Файл: Левин, А. М. Очистка сточных вод огнеупорных заводов.pdf

кость и отвозится на склад или подается пневмотранс­ портом на технологическую переработку. После очистки отработанные газы выбрасываются в атмосферу. Уло­ вленный материал подается в камеру.

Расход тепла на 1 кг испаряющейся влаги составляет

865—1000 ккал.

4. СГУЩЕНИЕ ОСАДКА В НАПОРНЫХ ГИДРОЦИКЛОНАХ

Изменение диаметра песковой насадки почти не ска­ зывается на производительности гидроциклона. С умень­ шением диаметра песковой насадки до некоторого пре­ дела увеличивается концентрация шлама. Поэтому гид­ роциклоны можно применять для сгущения осадков. Процессы сгущения осадков (шламов) и осветления во­ ды в гидроциклонах не отличаются один от другого. Сте­ пень сгущения осадка в гидроциклоне зависит от концен­ трации взвеси в исходном осадке, сточной воде, зерни­ стости материала, диаметров гидроциклона, питающего, сливного и пескового отверстий, давления на входе, угла конусности гидроциклона.

При сгущении осадка регулировка работы гидроцик­ лона заключается в подборе соотношений диаметров сливного и пескового отверстий, подборе диаметра пита­ ющего отверстия и давления на входе. При сгущении осадка отношение диаметров пескового и сливного отвер­ стий должно быть меньше, чем при осветлении сточной воды. Чем меньше диаметр пескового отверстия, тем вы­ ше степень сгущения. С уменьшением диаметра пескового отверстия происходит увеличение разрежения в воздуш­ ном столбе. Это обусловлено увеличением концентрации взвешенных частиц в нижней зоне гидроциклона и повы­ шением сопротивления прохождению потока через песко­ вое отверстие.

Из полученных данных исследований, приведенных в главе II, п. 4, видно, что в напорных гидроциклонах мож­ но сгущать осадок. При очистке сточной воды с исходной концентрацией взвешенных веществ 50 г/л в напорных гидроциклонах можно получить шлам концентрацией по­ рядка 300 г/л, а при очистке суспензии с исходной кон­ центрацией 300 г/л можно получить шлам концентраци­ ей порядка 1000 г/л и более.

Таким образом, при последовательной очистке сточ­ ной воды и сгущении шлама в напорных гидроциклонах

с разрывом струи можно получить концентрацию шлама порядка 1000 г/л и более. Следует отметить, что при по­ следовательном осветлении суспензии на первом гидро­ циклоне в шламе будут в основном отсутствовать мелкие фракции пыли, ушедшие в слив. В эксперименте, когда суспензия и шлам искусственно приготавливались для

Рис. 64. Схема осветлении сточной воды н сгущения осадка в напорных гид­

второго гидроциклона, в них находились и мелкие фрак­ ции пыли, наиболее трудно улавливаемые. Следователь­ но, при эксперименте были более тяжелые условия рабо­ ты гидроциклонов, чем в промышленных условиях.

Шлам полученной концентрации можно подавать в аппараты обезвоживания осадка, а в некоторых случаях

180

и в технологический процесс. При этом транспорт (осад­ ка) шлама решается просто, гидроциклоны располагают выше мешалок технологического процесса или обезвожи­ вающих аппаратов и осадок поступает самотеком.

Схема осветления сточных вод оборотных систем водоснабжения мокрой очистки воздуха от пыли и сгуще­ ния осадка в напорных гидроциклонах приведена на рис. 64. При необходимости число ступеней очистки сточ­ ных вод и сгущения осадка может быть и большим.

5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОСАДКА

Использование осадков па основе комплексного под­ хода к их составу и свойствам является обязательным требованием при решении вопросов устройства канали­ зации заводов огнеупорной промышленности.

