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

436 Эксплуатация сооружений для очистки производственных сточных вод

Методы контроля за процессами нейтрализации отработавших травильных растворов и промывных вод

Процессы нейтрализации отработавших травильных раство­ ров и промывных вод требуют наиболее полного и тщательного

контроля, перечень которого приведен выше.

Методы определения содержания взвешенных веществ в во­

де приведены в гл. IX, п. 2.

Определение содержания окиси кальция в извести и извест­

ковом молоке описаны в гл. IX, п. 7.

Содержание серной кислоты в отработавших тра­ вильных растворах и промывных водах определяется методом, описанным вЬпне (гл. VIII, п. 6), или более простым способом, для

выполнения которого необходимы следующие реактивы:

1)индикатор метилоранж;

2)раствор едкого натра 0,1-н. крепости.

Этот способ состоит в том, что в коническую колбу емкостью

100 или 250 мл отбирают пипеткой 10 мл исследуемой пробы,

предварительно тщательно взболтанной, затем добавляют 3 кап­

ли индикатора метилоранжа и титруют децинормальным раство­ ром едкого натра до появления желтого окрашивания. Титрова­

ние следует вести на белом фоне.

Количество кислоты, содержащейся в воде, вычисляют по следующей формуле:

H2SO4 = uz-^-o.oo49-iooo, = if.^.0i49 г/л> (IX-9)

где W — число мл 0,1-и. раствора едкого натра, пошедшее на титрование 10 мл сточной воды;

К — коэффициент нормальности 0,1-н. раствора едкого натра;

0,0049 — количество серной кислоты, эквивалентное 1 мл децинормального раствора едкого натра.

Методы определения железа в отработавшем растворе и про­

мывной воде приведены в гл. VIII, п. 6.

Содержание избыточной окиси кальция (СаО) й нейтрализованной воде определяют с помощью следующих ре­ активов:

1)индикатора метилоранжа;

2)раствора соляной кислоты 0,1-н. крепости.

Вконическую колбу на 100 или 250 мл отбирают пипеткой 10 мл исследуемой пробы, предварительно тщательно взболтан­ ной, добавляют 3 капли метилоранжа (реагент 1) и титруют децинормальным раствором соляной кислоты (реагент 2) до по­

явления розового окрашивания. Титрование следует вести на

белом фоне.

Избыточное количество окиси кальция (СаО) в нейтрализо­

ванной воде вычисляют по следующей формуле:

пробы укажет на полноту нейтрализации; в кислой и нейтраль­ ной средах фенолфталеин остается бесцветным.

Применяемые нередко в качестве индикаторов полноты ней­ трализации травильных и промывных вод метилоранж и лакмус не отражают истинного положения, так как они меняют свою окраску при pH 3—3,5, а для осаждения гидрата закиси желе­ за— Fe(OH)2 необходима активная реакция pH выше 6—6,8.

Обезвоживание осадка от нейтрализации и приготовление теплоизоляционной пасты

На обезвоживающих площадках осадок равномерно распре­ деляется по их площади. Затем в течение 1—2 дней осадок уплотняется, а вода с его поверхности сливается сифоном в сток. Потом осадок подсушивается до 83% влажности и по истечении

5—7 дней с момента заполнения им площадки, его забирают грейферным краном, грузят в автосамосвалы и отвозят в отвал.

На обезвоживающих площадках удается снизить содержание влаги в осадке до 45—50%.

Работы на обезвоживающих площадках проводятся по гра­

фику, в котором указывают время налива осадка на площадку,

время слива отстоявшейся воды и выгрузки обезвоженного осадка, а также подготовки площадки к приему свежего осадка. Для проведения всех этих работ обычно требуются 2—3 человека

при работе в одну смену, причем выгружают и отвозят осадок на отвал только в дневную смену.

По эксплуатации шламонакопителей, принимающих осад­ ки, см. ниже п. 12.

