Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

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

.pdf
Скачиваний:
31
Добавлен:
30.10.2023
Размер:
25.23 Mб
Скачать

Очистка и использование сточных вод прокатных цехов

59

Количество окалины, уносимой с водой в отстойники, при­ нимается около 2% от веса проката; в первичном отстойнике из воды выпадает примерно 90% окалины или g= 18 кг на 1 т прокатываемого металла. Объемный вес окалины около 3 т/м?.

Поступление воды в отстойник осуществляется по всей ши­

рине через щель

(под уровень воды). Скорость

воды в

щели

около 0,3 м/сек

и на водосливной стенке на

выходе

около

0,15 м/сек.

 

 

 

Выгружаемую из отстойника окалину помещают сначала в бункер емкостью, соответствующей 2—3-дневному хранению ока­ лины, затем грузят на железнодорожные платформы и отвозят

в доменный цех для использования в шихте.

Освобожденная от крупной окалины вода из отстойника пе­ реливается в приемный колодец, за стеной которого установле­

ны насосы для перекачки воды во вторичные отстойники; иног­ да эта вода отводится во вторичные отстойники самотеком по желобам, располагаемым обычно в тоннеле.

Пример.

Расход

воды на

прокатный

стан

 

производительностью

1500

тыс.

т проката

в год составляет

Q = 1500

м3/час или

q —

= 0,417 м3/сек.

 

 

 

 

 

 

 

 

Необходимо запроектировать первичный отстойник для выделения из во­

ды крупной окалины.

отстойника

В = 3,5

м, глубину проточной

части

Принимаем

ширину

Апрот

— 1,5

м и

время пребывания воды в отстойнике

t

= 1,5 мин.

 

Длину отстойника определяют по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

Qt

=

1500 •

1,5

7

м.

 

 

 

 

L =----------------

------------- :«

 

 

 

 

60 • В-йпрот

 

60-3,5-1,5

 

 

 

Теоретическая скорость движения воды в отстойнике будет

 

 

 

 

 

Я

0,417

 

 

 

 

 

 

 

В ■ ЙпРОТ

 

и 0,08 м/сек,

 

 

 

 

3,5 ■ 1,5

 

 

 

 

что не превосходит допустимой (0,10—0,15 м/сек). Количество окалины, задерживаемой отстойником, будет

У

 

1500 000 ■ 18

 

 

G = — . g =

= 3,38 т/час,

 

Т

*

8000 • 1000

 

 

где Т = 8000 — число часов работы прокатного

стана за один

год;

g = 18 — вес окалины,

задерживаемой в

отстойнике от

1 г прокаты­

ваемого металла, кг.

Задаемся глубиной осадочной части отстойника Аосад = 1,5 м. При объ­ емном весе окалины d = 3 т/м3 найдем время, через которое надо будет про­ изводить очистку отстойника от окалины

т

— & ' ^осад

я _ 3’5 •

1.5-7

3 л 30 час.

1

ли ——

а —

 

 

°

G

3,38

 

Принимаем очистку отстойника один раз в сутки в дневную смену.

60 Механическая очистка производственных сточных вод заводов

Размеры бункера для обезвоживания окалины принимаем конструктивно в плайе: а = 4,2 м, b — 6,5 м и Л = 3 м. Объем бункера будет

V = а • b • h = 4,2 • 6,5 • 3 = 82 м»,

что обеспечивает накапливание окалины при работе прокатного стана в те­ чение времени

V ,

82

 

Те = G

3,38 - •

3 = 73 часа.

Вывозка окалины из цеха будет один раз в 3—4 дня.

На рис. 14 показано устройство

для выделения из сточных

вод крупной окалины с непрерывной выгрузкой осадка при по­ мощи многочерпакового элеватора, осуществленное на Гурьев­ ском металлургическом заводе. Здесь вода из-под прокатного стана по водоподводящему лотку, расположенному в тоннеле,

поступает в металлическую коробку, являющуюся как бы песко­

ловкой, в которой из потока воды выпадает крупная окалина.

