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

226Очистка сточных вод обогатительных фабрик и коксохимических заводов

Ваэрационном бассейн'е по дну укладывают до 2967 пористых плит (филь­ тросов) размером 0,3 X 0,3 X 0,04 м.

При полезном объеме одной секции бассейна Vi = 800 м3 продолжитель­

ность пребывания в нем сточных вод составит: а) при нормальной работе двух секций

2 ■ VS 2-800

Т2С = —~— - ---- —---- « 24 часа; Q 65

б) при выключении одной секции бассейна

Vi 800

7\с — —— = —— % 12 час. Q 65

Все количество.очищенной аэрацией сточной воды передается из бассей­ на во вторичный отстойник для выделения из нее осадка (ила).

Запасная емкость для микроорганизмов (питомник) для периодического обновления им объема бассейна в периоды чистки от ила, ремонта фильтро­ сов и т. п. предусматривается в резервуаре длиной 2 м и шириной 1,5 л с об­ щей глубиной 2,3 м.

Реагентное хозяйство располагается в одном здании. В нем приготовля­ ются: раствор суперфосфата для подкормки микроорганизмов в аэрационном

Принимаем диаметр бака D = 1 м, высоту Н .= 1,4 м.

К бакам подводят воздух для растворения реагентов и пар для подогрева воды в зимнее время.

Смеситель раствора коагулянта с водой и камера реакции проектируется совмещенными на пребывание воды в ней в течение Т = 20 мин.

Принимается резервуар длиной 5 м и шириной 3 м, с глубиной воды в нем 1,5 м. В резервуаре устанавливают 3 поперечные неполные перегородки, изменяющие направление потока воды четыре раза, что способствует ее пере­

228 Очистка сточных вод обогатительных фабрик и коксохимических заводов

грязняется кусочками пека (от 300 до 1500 мг!л), фенолом (до 60 мг/л) и маслом (до 150 мг/л), а также нагревается до 45—

50 °C.

Водоснабжение пекового транспортера должно быть оборот­ ным. Для очистки оборотной воды устраивают горизонтальный отстойник с пребыванием воды в нем в течение 2 час. Конструк­

тая от первоначального, указанного выше), а также прогрессив­

но накапливаются масло и фенолы. Очищенная в отстойнике во­ да подается на охлаждение. Наилучшим типом охладителя яв­

ляется вентиляторная брызгальная градирня; однако ввиду ма­ лого расхода воды можно применять и башенную брызгальную градирню. В том и другом случаях вода будет охлаждаться до 30°. Охлажденная вода подается снова в ванну пекового транс­

портера.

При ремонте отстойника и градирни вода может быть сбро­ шена в сеть фенольной канализации от химических цехов. По­ тери воды в замкнутом цикле при испарении и с охлаждаемым пеком составляют 2,5—4% от общего количества воды, цирку­ лирующей в обороте.

Г ла в а V

СПОСОБЫ очистки СТОЧНЫХ вод ГАЗОГЕНЕРАТОРНЫХ СТАНЦИЙ

§ 1. ЗАМКНУТЫЕ ЦИКЛЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ ГАЗОГЕНЕРАТОРНЫХ СТАНЦИЙ

Первым источником сточных вод при газификации твердо­ го топлива является выделяющаяся из него влага, количество которой зависит от влажности топлива (см. гл. 1). Эта вода со­

держит в себе смолу и механические, а также растворенные примеси. Поскольку генераторный газ охлаждается и очищается с помощью специально подаваемой воды при непосредствен­ ном их контакте, то эта вода загрязняется пылью топлива, смо­

лой и растворенными примесями, представляя собой второй ис­ точник загрязненных сточных вод.

Степень загрязнения сточных вод газогенераторных станций, в зависимости от вида газифицируемого топлива и способа очист­ ки генераторного газа, приведена в главе 1.

Основными загрязнениями сточных вод являются:

а) при газификации антрацита и коксика— механические при­ меси (взвешенные вещества). Смола и химические растворенные вещества (фенол, сероводород, цианиды и роданиды) могут быть лишь в виде следов:

смола, фенолы и аммиак, а также в небольших количествах жир­ ные кислоты, цианиды и роданиды;

в) при газификации торфа и древесины — механические при­ меси (взвешенные вещества), смола и жирные кислоты в доволь­

но большом количестве, а также аммиак и сероводород и в срав­

нительно небольшом количестве — цианиды и роданиды. Водоснабжение газогенераторных станций устраивается толь­

ко оборотным с очисткой сточных вод от механических прймёсей и смолы — отстаиванием и с охлаждением воды перед ее подачей для повторного использования; в качестве охладителей оборот­ ной воды применяют обычно градирни.

Оборотное водоснабжение газогенераторной станции состоит обычно из двух циклов (рис. 94) —горячего и холодного.

230 Способы очистки сточных вод газогенераторных станций

Горячим циклом обеспечивается водоснабжение стояков пред­ варительного охлаждения газа, двух ступеней скрубберов очист­

ки и охлаждения газа и гидрозатворов газовых коллекторов, а

также шлаковых чаш (на гидрозатворы) газогенераторов. Ис­

пользованная вода от очистки и охлаждения газа стекает в смо­

лоотстойник, а стоки из стояков предварительно поступают в фусоотстойник (здесь выделяются частички вынесенного с газом топлива, тяжелые и легкие смолы), затем стекают в смолоотс­

тойник горячего цикла. В этот смолоотстойник поступает вода и

Рис. 94. Схема оборотного водоснабжения газогенераторной станции с двумя замкнутыми циклами — горячим и холодным:

цикла; 9 — градирня для охлаждения оборотной воды холодного цикла; 10 — смолохранилище; 11— насосы центробежные; 12 — насос паровой для смолы

из каплеуловителя (количество этой воды небольшое). Из смоло-

отстойника вода без охлаждения подается снова в цикл на ука­

занные выше цели.

