Определение состава основных ванн
Введение
Очистка сточных вод гальванического производства и сокращение поступления гальванических отходов в окружающую среду является важной задачей промышленных предприятий, на которых в технологическом процессе производится обработка поверхности металлов и нанесение гальванических покрытий.
При проектировании очистных сооружений для очистки сточных вод гальванического производства используются различные комбинируемые методы очистки, исходя из состава сточных вод, требований к очищенной воде и пожеланий заказчика.
Для очистки сточных вод гальванического производства могут использоваться следующие методы и технологии:
- Механические методы очистки (отстаивание, фильтрование);
- Химические методы очистки (нейтрализация, химическое осаждение, окисление);
- Физико-химические методы очистки (коагуляция, флокуляция, мембранные методы очистки, ионный обмен, сорбция).
Суть очистки сточных вод гальванического производства от тяжелых металлов заключается в переводе растворенных ионов металлов в нерастворенные химические соединения с последующим отделением и обезвоживанием твердой фазы.
В целом процесс очистки сточных вод гальванического производства делится на два типа:
1. Химический метод очистки;
2. Электрохимический метод очистки.
Характеристика технологических процессов гальванического производства.
Каждый технологический процесс гальванического нанесения металлических покрытий состоит из ряда отдельных операций, которые можно разделить на три группы:
1. Подготовительные работы – их цель состоит в подготовке поверхности металла для нанесения покрытия гальваническим путем; на этой стадии технологического процесса проводят шлифование, обезжиривание и травление.
2. Основной процесс – образование соответствующего металлического покрытия с помощью гальванического метода.
3. Отделочные операции – служат для облагораживания и защиты гальванических покрытий, наиболее часто для этой цели применяют пассивирование, окраску, полирование и лакирование.
Сточные воды, образующиеся при вышеперечисленных операциях, делят следующие группы:
1. Сточные воды, содержащие цианистые соединения (операции цинкования, кадмирования, меднения, серебрения) – цианистые сточные воды.
2. Сточные воды, содержащие хромистые соединения (операции хромирования и хромистой пассивации) – хромовые сточные воды.
3. Сточные воды после операции обезжиривания и травления циан и хром (щелочные и кислые) – основные сточные воды.
4. Обезжиривание, травление и нанесение покрытия проводятся последовательно одним из растворов.
Каждая операция осуществляется по схеме:
| Основная ванна |
| Ванна второй промывки |
| Ванна первой промывки |
деталь деталь деталь деталь
Принципиальная схема очистки сточных вод гальванического цеха
Определение состава основных ванн
Согласно ГОСТ 9.305-84 [3] «Покрытия металлические и неметаллические неорганические» выбираем стандартизируемые операции по назначению:
| Подготовка поверхности основного металла | Карта |
| Обезжиривание химическое | |
| Травление углеродистых, низко- и среднелегированных сталей и чугунов |
| Получение металлических покрытий | Карта |
| Цинкование |
Обезжиривание химическое
Согласно ГОСТ 9.305-84 выбираем состав 3. Состав раствора ванны для обезжиривания:
1. Натр едкий технический марки ТР (твердый ртутный) принят по ГОСТ Р 55064-2012 «Натр едкий технический. Технические условия». Массовая доля гидроксида натрия, не менее 98,5%
2. Тринатрийфосфат принят по ГОСТ 201-76 «Тринатрийфосфат». Массовая доля общего P2O5 не менее 18,5%
М(Р2О5) = 142г/моль, количество чистого Р= 18,5*62/142=8,08%
М(Na3PO4*12H2O) = 380 г/моль, количество чистого Р = 31*100/380=8,16%
Активность вещества =8,08/8,16*100=99% (чистого реактива).
Определяем содержания чистого вещества Na3PO4 (при М (Na3PO4)=164г/моль).
Активность по Na3PO4 = 164/380*100=43,16%
Активность вещества = 43,16*99/100=42,72% .
3. Сода кальцинированная техническая принята по ГОСТ 5100-85 «Сода кальцинированная техническая». Массовая доля углекислого натрия не менее 98,5%.
4. Синтанол ДС-10
Расчет концентраций веществ в ванне для обезжиривания Таблица 1
| Наимен. вещества | Количество г/дм3 | Ср.зн-ие г/дм3 | Кол-во с учетом активности вещества | Кол-во с учетом Ксраб.эл-та=0,7 | Кол-во с учетом сброса в накопитель ( 60%) |
| NaOH | 5-15 | 9.85 | 6.895 | 4.137 | |
| Na3PO4 | 15-35 | 10.68 | 7.476 | 4.486 | |
| Na2CO3 | 15-35 | 24.625 | 17.238 | 10.343 |