книги из ГПНТБ / Шабалин А.Ф. Очистка сточных вод предприятий черной металлургии учебное пособие для техникумов
.pdfМеханическая очистка фенольных сточных вод |
195 |
||||||||
Скорость движения воды в отстойнике при а = 1,35, будет |
|
||||||||
упрот = а |
О |
, |
32 |
• |
0,0030 |
м/сек. |
|
||
---- F |
= 1,35 |
-------------4 • 3600 |
|
||||||
Ро |
|
|
|
|
|
|
|
||
Расчетная длина отстойника |
определится |
|
|
|
|
|
|||
JL. |
v |
• |
ZinPOT |
0,0030 |
* |
, |
12 |
М . |
|
и |
0,00025 |
1 -- |
|
||||||
|
|
пР |
|
|
|
|
|
Количество осаждающего шлама при влажности 70% и удельном весе у = 1,25
СЮ ■ 24 |
100 |
Qoc = Э ■ —------------- |
= |
су 100—70
0,02 -32-24
= 0,9 —-------------- |
|
= 36,6 м3!сутки. |
1,25 -0,3 |
|
|
Наибольшую глубину иловой части отстойника принимаем по конструк |
||
тивным соображениям Л 0<ад |
= 2,15 м и наименьшую /ц 4= 0,60 м. Запас над |
|
уровнем воды h3an — 0,85 м. |
Тогда общая наибольшая строительная глубина |
|
отстойника определится по следующей формуле: |
||
Н — Лпрот + Лосад + ^зап — 1,0+2,154-0,85 — 4. м. |
||
Объем иловой части отстойника (см. |
рис. 72) определим по формуле |
|
Лосад + А1 |
2,15 + 0,6 |
|
V = ДВЛосад + С • В---------------- |
= 4,6-4-2,15 + 8 - 4------- --------- |
^83,5л13.
Очистка отстойника может выполняться через
V83,5
Т= —— = ------ а: 2 дня.
Qoc 36,6
Отстойник устраивают из двух секций, чтобы одну из них можно было выключать для очистки.
Отстойники-смоломаслоуловители
Обесфеноленная надсмольная вода, прошедшая известковые отстойники, конденсат из газопроводов коксового и доменного газов, аварийные переливы из отделения конденсации газа, бен
зольного отделения и цеха ректификации и другие фенольные во
ды собираются специальной сетью фенольной канализации и под водятся ею к отстойникам-смоломаслоуловителям (см. рис. 67).
Общее количество этих вод составляет для типового 4-х батарей ного завода по 65 печей в каждой батарее в среднем 65 м^час.
В сточной воде содержатся около 0,45 г/л смолы и каменно угольного масла, 0,4 г/л минеральных взвешенных веществ; 0,10 г/л аммиака и 0,3—0,4 г/л фенолов. Характеристика процент ной скорости выпадения из воды взвешенных веществ (смолы и
минеральных веществ) дана на рис. 73, из которого видно, что
13*
196 Очистка сточных вод обогатительных фабрик и коксохимических заводов
70% осадка выпадает из воды при процентной |
скорости |
0,1 м.м1сек. Часть масел и других легких фракций не |
оседает, а |
всплывает в отстойнике: при улавливании бензола каменноуголь
ным поглотительным маслом всплывание его весьма невелико;
при улавливании бензола соляровым маслом — всплывание его достигает 20% от общего количества.
Ранее строили круглые отстойники-смоломаслоуловители
при применении солярового поглотительного масла, в настоящее
Рис. 73. Кинетика выпадения |
взвеси из |
фенольных сточ |
|
|
||||
ных вод (по материалам |
исследований |
Гипротиса) |
|
|
||||
время в связи с переходом |
на |
улавливание |
бензола из газов |
|||||
с помощью каменноугольного масла применяют только |
прямо |
|||||||
угольные отстойники. |
|
|
|
|
|
|
по |
|
Круглый о т с т о й н и к-с м о л о м а с л о у л о в и т е л ь |
||||||||
типовому проекту Гипрококса (рис. 74) |
представляет собой же |
|||||||
лезобетонный |
резервуар диам. |
9,5 м |
с |
центральной |
трубой |
|||
диам. 1 м для подвода воды. |
К центральной |
трубе пристроен |
||||||
кольцевой лоток шириной 0,9 м, |
служащий |
сборником |
масла. |
|||||
Сточная вода, |
выходя из центральной трубы, |
направляется |
по |
радиусу к боковому желобу, которым и отводится в приемный резервуар. Чтобы из отстойника не выносилось в желоб масло,
вода перед тем как перелиться в желоб, пропускается через ок на, расположенные ниже ее уровня.