В металлической коробке поток

воды меняет свое направление

\на 180° и, освободившись от крупной окалины, выходит по вто­

рому водоотводящему лотку,

расположенному ниже первого.

Эта коробка одновременно служит опорой натяжного устрой­

ства цепного

элеватора.

Мощность электродвигателя — 2 кет.

Окалина, поднимаемая

из коробки черпаками (ковшами) на­

верх, падает

на наклонный желоб, а по нему — в вагонетку.

Такого рода

устройство

для непрерывной выгрузки окалины

из первичных отстойников может быть успешно применено и на других заводах, так как при его использовании отпадает необ­ ходимость ежедневно приспосабливать для этой работы мосто­ вой кран, который обычно все время занят на других работах.

Необходимо отметить, что при устройстве таких многочерпако­ вых элеваторов на других заводах следует емкость воды в окалиноуловителе увеличить по сравнению с емкостью, указанной

на рис.

14.

 

 

 

 

 

Вторичный отстойник

Необходимость очистки сточных вод от прокатных цехов в

две ступени и выделения

крупной окалины в первичных от­

стойниках наглядно видна из табл.

9. Исследования степени

очистки

сточных

вод

прокатных

станов — крупносортного,

среднесортного и

мелкосортного — на

Макеевском металлурги­

ческом заводе показывают, что при довольно высокой степени выделения из воды взвешенных веществ (в основном окалины) на одиночных отстойниках — до 85%, в воде после этих отстой­ ников содержится взвеси все же до 120 мг!л. В то же время при

Таблица 9

Степень очистки от окалины и масла В горизонтальных отстойниках сточных вод от прскатных цехев (мг/л)

Предприятие

Продукция

Наличиепервичного

отстойника

Длинаисследован­ отстойниканого , м

 

 

 

Макеевский

металлур­

Крупный, сред­

Нет

30

гический завод

 

ний И М'ЛКИЙ

 

 

 

 

сорт

 

 

Челябинский

металлур­

То же

Есть

18

гический завод

 

 

 

 

Нижн°-Тагильгкий ме­

Крупный и

»

25

таллургический

комбинат

средний сорт

 

 

Магнитогорский метал­

Лист тонкий

 

18

лургический комбинат

 

 

 

­

 

 

 

ско сек

Содержание окалины

.

в

воде

 

Горизонтальная рость воды, мм

ДО отстойника

после отстойника

% улавли­ вания

 

 

 

670—800

До 120

85

5

48—217

16-56

68

3—7 62—167

25—48 60—72

До 258

9—65 75—99

Содержание масла в воде

ДО отстойника

после отстойника

10—34 10—34

18—34 10—24

Следы Следы

­

Примечание

% улавли вания

 

Исследова­

 

ние на улав

 

ливание

 

масла не

 

велось

0

Устройств

 

ДЛЯ УЛ1РЛИ

 

вания мас­

 

ла нет

30—45

0

То же

Северский

металлурги­

Лист тонкий

Нет

18

5

10—150

6—54 40—64

0—36

0—14

61

ческий завод

 

и жесть

»

 

 

 

 

 

 

 

53-63

Синарский

трубный за­

Трубы

5-7

10

3—5

50—70

160—170

60—80

вод

 

стальные

>

 

5

33—264

5—38

85

38—142

38—100

0—30

Первоуральский Ново­

То же

18

трубный завод

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По Й-Я

Рис. 14. Многочерпаковый элеватор для непре

/— клеть прокатного стана; 2 — привод цепного элеватора; 3 — электропривод эле цепного элеватора; 6 — коробка металл

64 Механическая очистка производственных сточных вод заводов

наличии двуступенчатой очистки и первичных отстойников, на­

пример на Челябинском заводе и Нижне-Тагильском металлур­ гическом комбинате, для одинаковых прокатных станов при за­

держании в первичном отстойнике взвеси в размере 68—72%, содержание ее в воде после вторичных отстойников не превыша­

ет 48—54 мг!л.

