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

70 Механическая очистка производственных сточных вод заводов

преимущественно (до 80%) из мелких частиц крупностью от 0,01

до 0,05 мм.

Рис. 20. Зависимость наимень­ шей допустимой скорости дви­ жения воды в канале от раз­ меров частиц окалины, содер­ жащейся в воде

Из рис. 3 и 21 следует, что для осаждения тяжелой взвеси из сточных вод от прокатных цехов, предварительно прошедших

первичные отстойники, достаточно иметь длину вторичных от­ стойников порядка 17—18 м.

Удельный Sec сухого ,осадка м/т

Рис. 2J. Крупность окалины, отлагающейся по длине отстойника, и изме­ нение содержания масла в этой окалине

В сухом осадке содержится не менее 70% железа. Поэтому осадок, выгружаемый из вторичных отстойников, отправляется па агломерационные фабрики.

Удельный вес сухого осадка в начале отстойника Макеевско­

го завода, прокатывающего крупный, мелкий и средний сорт (при отсутствии первичного отстойника), составляет 5,26 и в

конце отстойника уменьшается до 4. В других случаях (когда есть первичный отстойник сточных вод) удельный вес осадка меньше и может быть принят: для среднесортных станов 3,5— 4; для мелкосортных 3—3,5 и для тонколистовых и проволоч­ ных — около 2,5.

При устройстве вторичного отстойника, состоящего из мно­

гих секций, весьма важное значение имеет способ подвода во­

ды к секциям. Как видно из рис. 22, объем осадка, отложив-

Рис. 22. Объем осадка, отложившегося за 1 год по секциям горизонтального отстойника цеха проката тонкого листа Магнитогорского металлургического комбината

шегося за один год по 27 секциям горизонтального отстойника цеха проката тонкого листа Магнитогорского металлургическо­ го комбината, в различных секциях не одинаков: в первых сек­ циях по потоку воды в водоподводящем лотке выпало осадка очень много, а во второй (более дальней) части секций его —

очень мало. Во избежание этого поступающая вода распреде­ ляется сначала по группам секций отстойников, а затем уже разделяется по отдельным секциям каждой группы. При этом

деление потока воды должно быть под тупым (а не прямым)

углом и в водоподводящих лотках не должно быть порогов.

72 Механическая очистка производственных сточных вод заводов

Выделение масла из сточных вод от прокатных цехов осу­ ществляется в тех же вторичных отстойниках, в которых осаж­ дается окалина. Как видно из табл. 9, в типовом вторичном отстойнике конструкции Гипромеза, при наличии маслоудержи­ вающего щита (перед выходом воды из отстойника), из воды выделяется и задерживается смазочное масло, применяемое в листопрокатном цехе, в количестве — на Северском металлур­

гическом заводе до 61 %, на Синарском трубном заводе до 63 %.

Наладочными работами, проводимыми на заводах Уралэнерго-

черметом, доказана возможность извлечения масла из сточных вод от прокатных станов до 70% и более. Обычно вторичные отстойники рассчитывают сперва на улавливание из воды тонущих осадков — окалины — и проверяют затем на улавливание всплы­

вающих примесей — масла и нефтепродуктов, производя пове­ рочный расчет размеров отстойника, принятых по предыдущему

расчету.

Поверочный расчет отстойника можно проводить, исходя из скорости всплывания в воде элементарного шарика нефтепро­

дукта диам. 100—200 ц (0,1—0,2 мм). Для этого надо знать удельный вес масла, который при наинизшей температуре во­ ды в зимнее время (10—15°) можно принимать равным ум =

= 0,906. Соответственно этому удельному весу масла скорость,

всплывания его будет ив = 0,4 мм/сек,.

Подставляя в формулу (П-12) скорость всплывания ив , на­

ходим необходимую длину отстойника, работающего как масло­ уловитель.

Необходимо запроектировать горизонтальные отстойники для выделения' из сточной воды взвешенных веществ и масла. При этом в осветленной водевзвеси должно быть не более С2 = 50 мг!л.

Требуемый эффект очистки воды от взвешенных веществ

100(С1 - С2) = 100 (30050) =

точной части Япрот = 1,0 м, осадочной части Нос = 1,0 м и запас Нзап—

= 0,25 м.

Z-pac4 = 1,2 • 0,003 • 5000 = 18 м.

Ширина отстойника

о0,80

В= •----- ------------------- ---- -—- = 267 м.

Для удобства эксплуатации ширину одной секции отстойника принимаем’ Ь = 5,8 м; тогда число секций в отстойнике должно быть

Располагаем секции отстойника в два ряда, по 23 секции в каждом ря­ ду. Очистку отстойника проектируем осуществлять мостовым краном с грей­ фером; сгребание осадка к приямку — скрепером.

Объем осадочной части всех секций отстойника:

Vo = L • В • Яос + /кам • В ■ ЯИл = 18 • 267 • 1,0 + 3 • 267 • 1,5 = 6000 м*..

Количество выпадающей окалины (при Э = 83%) составит

(300 — 50) 2400

74 Механическая очистка производственных сточных вод заводов

При принятой глубине части отстойника ЯПрОт = 1.0 м и горизонтальной

что менее длины, необходимой для осаждения окалины (18 .и).