§ 8. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ОТСТОЙНИКОВ ШЛАМОВ УГЛЕОБОГАТИТЕЛЬНЫХ ФАБРИК

Для очистки сточных вод и шламов на углеобогатительных фабриках сооружают комплексную установку: а) первичные и вторичные отстойники; б) сгустители шлама; в) устройства для

438 Эксплуатация сооружений для очистки производственных сточных вод

обезвоживания и подсушивания (а иногда и брикетирования)

шлама. Сгустители шл-ама и устройства до обезвоживания,

подсушивания и брикетирования входят в технологическую схе­ му обогащения угля, и лишь отстойники и насосные станции оборотной воды эксплуатируются цехом водоснабжения. Обя­ занности обслуживающего персонала при эксплуатации отстой­

ников сточных вод углеобогатительных фабрик те же, что и при эксплуатации ранее рассмотренных очистных сооружений.

В новых (типовых) отстойниках равномерное распределение воды по ширине секции достигается впуском воды через три окна, а в старых— из лотка. При этом сборный лоток не должен быть подтоплен. Работа отстойника считается нормальной, если осветленная в нем вода содержит не более 10 г/л. взвешенных

веществ (частиц угля и пустой породы).

Лабораторными опытами установлено, что эффект осаждения

взвеси в шламовых отстойниках можно повысить, добавив в них известь. Однако ввиду большого расхода ее (до 200—300 мг!л, считая по СаО) предварительное известкование осветляемой и возвращаемой на углемойку или флотацию воды целесообразно лишь в том случае, если вода имеет кислую реакцию.

Образующаяся на поверхности воды в отстойнике пена за­

держивается полупогруженными щитами, устанавливаемыми перед сборными лотками, и периодически удаляется или остает­ ся на поверхности шлама после выключения из работы секции отстойника и обезвоживания осадка через дренаж или коксовые

фильтры (в отстойниках новой конструкции). С поверхности воды пену удаляют периодически, один раз в смену или один

раз в сутки, сгоняя ее к одной стенке и вычерпывая черпаком.

В течение двух часов отстаивания объем осадка, содержа­

щий 50—60% воды, составляет 5—6% от рабочего объема воды

в отстойнике, а через сутки он уплотняется вдвое и содержание влаги уменьшается до 33%.

После того как в отстойнике накопится достаточно большое количество шлама, отстойник выключают из работы, открывают задвижки на дренажных трубах или шиберы на коксовых филь­ трах и удаляют через них воду для обезвоживания шлама. Вре­ мя выключения отстойника устанавливают в зависимости от

высоты накопившегося в нем шлама. Продолжительность обез­ воживания шлама зависит от конструкции отстойников и харак­ тера шлама и устанавливают ее опытным путем. В среднем пе­

риод обезвоживания продолжается около 2 суток.

Как уже указывалось, из отстойников, расположенных вне

зданий, шлам удаляют мостовыми кранами с грейфером на спе­ циальные площадки для дополнительного обезвоживания перед погрузкой в железнодорожные вагоны. Воду от обезвоживания шлама отводят снова в отстойники для осветления. Из отстойни­

посредственно в железнодорожные вагоны. Чтобы не было пере­

боев в работе отстойников, ухудшающих эффект осветления сточных вод, и не накапливалось чрезмерно большое количество шлама возле отстойников, на основании опыта эксплуатации

составляют график очистки отстойников и подачи под погрузку железнодорожных вагонов.

Количество выгружаемого из отстойника шлама измеряют

объемным способом непосредственно в очищаемой секции от­ стойника или в отвале у отстойника после выгрузки.

Наблюдение за отстойниками углеобогатительных фабрик поручают отдельному лицу, в обязанности которого входят: учет воды, поступающей в отстойник; распределение воды по сек­ циям; сгон и удаление пены с воды; обезвоживание осадка; под­

держание в исправном состоянии системы подводящих и отводя­ щих лотков; очистка и промывка коксовых фильтров; содержа­ ние в чистоте сооружения и ведение журнала.

