Рациональное водопотребление на промывочных операциях

Введение

В гальваническом производстве вода используется на хозяйственно-бытовые, противопожарные и технологические нужды.

Расходы воды на хозяйственно-питьевые нужды, пользование душами и уборку помещений определяется в соответствии с требованиями СНиП 11-30-75 и СНиП 11-90-81. Расход воды на наружное и внутреннее пожаротушение должен соответствовать требованиям СНиП 2.04.02-84.

Технологические нужды включают в себя: приготовление технологических растворов, промывка деталей, охлаждение оборудования (выпрямители) и растворов (ванны), прочие нужды (промывка фильтров, вентилей, мойка оборудования).

Расход воды на приготовление технологических растворов определяется объемом ванн и составом растворов.

Расход воды на охлаждение выпрямителей определяется их типом и мощностью и указывается в технической документации (паспорте).

До 90-95% воды в гальваническом производстве используется на промывочные операции, причем удельный расход воды зависит от применяемого оборудования и колеблется в широком диапазоне от 0,2 до 2,3 м3 на 1 м2 обрабатываемой поверхности.

Требования к качеству воды

Вода, используемая для промывки изделий, деталей и приготовления электролитов и растворов в гальваническом производстве, должна быть безопасной в эпидемиологическом отношении и химически инертной к покрытию.

Физико-химические показатели воды, используемой в гальваническом производстве, должны удовлетворять требованиям ГОСТ 9.314-90, представленным в табл. 2.1 для трех категорий воды в зависимости от её чистоты.

Показатели качества воды, ингредиенты, мг/л

Допустимые значения показателей качества и ингредиентов по категориям:

1 кат. 2 кат. 3 кат.
Сухой остаток, мг/л, до 1000 400 5,0
Мутность, мг/л, до 2,0 1,5 -
Жесткость, мг-экв/л, до 7,0 6,0 0,35
pH 6,0-9,0 6,5-8,5 5,4-6,6
Удельная электрическая проводимость, 2-Ю-з 1-Ю-з 5-10-"
См/м, (20°С) до      
Сульфаты, мг/л, до 500 50 0,5
Хлориды, мг/л, до 350 35 0,02
Нитраты, мг/л, до 45 15 0,2
Фосфаты, мг/л, до 30 3,5 1,0
Аммиак, мг/л, до 10 5,0 0,02
Нефтепродукты, мг/л, до 0,5 0,3 -
ХПК, мг/л, до 150 50 -
Остаточный хлор, мг/л, до 1,7 1,7 -
ПАВ (суммарно), мг/л, до 5,0 1,0 -
Ионы тяжелых металлов, мг/л:      
суммарно, до 15 5,0 0,4
железо, до 0,3 0,1 0,05
медь, до 1,0 0,3 0,02
цинк, до 5,0 1,5 0,2
никель, до 5,0 1,0 -
хром (III),до 5,0 0,5 -

Область применения воды, относящейся к различным категориям, приведена в табл.2.2.

Использованная для промывки вода может быть повторно применена для других операций при условии выполнения для этих операций требований по качеству воды ( см. табл.2.1).

Характеристика систем промывки

Гальваническое производство тесно связано с потреблением воды в качестве технологического сырья. Основным потребителем воды, как было отмечено выше, являются промывочные операции.

Основное назначение промывки - снижение концентрации раствора на поверхности обрабатываемых деталей, выносимого из технологических ванн.

Категория
воды
Область применения
1 Промывка деталей после операций подготовки поверхности к покрытию, кроме операций, где используется вода категорий 2 и 3.
2 Приготовление электролитов и промывка во всех случаях, кроме перечисленных для воды 3-й категории.
3 Приготовление электролитов (ГОСТ 9.305):
оловянирования (карта 32),
меднения (карта 34,составы 4,7-10),
никелирования (карта 35, составы 2,6,7,13-19),
хромирования (карта 36, составы 2,9,10),
сплав олово-никель (карта 50),
сплав олово-висмут (карта 51),
сплав олово-свинец (карта 52),
сплав медь-олово (карта 53),
сплав медь-свинец-олово (карта 60),
покрытия драгоценными металлами (карты 38-41, 56-57),
анодного окисления алюминия и его сплавов (карта 73, составы 1-3,8),
покрытия химическим способом (карта 42, составы 1-5, 7-10),
осветления и пассивирования (карта 80, составы 7,8),
наполнения и пропитки покрытий (карта 82, составы 1-4).
Промывка перед операциями, где используются вышеприведенные электролиты.

