Перспективные методы очистки и технологические схемы

На основании проведенного анализа и всестороннего сравнения существующих методов очистки стоков, применяемых технологических схем очистки на предприятиях радиоэлектроники можно сделать вывод о перспективности использования физико-химических методов очистки.

Известно, что предприятия электротехнической и радиоэлектронной промышленности являются потребителями особо чистой воды. Поэтому среди применяемых методов очистки особое место, на наш взгляд, должны занимать мембранные технологии, которые дадут возможность внедрения рационального водопользования на предприятиях, прежде всего, при очистке гальваностоков. Результаты аналитических исследований дают основания утверждать, что применение для очистки гальваностоков мембранных технологий (ультра-, гиперфильтрация) экономически целесообразно в том случае, если обеспечить сокращение расхода электролита за счет его возврата в ванны покрытия. Кроме того, водопотребление также можно сократить за счет возврата очищенной воды на операции промывки и снижения расхода химических реактивов на ней-трализацию сточных вод. Все проведенные опыты заносятся в экологическую геоинформационную систему

На основании этого анализа осуществлена разработка комплексного решения по использованию воды на предприятиях радиоэлектроники и предложена универсальная технологическая схема доочистки сточных вод с использованием существующих станций нейтрализаций на основе применения процессов ультра- и гиперфильтрации. В ней рассмотрены два аспекта: оптимизация процессов водоподготовки и очистки сточных вод предприятий радиоэлектроники г. Калуги и рациональное водопользование промышленного центра г. Калуги с применением доочищенных сточных вод ГОС. Исходя из этих положений, предложена схема очистки сточных вод промышленного предприятия, которая позволит на современном этапе, применяя уже существующие комплексы очистных сооружений, использовать пресную воду более рационально.

В зависимости от качественных и количественных характеристик стока в схеме предусмотрен его частичный сброс после станции нейтрализации на ГОС. Для повторного использования сточных вод в основном производстве предусмотрена система доочистки с использованием мембранного метода. Для очистки сточных вод после отстойника предусматривается процесс механического фильтрования. После этого вода последовательно поступает на установки ультра- и гиперфильтрации. Вода, прошедшая обработку, направляется в основное гальванопроизводство, поскольку она уже отвечает всем требованиям, предъявляемым для воды, используемой в гальваническом производстве и производстве печатных плат.

Потери воды, связанные с процессами основного производства и очист-кой сточных вод, предполагается восполнять, используя доочищенные сточные воды ГОС. Они поступают на установку доочистки производст-венных сточных вод предприятия согласно упомянутой схеме. Это решение позволит не осуществлять забор воды питьевого и технического качества или, по крайней мере, проводить это крайне редко, что приведет к её экономии. Доочищенные сточные воды ГОС не осложнят работу установки доочистки, так как они будут восполнять только малую часть водопотери. Кроме того, сточная вода после доочистки на ГОС является очищенной до требуемого качества. До подачи на установку гиперфильтрации сточная вода, смешавшись с основным потоком после станции нейтрализации, освободится от грубых примесей (результат движения по трубопроводам), затем и от органических примесей и части ионов, пройдя последовательно скорые фильтры и установку ультрафильтрации. После установки гиперфильтрации очищенная вода будет уже обессоленной, что и требуется для данного производства. На определенные технологические операции можно использовать воду, прошедшую установку ультрафильтрации. Все данные берутся из системы экологический мониторинг

При регенерации промывных вод на стадии концентрирования солей тяжелых металлов с использованием метода обратного осмоса в зависимости от реальных условий производства возможны два основных варианта аппаратурного решения: - на обратный осмос поступают промывные воды без дополнительной реагентной обработки (локальная схема регенерации). Фильтрат направляется на повторную промывку деталей, концентрат – в гальваническую ванну или на утилизацию; - на обратный осмос поступают смешанные промывные воды после реагентной обработки. В этом случае фильтрат возвращается на повторную промывку деталей, концентрат направляется на утилизацию.

Общая комплексная схема основывается на втором варианте, так как, исходя из проведенного анализа, именно смешанные промывные воды подвергаются традиционной реагентной обработке на станциях нейтрализации.

Изучение возможности мембранных методов очистки воды, а также полученные нами положительные результаты экспериментов по лазерно-магнитному воздействию и воздействию лазерного излучения на процессы очистки гальваностоков, дают основание полагать, что на этой основе возможна разработка технологической схемы очистки гальваностоков без включения в комплекс станции нейтрализации. Экспериментально доказано, что повысить эффект очистки гальваностоков возможно путем применения лазерного воздействия и лазерно-магнитной обработки. Эти исследования проведены как на модельных растворах, так и на реальных сточных водах гальванических цехов предприятий радиоэлектроники г. Калуги. Лазерное излучение и лазерно-магнитное воздействие на гальваностоки резко сокращают содержание в них тяжелых металлов. Применение этих методов приведет к сокращению объемов использования пресной воды, снизит себестоимость РЭА, а потребует лишь незначительных изменений в организации производства во вспомогательных цехах радиоэлектронных предприятий. По нашему мнению, оптимальным было бы использование для очистки гальваностоков лазерного воздействия в сочетании с мембранным методом очистки сточных вод.

Проведенные нами исследования показали, что методы лазерно-магнитной очистки хромсодержащих стоков являются малоэффективными. В то же время, очистка кислотно-щелочных стоков (цинк- и никельсодержащих) с применением указанных методов дает положительные результаты - происходит заметное снижение концентрации ионов цинка и никеля в очищаемой воде. Учитывая сказанное, целесообразно применять двухпоточную схему, предусматривающую использование для очистки хромсодержащих стоков в качестве основных методов ультра- и гиперфильтрацию, хорошо зарекомендовавшие себя на производстве. Для очистки кислотно-щелочных стоков рекомендуется использовать лазерное воздействие в сочетании с мембранным методом очистки сточных вод.

В предлагаемой схеме очистки сточных вод от основных цехов предприятия предусматривается раздельная очистка хромсодержащих и кислотно-щелочных стоков. Кислотно-щелочные сточные воды поступают в емкость-накопитель, откуда подаются на лазерную (лазерно-магнитную) установку и отстойник, где частично освобождаются от загрязнений, далее они поступают в промежуточную емкость и на напорный механический фильтр, являющийся барьерным сооружением, последовательно очищаются на установках ультра- и гиперфильтрации. В промежуточную емкость перед механическим фильтром возможно поступление добавочной доочищенной воды с городских очистных сооружений. Качество полученных очищенных сточных вод позволяет использовать их в системе оборотного водоснабжения цеха. Хромсодержащие сточные воды по отдельному потоку также поступают в емкость-накопитель, проходят напорный механический фильтр, затем последовательно очищаются на установках ультра- и гиперфильтрации.

Интересную гибрид можно сделать из автомобиля mitsubishi asx работающий на воде.

Обработанная такими способами вода направляется в цех на использование. Для предотвращения отложений в трубопроводах в схеме на двух потоках возможно дополнительное включение лазерно-магнитной системы, позволяющей также усилить эффективность очистки воды. Схема предполагает возможный возврат в производство побочных продуктов - концентратов, получаемых после мембранных установок. Совместное применение магнитно-лазерного облучения и мембранной очистки перспективно для очистки сточных вод всех радиоэлектронных производств.

Разрабатываемая технологическая схема отвечает существующим в мировой практике тенденциям в очистке сточных вод. Схема проста, компактна, надежна, экологична. Она обеспечит в будущем высокий эффект очистки гальваностоков и позволит использовать воду более рационально.