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

§2. сооружения для очистки сточных вод

ВЗАМКНУТЫХ ЦИКЛАХ ВОДОСНАБЖЕНИЯ ГАЗОГЕНЕРАТОРНЫХ СТАНЦИЙ

Для очистки оборотной воды в'замкнутых циклах водоснаб­

жения газогенераторных станций применяют отстойники, в ко­ торых происходит 'Осаждение фусов и смолы.

Фусоотстойники представляют собой прямоугольные железо­ бетонные резервуары, через которые протекает вода со скоростью

около 2 мм!сек в течение до 1,5 часа. За это время из сточных вод выпадают (осаждаются) механические примеси в виде остатков

топлива, частичек породы и тяжелой смолы 70—80% от перво­

начального их содержания.

стойник сточных вод газогенераторной станции. Осевшие на дно отстойника фусы (кусочки несгоревшего угля, породы и тяжелой смолы) периодически, по мере их накопления, выгружают авто­

мобильным или железнодорожным краном с грейфером и на железнодорожных вагонах или самосвалах отвозят для исполь­ зования в качестве топлива в котельные. Влажность выгружен­

ных из отстойников фусов 70—80%, поэтому перед сжиганием

они должны быть обезвожены, что достигается при выдержива­ нии их на открытой бетонной или земляной площадке в течение

3—5 дней. Площадку выполняют с уклоном для стока воды об­ ратно в отстойники. В зимнее время выгруженные фусы смер­ заются и остаются на площадке до весны.

Смолоотстойники горячего и холодного циклов водоснабжения газогенераторной станции строят обычно горизонтального типа из железобетона. В них задерживается, в основном, тяжелая и легкая смолы; содержание другой взвеси (частиц несгоревшего топлива и проч.) в осадке — не более 20—35%. Кинетика осажде­

ния выделившейся смолы и взвешенных веществ из сточных вод

газогенераторной станции, использующей в качестве топлива

торф, показана на рис. 97. Основное количество смолы и взвеси выделяется из воды осаждением в течение 1 —1,5 часа. Чем боль­ ше примесей в воде, тем больший процент их осаждается за одно

и то же время.

Расчетную скорость движения воды в отстойнике можно при­

нимать о = 2 мм[сек.

236 Способы очистки сточных вод газогенераторных станций

Пример. Расходы воды на газогенераторной станции составляют: в «горячем» цикле Qr = 116 м3/час и в «холодном» цикле Qx = 415 м3/час.

Вотработавшей воде содержится взвешенных веществ и смолы Ct = 1500 мг/л,

втом числе смолы Сс = 1200 мг/л.

Необходимо определить размеры горизонтальных отстойников для выделе­ ния из оборотной воды взвешенных веществ и смолы. При этом в осветленной воде взвеси и смолы допускается С2 = 300 мг/л.

Рис. 97. Кинетика выпадения взвешенных веществ и смолы из сточных вод газогенераторной станции, рабо­ тающей на торфе, при содержании в исходной воде:

коксохимического завода

Глубину проточной части отстойника примем Н = 1,0 м. Тогда необходи­ мая длина отстойника определится из следующей формулы:

•Принимаем ширину лотков на впуске и выпуске воды Ь\ = Ь2 = 0,55 л и толщину стенок переливных лотков 6 = 0,10 м.

Полная длина отстойника будет

Z. = £расч + (&х + 62) + 2 3 = 18,6+(0,6+ 0,6)+ 2 • 0,1 = 20 м.

Ширина отстойника определится по уравнению

Q

3600 ■ v • Т^пРот

Для осветления оборотной воды «горячего» цикла

Принимаем пг = 2 секции шириной каждая b = 6,7 м. Для осветления оборотной воды «холодного» цикла

Принимаем сх = 7 секций шириной, одинаковой с секциями «горячего»

238 Способы очистки сточных вод газогенераторных станций

Смолу из отстойников помещаем в смолохранилище, состоящее из двух закрытых железобетонных резервуаров по 200 л3 каждый. Резервуары внутри обогреваются паром, пропускаемым через змеевиковое устройство.

На рис. 98 показана схема водоснабжения газогенераторной станции Петровск-Забайкальского металлургического завода. Здесь имеются два замкнутых цикла'—«холодной» и «горячей» воды.

