Файл: Левин, А. М. Очистка сточных вод огнеупорных заводов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.10.2024
Просмотров: 82
Скачиваний: 0
30—40 мг/л, или 0,1—0,6%. После 2-ч отстаивания сточ ной воды цеха высокоглиноземистых изделий с исходным
содержанием ~ 40 г/л взвешенных |
веществ остается |
~ 7 г/л, а после З-ч отстаивания ~2,2 |
г/л (5%). |
Количество остающейся в воде взвеси через различ |
|
ные интервалы времени отстаивания зависит от диспер-
т
о
«§•)
<5:
а '
0 |
20 40 60 |
во 100 <20 0 |
20 НО 60 60 100 120 |
|
, |
, Время осаждения, мин |
|
Рис. 13. Зависимость эффекта осветления сточных вод загрязненных глиной (а) и шамотом (б) от продолжительности отстаивания:
/ — С =7,9 г/л; 2 — С-8,1 г/л; 3 — С-15,5 г/л; 4 — С-23,1 г/л
Время осаждения, мим
Рис. 14. Зависимость эффекта осветления сточных вод, загрязнен ных хромомагнезитом (о) и магнезитом (б) от продолжительности
отстаивания:
/ — С - 7,0 г/л; 2 — С-19,5 г/л; 3 — С-48,6 |
г/л; |
4 — С-32 |
г/л; 5 — С - |
=30 г/л; 6 — С-53 г/л; 7 — С-41 |
г/л; |
8 — С=60 |
г/л |
сности частиц и может колебаться в значительных преде лах. Скорость осаждения взвешенных веществ зависит от вида исходного материала и его фракционного соста ва. Более быстрое осаждение взвешенных веществ хро мита и магнезита обусловливается большим удельным весом, их кристаллической структурой и твердостью ис
63
ходных минералов; более медленное осаждение глины — аморфностью ее строения. По данным исследований по строены кривые динамики осаждения взвеси при раз личных исходных концентрациях для сточных вод, заг рязненных глиной, шамотом (рис. 13), магнезитом и хро момагнезитом (рис. 14).
Нормами [10] предъявляется требование допустимой величины остаточного содержания взвешенных веществ в осветленной воде при выпуске ее в водоем. Содержа ние взвешенных веществ в водоеме не должно увели чиваться по сравнению с содержанием в природных во дах более чем на 0,25 и 0,75 мг/л (в зависимости от ви да использования водоема).
Как видно из рис. 7—14 и табл. 10—12, допускаемое остаточное содержание взвеси в осветленной воде может быть получено только для сточных вод, загрязненных ма гнезитом при отстаивании их в покое около 24 ч. В ре альных жеусловиях простым отстаиванием в отстойни ках этого нельзя достичь. Поэтому наиболее вероятным решением задачи является механо-химическая очистка сточных вод огнеупорных заводов или применение обо ротного водоснабжения для систем мокрой очистки воз духа и мокрой уборки помещений.
3.МЕХАНИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД
ВВЕРТИКАЛЬНЫХ ОТСТОЙНИКАХ
Вертикальный отстойник в плане представляет собой круглый резервуар с днищем в виде опрокинутого усе ченного конуса (рис. 15). Для очистки производственных сточных вод заводов огнеупорной промышленности дни ще вертикального отстойника выполняют в виде неопрокинутого конуса незначительной высоты. На рис. 16 представлен такой вертикальный отстойник, конструкция которого разработана Всесоюзным институтом, огнеупо ров.
Сточная вода по лотку 1 (рис., 15, 16) подается в цен тральную трубу 2 и опускается по ней вниз. Центральная труба оканчивается раструбом 3. Поток сточных вод, до стигнув отражательного щита 4, изменяет направление с нисходящего вертикального на горизонтальное, а за тем на восходящее вертикальное.
Поднимаясь равномерно по живому сечению рабочей части отстойника 5, осветленная сточная вода перелива-
64
ется через круговой водослив в сборный лоток 6. Взве шенные вещества осаждаются при восходящем движе
нии сточной воды. |
Поэтому в осадок выпадает взвесь, |
частицы которой |
имеют гидравлическую крупность v 0 |
Рис. 15. Вертикальный отстойник (а) и схема (6) движения струи в верти кальном отстойнике, установленная исследованиями С. М. Шифрина
больше восходящей скорости цПосхПри v 0 < . v B0Cyi ча стицы будут выноситься со сточными водами из отстой ника и при равенстве и0 = г>восх будут находиться во взве шенном состоянии.
Для хорошей работы вертикального отстойника необ ходимо обеспечить равномерность распределения сточной жидкости по поперечному сечению отстойника, кото рая зависит от скорости движения жидкости в централь ной трубе и собственно в отстойнике, соотношения глу бины и диаметра отстойника, высоты нейтрального слоя и др.
Для лучшего распределения воды по сечению от стойника и предотвращения взмучивания осадка преду сматривают раструб па конце центральной трубы и отра
жательный щит 4. |
|
|
|
Выпавший осадок'скапливается в иловой части от |
|
стойника 7. Осадок хозяйственно-бытовых |
сточных вод |
|
удаляется из отстойника по иловой трубе 8 |
(см. рис. 15) |
|
под |
гидростатическим напором столба воды высотой |
|
1,5 |
м. Для удаления осадка производственных сточных |
|
вод прекращают подачу сточной воды в отстойник и пос-
5— 131 |
65 |
Ле 2-ч отстаивания, обеспечивающего осветление сточной воды, ее выпускают из отстойника, открывая патрубок 11, после чего включают рамную мешалку 9 отстойника 10, открывают задвижку 8 и осадок перепускают из отстой ника в отдельную мешалку. Из мешалки осадок пере-
Рис. 16. Вертикальный отстойник конструкции Всесоюзного института огнеупоров
качивают на дальнейшую переработку или на обезвожи вание.
