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

Г л а в а II

ОЧИСТКА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ И БЫТОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД ОГНЕУПОРНЫХ ЗАВОДОВ

1.МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ

ИБЫТОВЫХ сточных вод

Сточные воды огнеупорных заводов очищают механи­ ческим, химическим и биологическим методами. Для ликвидации бактериального загрязнения сточные воды обеззараживают (дезинфицируют).

Механическое удаление из сточной воды нерасгворенных примесей составляет сущность механического мето­ да очистки сточных вод. Для механической очистки при­ меняют следующие сооружения: решетки для улавлива­ ния грубых примесей сточных вод размером более 5 мм; сита, задерживающие примеси сточных вод крупностью до 5 мм; песколовки для задержания минеральных заг­ рязнений сточных вод, в основном песка; жироловки, маслоловушки, нефтеловушки, смолоуловители для улав­ ливания из производственных сточных вод соответствую­ щих загрязнений, более легких, чем вода, всплывающих на ее поверхность; отстойники, в которых происходит осаждение' взвешенных веществ с удельным весом боль­ ше единицы.

Отстойники различают следующих типов: горизон­ тальные, прямоугольные в плане, взвешенные, вещества выпадают в осадок в них при горизонтальном движении сточных вод с малыми скоростями; радиальные, круг­ лые или квадратные в плане, взвешенные вещества в них выпадают так же, как и в горизонтальных отстойниках, но движение сточных вод происходит от центра к пери­ ферии; вертикальные отстойники, взвешенные вещества выпадают в осадок при вертикальном движении сточных вод в направлении, обратном направлению выпадения осадка.

В результате механической очистки из бытовых и про­ изводственных сточных вод выделяется нерастворенных примесей до 60% в зависимости от вида загрязнения.

Для интенсификации механической очистки в послед­ нее время применяют предварительную аэрацию быто­ вых сточных вод.

Добавление к сточным водам химических реагентов,

47

вступающих в реакцию с загрязнениями и способствую­ щих выпадению нерастворенных, коллоидных и частично растворенных веществ, составляет сущность химическо­ го метода очистки. При этом некоторые нерастворенные вещества переводятся в безвредные растворенные. При очистке производственных сточных вод огнеупорных за­ водов часто применяют механо-химический метод.

Механический и химический методы очистки могут применяться как окончательные перед выпуском сточных вод в водоем или как первая ступень до биологической очистки.

Сущность биологической очистки заключается в ми­ нерализации органических загрязнений сточных вод, на­ ходящихся в виде тонкодиспергированных нерастворен­ ных и коллоидальных веществ, а также в растворенном состоянии.

Сточные воды, загрязненные раствором сульфитно­ спиртовой барды, следует сбрасывать в бытовую кана­ лизацию завода и очищать совместно с бытовыми сточ­ ными водами на сооружениях биологической очистки.

Осадок можно обезвоживать на вакуум-фильтрах, фильтрпрессах, центрифугах и термической сушкой. Опи­ сание обезвоживания осадков производственных сточных вод огнеупорных заводов приведено в главе V.

Бытовые сточные воды огнеупорных заводов и рудни­ ков очищают биологическими методами в соответствии со СНиП II Г.6—62 часть II, раздел Г, глава 6.

2.МЕХАНИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД

ВГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ОТСТОЙНИКАХ

Вплане горизонтальный отстойник представляет со­ бой прямоугольный резервуар с соотношением ширины

кдлине не менее 1:4 и глубиной до 4 м. Сточная вода подводится трубопроводом к торцовой стене отстойника

ипри помощи поперечного лотка с водосливом равномер­ но распределяется по ширине отстойника. Осветленная вода собирается с противоположной стороны отстойника в такой же лоток.

Для распределения потока воды по глубине в нача­ ле отстойника на расстоянии 0,5—1 м от ребра водослива устанавливают полузатопленную доску. Она погружена в воду на 0,5—1 м. Для задержания плавающих веществ на расстоянии 0,25—0,5 м от водослива у выхода из ог-

48

стцйника устанавливают полупогруженную доску. Она погружена в воду на 0,25 м.