По Д-6
Рис. |
74. Круглый |
отстойник-смоломаслоуловитель: |
|
||||
1 — лестница; |
2 — деревянный |
помост; |
3 — маслосборник; 4 — труба для |
от- |
|||
качки масла; |
5 — труба для |
откачки |
смолы диам. 100 мм; |
6 — паропровод |
|||
диам. 38 мм; |
7 — паровой |
змеевик для подогрева осадка; |
8 — скребки |
для |
|||
смолы и другого осадка; |
9 — лотки для сбора масла; |
10 — вертикальная |
пере |
||||
|
городка; |
// — лоток осветленной |
воды |
|
|
198 Очистка сточных вод обогатительных фабрик и коксохимических заводов
Тяжелые смолы, осевшие на дно с уклоном к центру, сгреба ются скребковым механизмом к приямку, где подогреваются подводимым в змеевик паром и откачиваются паровым насосом. Скребковое устройство периодически приводится в действие электродвигателем.
Масло всплывает на поверхность воды в отстойнике; его церепускают в маслосборник, прикрывая для этого шибер на от
водящей трубе и таким образом поднимая уровень воды в от-
смолы) и масла в потоке фенольной сточной воды в круг
лом отстойнике |
(по данным исследования Гипротиса): |
|
1 — масло; 2 — смесь |
масла с угольной пылью; |
3 — взвешенные |
вещества до 200 лг/л; |
4 — взвешенные вещества от 200 до 300 мг/л; |
|
5 — взвешенные |
вещества свыше 300 мг',л; |
6— осадок |
стойнике. Для лучшего улавливания масла в отстойнике устрое ны четыре не доходящие до дна радиальные стенки с боковыми желобами.
На рис. 75 показано распределение взвеси !(минеральных ве ществ и смолы) и масла в фенольной сточной воде, протекающей
в круглом отстойнике.
Количество масла и смолы в сточных водах не всегда одина ково, поэтому их откачивают по мере накопления. Смоло- и мас лоотводящие трубопроводы довольно быстро загрязняются.
Механическая очистка фенольных сточных вод |
199 |
Для очистки их промывают, а также пропаривают паром после каждой откачки смолы и масла.
•Глубину рабочего слоя1 воды, протекающей в фенольном от
стойнике, |
принимают |
|
|
hQp= 1,5 м; |
горизонтальную |
скорость |
|||||||
движения |
воды |
^прот |
= 1 = 0,5 мм/сек |
(0,001—0,0005 м/сек.); |
|||||||||
продолжительность пребывания |
воды в |
отстойнике |
t = 1,2 = |
||||||||||
4- 2 час. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
что из |
|
При расчете иловой части отстойника предполагают, |
|||||||||||||
1 Л13 осветляемой воды осаждается 0,25 кг осадка 70% |
влаж |
||||||||||||
ности. |
|
|
|
движения скребков для сгребания осад |
|||||||||
Окружная скорость |
|||||||||||||
ка принимается 5—8 м/мин. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Пример. Приток |
фенольных сточных вод нормально |
составляет |
Q = |
||||||||||
— 65 мЧчас. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Принимаем два круглых типовых отстойника. |
диаметр |
среднего его |
(ци |
||||||||||
При диаметре типового отстойника D = 9,5 я, |
|||||||||||||
линдрического) сечения будет |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
D |
9,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
DcP =----=------= 4,75 я. |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
При рабочем слое воды h ср = 1,5 м площадь среднего живого сечения |
|||||||||||||
отстойника |
определим по |
следующей формуле: |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
D |
|
/гсР = 3,14 |
9,5 |
• 1,5= 15 я2. |
|
|
|
|
|||
|
Fcp = к — ■ |
■ ----- |
|
|
|
|
|||||||
|
ср |
2 |
|
|
ср |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
При постоянном протоке сточной воды через один отстойник |
|
|
|
||||||||||
|
Q |
|
65 |
= 32,5 я3!час или 0,009 я3; сек, |
|
|
|
||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
средняя скорость движения воды |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Гпрот --- |
„ |
— |
0,009 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
——— = 0,0006 я/сек. |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
Г cP |
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Теоретическая продолжительность пребывания воды в отстойнике |
|
|
|
||||||||||
|
D |
t |
|
|
|
9,50 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
=------------------- |
|
|
|
|
|
|
||||
|
2vnpoi |
• |
3600 |
=-------------------------яг 2,19 час. |
|
|
|
||||||
|
2 • |
0,0006 • 3600 |
|
|
|
|
Скорость выпадения взвеси, охватываемая отстойником, определится по сле дующей формуле:
^сР |
1,5 |
яя^сек. |
а • t ■ 3,6 |
= 0,14 |
|
1,35 • 2,19 • 3,6 |
|
|
По диаграмме рис. 73 этой |
скорости отвечает 60% выпадения взвеси. |
|
При содержании в воде 420 г!я3 веществ, способных выпадать в осадок, в |
||
|
420.60 |
кг из каждого м3 |
отстойнике будет задерживаться-——=2 50 а = 0,25 |
воды, протекающей через отстойник.