Очистка отстойника от шлама проводится специальной бри­ гадой. Учет работы отстойников сточных вод углеобогатительной фабрики ведется по форме учета работы отстойников общих

стоков завода (см. табл. 50).

Анализ проб сточной воды, поступающей в отстойник и выхо­ дящей из него, следует проводить не менее одного раза в сутки.

Анализ проб шлама проводят на каждой опорожняемой сек­ ции отстойника. Пробы следует отбирать из трех-четырех мест отстойника и с разных глубин. Отдельные пробы тщательно пере­ мешивают, после чего из смеси их берут пробу для анализа.

Результаты анализов сточных вод и шлама записывают в журнал. Работники цеха водоснабжения должны составлять от­

чет о квартальной и годовой работе отстойников. В отчетах

указывают также расход воды на 1 т обогащаемого рядового угля.

В тех случаях, когда в шламовые отстойники углемоек выпу­ скают сточные воды (хвосты) от флотации угля, режим их ра­ боты уточняется.

Раньше на углеобогатительных фабриках, применявших фло­

тацию шламов, сточные воды были двух видов: а) от углемоек — содержащие только механические загрязнения, и от флотации —

содержащие как механические, так и химические загрязнения в виде хвостов флотации и остатка флотореагентов. В настоящее время по примеру Чумаковской углеобогатительной фабрики шлам от углемоек направляется не в отстойники, а на флотацию и, таким образом, в сток поступают уже только хвосты от фло­ тации.

Количество хвостов от флотации меньше, чем количество шламовых вод от углемоек.

440 Эксплуатация сооружений для очистки производственных сточных вод

Стоки от флотации направляются в те отстойники, в кото­ рые раньше поступали шламовые воды от углемойки. Выпадение

при последующей флотации. Следовательно, от углеобогатитель­ ных фабрик никаких сточных вод в водоемы не сбрасывается.

§ 9 ЭКСПЛУАТАЦИЯ ОТСТОЙНИКОВ ФЕНОЛЬНЫХ сточных ВОД, СОДЕРЖАЩИХ ИЗВЕСТЬ, СМОЛУ И МАСЛО

Для очистки фенольных сточных вод от извести, масла и смо­ лы с целью использования этих вод на тушение кокса применя­ ют комплекс сооружений — известково-шламовый отстойник с иловыми площадками, смолоотстойники, маслоотделители,

насосную станцию с приемным резервуаром фенольных и освет­ ленных вод. Весь комплекс сооружений обслуживает машинист насооной станции и его помощник.

Известковые отстойники

Для очистки надсмольной воды после паровой обесфеноли-

вающей установки и известковой части аммиачной колонны, со­

держащей до 20 г/л известкового шлама, применяют специаль­ ные отстойники, называемые известковыми отстойниками. Рас­ пространенным типом является известковый прямоугольный

отстойник с горизонтальным движением воды в нем (рис. 72);

круглые отстойники широкого распространения не получили.

В осветленной воде после известковых отстойников остает­

ся от 2 до 4 г/л взвешенных веществ (мелкого шлама). Прямоугольный отстойник состоит из двух отделе­

ний, из которых одно— в работе, второе выключается для чистки с предварительным уплотнением осадка под слоем воды. Отстой­ ник от осадка очищают один раз в неделю.

При эксплуатации известковых отстойников должны быть обеспечены незасоряемость щели на впуске воды, равномерный по всей длине водосборного лотка перелив осветленной воды, а

также своевременное удаление осадка. Для этого щель и пере­ ливную кромку должны очищать один раз в смену.

железнодорожным краном с грейфером. Осадок, содержащий до 50% влаги выгружают сначала на дренажные площадки, распо­ ложенные вблизи известкового отстойника для дополнительно­

железнодорожные платформы и отвозят на сухой отвал завода.

