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

При полной нейтрализации, предусматривающей связывание ионов железа и основной массы сульфат-иона, расчет количества щелочи ведется на общее содержание сульфат-иона. Аналогично и при нейтрализации травильных сточных вод, содержащих со­ ляную и азотную кислоты, предусматривается связывание ионов железа и основной массы хлор-иона и иона NO3.

При нейтрализации концентрированных сточных вод, со­

держащих 5—6% кислоты, объем осадка в первые 24 часа от­

стаивания настолько велик, что обрабатываемая вода превра­ щается в студенистую массу.

Способы нейтрализации кислых стоков

На заводах черной металлургии черные металлы травят

преимущественно серной кислотой и сравнительно редко, к тому же в малых количествах, другими кислотами (например, на заводах, изготовляющих оцинкованную сталь, белую жесть

или обрабатывающих специальные сорта металла, кроме сер­

ной кислоты, применяют соляную и азотную кислоты).

Н е й т р а л и з а ц и я — - превращение кислых или щелочных

агрессивных сточных вод в нейтральные — основана на взаи­ модействии добавляемых реагентов с веществами, загрязня­

ющими воду.

Так, при контакте сточных вод, поступающих после трав­ ления черных металлов, загрязненных кислотой (серной, соля­ ной и т. д.), с реагентами (известью или другими) кислота нейтрализуется с выделением солей железа и шлама (механи­ ческих примесей— нерастворимых солей кислоты, окалины и пр.) в осадок.

Различают два способа нейтрализации кислых сточных

вод:

1)реагентный, когда в сточную /воду добавляют реа­ гент в виде раствора или сухого вещества; при этом в качестве реагентного раствора может быть использована какая-либо другая сточная вода, содержащая щелочи;

2)фильтрационный, при котором сточную воду фильт­

руют через нейтрализующий материал.

Реагентный способ нейтрализации сернокислотных сточных вод получил наибольшее распространение.

Для нейтрализации слабо концентрированных кислых сто­ ков травильных цехов применяют: известь в виде пушонки

Са(ОН)2 или известкового молока, известняк, мрамор, доло­ мит. Последнее время рекомендуют малые количества отрабо­ тавших травильных растворов нейрализовать сухой известью в тесто, т. е, «без жидкой фазы, о чем сказано ниже.

творимы в воде. Нейтрализация серной кислоты способом фильт­

корка состава (CaSO4-2Н2О), тормозящая ход реакции. По­ этому устройство фильтров из известняка или доломита допу­ стимо лишь при небольшой концентрации серной кислоты в сточных водах (менее 0,6—0,8%).

Нейтрализация кислых стоков реагентами

При нейтрализации сточных вод, поступающих после трав­ ления черных металлов известью, происходят следующие реак­

ции:

с серной кислотой

осаждении осадка в отстойнике. Расчет процесса нейтрализа­ ции сводится, прежде всего, к определению количеств реаген­ та, необходимых для нейтрализации. В этом случае можно пользоваться данными табл. 15

136 Способы очистки травильных сточных вод

осадок. Количество солей, выделяющихся в осадок при реак­ ции нейтрализации, указаны в табл. 17.

Режим поступления травильных сточных вод на станцию нейтрализации определяется технологическим процессом про­ изводства.

138 Способы очистки травильных сточных вод

Доза извести выражается в весовых единицах окиси каль­ ция (СаО), необходимой для нейтрализации 1 м3 травильных сточных вод.

Из приведенных реакций (Ш-10—Ш-15) видно, что окись

практике к количеству окиси кальция, полученному по расче­

ту, нужно прибавить 20—60% ее на неполноту реакции и для

лучшего осаждения железа.

Таким образом, зная содержание свободной кислоты и связанного железа в отработавших травильных растворах или промывных водах, можно определить расход извести на нейт­ рализацию сточных вод по следующим формулам:

при травлении металла серной кислотой

Эту дозу уточняют в процессе эксплуатации, руководству­ ясь данными контрольных анализов.

