Защита городской среды

Предложен способ очистки и утилизации ионов никеля, включающий фильтрование для удаления нерастворимых примесей и взвеси, сорбционную очистку от ПАВ (1,4-бутиндиол, фталимид, блескообразователи НИБ-3, НИБ-12 и другие) на активированных углях АГ-3, ионообменное извлечение ионов никеля на катионите КУ-1 в натриевой форме, окончательную фильтрацию с целью предотвращения уноса с водами ионитовой пыли. Технологической основой очистки является ионный обмен, а утилизации – электролиз. Исследовалось влияние концентрации ионов никеля и скорости протока промывной воды на полноту извлечения никеля. При проведении эксперимента в оптимальных условиях выход по току составил 38%. Остаточная концентрация ионов никеля составила 0,29-0,59 г/л.

Автор указывает, что проблема удаления тяжелых металлов из СВ и осадков не является однозначной, поскольку в определенных количествах они необходимы для нормальной жизнедеятельности организма. Например, цинк используется в работе иммунной системы, его содержание в организме составляет в среднем 2,3 г, ежедневное потребление должно составлять около 20 мг, существует понятие почв, бедных цинком. Медь входит в состав многих ферментов, ее недостаток вызывает такие болезни, как атеросклероз, остеопороз, а также является причиной раннего поседения, ежедневная норма 1,5 мг и т. д. В связи с этим автор делает вывод о необходимости уточнения ряда норм.

Профессиональная организация рабочих, работающих в области точной механики и электротехники, и АОК рейнской области провели исследование по влиянию условий производства на здоровье персонала на 10 гальванич. предприятиях и предприятиях техники обработки поверхности. Было показано, что основными факторами, вызывающими появление различных заболеваний, являются поднятие вручную тяжелых грузов и их транспортировка на руках (заболевание скелета, примерно, 50%), шум, создаваемый при наполнении и опустошении барабанов, шлифовании, полировании и пескоструйной обработки, наличие вредных веществ в рабочем помещении (заболевания дыхательных путей 50%) и “человеческий климат” на производстве.

Разработана специальная программа, которая позволяет оптимизировать операции промывки. Установлено, что наиболее перспективными являются схемы промывки с последовательным переливом и дозированным протоком. Исследование различных направлений утилизации ионов металлов показали, что наиболее перспективен электролиз с выделением металлов, а для хрома – получение компонентов шлифо-полировальных паст или лакокрасочных пигментов.

Байкал ежегодно отдает Ангаре 60 км{3}/год чистейшей пресной воды. Вода Ангары, вытекающей из Байкала, по Международной классификации относится к 1 классу. Пройдя г. Иркутск, она переходит в 111 класс и в районе г.г. Усолье-Сибирское-Свирск (150 км от истока) – в IV класс, т. е. чрезвычайно загрязненная. Среди загрязнителей р. Ангары выделяются, в первую очередь, гальванические производства (3, 4), которые имеются во всех крупных городах, расположенных по течению Ангары: Иркутск, Шелехов, Ангарск, Усолье-Сибирское, Черемхово, Свирск, Братск, Усть-Илимск. Предпринята попытка оценить основные источники загрязнения бассейна р. Ангары отходами гальванических производств, уровень технологий гальванопокрытий и обезвреживания промышленных стоков.

Разработана технология утилизации биогенных металлов (меди, цинка, кобальта и др.) из отходов химических и гальванических производств ряда отраслей промышленности, лигнинсодержащих отходов целлюлозно-бумажных комбинатов для производства экологически чистых микроэлементсодержащих добавок к нормам “МиБАС-КД”. Кормовые добавки эффективны, в рекомендуемых дозах не вызывают побочных явлений, их можно употреблять с кормом в течение всей жизни всех видов сельскохозяйственных животных и птиц.

Описаны сорбционная технология и установка локальной очистки промывных вод линий гальванического никелирования, меднения, цинкования или кадмирования с утилизацией металлов. Ионы тяжелых металлов улавливаются в колонке с сорбентом, через которую прокачивается раствор ванны улавливания. После насыщения сорбента для его регенерации через колонку прокачивается регенерационный раствор, который затем подается в электролизер для выделения металла на катоде.

