Файл: Бучило Э. Очистка сточных вод травильных и гальванических отделений.pdf

Промывка погружением в воду не имеет существен- *ных ограничений, связанных с формой поверхности об­ рабатываемых деталей, что определяет более широкое применение этого способа в промышленности. Этот спо­ соб требует также меньшее количество воды в пересчете на единицу промытой поверхности.

Экспериментально установлено, что в статических ус­ ловиях концентрированный раствор электролита диф­ фундирует очень медленно с поверхности детали к про­ мывной воде. Этот процесс можно ускорить, если будет взаимное перемещение воды и промываемых изделий. Слой электролита удаляется в течение нескольких се­ кунд при турбулентном перемещении воды вблизи про­ мываемой поверхности, а в статических условиях — нес­ кольких минут.

В результате протекающих диффузионных процессов промывная вода обогащается химическими соединения­ ми, попадающими из предыдущей ванны через заготовки, подвергаемые промывке. Концентрация загрязнений в промывной ванне определяет качество дальнейших тех­ нологических операций, так как в пленке раствора на промытой поверхности заготовки концентрация загряз­ нений не может быть меньше, чем в воде, применяемой для промывки. В технической литературе отсутствуют точные однозначно определяющие данные о допустимых концентрациях загрязнений в промывочных ваннах, при­ меняемых в гальванотехнических процессах. Для неко­ торых ионов принимают, что их концентрация в промы­ вных водах не должна превышать следующих значе­ ний [7, 8]:

ред никелированием — ионов Си+ больше 0,001 г/л; пос­ ле хромирования — ионов Сг6+ больше 0,07 г/л.

Концентрация загрязнений в промывной воде зави­ сит от объема и концентрации раствора электролита, пе­ реносимого на поверхности обрабатываемых заготовок, На объем переносимого раствора влияет его вязкость, время стекания, форма заготовок, вид и величина поверх* ности и другие факторы. Из приведенных исследований [7] следует, что при быстрой выемке заготовок из раст^ вора электролита основной его объем стекает со смочен­ ной поверхности в течение 5—6 с ручейками, а в течение

19

последующих 12—15 с каплями. По истечении этого вре­ мени стекание практически прекращается, а на поверх­ ности заготовки остается слой электролита, толщина ко­ торого определяется вязкостью раствора и характером поверхности.

Установлено, что шероховатая поверхность задержи­ вает большее количество жидкости по сравнению с глад­ кой поверхностью. В основном принято, что заготовки разной формы переносят на своей поверхности после стекания'следующее количество раствора:

Причем в некоторых случаях количество переноси­ мого раствора может достигать даже 0,3 л/м2. 1

Применяемые системы промывки погружением раз­ личаются между собой количеством ванн и способом по­ дачи воды. Самый простой способ промывки — с перио­ дической сменой воды в ванне. В обеме воды одной про­ мывочной ванны можно промыть заготовки с поверхно­ стью, описываемой уравнением:

Этот вид промывки с периодической сменой воды на­ иболее часто применяют в регенерируемых ваннах.

Другой способ промывки в одной ванне основан на непрерывном протекании воды. В этом случае количест­ во свежей воды, подаваемой в ванну в пересчете на 1 м2 поверхности промываемых заготовок, описывается урав­ нением

где Qjo — необходимый объем воды для промывки заго­ товок с поверхностью 1 м2 (м3/м2),

20

Это уравнение для ванн, образующих каскадную систему, можно записать в общем виде

Количество промывных сточных вод

Как было отмечено, образующиеся в гальванических цехах сточные воды можно вообще разделить на кон­ центрированные и разбавленные. Концентрированные сточные воды образуются периодически, при смене отра­ ботанных технологических растворов на свежие. Наиболе^часто смене подлежат быстро истощающиеся или бы­ стро загрязняющиеся растворы для химического обез­ жиривания, травления и нейтрализации. Другие ванны сменяются редко, так как исходя из их стоимости более экономно применять различные методы для их очистки и регенерации.

Обычно принято ванны для обезжиривания и травле­ ния поддерживать добавкой их составляющих, но не больше двухкратной их величины, после чего раствор следует заменить свежим. Исходя из низкой стоимости этих растворов их регенерация не оправдывается, а про­ ведение технологических операций в истощенных чрез­ мерно загрязненных ваннах часто является причиной плохого качества нанесенных гальванопокрытий. В сред­ нем замену проводят через два — три дня и не реже чем один раз в неделю. Объем отработанного раствора с од­ ной ванны может достигать от нескольких сот до нес­ кольких тысяч литров.

К разбавленным сточным водам, сливаемым из галь­ ванических отделений, относят все промывные воды, об­ разующиеся при процессах химической или электрохими­ ческой обработки заготовок, а также все сточные воды от устройств, служащих для очистки отсасываемого воз­ духа.

Для каждого гальванического отделения, при полном использовании технологических установок, количество сливаемых сточных вод является характерной величиной, мало изменяющейся в количественном отношении. При этом следует отметить, что гальванические отделения равной производительности и с одинаковой программой могут отличаться между собой по количеству и характе­ ру «производимых» сточных вод, в результате различ-

22

яых применяемых методов и технологии промывки обра­ батываемых заготовок. Из-за влияния многих разнород­ ных факторов невозможно установить единый показа­ тель расхода воды для всех гальванических отделений независимо от применяемых технологических процессов, установленного оборудования и производственной прог­ раммы. Рекомендуется для каждого гальванического от­ деления составлять оптимальные технически обоснован­ ные нормы расхода воды на основании анализа сово­ купности применяемых технологических процессов.

Из уравнения (5) следует, что расход воды для про­ мывания уменьшается по мере увеличения количества ванн, работающих по каскадно-последовательной схеме. Практика эксплуатации показывает, что применение кроме регенерационной ванны еще двух ванн каскадно­ последовательного действия позволяет снизить расход воды в среднем на 3—8 % по сравнению с расходом в од­ ной проточной ванне. Эта величина в среднем в два-три раза больше расчетной. На нее влияют изменения дав­ ления воды в трубопроводах, перерывы в работе ванны, неодинаковая поверхность задаваемого в ванны металла и т. п. Наиболее правильным способом, обеспечивающим поддержание расхода промывной воды на обоснованно техническом уровне, является применение автоматичес­ кого регулирования ее подачи.

Предложенные системы регулирования основывают­ ся на контактных и бесконтактных методах измерения электропроводности электролитов. В большинстве слу­ чаев предложенные устройства с электродными датчика­ ми непригодны для условий гальванических ванн вслед­ ствие постепенного загрязнения или коррозии электро­ дов, что приводит к неправильным показаниям прибо­ ров. Значительно лучшие эксплуатационные качества — у приборов с емкостными или индукционными датчиками [9, 10]. Сконструированный, например, в ЧССР регуля­ тор «Меоіа» с индукционным датчиком [11, 12] отвечает основным эксплуатационным требованиям, особенно по своей чувствительности, сопротивлению коррозии и по простоте обслуживания. Действие и применение этого регулятора более подробно рассмотрено в главе VI.

Сточные воды, сливаемые с отдельных гальваничес­ ких ванн, объединяются в группы на основе качествен­ ных характеристик. Из условий Бюро проектирования металлургической промышленности и применяемых ме­

23