Большие количества осадков, к сожалению, до сих пор не используются. Содержащиеся в сточных водах ма­ териалы должны быть извлечены и использованы в тех­ нологических процессах. Сточные воды заводов огнеупор­ ной промышленности загрязнены глиной, шамотом, маг­ незитом, хромитом и другими материалами. При очистке сточных вод эти материалы улавливаются. Применяемые реагенты при очистке сточных вод (известь, сернокислый алюминий, полиакриламид) не ухудшают качество улов­ ленных материалов (осадков).

Геолого-сырьевой лабораторией Всесоюзного инсти­ тута огнеупоров проведены исследования гранулометри­ ческого и химического составов, а также огнеупорности и физико-керамических свойств осадка, полученного из ко­ агулированной (сернокислым алюминием и известью) сточной воды, загрязненной глиной и шамотом. Перед фильтрацией в осадок для увеличения его плотности был введен полиакриламид. Фильтрацию проводили на на­ порной воронке.

Согласно полученным данным исследованный осадок относится к дисперсным материалам (ГОСТ 9169-59), по содержанию А120 3 относится к основным материалам со средним содержанием красящих окислов. Содержание окислов щелочных и щелочноземельных металлов нахо­ дится в пределах, обычных для коалиновых глин. Об­ ращает на себя внимание низкая потеря при прокалива­ нии, что, по-видимому, можно объяснить наличием в про­ бе наряду с глиной шамотной пыли. Материал

181

характеризуется высокой пластичностью (число пластич­ ности 27) и высокой связностью 67 кг/см2, а также до­ статочно высокой связующей способностью при 50%-ном отощении, равной 29 кг/см2. Спекается пыль до величи­ ны водопоглощения, равной 2,5% при 1380°С; эта пыль относится (ГОСТ 9169—59) к среднеспекающимся мате­ риалам с высокотемпературным спеканием, по огнеупор­ ности она относится к огнеупорным материалам. По хи­ мическому составу и огнеупорности пыль соответствует второму сорту пластичных глин и может быть использо­ вана в производстве шамотных огнеупоров.

Утилизация этих материалов является одним из суще­ ственных факторов, влияющих на .технико-экономические показатели всего водного хозяйства завода. В одном ку­ бометре сточных вод содержится около 10—15 кг мате­ риала; потери, составляющие для одного огнеупорного завода около 30000—40000 кг в сутки, недопустимы. Для утилизации уловленного материала можно использовать следующие способы:

1)перекачку осадка в мешалки технологического про­

цесса;

2)перевоз осадка на склад сырья;

3)перекачку осадка во вращающуюся печь с предва­ рительным перемешиванием его с подаваемой на обжиг глиной;

4)обезвоживание осадка и доставку полученного кека на склад сырья;

5)сгущение осадка в напорных гидроциклонах в си­ стемах оборотного водоснабжения мокрой очистки воз­ духа и подачу его в мешалки технологического процесса.

Выбор способа утилизации осадка’ решается в зави­ симости от материала и свойств осадка, возможности технологического процесса с учетом технико-экономиче­ ских показателей.

Первый способ утилизации осадка является экономич­ ным, так как осадок сразу направляется на технологиче­ скую переработку, но он редко может быть осуществлен, что обусловлено достаточно большой влажностью осад­ ка. Второй способ можно осуществлять для осадков, удаляемых из отстойников механическим путем — грей­ ферным краном и другими подобными механизмами. Третий способ возможен в том случае, если на заводе

имеются вращающиеся печи, которые могут принять по­ даваемый в них осадок, и при этом будут получены хо­

182

рошие технико-экономические показатели. Четвертый способ — наиболее дорогой, его можно применять для любого осадка. Пятый способ является наиболее эконо­ мичным, но не всегда, так же как и первый, он может быть применен.

Глава VI

СХЕМЫ КАНАЛИЗАЦИИ

1. ПРЕДЛАГАЕМЫЕ СХЕМЫ КАНАЛИЗАЦИИ

Схемы производственной канализации отличаются большим разнообразием. Они зависят от технологии и вида производства, состава предприятия, характера ус­ тановленного оборудования, степени и вида загрязнения сточных вод и др. Схему канализации необходимо при­ нимать с оборотным и повторным использованием очи­ щенных сточных вод с максимальным использованием уловленных при очистке материалов.