Круглый отстойник состоит из одного отделения. Оса­ док из него удаляют без выключения его из работы. Для нор­ мальной работы круглого отстойника должны быть обеспечены

равномерный по всей периферии водосборного лотка перелив

осветленной воды и своевременное удаление осадка без его уп­ лотнения.

Толщина слоя осадка, накапливаемого в кольцевом приямке круглого известкового отстойника, не должна превышать 80 см;

при большем слое будет трудно провернуть всасывающие nai-

рубки.

Перед откачкой известковый осадок в отстойнике следует раз­ рыхлить, вращая поворотным рычагом концы шламоприемных труб, присоединенных через подвижной шарнир ко всасываю­ щему коллектору. Во время откачки осадка концы этих труб также медленно перемещают тем же способом. Осадок из извест­

кового отстойника направляют в общий шламслакопитель или

на иловую площадку.

Каждый раз после удаления осадка из известкового кругло­ го отстойника всасывающий и напорный шламопроводы промы­ вают водой во избежание закупоривания их уплотнившимся осадком.

Иловую площадку устраивают обычно не менее чем на четы­

рех картах. Карты заполняют поочередно слоями по 5—10 см.

На площадках, ограниченных валами, осадок можно накапли­ вать слоем до 1 м. Подсушенный осадок погружают с площадок транспортером на автомашины и отвозят на сухие отвалы.

Смолоотстойники

Для очистки фенольных сточных вод, поступающих от пере­ рабатывающих цехов и содержащих смолу, применяют два типа отстойников: круглые (см. рис. 74) и прямоугольные (см. рис. 76).

При эксплуатации круглых отстойников, не имеющих прием­ ного уравнительного резервуара, следует добиваться более рав­ номерного поступления сточных вод, во избежание расстройст­

ва их работы. Для этого главным инженером завода должен

быть утвержден график периодических выпусков фенольных сточ­ ных вод цехами.

Для равномерной работы отстойника по всей площади его сечения необходимо, чтобы переливная кромка периферийного

442 Эксплуатация сооружений для очистки производственных сточных вод

водосборного лотка была в строго горизонтальном положении,

что достигается при периодической проверке горизонтальности кромки с помощью уровня и систематической очисткой ее (один раз в смену) от загрязнения. В местах неровностей деревянный

брус, утопленный в кромку, подстругивают рубанком. Для воз­ можности очистки переливной кромки от загрязнения настил над периферийным водосборным лотком должен быть выполнен из съемных щитков.

Одновременно необходимо следить и за тем, чтобы перелив­ ная кромка периферийного водосборного лотка не была затопле­

также могут быть затоплены настил над отстойником и электро­ механический привод скребкового устройства.

Во избежание выноса масла, всплывающего в отстойниках, толщина его слоя не должна превышать 5 см. Для удаления мас­

ла с поверхности отстойников в центральную чашу нужно при­ крыть задвижку или щиток на трубе, отводящей отстоенную воду,

чтобы поднять уровень воды в отстойнике несколько выше пере­ ливных гребней маслосборных отверстий чаши. Для того чтобы масло переливалось в чашу тонким слоем, его осторожно сго­ няют со всей поверхности отстойника метлой или лопатой. Во время сгона масла поддерживают постоянный поднятый уровень

дна отстойника скребками, приводимыми в действие наружным приводом от электродвигателя или (на старой конструкции) вручную. Толщина слоя смолы и осадка на дне отстойника дол­

жна быть не более 15—20 см. Независимо от слоя накопивше­ гося осадка скребки следует проворачивать через каждые 2— 3 часа не менее чем по 16—20 оборотов. Перед откачкой смолу и осадок подогревают паром, пропускаемым через змеевик, до температуры 50—60° (до состояния текучести).

Необходимо отметить трудности при экоплуатации круглых

отстойников, возникающие в связи с заменой солярового масла каменноугольным поглотительным маслом, которое густеет и трудно сгребается в приямок; подогрев этой смолы еще более сгущает ее. Поэтому чистку отстойников в этом случае нередко приходится выполнять вручную.

