой  происходит долив в ванны покрытия.

  После никелирования  деталей  предусмотрена схема промывки с регенерацией никеля из промывных вод разработанная на кафедре ТЭП ВятГУ Мамаевым В.И. и Лихачёвым В.А.

  Схема приведена  на рисунке 2.3

 

Схема представляет трёх ступенчатую противоточную промывку. Вода подается в последнюю ступень промывки (позиция 5), где проводится отмывка до ПДК.

Часть воды из этой ступени  равная объему воды испаряющейся из ванны  покрытия (позиция 1), насосом-дозатором (позиция 4) подается на форсунки во вторую ступень промывки (позиция 3). Подача воды через форсунки производится в период подъема подвески. Из первой ступени промывки (позиция 2)  вся вода подается в ванны покрытия для компенсации унесенных химикатов и испаряющейся воды. Предварительно эта вода проходит очистку от ПАВ в фильтре с активным углем (позиция 10) и селективную очистку от металлов- загрязнителей электролита никелирования в ванне селективной очистки (позиция 9). Избыток воды из последней ванны промывки с концентрацией, равной ПДК, через карман направляется на очистные  сооружения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                         

 

             

 

 

 

 

Рисунок 2.3 – Схема  промывки с регенерацией

 

1. ванна никелирования
2. первая ступень промывки
3. вторая ступень промывки
4. насос дозатор
5. последняя ступень промывки
6. фильтр
7. насос
8. сборный бак
9. ванна селективной очистки

10-фильтр с активным  углём

 

   Схема при правильном использовании позволяет при малом расходе воды возвращать в ванну никелирования более 90 % химикатов

 

  2.7.2 Очистка сточных вод /16/

 

  С гальванического  участка на очистные сооружения поступают следующие виды стоков:

1. Никельсодержащие и кислые (сбросы из ванн  активации, никелирования).
2. Концентрированные щелочные (сбросы из ванн  электрохимического обезжиривания).
3. Разбавленные щелочные, никель-содержащие (промывные воды после ванн  обезжиривания, никелирования).

  Для перечисленных  стоков возможны следующие способы  очистки: реагентная очистка и ионный обмен.

  Реагентная очистка  проста в эксплуатации, в оборудовании, не требует особо дорогих материалов. Её недостатки: большие капитальные вложения, невозможность повторно использовать очищенную воду из-за большого солесодержания.

  Ионный обмен требует  дорогих смол, установки дополнительных  фильтров, но позволяет получить  обессоленную воду, пригодную для  повторного использования. Ионный обмен не исключает реагентной очистки элюатов (если они не используются вновь в каком-либо производстве). Ионный обмен не желателен для очистки залповых сбросов.

  Учитывая все вышеизложенное, для очистки гальваностоков предлагается  использовать реагентную очистку.

  Никельсодержащие сточные воды  обрабатываются щелочным реагентом  (кальцинированная сода, гидроксид натрия или калия) при этом ионы никеля при нейтрализации превращаются в труднорастворимый гидроксид, выпадающий в осадок, который затем отфильтровывают, а очищенную воду направляют в городскую канализацию

Ni²⁺+2OH^–®Ni(OH)₂¯              (1)

       С гальванической линии  на очистные сооружения поступают следующие виды стоков:

1. Концентрированные кислые (залповые сбросы из ванн активации)
2. Концентрированные щелочные (залповые сбросы из ванн  химического и электрохимического обезжиривания).
3. Разбавленные кислые, щелочные,  цинксодержащие (промывные воды после ванн   обезжиривания, активации, цинкования, хроматирования).

      Щелочные воды  характеризуются высоким рН 10 – 12, кислые воды имеют значение рН 2 – 5. При их смешении достигается предварительная частичная нейтрализация. Для сброса сточных вод в городские канализационные сети проводят коррекцию рН среды до допустимой величины 6.5 – 8.5.