Основными способами промывки изделий являются погружной и струйный. Струйные промывки более экономичны по сравнению с промывкой погружным способом, так как при струйной промывке на поверхности деталей происходит не только процесс разбавления выносимого раствора, но и процесс удаления и замещения пленки раствора чистой водой за счет гидродинамического воздействия струи воды.

Однако воздействие струи имеет явно выраженную направленность, поэтому струйная промывка применима только для промывки деталей простой конфигурации (листы, проволока) и с обязательной предварительной экспериментальной проверкой достигаемой полноты промывки. Струйная промывка может быть применена в качестве дополнительной промывки изделий, имеющих глухие или глубокие отверстия (трубки, втулки, калибры, пружины и т.п.).

При этом детали сначала погружают в ванны промывки с проточной водой, а затем, при извлечении из ванны, промываются направленными струями воды. Основной областью применения струйной промывки является производство печатных плат, в гальванических цехах вследствие большого разнообразия форм и конфигурации обрабатываемых деталей ванны струйной промывки в настоящее время практически не нашли применения, поэтому в дальнейшем струйная промывка не рассматривается.

Наиболее распространенным является погружной способ промывки, который может осуществляться в непроточных и проточных условиях.

Представленые варианты организации слива промывной воды из ванн промывки, причем вариант “б” характеризуется более равномерным распределением загрязнений в промывной проточной ванне, а вариант “в” прост в изготовлении и наиболее удобен при ручном обслуживании ванн и сильной неравномерности загрузки ванны, когда необходимы частые смены промывной воды или имеется возможность организовать периодически непроточный режим промывки.

Ванну улавливания следует устанавливать в тех случаях, когда улавливаемые компоненты являются ценными веществами, подлежащими возврату в производство, или имеет место сильное испарение и достаточно высока концентрация компонентов в технологической ванне.

Промывка в непроточных ваннах с периодическим сливом промывной воды (периодически непроточный режим промывки) осуществляется при мелкосерийном производстве с большими интервалами времени между промывками, а также в случае малых, нерегулируемых (менее 50 л/ч) расходах воды. Наличие нескольких ванн, работающих в таком периодически непроточном режиме промывки, позволяет увеличить время от заполнения промывочной ванны до слива из нее промывной воды до нескольких суток и даже недель. Преимущества периодически непроточного режима промывки рассмотрены в главе 2.7.3.

При промывке в проточной воде применяют три основные схемы(рис.2.2): одноступенчатая промывка в одной ванне (“а”); многоступенчатая прямоточная промывка в нескольких последовательно устанавливаемых ваннах (ступенях) промывки, оборудованных самостоятельной системой подачи и слива воды (“б”); многоступенчатая (многокаскадная) противоточная промывка (“в” и “г”), при которой направление потока воды противоположно направлению движения деталей.

Многокаскадная противоточная промывка, при прочих равных условиях, обеспечивает меньший расход воды, но большие концентрации загрязнений в сточных водах, поступающих на очистку.

Варианты организации слива промывной воды из ванн промывки

Однако, широкое внедрение многокаскадной протавоточной промывки сдерживается по следующим причинам:

  1. Недостаток производственных площадей в действующих цехах.
  2. Отсутствие серийно и централизованно изготавливающихся линий с многоступенчатыми промывными ваннами (более двух ступеней).
  3. Существование ошибочного мнения, что установка дополнительных промывочных ванн при проектировании новых цехов гальванопокрытий экономически невыгодна. Ошибочность этого мнения доказывают результаты расчета эффективности применения многокаскадной противоточной промывки в цехе гальванопокрытий производительностью 150-180 тыс. м2 (по данным ГСПИ “Гипроверфь”), которые представлены в табл. 2.3.

Как видно из этой таблицы, увеличение площади, занимаемой гальваническими линиями и цехом в целом.

Показатели Количество ступеней промывки
одна две три четыре
Занимаемая площадь, м2 16600 8100 8200 8450
в т.ч.: гальванолиний 900 1300 1600 1800
цеха покрытий 7000 7500 7800 8100
станции очистки 9600 600 400 350
Объём стоков, м3/сутки 4700 120 50 20
Сметная стоимость тыс.руб*./год, 8818 4610 4680 4830
в т.н.: цеха 4018 4305 4476 4650
станции очистки 4800 305 204 180
Эксплуатационные        
расходы, тыс.руб*./год 1010 55 23 10
Приведенные затраты,        
тыс.руб*./год 2333 746 725 736

Заказать звонок

Укажите свой контактный телефон, и мы перезвоним вам в течении 5 минут

Отправить заявку
Прикрепить свои файлы