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

§ 7. ПРОДУКТЫ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ТРАВИЛЬНЫХ СТОЧНЫХ ВОД, ИХ ОБЕЗВОЖИВАНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

Из реакций, приведенных на стр. 135, видно, что количество осадка (считая на сухое вещество) составляет:

К этому необходимо добавить инертные включения, содер­

жащиеся в извести, и избыточное количество извести, вводи­ мое с известковым молоком. Суммарно эти добавки составляют до 65% от указанного расхода извести.

Кроме того, осадок содержит в себе большое количество воды.

Обезвоживание и удаление осадка

Наиболее сложным в очистке травильных сточных вод явля­ ется решение вопроса удаления, накопления и использования осадка. В практике этот вопрос решается несколькими способа­ ми: а) гидравлическим удалением в шламонакопитель; б) обез­

воживанием на дренажных площадках и с перевозкой его в от­ вал; в) обезвоживанием на вакуумных фильтрах с перевозкой в отвал.

Шламонакопитель (см. гл. VI) является наиболее простым

и экономически целесообразным приемником осадка, удаляемо­ го от станции нейтрализации гидравлическим способом.

Если на заводе есть общий пруд-осветлитель для сточных вод (шламонакопитель) или система гидрозолоудаления с золонакопителем, то шлам, остающийся от нейтрализации, целесо­

образно удалять в одну из этих систем гидравлическим спосо­ бом совместно с другими осадками (шламами) или с золой.

Можно устраивать и самостоятельный шлаконакопитель при на­ личии вблизи подходящей площадки. В последнем случае вода из пруда-осветлителя может возвращаться в замкнутый цикл промывки металла после травления и т. п.

Рис. 60. Шламообезвоживающие площадки с механизированной выгрузкой

Использование продуктов нейтрализации травильных сточных вод 157

Об устройстве прудов-осветлителей и шламонакопителей ска­ зано подробнее ниже (см. гл. VI).

Если невозможно создать шламонакопитель емкостью, обес­ печивающей его заполнение не менее, чем через 10 лет, то уст­ раивают шламообезвоживающие площадки.

На рис. 60 показаны шламообезвоживающие площадки Пер­

воуральского Новотрубного завода, состоящие из 20 ячеек,

расположенных в здании. Площадки делятся железобетонными стенками на отдельные карты размером от 3 X 3 м до 6 X 6 м.

На рис. 61 показан разрез шламообезвоживающей площад­ ки. Площадка работает одновременно как отстойник и как фильтр.

Слой наливаемого шлама

ТП7Г7ТП7777777Т77

///////////////////

Металлическая решетка Защитный слой

Песок

Гравий

Аренакная труба

Рис. 61. Разрез шламообезвоживающей площадки по загрузке

Дренирующее устройство (рис. 60) состоит из слоя песка и

гравия 1 (песок крупностью 1—5 мм и толщиной слоя около 0,2 м, а гравий крупностью 5—30 мм и толщиной 0,3 м), уло­ женных на бетонный пол. По полу укладывают дренажные (дырчатые) трубы 2 диаметром 100 мм для сбора и отвода про­

фильтровавшейся воды в лоток 3, расположенный за предела­

ми карты. Поверхность бетонного пола и дренажная труба укладываются с уклоном к стороне отвода воды. Песок сверху защищен металлической решеткой 4 во избежание захвата его грейфером при выгрузке обезвоженного осадка.

Обезвоживаемый шлам из отстойников-нейтрализаторов по

трубам 5 подается на карты 6 и наливается на поверхность дренирующего устройства слоем до 0,6 м. Затем по мере отстаи­

158 Способы очистки травильных сточных вод

вания в течение 2—3 дней происходит разделение воды и осад­

лизацию. После этого осадок подсушивается в течение 3— 4 дней.

Для улучшения процесса подсушивания осадка воздухом от калориферов 10, подаваемым с помощью вентиляторов по возду­ хопроводам И, подогретый воздух направляется в канал 12,. а из него через окна 13 проходит на карты шламообезвоживаю­ щих площадок. Обезвоженный и подсушенный осадок забира­ ется с карты грейферным краном 14 и погружается в кузов ав­ тосамосвала; погрузка в кузов производится через бункер 15.

Весь процесс обезвоживания и подсушивания шлама про­

должается от 5 до 7 дней.

Установлен режим работы дренирующих площадок, при ко­

обезвоживании азотнокислых шламов фактически следующая:

начальная — 0,23 м/час, затем через 2—3 дня уменьшается до 0; в среднем скорость фильтрации от 0,01 до 0,014 м/час. Таким образом, обезвоживание шлама от нейтрализации отработавших травильных растворов и промывных вод происходит в значи­

тельной мере за счет отстаивания. Процесс изменения объема и влажности осадка из нейтрализованных азотнокислых раство­ ров и промывных вод, согласно опытам ВНИИ ВОДГЕО, пока­ зан в табл. 20.