Особый переливной желоб у полупогруженной доски на выходе из отстойника, показанный на рис. 4, устраива­ ют для сбора и удаления из отстойника плавающих ве­ ществ.

Горизонтальные отстойники следует рассчитывать с учетом заданной эффективности задержания взвешен-

Рис. 4.' Расчетная схема горизонтального отстойника (по А. И. Жукову):

ных веществ в отстойнике на основании данных о кине­ тике выпадения взвеси. Расчет ведут на задержание ча­ стиц взвеси с минимальной гидравлической крупностью, соответствующей требуемому эффекту в процентах ос­ ветления сточных вод.

В соответствии со СНиП II—Г.6—62 расчетная глу­ бина проточной части горизонтального отстойника дол­ жна быть не более 3 м, необходимая продолжительность отстаивания определяется по формуле

Существует несколько методов расчета горизонталь­ ных отстойников. В качестве исходных данных служат расчетные расходы сточных вод (среднесуточный и мак­ симально часовой), количество взвешенных веществ в ис­ ходных сточных водах и графики кинетики выпадения взвести из сточных вод.

П е р в ы й мет од расчет а. Для отстойников характерен турбулентный режим движения сточных вод, поэтому не­ обходимо учитывать взвешивающую скорость w , являю­ щуюся вертикальной составляющей пульсации турбулен­ тного потока. Профессор А. И. Жуков предложил при­ нимать значение w в зависимости от величины горизон­ тальной скорости протока жидкости в отстойнике v Cp

Объем отстойника, занимаемый осадком W 0c, зависит от исходной концентрации взвешенных веществ сточных вод и принятого эффекта осветления, частоты удаления осадка и определяется по формуле

50

где Q — расход сточной воды, м3/сутки;

К — концентрация взвешенных веществ, г/м3; Э— эффект осветления, доли единицы; Т — период хранения осадка, сутки; р — влажность выпавшего осадка, %; у — объемная масса осадка, т/м3.

В т орой м ет од основан на результатах исследований профессора С. М. Шифрина [5, 11]. При поступлении сточной воды в отстойник через поперечный лоток с во­ досливом и при наличии полупогруженной доски в на-

Рис. 5. Схема движения воды в горизонтальном отстойнике (по С. М. Шифрину)

чале отстойника образуются водоворотные области с об­ ратными потоками воды (рис. 5).

В зависимости от условий впуска струи могут расте­ каться по дну отстойника, причем направление струй вверху противоположно направлению внизу. Характерис­ тика этих явлений зависит от конструкции впуска, глу­ бины отстойника и др. Все живое сечение вступает в ра­ боту со скоростями движения, близкими к средним ра­ счетным только за водоворотными областями, на относи­ тельно большом расстоянии от начала отстойника.

Мелкие фракции взвешенных веществ сточной воды, на задержание которых рассчитан отстойник, будут вы­ падать за водоворотными областями (рис. 6).

Используя теорию движения турбулентных струй в затопленном пространстве и основываясь на собственных исследованиях, С. М. Шифрин доказал, что на участке с расстоянием, меньшим от начала отстойника до центра водоворота, расширение струи происходит, как в безгра­ ничном пространстве. Если центр водоворота находится Дальше переходного сечения, то на длине от начала от­

стойника до центра имеются начальный и основной уча­ стки струи. Местоположение переходного сечения п цент­ ра водоворота определяется расчетом. Расчет начинается с определения длины водоворотной области I в начале отстойника и гидравлической крупности частиц взвеси, выпадающих в этой области.

Рис. 6. Расчетная схема движения и выпадения взвеси в горизон­ тальном канализационном отстойнике:

дСц — расстояние от начального створа до центра водоворотной об­

Гидравлическая крупность взвешенных частиц, выпа­ дающих в отстойнике за водоворотной областью:

Ь0

г

где U B — гидравлическая крупность частиц взвеси, вы­ падающих в отстойнике за водоворотной об­ ластью;

г — длина отстойника за водоворотной областью;

(ммt/;.

52