Необходимо найти потери напора в отстойнике и глубину погружения в воду маслозадерживающего щита (рис. 23).

Рис. 23. Расчетная схема потерь напора в отстойнике и глубина по­ гружения маслозадерживающего щита Н м :

1— маслоотводящая труба; 2 — маслозадерживающий щит

Потери напора при входе в отстойник

_ V2______ 0,82____

11 " 2g ~ 2 - 9,81 ~ 0,03.ч,

где v = 0,8 м/сек — скорость в подводящей трубе.

Потеря напора при переливе через водослив с тонкой стенкой на входе и выходе воды:

щитом на выходе ее из отстойника—определяется по разности весов столба всплывшего масла Ям до погруженного маслоудерживающего щита и урав­ новешивающего столба воды после маслоудерживающего щита из уравнения

Я„ • 7м = (Ям — Й3)7В.

Отсюда

(7з ~ 7м)

й3 = ЯМ

7в

Накапливаемый слой масла в отстойнике принимается обычно равным Нм = 0,10 м. при котором вода не может попадать в маслоотводящую трубу.

Тогда

Глубина погружения маслозадержчвающего щита на выходе должна быть такой, которая исключала бы возможность проскока под ней всплыв­ шего масла при минимальном расходе сточных вод.

При q = 0 максимально возможная высота слоя масла равна превыше­ нию кромки маслоотводящей трубы «ад гребнем выходного водослива, т. е.

Величину hf можно принять без расчета равной 0,01 м. Общая потеря напора в отстойнике будет

v h = 2АХ + 2h2 + h3 + ht = 2 • 0,03-f-2 • 0,013 + 0,01 +0,01 = 0,11 .и.

Как показывает опыт работы, глубину погружения маслоудерживающего щита целесообразно увеличить

Нм = до 0,7 = 0,8#прОт-

Детали вторичного отстойника (впуск и выход воды с маслосборником в виде швеллерной балки или поворотной трубы), показаны на рис. 24. При чистке отстойника щиты и маслосборник снимаются.

Масло в маслосборный лоток приходится сгонять с помощью сачка или черпаковой ложки с длинной ручкой. От маслосборника по гофрированному шлангу и трубе масло выходит за пределы отстойника, собирается в коллек­ тор и по трубе диам. 200 мм подводится к маслосборному колодцу (рис. 25).

В маслосборном колодце происходит разделение масла и воды: масло откачивается на регенерацию, а вода спускается в коллектор и далее вместе с осветленной водой подается на производство.

Подвод воды в отстойник проектируем осуществлять с двух сторон для каждой половины секций. Расчетный расход в подводящих лотках будет

q 0.8

9i = — = — = 0,2 м3/сек.

4 4

Минимально допустимую скорость воды в лотке принимаем ол =. = 1,0 м!сек, глубину воды в лотке—hn = 0,30 м и ширину его Ьл =0,35 м. Лотки выполняют с уклоном i — 0,01.

3,20 a

в

Рис. 24. Детали вторичного отстойника сточных вод от прокатных станов:

труба стальная диам. 100 мм', 4 — рукав резиновый гофрированный

Результаты опытов очистки сточной воды прокатных цехов в гидроциклонах

Описанные выше отстойники сточных вод являются сооруже­ ниями, требующими больших площадей на территории заводов

и большой затраты строительных материалов — бетона и метал-

ников

ла (арматуры). И то и другое может быть значительно уменыпе-

но путем применения вместо отстойников гидроциклонов. Пер­ вые испытания опытных гидроциклонов по схеме, приведенной на рис. 26, дали удовлетворительные результаты по очистке вод от окалины. На Нижне-Тагильском металлургическом комбина­ те содержание окалины в воде снижалось с помощью гидроцик­ лона с С]= 270 мг/л до С2= 54—62 мг!л. Эффект очистки дости­ гал 80%. При этом в шламе, выпускаемом из конической части

гидроциклона, содержалось от 4440 до 20 940 мг/л твердого ве­ щества (считая на сухое). При поступлении в гидроциклон воды

ссодержанием взвеси Ci= 62 мг/л эффект очистки уменьшался,

вводе оставалось взвеси С2 = 42 мг/л, а содержание твердого ве­ щества в шламе, выпускаемом из конической части циклона, со­ ставляло 1930 мг/л.

На Первоуральском Новотрубном заводе содержание взвешен­

ных веществ в сточной воде, очи­ щаемой в гидроциклоне, снижа­

Крупность взвешенных частиц, уходящих из гидроциклона с очищенной водой, не определяем ввиду того, что частицы, окалины не имеют правильной

формы.

Эффект работы гидроциклона устанавливается при испытаниях и наладке.

Рис. 27. Конструкция опытного гидроциклона:

1— цилиндрическая часть корпуса циклона; 2 — коническая часть; 3 — центральная труба; 4 — перегородка; 5 — водоподводящая труба; 6 — сопло; 7—клин, регулирую­ щий направление струи воды; 3 — волостводящая труба; Р—кран для регулирования выпуска осадка; 10 — кран для выпуска воздуха; 11 — опорные косынки корпуса