книги из ГПНТБ / Шабалин А.Ф. Очистка сточных вод предприятий черной металлургии учебное пособие для техникумов

кали; 4 — болт крепежный

92 Механическая очистка производственных сточных вод заводов

Глубина потока в каждом предыдущем сечении определяется путем под­ бора по уравнению Бернулли

V5 Г6

hs+ 2^ = ht + ~2^ + hw’

где hw — hf -f- Л3 + ^см — суммарные потери;

и2

hf1 ~ —С'кР • I1 — сопротивление трения,

сСр — средняя скорость потока;

п— 0,017 — коэффициент шероховатости;

С— 0,13—коэффициент закругления потока;

С— эмпирический коэффициент по Павловскому

С= — Ry

п

<0

где R — гидравлический радиус; R = ---- ,

X

«> — площадь живого сечения;

%— смоченный периметр; х — Ь + 2h.

Определив в каждом сечении q' и задаваясь высотой потока h, находим

•скорость v из формулы

q = ш . v; v = ■-----; со = Ь • п,

со

где ы—живое сечение лотка, равное b -h\

Ь—ширина лотка, принятая 0,6 м на всей его длине; Л — глубина потока, м.

Затем находим вспомогательные величины Лср; шср; Хср; /?ср; Сср; иср; hw необходимые для определения потерь напора на участках лотка.

Расчеты вспомогательных и основных величин сведены в таблицу 11.

Практика показала, что целесообразно удалять осадок из от­ стойников непрерывно. Причем для отстойника диам. 40 м ко­ личество откачиваемого осадка должно быть около 6—7 л!сек.

(22—25 л3/час); при меньших откачках (например, 4—5 л/сек)

отмечается вспенивание на поверхности воды в отстойнике.

Обезвоживание и использование осадка

Осадок (шлам) из отстойников сточных вод от газоочистки по данным, собранным за последние годы по 10 заводам, содер­ жит в среднем 35,8% Fe, 2% МпО, 8,1% С, 8,8% СаО, 1,4% MgO. Общее содержание компонентов, полезных для выплавки чугуна, составляет в среднем 54%; 40% частиц улавливаемых шламов имеют размеры от 1 до 120 ц.

Осадок из отстойников удаляется гидравлическим путем с помощью насосов по трубопроводам в так называемые шламонакопители или на обезвоживающие вакуум-фильтрационные уста­ новки. В накопителях осадок уплотняется, а осветленная вода возвращается в оборотный цикл; на вакуум-фильтрационных ус­

тановках осадок обезвоживается, а вода возвращается также в оборотный цикл.

Шлам может быть использован непосредственно на увлаж­ нение шихты, загружаемой в доменную печь, и на увлажнение шихты агломерационных фабрик. В тех случаях, когда такое непосредственное использование невозможно, шлам после обез­ воживания целесообразно использовать в шихте агломерацион ной фабрики.

Шлам газоочистки обезвоживается на вакуумных фильтрах. Схема вакуум-фильтрационной установки показана на рис. 38. Шлам влажностью 75—80% из радиальных отстойников по тру­ бопроводу 1 подается насосами для обезвоживания в распреде­ литель 2, а из него по трубопроводам 3 в вакуумные фильтры 4. Обезвоженный шлам, содержащий влаги около 35%, из фильт­ ров поступает в бункер 5, а из него на погрузку в кузов автомо­ биля или железнодорожную платформу. Избыточный шлам из

96 Механическая очистка производственных сточных вод заводов

фильтров сливается по трубам 6 и водоотделитель 7 в водосбор­ ник 8 и, далее, снова в отстойник. Процесс обезвоживания шла­ ма на вакуумных фильтрах происходит с помощью вакуум-насо­ сов 9 и компрессора 10, соединенных трубопроводами с распре­ делительными головками 11, трубопроводов 12, ресиверов 13 и

насосов 14, откачивающих шламовую воду в водосборник 8, от­ куда она поступает снова в отстойник; в шламовой воде после

вакуум-фильтров содержится взвеси от 40 до 80 г/л.