Холодным циклом обеспечивается водоснабжение верхней сту­ пени скруббера, в которой происходит окончательная очистка и

охлаждение газа. Использованная вода стекает в смолоотстой­ ник холодного цикла, а из него подается в градирню на охлажде­ ние, после чего подается снова в цикл на указанные выше цели. Смола из фусоотстойников, смолоотделителя и смолоотстойников горячего и холодного цикла, а также из резервуаров, при их чист­ ке, передается в смолохранилище самотеком или с помощью пе-

редвижного насоса. В смолохранилище тяжелая смола оседает на

дно, легкая смола и масло всплывают на поверхность, а между

этими смолами располагается фенольная вода. При удалении смолы и масла из смолохранилища фенольная (надсмольная) вода перекачивается тем же насосом в смолоотстойник.

Рис. 95. Схема сооружений оборотного водоснабжения одной газогенера­ торной станции:

1 — фусоотстойник; 2 — отстойник воды холодного цикла: 3 — отстойник воды горя­ чего цикла; 4—отстойник смолы; 5—трубопровод на градирню; 6 — лоток охлажден­

На рис. 95 показана схема сооружений оборотного водоснаб­ жения той же самой генераторной станции с горячим и холодным циклами водоснабжения, отстойниками фусов и смолы, градир­ ней для охлаждения оборотной воды и смолохранилищами.

232 Способы очистки сточных вод газогенераторных станций

Газогенераторная станция может состоять из несколько иных сооружений и соответственно сооружаться по иной схеме смоло­ водяного хозяйства. Но и в других случаях водоснабжение долж­ но быть также оборотным, например, при газификации антрацита

икоксика будет необходимость только в одном замкнутом цикле

илишь с одним отстойником для осветления воды от взвешен­ ных минеральных веществ (смолы при этих видах топлива не

будет).

Баланс влаги и воды при оборотном водоснабжении может быть отрицательным или положительным в зависимости от влаж­ ности газифицируемого топлива, т. е. от количества приходящей и уходящей влаги.

Количество приходящей влаги (?! может быть меньше, равно или больше количества уходящей влаги Q? в соответствии с при­ веденной ниже формулой

Q1-Q2=±Qo. (V-0

где Qo—и есть избыток или дефецит воды в оборотном цикле

водоснабжения газогенераторной станции.

где q'\ —влага из газогенератора от топлива (берется по данным лабораторного анализа топлива или ориентировочно

по графику, рис. 96);

q'2—пирогенная влага из газогенератора (по расчету балан­

счету) .

Влагу, приходящую в генератор с воздухом, затрачиваемым

на дутье, можно не учитывать ввиду небольшой ее величины.

Количество влаги, уходящей из оборотного цикла водоснаб­ жения, складывается из следующего:

где <7", — влага, входящая из газогенератора с газом (устанавливается расчетом по температуре газа у потребителя 72 = 30° при его насыщении до 100%);

q"z— влага, уносимая из скруббера с воздухом дутья (уста­ навливается расчетом при температуре воздуха t = 48°

при его насыщении до 100%);

q"ь— вода, испаряющаяся из шлаковых чаш в атмосферу цеха (по замеру);

qr,5 — влага, испаряющаяся внутри газогенератора (устанав­ ливается расчетом по разности);

Рис. 96. Зависимость количества воды, выделяющейся при газифи­ кации твердого топлива, от содер­ жания в нем влаги, %

При код влаги, л но 1m топлива

навливается наблюдением и расчетом).

Когда количество уходящей влаги Q2 больше количества при­

ходящей влаги Qi, рассчитанной по формуле (V-2), в систему приходится добавлять техническую воду из водопровода в коли­

мы приходится выводить часть оборотной воды в количестве Qo-

234 Способы очистки сточных вод газогенераторных станций

Пример. Газогенераторная станция металлургического завода на Юж­ ном Урале использует, как топливо, челябинские угли с влажностью 16’/». Пользуясь проведенными на аналогичной станции замерами и выполненными расчетами для расхода натурального топлива в количестве 5,55 т/час, опреде­ лить баланс воды в оборотном цикле водоснабжения станции.

Результаты проведенных замеров и расчетов занесены в табл. 24.

Таблица 24

Баланс влаги и воды в оборотном цикле водоснабжения газогенераторной станции, испозьзующей в качестве тсплива челябинские угли в количестве 5,55 т/час

Qo = Qz — Qi = 3794— 1709 = 2085 л/час.

Необходимо заметить, что в замкнутом цикле .водоснабжения

газогенераторной станции первое время после ввода его в дей­ ствие содержание фенолов в оборотной воде будет нарастать, но

по истечении некоторого времени оно достигнет определенной по­ стоянной величины. При этом часть фенолов из воды будет ухо­ дить с газом и в топках разложится (сгорит); место потерянной части займут новые фенолы, содержание которых будет ограни­ чиваться пределом растворимости их в воде. Однако присутствие фенолов в воде не ухудшает степени очистки газа.