Для огнеупорных заводов можно рекомендовать кана­ лизацию по полной раздельной системе. Основными сетя­ ми являются производственная, бытовая и дождевая. При этом необходимо, когда это целесообразно, вместо отдельной производственной сети предусматривать уст­ ройство следующих оборотных систем водоснабжения:

1) производственных сточных вод, нагретых после охлаждения технологических агрегатов (вращающихся печей, холодильников, компрессоров и др.). Нагретую воду необходимо охлаждать и возвращать в производст­ во. Если вода загрязнена, то перед охлаждением ее сле­ дует очищать;

2)производственных сточных вод, образующихся в результате мокрой очистки воздуха от пыли. Загрязнен­ ную воду следует очищать и возвращать снова в процесс,

ауловленный материал необходимо использовать;

3)производственных сточных вод, образующихся в результате мокрой уборки помещений; очищенная вода может быть направлена на пополнение оборотной систе­ мы водоснабжения мокрой очистки воздуха.

Схема канализации. огнеупорного завода по полной раздельной системе представлена на рис. 65.

183

Общесплавную систему канализации можно исполь­ зовать при наличии вблизи больших водных протоков и возможности применения для части смеси сточных вод во время сильных дождей только механической очистки. Система целесообразна при дождях средней интенсивно-

охлажденной воды; 11 — градирня; 12 — резервуар охлажденной воды; 13— ох­ лажденная вода оборотной системы водоснабжения; 14 — загрязненная вода оборотной системы водоснабжения мокрой очистки воздуха и мокрой уборки

сти. Неполную раздельную систему канализации можно рекомендовать для первой очереди строительства. Систе­ ма также целесообразна при дождях небольшой интен­ сивности и малых величинах периода их повторяемости. Систему канализации следует выбирать путем сравнения технико-экономических и санитарно-гигиенических пока­ зателей конкурирующих вариантов.

Схемы начертания канализационной сети могут быть перпендикулярными, пересеченными, зонными и радиаль-

184

2. ПРЕДЛАГАЕМЫЕ СХЕМЫ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Очистные сооружения канализации могут быть раз­ нообразными, выбор их зависит от материала загряз­ нения и метода очистки сточных вод. Проектирование очистных сооружений производственной канализации следует увязывать с проектированием технологического процесса производства. При этом необходимо прораба­ тывать вопросы целесообразности извлечения и исполь­ зования улавливаемых при очистке сточных вод матери­ алов, а также предусматривать устройства, предотвра­ щающие загрязнение сточных вод, и возможность уменьшения количества загрязненных производственных сточных вод в результате применения рационального тех­ нологического процесса, оборотного водоснабжения.

Схему и метод очистки производственных сточных вод при прямоточном и оборотном водоснабжении сле­ дует принимать в зависимости от вида перерабатывае­ мых в цехах материалов (вида загрязнения сточных вод): раздельную поцеховую, нераздельную общую для смеси всех сточных вод цехов или предварительную очистку на очистных сооружениях при цехах и оконча­ тельную очистку на общих для предприятия очистных сооружениях.

Предварительная очистка сточных вод может быть механической, а окончательная очистка должна быть ме- хано-химической. Схему и метод очистки необходимо выбирать с учетом экономических сравнений и данных эк­ сплуатации.

На основании проведенных исследований можно ре­ комендовать следующие схемы очистки производствен­ ных сточных вод:

1) раздельную поцеховую очистку производственных сточных вод при прямоточном водоснабжении (рис. 66); 2) совместную очистку производственных сточных вод нескольких цехов при прямоточном водоснабжении

(рис. 67);

3)раздельную поцеховую очистку производственных сточных вод при оборотном водоснабжении (рис. 68);

4)раздельную поцеховую (первой ступени) очистку производственных сточных вод и совместную (второй

186