Металлургия и гальваника
Обезвреживаем хромсодержащие, циансодержащие и кислотно-щелочные стоки гальваники, очищаем эмульсии и замыкаем оборотные циклы. Проектируем, изготавливаем оборудование, монтируем и запускаем.
Сток гальванического цеха — это промывные воды после ванн и периодические сбросы отработанных растворов. В нём металлы, которые ИТС 36-2024 относит к высокоопасным и опасным веществам: кадмий, свинец, никель, медь, хром (VI), цианиды. По тому же справочнику гальванотехника полезно использует 30–40 % цветных металлов и только 2–3 % воды, остальное уходит со стоком и в шлам.
Очистка держится на разделении потоков. Хромсодержащий сток восстанавливают, циансодержащий окисляют, и только потом их объединяют с кислотно-щелочным для нейтрализации и осаждения металлов. Если цех построен с общей канализацией, первое, что мы делаем, — разбираемся, какие ванны куда сливают, и разводим потоки.
На металлургических и машиностроительных заводах к гальванике добавляются стоки с окалиной, СОЖ и масляными эмульсиями, а также продувка оборотных циклов охлаждения. Их очищают отдельно и стремятся вернуть воду в оборот: так меньше сброс и меньше платы за него. ООО «ПЛАЗКАТ» работает в Санкт-Петербурге с 2006 года и ведёт объект полным циклом: проектирование, изготовление оборудования, строительно-монтажные и пусконаладочные работы.
Что в стоке
| Вид стока гальванического цеха | pH | Основные загрязнения |
|---|---|---|
| Кислотные: травление, активация, анодирование, покрытия из кислых электролитов | 2–6 | катионы железа, меди, цинка, никеля, кадмия, свинца, олова, алюминия; сульфаты, хлориды, фосфаты, нитраты; ПАВ, блескообразователи, ингибиторы травления |
| Щелочные: обезжиривание, щелочное травление алюминия, оксидирование, фосфатирование | 8–11 | катионы тяжёлых и цветных металлов, сульфаты, фосфаты, силикаты, ПАВ, эмульгаторы, индустриальные масла |
| Циансодержащие: меднение, цинкование, кадмирование, серебрение в цианистых электролитах | 7,5–9 | свободный цианид, цианидные комплексы цветных металлов, ПАВ |
| Хромсодержащие: хромирование, хроматирование, пассивация, электрополирование | 1,3–5 | шестивалентный хром, катионы хрома (III), железа, меди, цинка, кадмия; сульфаты, хлориды |
| Фторидсодержащие: травление, оловянирование, покрытие олово-свинец | 2–5 | фториды и фторбораты, катионы железа, никеля, свинца, олова |
Источник: ИТС 36-2024 «Обработка поверхностей металлов и пластмасс с использованием электролитических или химических процессов», разд. 3.1 (https://burondt.ru/NDT/NDTDocsDetail.php?UrlId=2280&etkstructure_id=1872)
Требования к сбросу
- При сбросе в городскую канализацию приложение № 5 к Правилам холодного водоснабжения и водоотведения (ПП РФ № 644) ограничивает: хром шестивалентный 0,05 мг/дм³, хром общий 0,5, никель 0,25, медь 1, цинк 1, железо 5, нефтепродукты 10.
- Для сброса очищенных стоков в водные объекты ИТС 36-2024 (таблица 5.2) задаёт технологические показатели: взвешенные вещества 130 мг/л, медь 0,06, никель 0,4, цинк 0,6, хром трёхвалентный 0,1, хром шестивалентный 0,05, нефтепродукты 1,0 мг/л.
- ИТС 36-2024 описывает отвод стоков гальванического цеха как минимум тремя раздельными сетями — хромсодержащей, циансодержащей и кислотно-щелочной. Фторидсодержащий сток при возможности выделяют отдельно.
- Гальванический шлам и отработанные электролиты — отходы, класс опасности которых определяют по составу. Их обезвоживание и передачу закладывают в проект вместе с очистными.
Типовая схема очистки
- Раздельные сетиХромсодержащий, циансодержащий и кислотно-щелочной стоки идут на очистку по разным трубам и не смешиваются до обезвреживания.
- Восстановление хрома (VI)В кислой среде реагент-восстановитель переводит шестивалентный хром в трёхвалентный, который затем осаждают.
- Окисление цианидовЦианиды окисляют в щелочной среде до нетоксичных продуктов. Смешивать циансодержащий сток с кислым до этого нельзя: выделяется синильная кислота.
- Нейтрализация и осаждение металловОбъединённый сток нейтрализуют, металлы выпадают в виде гидроксидов.
- Отстаивание или флотация, фильтрованиеОтделяют хлопья гидроксидов, фильтры доводят остаточную взвесь и металлы.
- Доочистка: ионный обмен или обратный осмосСнимает остатки металлов и соли, возвращает воду в оборот на промывку.
- Обезвоживание гальваношламаФильтр-пресс уменьшает объём шлама перед передачей на размещение или переработку.
Наши объекты в отрасли
Водозабор подземных вод: станция обратного осмоса 500 м³/сут, жёсткость с 16 до 6,5 °ЖСкважинная вода с жёсткостью 16 °Ж и сухим остатком 1100 мг/л. Через осмос пускаем только часть потока, остальное подмешиваем после обезжелезивания: на выходе вода по СанПиН, а концентрата в 1,6 раза меньше, чем при обессоливании всего потока.
Водоканал города-миллионника: электролизная установка гипохлорита, 8 ячеек8 электролизных ячеек по 6,0–6,5 кг активного хлора в час. Поставка, монтаж и пусконаладка с подтверждением проектных показателей.НПЗ в Орске: озонаторная установка для очистки технологических стоковПоставили озонаторную установку для блока озонирования технологических стоков нефтеперерабатывающего завода.Водоканал города-миллионника: цех термической сушки осадка, 340 т/сутДве линии барабанной сушки перерабатывают 340 тонн осадка в сутки. На выходе — до 100 тонн сухого гранулята в сутки.Вопросы и ответы
Можно ли смешать все стоки цеха и очищать вместе?
Нет. Хром (VI) восстанавливают в кислой среде, цианиды окисляют в щелочной, и при смешении циансодержащего стока с кислым выделяется синильная кислота. Поэтому ИТС 36-2024 описывает минимум три раздельные сети и обезвреживание каждого потока до объединения.
Как сократить объём стоков гальваники?
Изменить промывку: каскадные противоточные ванны, ванны улавливания, распылительная промывка. По ИТС 36-2024 гальванотехника полезно использует только 2–3 % воды, остальное уходит со стоком. Чем меньше воды на промывку, тем меньше очистные и проще оборот.
Реально ли замкнуть водооборот?
Да, частично или полностью. После реагентной очистки воду доочищают ионным обменом или обратным осмосом и возвращают на промывку. Концентрат и элюаты упаривают или обрабатывают реагентно. Степень замыкания определяет баланс солей.
Что делать со стоками СОЖ и эмульсий?
Отработанные эмульсии собирают отдельно и разрушают реагентами, кислотой или ультрафильтрацией. Масляную фазу отводят на утилизацию, водную направляют на общие очистные. В общий сток гальваники эмульсии без разрушения не пускают: они мешают осаждению гидроксидов.
Какие нормативы жёстче — водоканала или для водоёма?
Для водоёма. Например, по меди: приложение № 5 к Правилам № 644 допускает в канализацию 1 мг/дм³, а технологический показатель ИТС 36-2024 для сброса в водный объект — 0,06 мг/л. Схему считаем по фактическому приёмнику и местным нормативам.