Процесс выпадения осадка из сточных вод от крупносортных

прокатных станов протекает довольно быстро: за 10—20 мин. из

воды выпадает свыше 80—85% осадка (рис. 15, кривая 7); от

Продолжительность

Процентная скорость выпадения

отстойвалио t мин

бзбеси U мм/сек

Рис. 15. Кинетика выпадения осадка (окалины) из сточных вод от прокатных станов (по весу):

I — крупносортных; 2 — среднесортных; 3 — трубных

мелкая окалина, осаждение которой идет более продолжитель но (рис. 15, кривая 2); аналогична продолжительность выпаде­ ния осадка и из сточных вод трубопрокатных станов (рис. 15, кривая 3). В последнем случае первичные отстойники не приме­

няются.

Масло из сточных вод выделяется при отстаивании, причем значительная часть его довольно быстро всплывает на поверх­ ность воды, а некоторая часть, находящаяся в мелкодисперсном состоянии, остается в воде и почти не отделяется.

На рис. 16 показан типовой вторичный отстойник конструк­ ции Гипромеза для сточных вод прокатного цеха на малую про­

изводительность (200 м3/час). Сооружение представляет собой железобетонную коробку, обычно заглубленную в грунт до вер­

ха стенок; в случае поступления воды из прокатных цехов са­ мотеком заглубление может быть и еще большим. Осадок из

1855 Заказ 5

Рис. 16. Типовой отстой­

ник

малой

 

производи­

тельности (200 л:3/чдс)

для сточных вод

прокат­

 

ного

цеха:

1 — Лебедка ручная 2 г;

2 — скрепер

0,75

Л13; 3— ле­

бедка

ручная

1

т;

4 — рабо­

чий трос

диам.19

мм; 5 —

возвратный трос диам. 8,6

мм; 6

и 7 — вагонетки; 3—

переливная

доска

20 X 100

мм; 9 маслоудерживающие щиты; 10— рельсы; 11— отверстия для стопорного шкворня

Рис. 17. Окалиноуборочная машина:

/ — скрепер; 2 — трос тяговый; 3 — бункер

Очистка и использование сточных вод прокатных цехов

67

этого отстойника удаляют скрепером при помощи ручных ле­ бедок, расположенных на передвижных платформах по обеим торцовым сторонам отстойника, или окалиноуборочной маши­

ной (рис. 17).

Окалиноуборочная машина передвигается по железнодорож­ ному пути вдоль торца секций отстойника. Осадок из отстойни­ ка выгружается скрепером с подъемом его по наклонному мо­ сту, опертому на тележку, в приемный бункер, а из последнего

падает в кузов автосамосвала или на ж. д. платформы. Тяга скрепера — тросовая, действующая через двухбарабанную лебедку, установленную в тележке и приводимую в действие электродвигателем.

Рис. 18. Типовой отстойник средней производительности

 

(до 1000—2000 м3/час)

для сточных вод прокатного цеха

Отстойник состоит из трех секций: одна из них находится в

работе,

во второй

обезвоживается осадок,

а

из третьей идет

выгрузка осадка. Глубина проточной части /7прот

= 1 .и, осадоч­

ной части

Нос

~ 1

м и запас над уровнем воды

//зап

= 0,25 м.

На рис. 18 показан типовой вторичный отстойник конструк­

ции Гипромеза

на

среднюю производительность

(до 1000—

2000 м3/час). Осадок со дна отстойника скрепером

1

специаль­

ной конструкции

(уборочной машиной)

при

помощи ручны.\

лебедок 2 сгребается

в иловую камеру 3, откуда он грейфером

4 парового путевого

крана

5 удаляется

на

железнодорожные

платформы, передвигающиеся по тому же пути 6, по которому передвигается и путевой кран. Вода при опорожнении отстойни­ ка выпускается в колодец 7, а из «его в канализацию. Убороч­ ная машина перемещается вдоль торцовой стороны отстойника на тележке 8.