Условные обозначения

_____ вокцун яоодод

_____ возоугопробод

_ *__ вода для охлаждения и промывки

_ _ ОсветленЛова

_ _ шлам

но промывки шломолробода

UJ/IQM

Ось паленого водопровода

Рис. 38. Схема вакуум-фильтрационной установки Кузнецкого металлургиче­ ского комбината для обезвоживания осадка из радиальных отстойников обо­ ротного цикла водоснабжения доменной газоочистки

Схема устройства внутреннего барабанного вакуум-фильтра

показана на рис. 39.

Фильтр состоит из горизонтально расположенного, вращаю­

щегося на роликах барабана 1, на одной стороне торца которого глухая плоская стенка, а на другой — стенка с большим круг­

лым отверстием, образующая кольцевой борт 2. Внутри бара­

бана приварено 16—20 продольных полос 3, образующих неглу­ бокие отсеки — секции, в которые вложены дренирующие осно­ вания 4. Последние покрыты фильтровальной тканью, прикреп-

98 Механическая очистка производственных сточных вод заводов

удаляется ленточным транспортером 12. Вместо бункера И мо­ жет быть наклонный открытый лоток, на который падает осадок и по нему же сваливается вниз под фильтр; в этом случае транс­ портер не нужен.

В зоне 10 проводится очистка ткани от загрязнения остав­ шимся шламом. Это происходит с помощью сжатого воздуха, или реже, с помощью пара, поступающего в секции через камеру III.

Барабан фильтра установлен на опорных роликах, через ко­ торые он приводится в движение с помощью электродвигателя, через клиноременную передачу, редуктор и зубчатую передачу.

Транспортер приводится в движение от электродвигателя че­ рез червячный редуктор.

Барабанные фильтры с внутренней фильтрующей поверх­ ностью изготовляют диаметром 2,7 м с поверхностью фильтра­ ции 8 м12 (длина 1 м) и 25 м2 (длина 3,3 ж). Устройство барабан­ ного вакуум-фильтра диам. 2,7 м и длиной 1 м, с поверхностью фильтрования 8 м2 показано на рис. 40.

На рис. 41 показаны результаты исследований работы опыт­ ного вакуум-фильтра Кузнецкого металлургического комбината, выполненные Гипротисом. Исследования показали, что количест­ во сухого вещества, задерживаемого вакуум-фильтром, зави­ сит от качества (типа и свойства) фильтрующей ткани и от кон­ центрации взвешенных веществ в осадке, подаваемом в фильтр; наиболее эффективной по производительности и стойкости ока­

залась ткань «хлорин» ’; удовлетворительные результаты полу­ чены при фильтрации через фланель. Эффективность работы фильтра возрастает с увеличением концентрации взвешенных веществ в шламе, подаваемом в фильтры. Наибольшее количе­ ство сухого вещества, которое может быть задержано фильтром с тканью «хлорин», при содержании твердого вещества в шламе

около 400 г/л, может быть принято 360 кг в час с одного квад­ ратного метра.

Толщину корки обезвоженного осадка принимают равной

5—7 мм.

Пример. Определить требуемую фильтрующую поверхность F для обез­ воживания осадка из радиальных отстойников в количестве сухого вещества <?ос = 3,16 т)час (по предыдущему примеру).

Принимая фильтрующую ткань «X», со съемом шлама с 1 ж2 по­ верхности, согласно рис. 41, g$ — 360 кг!час, получим необходимую филь­ трующую поверхность:

1 Ткань перхлорвиниловая «ПЦ», артикул 2089 по прейскуранту 720—51. Ткань кислото- и щелочноупорная.

Рис. 40. Устройство барабанного вакуум-фильтра В8-2,6/1,0 с внутренней фильтрующей поверхностью:

а — продольный разрез; б — вид слева; в — план фундамента '