Гальванические предприятия используют широкий спектр химических процессов: меднение, никелирование, хромирование, цинкование, анодирование. В результате образуются высокотоксичные сточные воды, содержащие тяжелые металлы, кислоты, щёлочи, хромат- и цианид-ион, ПАВ, комплексообразующие вещества.
Эти стоки не допускается сбрасывать без глубокой очистки: они агрессивны, токсичны и обладают высоким потенциалом загрязнения водных ресурсов.
Ниже — практическое инженерное руководство по очистке гальванических стоков, основанное на реальных промышленных схемах, с примером оборудования и решений, представленных на сайте ewscom.com
1. Классификация стоков гальваники
Сточные воды условно разделяются на группы:
1) Кислотно-щелочные стоки
Содержат серную, соляную, азотную кислоты, щёлочи, соли металлов.
2) Цианистые стоки
Содержат цианиды металлов, требуют обязательного окисления перед нейтрализацией.
3) Хромсодержащие стоки
Шестивалентный хром должен быть восстановлен до Cr(III) перед осаждением.
4) Комплексные стоки
Содержат ПАВ, хелаты (EDTA, аммиакаты), красители — требуют деструкции комплексообразователей.
5) Промывные воды
Самые разбавленные, но часто с большим суммарным расходом.
2. Общая схема очистки сточных вод гальваники
Ниже приведена классическая технологическая схема, применяемая в промышленных условиях:
- Приемные емкости для разделения потоков
- Окисление цианидов
- Восстановление хрома (Cr⁶⁺ → Cr³⁺)
- Нейтрализация pH
- Осаждение тяжелых металлов
- Флокуляция и коагуляция
- Отстаивание или ламельное разделение
- Фильтрация / мембранная доочистка
- Обезвоживание осадка (фильтр-пресс)
- Возврат воды в оборот или сброс
Для каждого этапа есть типовое оборудование.
3. Ключевые технологические этапы
3.1. Окисление цианидов
Чаще всего применяется щелочной гипохлоритный метод:
CN⁻ + OCl⁻ → CNO⁻ → CO₃²⁻ + N₂
Температура — 20–40 °C, pH > 10.
Используемое оборудование:
- емкости из химстойких материалов,
- дозирующие насосы для подачи NaOCl,
- миксеры.
3.2. Восстановление хрома (Cr⁶⁺ → Cr³⁺)
Используются восстановители:
- бисульфит натрия,
- сернистая кислота,
- железный купорос.
Cr⁶⁺ токсичен в тысячекратных концентрациях, поэтому этап обязателен.
После восстановления проводится нейтрализация и осаждение Cr(OH)₃.
3.3. Нейтрализация pH
pH доводят до 8,5–9,5 для максимального осаждения металлов:
- Ni → Ni(OH)₂
- Zn → Zn(OH)₂
- Cu → Cu(OH)₂
- Cr(III) → Cr(OH)₃
Используется:
- известковое молоко,
- NaOH,
- MgO.
3.4. Коагуляция и флокуляция
Вводятся:
- коагулянты (Al₂(SO₄)₃, FeCl₃),
- флокулянты (полиакриламид).
Это улучшает осаждение мелкодисперсных примесей и снижает мутность.
Часто применяются флотаторы или ламельные отстойники, особенно при больших потоках.
3.5. Отстаивание и фильтрация
Применяются:
- классические отстойники,
- ламельные сепараторы при ограниченной площади,
- песочные и угольные фильтры,
- мембранные решения (UF + RO) для повторного использования.
3.6. Обезвоживание осадка
Отходы гальваники относятся к опасным, объём осадка необходимо минимизировать.
Обычно применяются:
- ленточные фильтр-прессы,
- камерные фильтр-прессы,
- центрифуги.
После обезвоживания осадки передаются на утилизацию.
4. Мембранная доочистка гальванических стоков
Современные предприятия всё чаще внедряют схемы:
● Ультрафильтрация (УФ)
Удаляет ПАВ, эмульсии, коллоиды, остатки коагулянтов.
Позволяет:
- довести солесодержание до нормативов,
- вернуть воду на промывки,
- сократить потребление свежей воды на 50–80%.
5. Какие загрязнители требуют особого внимания
