Расчет платежей за негативное воздействие сбросов сточных вод линии никелирования

Содержание

Введение                                                                                                                   3                                                                                                               

1. Характеристика производственных процессов никелирования                     5

2. Технологическая схема процесса никелирования                                          11  

3. Токсические свойства загрязняющих веществ                                               12                                                                                  

4. Расчеты нормативов образования загрязняющих веществ                           14                                                                                                                                                

5. Расчеты платежей за негативное воздействие                                               17                                                                                                                                    

Выводы                                                                                                                   19                           

Литература                                                                                                             20                        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Гальваническое  производство является одним из наиболее опасных источников загрязнения  окружающей среды, главным образом  поверхностных и подземных водоемов, ввиду образования большого объема сточных вод, содержащих вредные примеси тяжелых, неорганических кислот и щелочей, поверхностного-активных веществ и других высокотоксичных соединений, а также большого количества твердых отходов, особенно от реагентного способа обезжиревания сточных вод, содержащих тяжелые металлы в малорастворимой форме.

Соединение  металлов, выносимые сточными водами гальванического производства, весьма вредно влияют на экосистему водоем –  почва – растение – животный мир – человек.

Многие химические вещества, поступающие в окружающую среду, в том числе и в водоемы, а через питьевую воду в организм человека, помимо токсического действия обладают канцерогенным (способны вызвать  злокачественные новообразования), мутагенным (могут вызвать изменения наследственности) и тератогенным действием (способны вызвать уродства у рождающихся детей).

Среди загрязнения различных видов окружающей среды, химическое загрязнение природных вод имеет особое значение. Всякий водоем или водный источник связан с окружающей его внешней средой. На него оказывают влияние условия формирования поверхностного или подземного водного стока, разнообразные природные явления, индустрия, промышленное и коммунальное строительство, транспорт, хозяйственная и бытовая деятельность человека. Последствием этих влияний является привнесение в водную среду новых, несвойственных ей веществ - загрязнителей, ухудшающих качество воды.  
Загрязнения, поступающие в водную среду, классифицируют по-разному, в зависимости от подходов, критериев и задач. Так, обычно выделяют химическое, физическое и биологические загрязнения.  
Химическое загрязнение представляет собой изменение естественных химических свойств воды за счет увеличения содержания в ней вредных примесей как неорганической (минеральные соли, кислоты, щелочи, глинистые частицы), так и органической природы (нефть и нефтепродукты, органические остатки, поверхностно-активные вещества, пестициды).  
Основными неорганическими (минеральными) загрязнителями пресных и морских вод являются разнообразные химические соединения, токсичные для обитателей водной среды. Большинство из них попадает в воду в результате человеческой деятельности. Тяжелые металлы поглощаются фитопланктоном, а затем передаются по пищевой цепи более высокоорганизованным организмам.  
[1].

Цель курсовой работы является расчет платежей за негативное воздействие сбросов сточных вод линии никелирования.

Задачи выполнения курсовой работы:

1. Дать характеристику производственных процессов никелирования, как источника образования сбросов загрязняющих веществ.
2. Описать токсичные свойства каждого загрязняющего вещества.
3. Рассчитать нормативы образования сбросов загрязняющих веществ.
4. Произвести расчет платежей за негативное воздействие.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Характеристика производственных процессов никелирования

Никелирование — самый популярный гальванотехнический  процесс. Привлекательный вид, высокая  коррозионная стойкость и механические свойства говорят в пользу более  широкого применения никеля с декоративно-защитными и функциональными целями.

Никель, нанесенный непосредственно на сталь, носит  характер катодного покрытия и, следовательно, защищает только механическим путем. Несплошность покрытия способствует образованию  коррозионных пар, в которых сталь является растворимым электродом. В результате этого возникает коррозия под покрытием, которая разрушает стальную подложку и приводит к отслаиванию никелевого покрытия. С целью предупреждения этого явления сталь необходимо покрывать плотным без пористости толстым слоем никеля.

Никелевые покрытия являются основой многослойных декоративно-защитных систем Ni—Сг и Сu-Ni—Сг. Применение ванн с блескообразователями значительно  упрощает технологию нанесения многослойных покрытий. 
Из-за высоких механических свойств никель применяют для восстановления изношенных деталей машин, гальванопластического изготовления инжекционных форм, и конструкционных элементов, которые трудно или даже невозможно изготовить обычными механическими методами. В химической промышленности толстым слоем никеля покрывают детали, подверженные воздействию крепких щелочей

Никелирование применяется в машиностроении, приборостроении н других отраслях промышленности. Никелем покрывают детали из стали и цветных металлов для защиты их от коррозии, декоративной отделки, повышения сопротивления механическому износу. Благодаря высокой коррозионной стойкости в растворах щелочей никелевые покрытия применяют для защиты химических аппаратов от щелочных растворов. В пищевой промышленности никель может заменять оловянные покрытия. В оптической промышленности получил распространение процесс черного никелирования.

Многие неорганические соединения даже в очень малых концентрациях оказывает вредное воздействие на рыб и их кормовые ресурсы. Большинство водных организмов более чувствительны к действию токсичных веществ, чем человек и теплокровные животные. Разные виды организмов неодинаково переносят действие неорганических соединений.

Никель. В реках России содержится в концентрациях 0,0008-0,0056 мг/л. В источниках водоснабжения он обнаружен в количестве в среднем 0,0117 мг/л.