Перед и после откачки смолы из приямка отстойника вса­ сывающий и напорный трубопроводы в течение 15—30 мин. про­

гревают паром, чтобы смола размягчилась и стекла в приямок.

Для удобства экоплуатации по верху смолоотстойника, на балках, устраивают настил. С этого настила осуществляют

ков, гребней водосливов и пр. Настил должен быть с провора­

ми, чтобы можно было наблюдать за состоянием отстойника.

Прямоугольный смолоотстойник состоит из двух параллельно работающих отделений и предназначен для задержания только тяжелой смолы и осадка; масло в этом случае улавливается в другом сооружении.

При эксплуатации смолоотстойников соблюдают указанный выше уход, обеспечивающий равномерное распределение по пло­ щади отстойника поступающей воды, а также равномерный пе­ релив осветленной воды через кромку водосборного лотка. Луч­ шее распределение воды по живому сечению смолоотстойника достигается при наличии деревянной решетки из узких досок,

подвешенных в виде рамы вертикально к горизонтальному

и осадок оползают в приямки, откуда их удаляют периодически,

ния состояния текучести смолы (около 60°). На время прогрева и удаления смолы и осадка отделение отстойника из работы

выключают и всю очищаемую воду направляют через другое

отделение; на это время запрещают цехам сбрасывать феноль­ ные сточные воды в фенольную канализацию.

Смола и масло из смолоотстойников, при нормальной рабо­ те известкового отстойника, содержат небольшое количество осадка и могут быть направлены в смолоперегонный цех для дальнейшей .переработки.

Маслоотделитель

При применении прямоугольных смолоотстойников масло из фенольных сточных вод улавливают в специальном сооруже­ нии— маслоотделителе, представляющем собой односекционный прямоугольный бассейн (см. рис. 79). Вода в бассейне протека­

ет в горизонтальном направлении. На дне бассейна уложены пористые плиты-фильтросы, через которые непрерывно подают

воздух от компрессора. В результате пузырьки воздуха присо­

единяются к частичкам масла, способствуя всплыванию их на поверхность воды и в конце бассейна масло отводится через во­ ронки в маслосборник.

В маслоотделителе содержание масла в воде снижается с 0,2 г/л до 0,1 г/л и меньше.

При эксплуатации маслоотделителя необходимо регулиро­ вать равномерное поступление воздуха под кассеты фильтросов

444 Эксплуатация сооружений для очистки производственных сточных вод

так, чтобы последние работали всей площадью. Чрезмерная по­ дача воздуха вызывает бурление воды, не успокаивающееся на всей длине бассейна, что задерживает всплывание масла и об­ разование оплошной пленки его на поверхности воды в бассей­ не. Переливные кромки масляных воронок должны быть на уров­

не воды так, чтобы масло непрерывно поступало в них, не про­ пуская большого количества воды. Масло из сборника регуляр­ но отбирают, не допуская его заполнения до такой степени, что­

бы мог быть подпор в маслоотделителе.

Рис. 173. Устройство маслосборной и водоотводящей сторон маслоот­ делителя:

а— разрез; б — план; 1 — решетка; 2 — маслосборная вооонка; 3 — маслосбор­ ный лоток; 4—водосборный лоток; 5—шламовая труба; 6—маслоотводя­ щая труба; 7 — водоотводящая труба

Осадок из приямка бассейна периодически откачивают насосом в общий сборник смолы.

На рис. 173 показано устройство маслосборной и водоотво­ дящей стороны маслоотделителя.

Контроль за работой сооружений. Подача очищенной воды в цикл тушения кокса

В процессе эксплуатации должен быть осуществлен комплек­ сный контроль за работой очистных сооружений фенольных сточных вод: известковых отстойников, смолоотстойников, мас­

лоотделителей, а также за резервуаром, в который вода посту­ пает на очистку, и за резервуаром с очищенными водами. Кон­

троль этот и уход за сооружениями осуществляет машинист так

называемой фенольной насосной станции.