Очистка сточных вод и выбросов. Общий обзор

Процессы нанесения покрытий, использующие химическую или   электрохимическую обработку алюминия, или нанесение каких-либо видов покрытий на алюминиевую основу (субстрат), неизбежно сопряжены с образованием определенных отходов. Независимо от того, является ли отходы токсичными, нетоксичными, жидкими или газообразными, они всегда требуют определенных форм обработки. Такая обработка может быть спроектирована с целью достижения ряда целей.

Одна будет служить обращению присутствующих токсичных компонентов в безвредные. Другая будет предназначаться для удаления загрязняющих веществ или твердых частиц из промывочной воды – до допустимых уровней, которые будут соответствовать пределам, установленным местными властями для сбрасываемых стоков. Пределы могут относиться к коллекторам общественной канализации или к местным водоемам. В конечном итоге любые отработанные технологические  растворы или отходы производства потребуют обработки, чтобы сделать их приемлемыми для сбрасывания. Она может осуществляться на месте производства с применением систем обработки отходов, или же они могут вывозиться и подвергаться обработке предназначенными для этого исполнителями.

Экологическое законодательство в большинстве стран сегодня отличается большой строгостью применительно к обработке и обращению с промышленными отходами. Ограничения на сбросы далеко на являются всеобщими, но во всех странах они были значительно ужесточены за последние 10 лет.

В случае операций по обработке поверхности алюминия основная принятая практика связана с подготовкой поверхности к покрыванию и нанесением покрытия как такового. Практические приемы могут очень разными в зависимости от потребного конечного покрытия. Примерами конечного результата являются анодные пленки, окрасочные покрытия, ПТФЭ (политетрафторэтилен/тефлон), гальванические покрытия. Анодирование и окрашивание представляют собой наиболее широко распространенные виды покрытий для алюминия.

Во многих операциях подготовки поверхности деталь или детали должны погружаться или проходить ряд этапов обработки. Это осуществляется путем помещения деталей в соответствующую стойку или конвейер, с помощью чего они пропускаются через различные стадии процесса. Они могут включать окунание в технологический раствор или прохождение через систему распыления. Некоторое количество технологического раствора всегда остается на деталях после того, как они извлекаются из него, или выходят из системы распыления. С целью предотвращения загрязнения последующих рабочих растворов путем переноса остатков принято обеспечивать водное промывание между всеми этапами. Это приводит к загрязнению промывочной воды рабочими химическими веществами и вызывает необходимость ее очистки перед повторным использованием или сбросом.

Химреагенты в технологических рабочих растворах обычно расходуются двумя путями. Первый – это реакции, которые могут происходить в ходе процессов как таковых, второй это перенос или унос в последующий этап промывки. Последний из этих факторов часто является самой главной причиной расходования химических реактивов в технологиях обработки поверхности. В случаях, когда химреагенты потребляются в ходе технологических реакций, в растворах неизбежно образуются побочные продукты этих реакций. Главным образом это алюминий, но в зависимости от типов обрабатываемых алюминиевых сплавов, их компоненты, такие как Fe, Si, Mg, Mn, Cu и Zn, также могут накапливаться в рабочих растворах. Такое загрязнение может означать снижение эффективности рабочего раствора и он должен сбрасываться, либо частично сбрасываться и подполняться активными ингредиентами с целью сохранения функциональности. Такой сброс, полный или частичный, рабочих растворов может составлять главную долю стоков, требующих обработки.

Периодический объемный сброс может создавать значительные нагрузки для установок очистки сточных вод и лучшей практикой является постепенное сбрасывание малых порций растворов при регулировании их загрязненности. Если такое неосуществимо, сбрасываемый раствор должен содержаться в подходящей емкости, из которой его можно будет постепенно подавать в очистную установку. Это минимизирует пиковые условия в очистных системах. Альтернативным вариантом является увоз отработанных растворов в цистернах и последующая обработка и сброс уполномоченными компаниями по утилизации отходов.

В настоящее время имеются технологии обработки многих рабочих растворов с целью удаления загрязняющих веществ и восстановления активных компонентов для возврата их к использованию. Эти процессы будут давать побочные продукты, которые все же потребуют обработки, но они реально позволяют экономить на реактивах и в значительной мере снижают содержание твердых веществ в стоках промывочных вод.

Приходится иметь дело также с газовыми выбросами; это могут быть пары растворителей, газы горячих технологических растворов, аэрозоли, образующиеся от растворов вследствие протекающих химических реакций или от избытков распрыскивания при предварительной обработке распылением. Системы, включающие растворители, как, к примеру, некоторые краски, потребуют технологий специального отвода газов, чтобы обработать выбросы до безвредного состояния. Имеются средства промывания газов для большинства газовых выбросов. Пыль может вызывать опасность взрыва, и необходимо принимать соответствующие меры предосторожности.

Уделяется внимание и операциям по отделке алюминия, которые целесообразно могут быть подразделены на специфические группы. Это предварительная подготовка для анодирования, сам процесс анодирования и последующая обработка, предварительные операции перед окраской, процесс окраски, подготовка к электролитическому нанесению покрытий. Нанесение гальванических покрытий на алюминий представляет собой тот же процесс, что гальванопокрытия на любых других металлах, осуществляемый после того как произведена зачистка поверхности алюминия