2.1. Реагентная очистка сточных вод от ионов тяжелых металлов

На основании изученных литературных данных для очистки сточных вод, образующихся при изготовлении многослойных печатных плат в результате химического и гальванического процессов меднения был выбран реагентный метод очистки. Метод имеет такие достоинства как возможность очистки сточных вод в широких интервалах концентраций тяжелых металлов, универсальность, простота оборудования в эксплуатации, нет необходимости разделения промывных вод и концентратов. Метод находит широкое применение на гальванических предприятиях.

Очистка сточных вод от ионов тяжелых металлов осуществляется путем перевода ионов тяжелых металлов в малорастворимые соединения (гидроксиды или основные карбонаты) при нейтрализации сточных вод с помощью различных щелочных реагентов (гидроксидов кальция, натрия, магния, оксидов кальция, карбонатов натрия, кальция, магния).

При нейтрализации кислых сточных вод известковым молоком, содержащим значительное количество известняка, а также растворами соды некоторые ионы тяжелых металлов (например, цинк, медь и др.) осаждаются в виде соответствующих основных карбонатов. Последние менее растворимы в воде, чем соответствующие гидроксиды. Поэтому при образовании основных карбонатов происходит более полный переход ионов тяжелых металлов в малорастворимую форму. Кроме того, основные карбонаты большинства металлов начинают осаждаться при более низких значениях pH, чем соответствующие гидроксиды.

Практикой очистки сточных вод установлено также, что при совместном осаждении гидроксидов двух или нескольких металлов при одной и той же величине pH достигаются лучшие результаты, чем при раздельном осаждении каждого из металлов. При локальном обезвреживании кадмий-, никель-, цинксодержащих потоков в качестве щелочного реагента рекомендуется использовать известь (лучше третьего сорта, содержащую СаСОз). При этом расход извести составляет на 1 весовую часть(в.ч.) кадмия - 0,5 в.ч. СаО, никеля - 0,8 в.ч. СаО, цинка - 1,2 в.ч. СаО.

Осаждение образующихся в процессе реагентной обработки нерастворимых соединений осуществляется в отстойниках (предпочтительно вертикальных с нисходяще-восходящим движением воды, можно в тонкослойных полочных отстойниках). Число отстойников принимаете* не менее двух, оба рабочие. Продолжительность отстаивания составляет не менее 2-х часов.

Для ускорения осветления нейтрализованных сточных вод рекомендуется добавлять к ним синтетический флокулянт - полиакриламид (в виде 0,1 %-кого раствора) в количестве 2-5 г на 1 м³ сточных вод в зависимости от содержания ионов металлов (чем меньше суммарная концентрация ионов металлов, тем больше доза флокулянта). Добавление полиакриламида к сточным водам рекомендуется проводить перед, их поступлением в отстойник (после их выхода из камеры реакции).

Влажность осадка после отстойников 98-99,5%. Для снижения влажности осадка рекомендуется дополнительное отстаивание в шламоуплотнителе в течение 3-5 суток. Влажность осадка после шламоуплотнителя 95-97%. Осадок из шламоуплотнителя подается на узел обезвоживания (вакуум- фильтрация, фильтр-прессование, центрифугирование). Влажность осадка после вакуум-фильтра составляет 80-85%, после центрифуги - 72-79%, после фильтр-пресса - 65-70%.

В отдельных случаях перед сбросом очищенных сточных вод в канализацию или при последующем их обессоливании методами ионного обмена или электродиализа требуется снижение

концентрации взвешенных веществ в очищенной воде. Осветление стока в данном случае осуществляется путем фильтрования через фильтры с песчаной или двухслойной загрузкой (песок, керамзит), а также через фильтры с плавающей загрузкой[3].

На рисунке 2. показана технологическая схема процесса очистки сточных вод гальванического производства. Усредненные сточные воды поступают в реактор, куда производится дозирование  следующих реагентов: реагент для нейтрализации, коагулянт и флокулянт. После завершения химических реакций и образования стабильных флокул, мешалка выключается и производится осаждение взвешенных веществ. Образовавшийся шлам перекачивается в шламоуплотнитель, а осветленная вода направляется в накопительную емкость. Далее очищенная вода проходит доочистку на двухслойном песчаном фильтре и после заключительного контроля уровня рН производится сброс очищенной воды. Шлам временно накапливается в уплотнителе и далее поступает на обезвоживание на камерный фильтр-пресс.

Рис.2. Технологическая схема процесса очистки сточных вод гальванического производства.