В настоящее время наиболее перспективными способами очистки промывных и сточных вод являются сорбционный, ионообменный электрохимический и их комбинация. Проведена сравнительная оценка сорбционной способности пенографита, керамических мембран, полученных на основе твердых отходов гальванич. производства и электрохимического удаления ионов Cr(VI) из растворов.

При выборе наиболее рациональной технологии локальной очистки сточных вод следует учитывать качество воды, используемой на промывные операции, состав и концентрацию примесей в воде после ее использования, расход промывных вод, а также режимы водопотребления и водоотведения в локальной системе. В последнее время наметилась тенденция применения комплексных схем локальной очистки стоков. Например, химическое или электрохимическое осаждение тяжелых металлов с доочисткой обратным осмосом или ионным обменом. Это позволяет продлить срок службы мембран и ионообменных материалов, значительно увеличить межрегенерационный период. В настоящее время отечественными и зарубежными фирмами наряду с традиционными предлагается несколько принципиально отличающихся друг от друга новых технологических и технических решений по централизованным очистным сооружениям гальванических производств. Основаны эти решения на применении в технологии очистки следующих процессов: тонкослойного отстаивания; флотации; магнитного фильтрования; электрокоагуляции; электролиза; электрокоагуляции-флотации; гальванокоагуляции; ферритизации; фильтрования через плавающие загрузки; мембранного фильтрования (ультрафильтрации и обратного осмоса); электрокорректирования рН; нейтрализации диоксидом углерода и др. В настоящее время в связи с практическим отсутствием нового строительства гальванических производств актуальной проблемой является реконструкция и модернизация действующих очистных сооружений. Такая реконструкция должна обеспечить требуемую производительность очистных сооружений и нормативные показатели качества очищенной воды при наименьшей себестоимости очистки. Немаловажным критерием является также надежность работы реконструированных сооружений, что следует учитывать при выборе новых технологических и технических решений, предлагаемых к реализации.

Приведены схемы втор. использования отработанных хромсодержащих и щел. растворов в гальванич. производстве. Регенерация хромсодержащих растворов заключается в окислении трехвалентного хрома до шестивалентного, удаления примесей посторонних ионов и корректировке по содержанию основных компонентов. Эти растворы содержат порядка 50-150 г/л хромового ангидрида и кислотный агент, загрязнены железом в количестве >10 г/л, медью >5 г/л, Cr(III)>10 г/л. Перечислены растворы, которые можно приготовить без всякой обработки и после обработки отработанных электролитов хромирования. [Электрохимич. окисления Cr(III) и удаления сульфат-ионов]. Отработанные электролиты хромовой кислоты после анодирования алюминия загрязнены сульфатами >0,5 г/л, хлоридами >0,2 г/л, алюминием >10 г/л, железом и медью >2 г/л, а электролиты эматалирования – сульфатами>0,2 г/л, хлоридами>0,6 г/л, нитратами>0,2 г/л, алюминием>10 г/л, Cr(III)>6 г/л, железом >5 г/л. Перечислены возможности использования без предварительной обработки и после электролитич. окисления Cr(III). Отработанные растворы хроматирования цинковых и кадмиевых покрытий, загрязненные цинком в количестве >15 г/л, кадмием>15 г/л и Cr(III)>7 г/л, а также растворы удаления недоброкачественных покрытий, травления меди и ее сплавов, снятия травильного шлама и пассивация покрытий подвергают электролитич. проработке в диафрагменном электролизере. Отработанный раствор химич. оксидирования стали загрязнен большим количеством железа. Он м. б. использован без предварит. обработки и после удаления железа электрофлотац. методом. Отработанные растворы удаления оксидных пленок различного происхождения с магния, загрязненные гидроксидом магния, можно вторично использовать без какой-либо обработки для приготовления новых растворов по приведенной схеме.