Оборотная вода «горячего» цикла от газогенераторов и безнасадочных скрубберов в количестве Qr = 116 м31час с темпера­ турой t\ — 65° подвергается осветлению в горизонтальных от­ стойниках и охлаждению в башенной градирне до температуры /2=40—45°. Оборотная вода «холодного» цикла от насадочных скрубберов в количестве Qx =415 м3!час с температурой t\ = 45° подвергается осветлению в вертикальных отстойниках и охлаж­

дению в башенных градирнях. Общий дефицит воды в количечестве 8 м3/час компенсируется подачей чистой технической воды из производственного заводского водопровода в «холодный» цикл, а из последнего оборотная вода в количестве также 8 м31час с температурой 25—30° передается в «горячий» цикл. Предусмот­

окажется в этом необходимость) на специальных фильтрах.

Смола из отстойников «горячего» и «холодного» циклов водо­ снабжения принимается в смолохранилище, затем подвергается обезвоживанию на специальной станции и используется в каче­ стве топлива сталеплавильных печей мартеновского цеха или от­ гружается на другие предприятия.

§ 3. ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ОТ СМОЛЫ И МАСЕЛ ФИЛЬТРОВАНИЕМ

После отстаивания в сточных водах газогенераторных станций

(а также в сточных водах других цехов, например термических) остается взвесь (главным образом смола) в количестве до 300 мг/л, которая мешает повторному использованию воды, а так­ же ее дальнейшей очистке и должна быть выделена из воды.

Очищенная на фильтрах вода используется повторно или подвергается еще обесфеноливанию биохимическим или биоло­ гическим методами (см. ниже).

Для выделения из воды мелкодиспергированных смол можно применять однослойные и многослойные фильтры с однородной или разнородной фильтрующей загрузкой. Иногда устанавливают

Wm3

7m3

7m3

Рис. 98. Схема водоснабжения газогене­

240 Способы очистки сточных вод газогенераторных станций

не один, а 'последовательно несколько фильтров без разрыва струи очищаемой сточной воды, предварительно осветленной от­

стаиванием.

В однослойных фильтрах (рис. 99) однородной загрузкой яв­

ляется мелочь газифицируемого топлива — торфа или бурого уг­ ля. Могут использоваться также и другие пористые материалы, например опилки или мелкая стружка и т. п. Фильтрация воды в однослойных торфяных или бу­

нольных сточных вод газогенера­ торной станции, использующей в качестве топлива торф, отстаи­ ванием и фильтрованием приведены в таблице 25 (исходная вода искусственная, составленная для опытов).

При газификации бурого угля фильтры следует загружать угольной мелочью крупностью 1—10 мм слоем до 1 м. Расчет­ ная скорость фильтрации может быть принята 1 м!час.

Отличительная особенность конструкции однослойного фильт­ ра с загрузкой мелочью газифицируемого топлива состоит в том, что отпадает операция промывки фильтрующего материала. По­ этому вместо дренажного устройства устанавливают лишь ре­ шетку, на которую загружают фильтрующий материал. Сверху

244 Способы очистки сточных вод газогенераторных станций

щий материал направляется на сжигание в газогенераторах вме­ сте с газифицируемым топливом.

Печь для испарения фенольной воды (рис. 102) — однокамер­ ная с объемной топкой и газовой горелкой. Фенольная вода рас­ пыляется в топочном пространстве печи форсункой, расположен­ ной сверху печи. Распыленная струя фенольной воды, попав в рас­ каленное топочное пространство, испаряется, смесь перегретого пара и продуктов горения газа достигает температуры 900°, вслед­ ствие чего фенолы, как органическое вещество (CeHjOH) сго­ рают, т. е. распадаются на СО2 и Н2О.

Рис. 101. Схема установки для испарения фено­ льных вод в специальной печи с предварительной очисткой их от смолы

Топливом печи служит генераторный газ. Продукты горения

газа и фенолов вместе с перегретым паром удаляются в трубу. Расход тепла на испарение 1 л фенольной воды составляет

= 1350 ккал/нм3.

Расход тепла на испарение 1 л воды принимаем с учетом неполноты егв использования, Q = 2000 ккал.

Количество генераторного газа на испарение заданного количества воды составит