5*

68 Механическая очистка производственных сточных вод заводов

Число секций отстойника определяют в зависимости от ко­ личества очищаемой воды, но не менее трех.

Длина отстойника по переливным кромкам 17,9 м; глубина

2,25—2,40 м; глубина иловой камеры 3,70 м, самого приямка

1,30 м.

Для очистки еще больших количеств сточных вод от прокат­

ных цехов предусматривается

устройство отстойников

такого

же типа, как и изображенный на рис.

18. Однако в этом

случае

для удаления осадка из отстойника

можно применять вместо

парового путевого грейферного

крана портальный грейферный

кран, как это показано на рис.

19.

 

 

Портальный кран работает от электропривода, он более про изводителен, но требует более сложных сооружений. Для рас­ чета вторичных отстойников можно считать, что содержание

взвеси в воде: для крупносортных станов составляет 0,4 г/л; для среднесортных станов — 0,2 г/л; для мелкосортных и тонколисто­ вых станов— 0,1 г/л; содержание масла для всех станов — 0,04 г/л. Для расчета отстойников сточных вод от трубопрокат­ ных цехов исходное содержание взвеси (первичные отстойники не предусматриваются) —0,3 г/л и масла 0,1 г/л.

Наименьшая скорость выпадения осадка во вторичных от­

стойниках для крупносортных станов «мин =0,5—0,3 мм/сек.

для среднесортных станов «мин =0,3—0,2 мм/сек и для мел- КОСОрТНЫХ СТЭНОВ Имин ■— 0,1 мм/сек. Горизонтальная скорость протока воды в отстойнике не должна превышать v = 5 мм/сек.

Повышение эффекта очистки воды от тяжелой взвеси за сче1

уменьшения горизонтальной скорости воды в отстойнике неце­ лесообразно. Для того чтобы окалина не осаждалась в каналах и лотках, подводящих сточную воду на отстойники, скорость движения воды в них должна быть принята в зависимости от

крупности окалины по графику, приведенному йа рис. 20, состав­ ленному по экспериментальным данным; в то же время во избе­ жание истирания стенок скорость в бетонных и кирпичных ка­ налах следует принимать не более 2,5 м/сек.

Как показывают исследования, основное количество взвеси из сточных вод прокатных цехов выпадает в начале вторичного отстойника, в расстоянии 3—5 м от входа воды'.

На рис. 21 показано, что осадок в отстойнике состоит из частиц различной крупности. Из проведенных исследований отстойника на Макеевском металлургическом заводе1 видно, что отложившиеся частицы на протяжении первых 9 м длины отстойника в количестве до 90% оказывались крупностью свы­

ше 0,16 мм, от середины и до конца отстойника осадок состоит

* Водоканалпроект. Бюллетень технической информации, № 32, 1955 г.

По Л-Б

----- шоо 2

Рис.

19.

Типовой отстойник

большой

производительности

(свыше

 

 

2000 Л(3/час) для сточных вод прокатного цеха:

 

1— железобетонная подкрановая балка

200 X 300

мм; 2 — забетонированные

рельсы

старогодние;

3 — деревянный

брусок

120 X 120

мм;

4 — съемный

щит; 5 — монорельс

из двутавра

№ 14; 6 — железобетонная

колонна

500 X 300

мм;

7—железобетонная

балка;

8 — отверстие для спуска воды (в новых отстойниках

не

делается, в

старых

должно

быть

ликвидировано);

9— бетонный

леток; 10 и

14— выход осветленной

воды; 11 — площадка 1000X1000 мм с„консолью; 12—металлическая лестница; 13 — вход сточной воды; 15 — железобетонная колонна 100 X 350 мм

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