Устройство для регенерации промывных вод процесса нанесения гальванического покрытия
Сущность изобретения: в корпусе 3 узла ионной очистки размещены последовательно металлическая сетка 6, нетканый волокнистый материал 7, слой активированного угля 5, металлическая сетка 8, а соотношение высоты слоя активированного угля к диаметру корпуса составляет 3 2 3 1. Цилиндрический корпус 3 установлен между ванной промывки 1 и насосом 2. На входе и выходе из ванны установлены дозаторы щелочи 4а и кислоты 4. Устройство работает по принципу "замкнутого цикла". Обменная емкость угля 70 80 г/кг катионита. Срок службы устройства увеличен в 2 раза, обеспечена экономия воды и экологическая безопасность. 1 ил.
Изобретение относится к области очистки жидкостей от взвешенных и других примесей и может быть использовано для регенерации промывочных вод, содержащих ионы тяжелых металлов. Известно устройство, в состав которого входит корпус с размещенным внутри его фильтром из слоев активированного угля и песка с соотношением толщины слоев угля и песка соответственно 1:2,5-5. В процессе эксплуатации известного устройства при использовании противотока воды для обеспечения перемешивания слоев загрузки между собой и усиления контакта между очищаемой средой и частицами загрузки, достигается сравнительно высокая степень механической очистки воды. К недостаткам данного устройства относится возможность значительного уноса песка из зоны фильтрации, отсутствие узла ионной очистки, что исключает возможность использования для регенерации промывных вод. Известно устройство, наиболее близкое по технической сущности к изобретению, содержащее размещенные последовательно промывную ванну, насос, узел ионной очистки, причем выходной патрубок узла ионной очистки соединен магистралью с патрубком возврата промывной воды в ванну промывки. К недостаткам известного устройства относятся отсутствие возможности очистки промывных вод от механических примесей на технологических линиях, не оснащенных высокоэффективными устройствами предварительной подготовки изделий и промывных вод, что приводит к выходу из строя оборудования и снижению степени очистки. Цель изобретения заключается в повышении эффективности очистки, увеличения срока службы и обеспечении компактности устройства. Цель достигается тем, что известное устройство для регенерации промывных вод процесса нанесения гальванического покрытия, содержащее ванну промывки, насос, узел ионной очистки, дополнительно снабжено дозаторами щелочи и кислоты, узел ионной очистки выполнен в виде цилиндрического корпуса и размещенных последовательно в нем металлической сетки, слоя нетканого волокнистого материала, слоя активированного угля и металлической сетки, причем соотношение высоты слоя активированного угля к диаметру корпуса составляет 3:2-3: 1, при этом цилиндрический корпус размещен между ванной промывки и насосом, дозатор щелочи установлен на входе в ванну промывки, а дозатор кислоты на выходе. На чертеже изображено предлагаемое устройство, представляющее собой замкнутую систему и содержащее ванну промывки 1, насос 2, узел ионной очистки, выполненный в виде цилиндрического корпуса 3, и размещенных последовательно в нем металлической сетки 6, нетканого волокнистого материала 7, слоя активированного угля 5, и металлической сетки 8, дозаторы кислоты 4 и щелочи 4а. Устройство работает следующим образом. Промывную ванну подключают к узлу регенерации открытием соединительной магистрали. Поток промывной воды направляется самотеком в корпус 3 в отстойную секцию 3а корпуса в направлении "снизу-вверх". По мере заполнения всего объема камеры поток жидкости поступает на позицию предварительной фильтрации металлическую сетку 6, слой нетканого волокнистого материала 7 и далее на позицию ионной очистки, представляющую собой слой активированного угля. Установлено, что эффективность очистки от ионов тяжелых металлов, составляющих основную часть водорастворимых примесей, определяется скоростью прохождения потока очищаемой среды через слой загрузки, зависимой от величины сопротивления