 

  Обезвреживание кислотно-щелочных стоков

Концентрированные кислые сточные  воды и концентрированные щелочные сточные воды поступают по трубопроводам в накопители: концентрированные кислые – в сборник концентрированных кислых стоков, концентрированные щелочные  – в сборник концентрированных щелочных стоков. Из накопителей сточная вода насосами подаётся в реактор для нейтрализации кислотно – щелочных стоков, куда поступают промывные кислотно – щелочные сточные воды. При заполнении реактора для нейтрализации на 50% включают перемешивание механическими мешалками. Поскольку кислые и щелочные сточные воды содержат ионы тяжелых металлов, необходимо их осаждать в виде малорастворимых соединений (гидроксидов или основных карбонатов). Осадителями

служат растворы NаОН, Nа₂СО₃, известковое молоко примерно 5%-й концентрации. Протекающие при осаждении реакции:

       Меⁿ⁺ + nOH^- ® Ме(OH)_n¯.    (2)

       ( x+2y)Меⁿ⁺  + xnOH^- + ynCO₃^{2 -} ® xMe(OH)_n × yMe₂ (CO₃) ¯.              (3)

Далее сточные воды идут в отстойник. Используют горизонтальные, вертикальные, а также тонкослойные полочные отстойники. Предпочтительнее применение вертикальных отстойников с нисходяще-восходящим движением воды, в которых изменение направления потока воды способствует седиментации осадка. По нормам проектирования время нахождения сточных вод в отстойнике не менее 2 ч, в реакторах – 30 мин. при непрерывной технологии очистки и 1 ч при технологии периодического действия.

 В отстойник также   заранее подаётся 0.1% – ный раствор  полиакриламида в количестве 2 – 5г/м³ сточной воды для лучшей и более быстрой коагуляции осаждаемых гидроксидов. После пребывания в отстойнике рекомендуется снизить влажность осадка дополнительным его отстаиванием в шламоуплотнителе в течение 3 – 5 суток. Систематическая перекачка шламовой суспензии из отстойника в шламоуплотнитель позволяет уменьшить содержание взвешенных частиц в осветлённой  воде, выходящей из отстойника. Основное обезвоживание шлама проводят на вакуум – фильтрах или фильтр – прессах. Очищенная сточная вода после отстойника направляется в канализацию, либо на дополнительную очистку. Она может быть ограничена фильтрованием через фильтры с зернистой загрузкой (обычно кварцевый песок с размером зерен 1-2 мм, дробленый керамзит или антрацит). Рекомендуемая скорость фильтрования 7-9 м/с. При высоте слоя загрузки 1,2м продолжительность фильтроцикла составляет 8-16 ч; концентрация взвешенных веществ в фильтрате не превышает 5 мг/л.

Основными недостатками фильтров с  зернистой загрузкой являются большой объем промывных вод, достигающий 20% объема обрабатываемой воды, и большие площади для их размещения. Более эффективно очистка сточных вод от механических примесей осуществляется на полимерных фильтрах, на фильтрах из металлокерамики, пористой нержавеющей стали, и пористого титана.

     Для использования  очищенной воды в оборотном  водоснабжении проводят её обессоливание методами ионного обмена или электродиализа. Во всех случаях при этом получают обессоленную до определенной степени воду и концентрат, направляемый на реагентную очистку

Принципиальная технологическая  схема обезвреживания сточных вод  представлена на рисунке 2.4

 

 

 

Рисунок 2.4- Принципиальная схема реагентной очистки сточных  вод[16]

1-жироуловитель, 2-бак  для щелочных реагентов, 3-сборник  концентрированных кислых стоков, 4-бак для коагулянта (флокулянта),5-реактор для нейтрализации кислотно-щелочных стоков, 6- отстойник,7-шламонакопитель, 8-вакуум-фильтр или фильтр-пресс; К.К-концентрированные кислотные стоки, К.Щ-концентрированные щелочные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Библиографический список

 

1. Оборудование цехов электрохимических покрытий: Справочник / Под ред.  П.М. Вячеславова. – Л.: Машиностроение, 1987. – 73 с.