В число установок станции нейтрализации реагентным спо­

щение для персонала.

Для того чтобы в усреднителе не выпадал осадок, его обо­ рудуют пропеллерной мешалкой, с той же целью можно при­ менять и продувание воздухом.

Склад негашеной извести располагают при станции нейт­ рализации в отдельной неотапливаемой пристройке с деревян­

вбарабан бетономешалки, заливают водой, дают барабану

несколько оборотов, затем в процессе последующего враще­ ния барабана разбавляют раствор водой и сливают известко­

вое молоко через желоб в растворный бак. Оставшиеся не ра­ створенными комья недожога и прочие примеси в пределах до

50% от веса загружаемой извести удаляются из бетономешалки при вращении наклоненного барабана. Все операции по гашению загруженной в бетономешалку извести и приготовлению извест­ кового молока занимают около 15 мин. Одна бетономешалка емкостью 300 л обеспечивает гашение 1,5—2 т извести в сме­ ну. Размеры гасильных ящиков и сцеж определяют без рас­

чета.

Для перемещения извести и известкового теста из склада можно применять тельфер с бадьей, вагонетки или транспор­

тер в зависимости от суточного расхода извести.

Для известкового молока должно быть не менее двух ба­

ков, из которых один находится в работе, а в другом приготовля­

стные мешалки для непрерывного взмучивания известкового мо­ лока; иногда это делается за счет его рециркуляции. В рабо­ чем баке мешалки работают при подаче известкового молока на нейтрализацию, в другом — во время наполнения его изве­ стковым молоком и полчаса после наполнения. Мешалки вклю­ чают в работу не менее чем за полчаса до начала подачи мо­

лока на нейтрализацию.

Иногда известковое молоко взмучивают сжатым воздухом

(барботирование). При этом часть извести переходит в угле­

кислый кальций, что затрудняет дозирование, поэтому такой способ взмучивания применять не рекомендуется.

Размеры баков для известкового молока определяют, исхо­ дя из условия, что емкость одного бака должна соответство­ вать 4—8-часовому расходу известкового молока с концентра­ цией до 50 г/л.

Для дозирования раствора устанавливают дозировочный бачок, в котором поддерживается постоянный уровень при по­

вого молока, представляющие собой также циркуляционные

рому известковое молоко поступает в очищаемую воду.

Дозатор представляет собой сварную металлическую кон­

струкцию, состоящую из цилиндрического корпуса 1 с кониче­

количество раствора, расход которого может меняться только за счет изменения отверстия в диафрагме.

а

Рис. 53. Дозатор известкового молока:

Н—глубина погружения диафрагмы под уровень извест­ кового молока, равная 0,20 м (по рис. 53).

Известковое молоко смешивается с нейтрализуемой сточ­ ной водой в смесителе ершового типа, представляющем собой желоб с боковыми, косо поставленными перегородками.

142 Способы очистки травильных сточных вод

Окончательное смешение происходит в контактном резер­ вуаре-нейтрализаторе, представляющем собой камеру, где происходит реакция введенного реагента с находящимися в воде загрязнениями (кислотой и раствором железного купоро­ са). Устанавливают не менее двух нейтрализаторов емкостью'

лизованных известью, можно принимать следующее количест­

5)влажность осадка 99%.

Станция нейтрализации травильных сточных вод по реа­ гентному способу, рассчитанная на небольшую производитель­ ность (до 3—4 т!сутки серной кислоты), показана на рис. 55,

Рис. 55. Схема станции нейтрализации травильных сточных вод производительностью до 3—4 т серной кислоты в сутки

Известь подается из склада 1 ручными катящимися по ре­ льсу талями с ковшом или бадьей 2 в сцежу 3, где она гасит­ ся. Сцежа установлена над баками 4, в которых приготовляет­ ся 5—10%-ное известковое молоко. В баках известь переме­

шивают лопастной мешалкой вручную (при расходах до 1 т ки­ слоты в сутки) или электродвигателем, используя для этого,

редуктор.