Традиционные технологии и оборудование, используемые в гальванотехнике. Мембранный метод. Описание процесса очистки кисло-щелочных хромсодержащих стоков, страница 2

● разработка новых физико-химических процессов глубокой очистки выбросов и регенерации промышленных  отходов;

● разработка более совершенных систем контроля окружающей среды, вплоть до наблюдения за состоянием природной среды из космоса;

● обобщение, моделирование и прогнозирование сложных процессов загрязнения и охраны природной среды с применением новейшей вычислительной техники и разработка на базе этого научного решения задач охраны окружающей среды [18].

Электрохимические методы находят широкое применение в различных отраслях промышленности: машиностроении, приборостроении, радиоэлектроники, легкой промышленности, оборонных и других областях техники. С их помощью наносят защитные, декоративные и функциональные покрытия, придают поверхности металлов необходимые свойства, изготавливают детали сложной формы и осуществляют многие другие технические операции. В мировом производстве с использованием упомянутых методов обрабатываются несколько миллиардов квадратных метров металлических поверхностей. На эти цели расходуются сотни тысяч тонн химикатов и тяжелых металлов (примерно 15% добываемого никеля, 50% кадмия и 25% олова).

Производства, связанные с химической и электрохимической обработкой металлов, являются  наиболее вредными для окружающей среды. Особенно опасными являются тяжелые металлы, под действием которых у человека могут возникать тяжелые заболевания центральной нервной системы, кровеносных сосудов, сердца, печени и других органов. Кроме того, тяжелые металлы обладают мутагенным действием, приводят к тяжелым заболеваниям. Попадание неочищенных или плохо очищенных сточных вод и других отходов,  содержащих соединения тяжелых металлов, в природную среду приводит к большому экологическому ущербу.

Известно, что загрязнение природной среды ионами тяжелых металлов представляет большую опасность для биосферы, потому что оказывает токсическое действие на живые и растительные организмы.  Попадая в водоемы, они длительное время находятся в наиболее опасной ионной форме и, даже переходя в связанное состояние (коллоидную форму, донные осадки или другие малорастворимые соединения), продолжают представлять потенциальную угрозу, реализующую, например, при понижении рН (во время выпадения "кислотных" дождей), появлении комплексообразователей и изменений некоторых других показателей. Поэтому при обсуждении экологических проблем гальванотехники в первую очередь рассматривают загрязнение воды и почвы именно этими токсикантами[1].

Ситуация, сложившаяся в гальванотехнике, не допустима не только в связи с тяжелыми экологическими последствиями, но и в виду того, что лишь менее 50 % металла расходуется на покрытие, тогда как большая часть его уходит в сточные воды и отходы [1].

Таким образом, проблема очистки кисло-щелочных хромсодержащих сточных вод является актуальной.

1 ТРАДИЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ГАЛЬВАНОТЕХНИКЕ

Гальванотехника – техника осаждения металлов на поверхности изделий при помощи процесса электролиза – делится на гальванопластику и гальваностегию. Гальваностегия, или покрытие поверхности одного металла другим при помощи осаждения металлов из водных растворов солей электрическим током, приобрела как отрасль техники большое практическое значение в промышленности. Гальванопластика, или электроформование, - получение точных металлических копий, воспроизводящих во всех деталях рельеф  оригинала, имеет значительно меньшее применение [2].

В гальваническом цехе могут осуществляться самые разнообразные виды покрытий. Наиболее распространёнными гальваническими покрытиями являются цинкование, меднение, никелирование, кадмирование, хромирование, а также нанесение других благородных и редких  металлов.  Составы электролитов, из которых осуществляется покрытие, также чрезвычайно разнообразны.

Каждый технологический процесс гальванического нанесения металлических покрытий состоит из ряда отдельных операций, которые в большинстве случаев можно разделить на следующие три группы: