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

102 Механическая очистка производственных сточных вод заводов

Дополнительное осветление воды для непрерывной промывки осадительных труб электрофильтров

Как уже говорилось, при выпЛавке ферромарганца в воде

Рис. 41. Зависимость производительности внутреннего барабанного вакуум-фильтра от содержания твердого вещества в шламе, посту­ пающем в фильтр:

/—сетка галунная № 76; 2—ткань «хлорин»; 3—ткань фланель

Для непрерывной промывки осадительных труб электро­ фильтров требовали воду возможно чище, поэтому ее подвергали дополнительному осветлению фильтрованием через песочные на­ порные фильтры.

Очистка и использование сточных вод доменной газоочистки ЮЗ

Количество воды, которая должна быть осветлена дополни­ тельно, составляет в этом случае около 20% от общего количест­ ва воды, подаваемой на газоочистку.

Конструкция примененных на Косогорском металлургиче­ ском заводе кварцевых фильтров показана на рис. 43. Фильтр представляет собой стальной цилиндрический сварной резервуар,

к нижнему днищу которого приварены опорные стойки для уста­

новки фильтра на фундаменте. Внутрь фильтра вставлено дре­ нажное устройство, закрепленное в забетонированном днище

Рис. 42. Схема брикетирования шлама из отстойников газоочистки

фильтра и состоящее из коллектора 1 с системой присоединен­

ных к нему с обеих сторон ответвлений 2. К верхней ча­

сти последних равномерно приварены вертикальные штуцера, на которые навинчиваются щелевые колпачки. Ширина щелей на­ столько мала, что позволяет загружать фильтр непосредственно кварцевым песком без подстилочных слоев.

Подвод очищаемой воды осуществляется через задвижку 9

по трубопроводу, заканчивающемуся внутри фильтра воронкой <?, укрепленной в верхнем днище его.

6

106 Механическая очистка производственных сточных вод заводов

Осветленная вода, проходя через песок и оставляя содержа­ щиеся в ней загрязнения, поступает через щели колпачков в от­

ветвления 2 и из них в коллектор 1 (трубу, отводящую осветлен­

ную воду) и задвижку 10. Отложившиеся в фильтре загрязнения удаляются путем предварительного взрыхления песка воздухом

в течение 3—5 мин. с интенсивностью 15—20 л/сек на 1 м2 пло­ щади фильтра и затем, как обычно, промывкой обратным током воды в течение 5—10 мин. с интенсивностью 12—15 л/сек, на 1 м2

площади фильтра; можно фильтр промывать одновременно и водой (интенсивность 3—4 л!сек на 1 м2) и воздухом (интенсив­ ность 15—20 л!сек, на 1 м2) в течение 5—10 мин. Продолжитель­ ность работы фильтра между промывками составляет 4—8 час.

Воздух подают через распределительную систему, состоящую

из коллектора 4 с присоединенными к нему ответвлениями 5,

к которым снизу привернуты щелевые колпачки.

Вода для промывки фильтра подается через задвижку 11 по трубе в коллектор 1 и из него — в ответвления 2 и щелевые кол­

пачки. Пройдя песок, вода с вымытыми загрязнениями поступает

в воронку 3 и через задвижку 12 выливается в сток (в отстойник вместе со сточной водой от газоочистки).

Корпус фильтра снабжен лазом 6 и люками 7 и 8.

Для переключения потоков воды фильтр оснащен трубопро­ водами с задвижками 9, 10, И, 12, 13, 14 и 15.

Подвод и выпуск воздуха из фильтра осуществляется с по­ мощью вентиля 16. Трудность эксплуатации описанной системы

впоследствии заставила отказаться от непрерывной промывки осадительных электродов только отстоянной водой.

Охлаждение оборотной воды

Осветленная в отстойниках вода перед подачей ее снова на газоочистку подвергается охлаждению. В качестве охладите­ лей воды применяются: брызгальный бассейн (если на террито­

рии завода имеется необходимая для него площадь), оборудо­

ванный соплами тангенциального типа (эвольвентными или так

называемыми бутылочными), или при ограниченной площади —

вентиляторная градирня с брызгальным (трубчатым) оросите­

лем, оборудованным соплами.

О способах охлаждения оборотной воды подробнее см. учеб­

ник1.

Применявшиеся ранее башенные капельные градирни (с де­ ревянной насадкой), в данных условиях себя не оправдали и в настоящее время переоборудуются на башенные брызгальные.

1 А. Ф. Шабалин. Водоснабжение и водоотведение иа предприятиях черной металлургии, Металлургиздат, 1955 г., стр. 369 и далее.

108 Механическая очистка производственных сточных вод заводов

Пример. Необходимо запроектировать вентиляторную градирню для ох­ лаждения оборотной воды замкнутого цикла водоснабжения газоочистки в количестве Q = 2080 м3)час. Температура охлаждаемой воды /1=45°, а охлаж­

денной воды должна быть не более /2=30°.

Принимаем градирню со всасывающим вентилятором, с гидравлической нагрузкой q = 6 м3[час на 1 мг.

Рис. 44. Башенная градирня, переоборудованная из капельной

вбрызгальную:

а— разрез; б — план

Необходимая площадь градирни определится

О2080

Fo = —= -— = 347 м*. q 6

При площади одной секции типовой градирни Гипротиса Fi = 64 м2 не­ обходимо будет

п — = $47— = 5,42 секций;

Fj. 64

принимаем 6 секций с резервуаром для воды под двумя секциями.

ПоЛ-А

ка; 4 — сборные железо­ бетонные плоские плиты покрытия.

110 Механическая очистка производственных сточных вод заводов

Особенности очистки сточных вод доменной газоочистки

при выплавке ферромарганцевого чугуна

Сточные воды от доменной газоочистки при выплавке фер­

ромарганцевого чугуна отличаются по составу загрязнений

большим содержанием взвешенных веществ (до 3000 мг/л), наличием растворимых и нерастворимых цианидов (CN), кото­

рые достигают иногда десятков миллиграммов в литре воды, в том числе ядовитых цианидов до 20—30 мг/л-, кроме того, в воде содержатся также роданиды (CNS') до 20—40 мг)л. Взвешен­ ные вещества характеризуются мелкой дисперсностью и трудно осаждаются (рис. 29, кривая 4).

Согласно опытам, проведенным ВНИИВОДГЕО на Косогор­ ском металлургическом заводе, очистка до требуемой степени от взвешенных веществ сточных вод от доменной газоочистки при выплавке ферромарганцевого чугуна возможна лишь при условии двухступенчатой очистки, предварительного (без коагулирования) отстаивания в радиальных отстойниках,

коагулирования и последующего осветления пропуском через слой взвешенного осадка в осветлителях1*; восходящая скорость воды в осветлителе может быть принята 0,8—1 мм!сек. Наибо­ лее эффективным является коагулирование оборотной воды хлор­ ным железом (FeCl3 • 6Н2О) дозой 150 мг/л.

Возможно также коагулирование воды железным купоросом (FeSCU • 7Н2О), дозой 150 лгг/.-г в сочетании с хлорированием дозой около 70 мг/л. Опыты показали, что применение з качест­ ве коагулянта сернокислого алюминия [А12(ЗО4)з • 18Н2О] нецелесообразно ввиду большого расхода реагента (около

500 мг/л).

Очистка воды от цианидов и роданидов может быть осуще­

ствлена разрушением их хлором, причем, как показывают опыты, применение хлорной извести дает лучшие результаты. Возможно применение и других методов очистки сточных вод

от цианистых соединений, например железным купоросом и известью, но при этом происходит не полное разложение циани­ дов, а лишь перевод их в другую форму — Fe(CN)2 и K4[Fe(CN)6], способных со временем разрушаться с образова­ нием опять ядовитых цианидов.