Таблица 20

Изменение объема и влажности осадка из нейтрализованных азотнокислых растворов и промывных вод

Шламообзвеживающие площадки сооружены также на Одес­

ском сталепроволочно-канатном и Ревдинском метизно-метал­ лургическом заводах.

Пример. Требуется рассчитать площадки для обезвоживания и подсу­ шивания осадка от установки нейтрализации промывных вод. Данные взяты из предыдущего примера.

Количество осадка (считая на сухое согласно формуле) составит:

1,2

бос = -уу (H2SO4 • gr 4- FeSO, ■ g2) • Q =

1,2

—• ■ (3 • 1,4+5- 1,5) 24 • 24 = 11750 кг/cym = 11,75 tn/cym,

где 1,2 — избыток извести 20% на неполноту реакции;

трализуемой кислоты и железного купороса) по табл. 18. Учитывая, что 1 т осадка при влажности его 87% занимает 1,2 м3, объем

осадка составит

V = Goc • 1,2 = 11,75 • 1,2 = 14,1 м3/суш.

Для разлива этого объема осадка слоем И = 0,8 м, обезвоживания и под­ сушивания его в течение Т = 5 дней, требуется площадь

V14,1

Г=— -Т =-------- • 5 = 88л<2.

Н0,8

Принимаем 6 карт размером 3,7 X 4 м площадью по 14,8 м2. Шламообез­ воживающие площадки располагаем в закрытом здании, оборудованном грей­ ферным краном для выгрузки осадка с площадок в автосамосвалы.

В последних проектах Гипромеза обезвоживание и подсуши­ вание осадка предусмотрено раздельно: осадок из осветлителей

поступает сначала в шламовые отстойники, а затем на площадки для подсушивания.

На рис. 62 показана станция нейтрализации промывных вод,

состоящая из щелевых осветлителей А, шламовых отстойников

Б, обезвоживающих и сушильных площадок В, резервуара освет ленной воды Г, резервуара для воды, профильтровавшейся в шламовых отстойниках и на сушильных площадках Д, а также

реагентного хозяйства — Е.

Здесь вода от промывки металла, поступая по трубопро­ воду 1, смешивается с известковым молоком в помещении реа­

гентного хозяйства и по трубам 2 подается в осветлители А.

Далее вода, пройдя осветлители, сливается в резервуар освет­ ленной воды Г, а избыток из камер 3 через щели 4 опускается на дно осветлителя (где он уплотняется под действием силы тяжести). Осадок под давлением столба воды в осветлителе пере­

162 Способы очистки травильных сточных вод

травильных растворов в количестве 6,5 м3/час и промывных вод в количестве 93 м3/час (с учетом известкового молока, вводимого

и вакуум-фильтрационной установки оказались весьма близкими

(соответственно, 22 и 28,5 тыс. руб. на 1 м3 осадка 70 %-ной влажности, удаляемого в 1 час); стоимость же строительства закрытых дренажных площадок получается в 10 раз выше. Эксплуатационная стоимость удаления осадка в шламонако­ питель оказывается наиболее низкой — 57 коп. за 1 м3, обезво­

живание на закрытых площадках с отвозкой автотранспортом

вотвал — 1 р. 33 к. за 1 м3, обезвоживание на вакуумных

(осадок) травильных сточных вод иногда используют для при­ готовления теплоизоляционного материала (для трубопроводов, смазки междуэтажных перекрытий и других целей) —так назы­ ваемой пасты феррон. На Одесском сталепроволочно-канатном заводе осадок из отстойников-нейтрализаторов периодически перекачивается на площадки кислотоупорным насосом, который работает не более 1—2 час. Осадок наливают на карту сло­ ем 0,6—0,8 м. Для подсушки осадка до влажности не более 70% его выдерживают на иловой площадке 3—8 дней. Для получения пасты феррон в осадок, налитый на иловые площадки, добавля­ ют около 15% по весу, считая на сухой осадок, армирующих примесей (заполнителей): костру, опилки, солому, торфяную крошку, мелкие стружки и др. Эти добавки высыпают на по верхность налитого осадка и перемешивают. Перемешанную массу оставляют в покое на 2—3 дня; в течение этого времени

или бочках отправляют потребителям.

Практика показала, что пасту феррон можно успешно приме­ нять для тепловой изоляции поверхностей промышленного обору­ дования при температурах до 200°. Объемный вес этой массы в

сухом виде не превышает 500—550 кг/м3, а при влажности около 70%—не более 750—800 кг/м3. Необходимо отметить, что при этом осадок должен быть нейтрализован полностью до слабо

щелочной реакции по фенолфталеину. В противном случае мо­

жет возникнуть коррозия металла при увлажнении пасты феррон'.