Осадок в отстойнике представляет собой каменноугольную смолу с при месями солярового или каменноугольного масла.
200 Очистка сточных вод обогатительных фабрик и коксохимических заводов
Количество осадка при |
расходе |
Q = 65 |
м3!час составит в каждом от |
||
стойнике |
|
|
|
|
|
Л |
„ |
65-0,25 |
, |
|
|
G = Q • |
С — |
----- |
------- =8,13 кг/час, |
||
при удельном весе осадка у = 1,1 |
и влажности 70%, количество его в каждом |
||||
отстойнике определится по следующей формуле: |
|
||||
_ |
G' 24 ' °’001 |
1°о |
_ |
||
осад~ |
|
у |
’ |
100 —70 |
“ |
8,13-24-0,001
=---------—j-------------• 3,33 = 0,59 м3/сутки.
Пр ямоу гольный отстойни к-с молоуловитель (рис. 76) представляет собой железобетонный резервуар из двух секций, в котором вода движется слева направо — от одной стен ки к другой. Этот отстойник рассчитан главным образом на осаждение смолы и минеральной взвеси; выделение из воды мас ла происходит в следующем по ходу воды маслоотделителе. Для сбора смолы и взвеси в днище отстойника устроены пирамидаль ные приямки, снабженные паровыми змеевиками. Смола из от стойника, предварительно разогреваемая паром, пропускаемым по змеевикам, откачивается насосом.
Глубина рабочего слоя воды, протекающей в отстойнике-смо-
лоуловителе, |
h = 2,0 м. |
Горизонтальную |
скорость движения во |
ды принимают Упрот = 1 |
-=-1,2 мм/сек-, продолжительность пребы |
||
вания воды в |
отстойнике / = 2—3 часа. |
При этом осаждение |
смолы и взвеси из фенольных сточных вод в прямоугольном от стойнике описанной конструкции достигает 80% от первоначаль ного ее содержания.
Расчет прямоугольного отстойника аналогичен приведенному
выше.
Размеры отстойника-смолоуловителя для очистки 65 м3 сточ ной воды в час по типовому проекту Гипрококса следующие:
длина 11,0 м, ширина каждой секции 5,0 м, глубина общая 5,75 м,
глубина проточной части 3,0 м, приямка 2,75 м.
Резервуары осветленной фенольной воды,
смолы и масла
Осветленная фенольная вода из смоломаслоуловителей по
ступает в сборный железобетонный резервуар, который последнее время выполняют совмещенным с насосной станцией (рис. 77). Емкость резервуара принимается равной получасовому расходу фенольных вод. Смола и масло из отстойника-смоломаслоулови- теля откачиваются периодически в металлические резервуары-
По А-А
--------™---- ММ --------- —--------
Рис. 76. Прямоугольный отстойник-смоломаслоуловитель
202 Очистка сточных вод обогатительных фабрик и коксохимических заводов
сборники, расположенные на перекрытии насосной станции. Ем кость сборников для смол и масел по типовому проекту Гипрококса принимают, исходя из накапливания их в течение 10 дней, т. е. Есмол — ^масел =: 12 м?, диаметром 2,5 м и высотой 3 м.
Рис. 77. Резервуары осветленной фенольной воды, смолы и масла, совмещенные с насосной станцией:
1 — резервуары для смолы и масла; 2 — резервуар осветленной феноль ной воды; 3—монтажная кошка грузоподъемностью 1 т; 4 — водохра нилище; 5—трубопровод для откачки смолы; 6 — трубопровод для откачки смолы и масла из сборников; 7 — трубопровод для откачки масла; 8— трубопровод для подачи смолы и масла в сборники; 9 — ре
шетки
Фенольная насосная станция
В составе ее сооружений для механической очистки феноль
ных сточных вод предусмотрена насосная станция. В типовом проекте Гипрококса предусмотрены три группы насосов, рабо тающих под заливом:
204 Очистка сточных вод обогатительных фабрик и коксохимических заводов
Маслоотделитель представляет собой прямоугольный железо бетонный резервуар, через который протекает вода. На дне ре зервуара уложено пять кассет, каждая с 5-ю пористыми плита ми-фильтросами, под которые подведен воздух. Воздух под
Рис. 79. Маслоотделитель:
/— маслоотделитель; 2 — маслосборник; 3 — резервуар для масла; 4 — маслоприемные воронки; Ь — пористые плиты (фильтросы)
давлением проходит через поры плит и в виде мельчайших пу-
зырьков устремляется через слой воды к ее поверхности. На его пути происходит сцепление шариков масла с пузырьками возду ха, увеличивающими подъемную силу масла. Воздух и масло вместе всплывают к поверхности воды, где флотированные ча стички масла, освобождаясь от пузырьков воздуха, соединяются между собой, превращаясь в плавающую пленку.