Общее количество активного хлора, необходимое для разру­ шения ядовитых цианидов и роданидов, может быть определено по следующей формуле:

1 Устройство и расчет осветлителей дано в книге: Шабалин А. Ф. «Водо­ снабжение и водоотведение на предприятиях черной металлургии», Металлургиздат, 1955 г.

Очистка и использование сточных вод доменной газоочистки Ш

где 1,25 — коэффициент, учитывающий повышение действитель­ ного расхода активного хлора по отношению к тео­ ретически потребному расходу, найденный на основа­ нии экспериментальных данных;

а— количество ядовитых цианидов, содержащихся в

сточных водах, г/м\

ления одного грамма роданид-иона.

Во избежание излишнего расхода хлора на окисление солей

аммония, содержащихся в сточной воде, необходимо поддержи­ вать pH воды в пределах от 10 до 11,8. Подщелачивание воды до указанной величины pH осуществляется известью.

Для контакта сточной воды с известью и хлором достаточ­

ной воды.

Опыт работы замкнутого цикла водоснабжения доменной газоочистки на Косогорском металлургическом заводе показал,, что и без хлорирования накопления цианидов и роданидов в обо­ ротной воде не наблюдается — они частью разрушаются и частью выпадают в осадок. Присутствие цианидов (и роданидов) в обо­ ротной воде замкнутого цикла водоснабжения не вызывает ухудшения степени очистки газа. При этом сточные воды в реки не сбрасывают и осадок (шлам) из радиальных отстойников

отводят в отдельный шламонакопитель. Таким образом, при замкнутом цикле водоснабжения доменной газоочистки при

выплавке ферромарганцевого, как и передельного и литейного чугунов, отсутствует необходимость в дополнительной специаль­ ной очистке оборотной воды от цианидов и других растворенных

и нерастворенных примесей.

112 Механическая очистка производственных сточных вод заводов

§ 8. ОЧИСТКА ОБЩЕГО СТОКА ЗАВОДОВ

Выделение сточных вод того или иного цеха предприятий из общего стока целесообразно лишь в том случае, если эти сточ­ ные воды содержат ценные примеси, которые можно извлечь, а вода может быть использована повторно на производственные нужды. Стоки отдельных цехов предприятия выделяют также тогда, когда необходима специальная их очистка по санитарным условиям.

Объединение цеховых стоков в один общий экономично в тех

случаях, когда общее количество сточных вод предприятия неве­ лико и по своему составу они нуждаются лишь в механической

очистке. Лучше применять отстойник с горизонтальным движе­

нием воды; при малом количестве стоков можно применять вер­

тикальные отстойники (с вертикальным движением воды). При

небольшом количестве производственных сточных вод, если не требуется их специальная очистка, они могут быть направлены в общую сеть и на общие очистные сооружения с бытовыми сточ­

ными водами. Степень очистки общего стока следует назначить

с учетом самоочищающей способности водоема, в который выпу­ скаются очищенные стоки завода (см. главу XI).

При выпуске очищенных стоков в водоем может понадобить­ ся устройство маслоловушки. Улавливание из сточных вод масел, нефти, жиров и других легких всплывающих веществ

необходимо во избежание попадания их в водоем, где они, рас­

плываясь по поверхности воды, препятствуют самоочищению водоема. С другой стороны, масла и жиры представляют извест­

ную ценность как техническое сырье.

Маслоловушка представляет собой проточный резервуар, в котором из сточной воды выделяются всплывающие масляные вещества. Для удаления скапливающихся на поверхности масел, жиров и пр. повышают уровень воды в маслоловушке, прикры­ вая задвижку на выпускной трубе, вследствие чего масла и жиры

перепускаются в специальные желоба, откуда они поступают

в резервуар-маслонакопитель. Тяжелый осадок со дна выпус­ кают через донное отверстие в приемный колодец, из которого

его удаляют на свалку с помощью автомобильного транспорта.