Сульфат и хлорид никеля сообщают воде металлический привкус  в концентрации 50 мг/л, окрашивают воду в концентрации 1000 мг/л, на запах  не ощущаются. В концентрации 1 мг/л  никель заметно увеличивает мутность воды.

Влияние на человека и теплокровных животных. Смертельная доза для теплокровных животных составляет 34 мг/кг массы, для собак – 10-20 мг/кг массы.

Никель способен вызвать  аллергические реакции («никелевая чесотка», экзема), всасываться кожей и оказывать общетоксическое действие. По некоторым данным никель обладает канцерогенным и мутагенным действием.

Влияние на водные организмы. Нахождение в воде, загрязненной никелем в концентрациях, указанных ниже, в течение 96 часов приводит к гибели следующих водных организмов: комаров – 8,6 мг/л, гаммарид – 13,0 мг/л, моллюсков – 11,4 мг/л, щетинкового червя – 14,1 мг/л, улиток – 14,3 мг/л. Токсическое действие проявляется на гольяна при концентрации 0,38 мг/л, на бокоплава – при 2,5 мг/л, на радужную форель – при 25,0 мг/л, на карпа – при 45,0 мг/л.

Начиная с концентрации 1,0 мг/л, никель снижает эффективность  биологической очистки сточных  вод, ослабляет интенсивность процессов  нитрификации активного ила, значительно  снижает аэробное окисление сточных вод на биологических фильтрах; при концентрации 2,0 мг/л никель оказывает токсическое действие на микрофлору метантенков и тормозит сбраживание осадка.

Влияние на сельскохозяйственные культуры. Вредное действие на растения при поливе вызывает концентрация никеля 0,5 мг/л. Никель вызывает хлороз овса при концентрации 1 мг/л, а при концентрации 2,5 мг/л – задержку роста. Сульфат никеля в концентрации 2,5 мг/л вызывает гибель растений. ОДК с учетом фона 20 мг/кг для песчаных и супесчаных почв, 40 мг/кг для кислых (суглинистых и глинистых) почв, 80 мг/кг для близких к нейтральным и нейтральных (суглинистых и глинистых) почв.

Базовые составы растворов и электролитов

Существующая  нормативно-техническая документация (НТД) определяет перечень состав растворов и электролитов, допустимых к применению на производстве для получения требуемого качества обработки поверхности и получаемых покрытий. Государственные и отраслевые стандарты имеют прямо ограничительный характер. Однако в научно-технической и патентной литературе постоянно появляются публикации с рекомендации с рекомендациями по применению новых электролитов, отличающихся от указанных в НТД как по своему составу, так и по свойствам получаемых покрытий. Это требует постоянной корректировки НТД. В конечном счете увеличивается номенклатура составов растворов, рекомендуемых в НТД, что зачастую не оправдано. Так, например, согласно ГОСТ 9.305-84 для нанесения блестящего никелевого покрытия рекомендовано 10 составов электролитов, из них 7 электролитов имеют практически одинаковую область применения и отличаются главным образом блескообразующими и выравнивающими добавками, перечень которых в научно-технической и патентной литературе значительно шире. Поэтому возникает справедливый вопрос об обоснованности сделанного предпочтения тому или иному составу, а также о необходимости расширения номенклатуры растворов и электролитов, рекомендуемых НТД к использованию. Проблема выбора постоянно обостряется не только для органов стандартизации, и в первую очередь для технологов. Поэтому представляется целесообразным не ограничить круг рекомендуемых электролитов, а определить перечень «базовых» составов растворов и электролитов, имеющих наиболее широкую область применения, наименее экологически опасных и наиболее технологичных. Естественно, предлагаемый перечень не препятствует применение других растворов и электролитов и может служить основой для дальнейшего совершенствования технологии гальванопроизводства.

Базовый состав раствора или электролита включает в себя основные компоненты и наиболее распространенные добавки, а также перечень других компонентов, позволяющих расширить область применения данного вида обработки (покрытия). Таким образом базовый состав может и не являться составом одного, конкретного раствора или электролита.

Базовый состав электролита никелирования (г/л):

Никель сернокислый    250-320

Никель хлористый            40-60

Кислота борная                 25-40

1. Режим матового никелирования:
1. Температура раствора 20-55°С.
2. pH раствора 4,0-55.
3. Катодная плотность тока 0,5-2,0 А/дм².
4. Для повышения пластичности покрытия допускается снизить содержание сернокислого никеля до 200 г/л и ввести сернокислый магний 20-50 г/л.
5. Допускается замена хлористого никеля на хлористый натрий 7-20 г/л.
2. Состав и режим блестящего никелирования:
1. Дополнительно ввести

1,4-бутиндиол  (в пересчете на 100%-ный)       0,15-0,3 г/л

сахарин                                                                    1,0-2,0 г/л

фталимид                               0,08- 0,12 г/л

pH раствора 4,0-4,8, катодная плотность тока 3-6 А/дм².

2. Дополнительно ввести

1,4-бутиндиол  (в пересчете на 100%-ный)   0,027-0,135 г/л

сахарин                                                                     0,3-2,0 г/л

блескообразователь  НИБ-3                                      6-10 мл/л

блескообразователь  НИБ-12                        0,003-0,015 мл/л

pH раствора 3-5, катодная плотность тока 2-7 А/дм², норма расхода добавки Лимеда НИБ-3 составляет 12-17 мл/м², Лимеда НИБ-12 – 0,8-1,25 мл/м² при толщине покрытия 10 мкм.

3. Дополнительно ввести

сахарин                                                                       0,3-2,0 г/л

(или хлорамин  Б                                                        0,8-2,0 г/л