слоя загрузки и реакцией среды. Экспериментально подтверждено, что максимальная степень очистки достигается при соблюдении соотношения высоты слоя активированного угля к диаметру корпуса 3:2-3:1, что соответствует обеспечению необходимого времени контакта очищаемой среды с частицами угольного катионита и поддерживаем рН-среды 6,5-7 при помощи дозатора кислоты, установленного на выходе из ванны. Очищенный фильтрат самотеком поступает в камеру фильтрации 3б, а к моменту заполнения ее объема включается насос системой датчиков уровня, например, подающий регенерированную воду в исходную позицию ванну промывки. Таким образом завершается "замкнутый цикл". П р и м е р 1. Работоспособность устройства проверена на опытной модели в системе гальванического нанесения покрытия из хрома. К промывочной ванне посредством трубопроводов из кислотостойкого материала, например полиэтилена, подключен цилиндрический корпус 3 узла ионной очистки, выполненный из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т, в центре которого размещена металлическая сетка 6, выполненная из стали аналогичной марки с размером ячеек около 0,1 мм. Узел ионной очистки выполнен из расположенных поверх сетки слоя нетканого волокнистого материала (7), представляющего собой материал типа "Вазопрон" ("Перечень комплектующих изделий автомобиля ВАЗ N 1109100-01") и слоя активированного угля (5) марки "БАУ" в виде чешуек размером 2х1 мм, с обменной емкостью 70-80 г/кг катионита, который подвергают предварительной обработке в течение 24 ч в 70% растворе серной кислоты для обеспечения рН среды в процессе эксплуатации порядка 2-3. Параметры слоя загрузки характеризуются соотношением высоты слоя к диаметру 3:2. При этом обеспечивается оптимальная скорость фильтрации 2-4 м/ч, что соответствует оптимальному времени контакта потока регенерируемой жидкости и частиц загрузки катионита, при котором наиболее полно извлекаются ионы хрома VI. Параметры регенерируемой среды в данном случае были достигнуты следующие: показатель концентрации ионов хрома VI 2,5-3,0 г-ион/л; качество очистки содержание взвешенных частиц до 0,1 мг/л; рН среды на входе в ванну промывки 6-7. После завершения одного фильтроцикла узел ионной очистки и слой фильтровального волокнистого материала регенерирован без демонтажа пропусканием чистой воды в противотоке к движению рабочей среды. Для исключения попадания частиц угля в поток регенерированной среды поверх слоя загрузки установлена металлическая сетка 8 (которую можно дополнительно усилить слоем волокнистого материала для большего фильтрующего эффекта). Корректировка рН среды на входе в узел ионной очистки произведена дозатором 4, на выходе дозатором 4а. Эксплуатация опытного образца показала, что предлагаемое устройство обеспечивает более высокую по сравнению с прототипом степень очистки промывной воды, увеличение срока службы и компактность установки. П р и м е р ы 2-5. То же, что и в примере 1, кроме параметров слоя загрузки, данные по которым сведены в таблицу. Из таблицы видно, что цель изобретения достигается при выполнении элементов устройства в заявленных соотношениях параметров слоя загрузки из угля.
Формула изобретения
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИ ПРОМЫВНЫХ ВОД ПРОЦЕССА НАНЕСЕНИЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ПОКРЫТИЯ, содержащее ванну промывки, насос и узел ионной очистки, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности очистки, увеличения срока службы и обеспечения компактности устройства, оно снабжено дозаторами щелочи и кислоты, а узел ионной очистки выполнен в виде цилиндрического корпуса и размещенных последовательно в нем металлической сетки, нетканного волокнистого материала, слоя активированного угля и металлической сетки, причем соотношение высоты слоя активированного угля к диаметру корпуса составляет 3 2 3 1, при этом цилиндрический корпус размещен между ванной промывки и насосом, дозатор щелочи установлен на входе в ванну промывки, а дозатор кислоты на выходе.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2