Уклон образующих усеченного конуса днища отстой ника для очистки хозяйственно-бытовых сточных вод должен быть не менее 45° для обеспечения сползания осадка к отверстию иловой трубы. Образующую конуса днища отстойника для очистки производственных сточ
66
ных вод выполняют с уклоном 5—10° для уменьшения сопротивления движения осадка к отводящим патрубкам.
Схема распределения струй в вертикальном отстой нике, изображенная на рис. 15, а, не отражает действи тельных физических явлений. Исследованиями проф.
С. М. Шифрина установлена действительная картина рас пределения струй, показанная на рис. 15, б.
Выходящий из зазора между концом раструба цент ральной трубы и отражательным щитом поток воды на правляется к стенкам отстойника. По законам движения затопленных турбулентных струй поток расширяется в результате вовлечения в движение окружающей массы сточной воды, что увеличивает расход потока. Вовлечен ная масса воды в дальнейшем возвращается в направ лении, обратном движению потока, образуя водоворот ные области (рис. 15,6). Большие скорости движения воды из зазора между концом центральной трубы и от ражательным щитом препятствуют выпадению взвеси из сточных вод.
Существовавшие ранее конструкции входа и выхода воды в вертикальном отстойнике создавали неблагопри ятные гидродинамические условия осаждения взвеси. Для повышения эффективности работы вертикальных от стойников проф. С. М. Шифрин предложил некоторые конструктивные изменения и расчетные параметры. Эти рекомендации, направленные главным образом на умень шение скорости поступления сточных вод в отстойник, вошли в СНиП И-Г.6-62. Проектировать вертикальные отстойники следует с учетом рекомендаций, изложенных в СНиП П-Г.6—62. Вертикальные отстойники можно рассчитать по двум методам.
Для расчета требуются следующие исходные данные: максимальный приток сточных вод, количество населе ния, обслуживаемого очистными сооружениями, скорости протока сточных вод — нисходящей в центральной трубе птр, в зазоре между концом раструба центральной трубы и отражательным щитом озаз, восходящей в рабочей ча сти отстойника UbocxI продолжительность протока снизу вверх в рабочей части отстойника ^в.
При первом методе расчета |
по СНиП П-Г.6—62 при |
нимают оТр равной не более |
30 мм/с, изаз— не более |
20 мм/с, Увосх — не более 0,7 мм/с, 7=1,5 ч. |
|
Площадь живого сечения центральной трубы Штр |
|
определяют по формуле |
|
5* |
67 |
( 34)
Диаметр трубы находят по формуле
d = | / |
, |
(35) |
уяп
где п — число отстойников.
Площадь живого сечения рабочей части отстойника определяют по формуле
«отст = |
• |
(3 6 ) |
|
|
|
^ВОСХ |
|
Общее поперечное сечение отстойника |
|
||
(О — (Оотст "Ь 0)тр* |
(37) |
||
Диаметр отстойника D |
находят по формуле |
||
D — |
л / |
— . |
(38) |
|
У |
п п |
|
Высоту рабочей части |
отстойника h 0тот |
определяют |
|
по формуле |
0Восх^ 3600. |
(39) |
|
h o te l = |
|||
Конец раструба центральной трубы должен быть рас положен на уровне не ниже основания конусной части отстойника. Высоту зазора между концом раструба цен тральной трубы и отражательным щитом находят по формуле
-------J ------- |
, |
(40) |
где с(растр — диаметр раструба центральной трубы. Величина /гзаз должна быть в пределах от 0,25 до
0,5 м. Объем иловой части вертикального отстойника, имеющей форму усеченного конуса, можно найти по формуле
|
^усеч .кон - у - ЛЛУсгч-к-он |
R r + |
/'2) ’ |
(4 1) |
где |
^усеч.кон— высота усеченного конуса; |
|
|
|
|
R — радиус отстойника; |
усеченного |
||
|
г — радиус нижней |
площадки |
||
|
конуса (принимается 0,2—0,25 |
м). |
||
68
Объем иловой части рассчитывают на двухсуточное, а для производственных сточных вод заводов огнеупор ной промышленности — на суточное количество выпада ющего осадка. Высоту слоя между низом отражательного
щита и поверхностью осадка |
h uaйТр принимают |
равной |
0,3 м. |
|
|
Общая строительная глубина отстойника |
|
|
Н стр = /1борт “Ь hoiCT + |
h заз “Ь ^нейтр h ОС* |
(42) |
Высоту борта отстойника над уровнем жидкости прини мают 0,3 м.
По второму методу расчета при известной концентра ции взвеси и по заданному эффекту осветления сточных
Эффект осдетления, % |
’адиус отстойника, м |
||
|
|
||
а |
|
|
|
Рис. 17. Графики кинетики |
выпадения |
взвеси |
сточных вод (о) |
и расчета вертикальных отстойников (б) |
по методу С. М. Шиф |
||
|
рина |
|
|
вод находят по графикам |
(рис. 17, а) |
гидравлическую |
|
крупность v 0 минимальных частиц взвеси, которые дол жны быть задержаны в рассчитываемом отстойнике. По величине v 0 определяют радиус отстойника (рис. 17,6).
Длину центральной трубы принимают равной 2,5 ее диаметра, но не менее 2,75 м. Остальные элементы от стойника рассчитывают так же, как и по первому методу.
Расчет вертикального отстойника для очистки произ водственных сточных вод заводов огнеупорной промыш ленности рекомендуется проводить на основе данных о кинетике осаждения нерастворимых примесей. После определения гидравлической крупности v 0 минимальных частиц взвеси, соответствующей заданному эффекту ос ветления сточных вод, расчет ведут по вышеуказанной
69