МЕТОДЫ И СХЕМЫ ОБРАБОТКИ СТОЧНЫХ ВОД
Образующиеся на металлургических и металлообрабатывающих предприятиях сточные воды очищают обычно на локальных сооружениях, затем большая часть очищенной воды используется вновь. Оставшаяся часть стоков, продувочные, ливневые и дренажные воды могут подаваться на общезаводские очистные сооружения, после чего очищенная вода также используется повторно, и только продувочные воды сбрасываются.
Рассмотрим основные виды локальных установок (циклов). Известно, что наибольшее количество стоков загрязнено преимущественно неорганическими взвесями: ишаками, золой, частицами пустой породы окалиной и т. д. Очистка таких стоков производится в грязных оборотных циклах с использованием процессов отстаивания, обезвоживания осадков, а при необходимости стабилизационной обработки воды — коагуляции, флотации, обеззараживания. В черной металлургии основные виды грязных циклов существуют на агломерационных фабриках, в производстве окатышей, доменном, сталеплавильном и прокатном производствах.
5.3.1. Очистка и использование сточных вод рудообогатительных фабрик
Сточные воды мойки и магнитной сепарации руды очищают от механических примесей отстаиванием в юламонакопителях обычно без коагулирования. Выпадающий из воды осадок накапливается в накопителе и постепенно уплотняется. Осадок рудообогатительных фабрик состоят из частиц, песка, пустой породы и малоценной руды. Гранулометрический состав шламов некоторых фабрик приведен на рис. 5.2. Плотность этих шламов находится в пределах 2,9-3,4 т/м3.
Выпадение основного количества (более 90 %) осадка из сточных вод рудо — обогатительных фабрик (рис. 5.3) в неподвижной воде происходит довольно быстро (в течение 40 мин) со скоростью 0,3-0,4 мм/с. При длительном отстаивании в воде остается лишь очень немного взвеси (от 30 до 100 мг/дм ), и эта вода снова используется в обороте на обогащение руды.
Сточные воды отделения флотации хвостов рудообогатительных фабрик очищают от механических примесей и флотореагентов коагулированием и отстаиванием в шламонакопителях. В качестве коагулянта используют железный
Рис. 5.3. Кинетика выпадения осадка из некоагулированных сточных вод рудообаготительных фабрик: I — от промывки руды при начальной концентрации взвеси 60 г/л; 2—то же, при 30 г/л; 3 —от отделения измельчения, мойки и магнитной сепарации руды; 4 — от отделения флотации
купорос с известью. При длительном отстаивании коагулированной воды от флотации в воде остается мелкодисперсная взвесь от 80 до 200 мг/дм3. Одновременно с осаждением из воды тяжелых примесей в шламонакопителе вследствие аэрации происходит, разрушение части флотационных реагентов — ксан — тогената, масла и др.
При одноступенчатом обогащении руды устраивают один шламонакопитель, при двухступенчатом — два (один — для шламов от механического обогащения, другой — для флотационных вод во избежание потери флотореагента).
Для оборотного водоснабжения рудопромывочных фабрик вполне удовлетворительной считается вода с содержанием до 1000 мг/дм3 взвешенных веществ, что достигается в шламонакопителях при горизонтальной скорости движения воды 7,5 мм/с. Для флотационного отделения считается допустимым содержание мелкодисперсной взвеси в воде до 30-100 мг/дм3, что дости
гается коагулированием сернокислым железом (100-200 мг/дм3) с подщелачи — ванием известью (100-150 мг/дм3) по СаО или содой.
Шламонакопители являются основными сооружениями в системах оборотного водоснабжения рудообогатительных фабрик.
Объем и площадь шлалюнакогштеля. Для осветления сточных вод (пульпы) рудообогатительных фабрик, золы и шлака котельных, осадка из производственных сточных вод необходимо, чтобы площадь накопителя (зеркала воды в нем) была не менее 10 м2 на 1 м3/ч осветляемых сточных вод (при глубине слоя осветленной воды не менее 1 м, не считая льда). Однако решающим при расчете шламонакопителей являются количество поступающих шламов, золы и прочих материалов и число лет, на которое рассчитывают шламоиакопитель.
Объем, м3, шламозолонакопителя определяют по количеству осадка, сбрасываемого в накопитель за год, и по принимаемому периоду его эксплуатации:
У = -9сП — 0,75рск ’
где Сс — общее количество сухого осадка, т/год; п — период эксплуатации, годы; р — плотность скелета, т/м3, определяемого лабораторным путем либо в зависимости от плотности и пористости шламов.
Необходимая площадь, м2, зеркала шламонакопителя
где Чи — расход (приток в пруд) пульпы; м3/ч; qm и? і-соответ-
ственно расход осадка и воды в пульпе
В качестве примера на рис. 5.4 показана схема оборотного водоснабжения руцообогатительных фабрик.
В случае обогащения руды по двухступенчатой схеме при участии воды в процессах промывки и флотации, когда содержание флотореагентов в оборот-
Рис. 5.4. Схема оборотного водоснабжения рудообогашташгых фабрик; 1 — рудообогаттелыш фабрика; 2 — флотационная фафнка; 3 — пруд-осветитель оборотной воды и шламоиакопитель — 4 —- отстойники сточных вод; 5 — насосная станция; 6 — коагулянт; 7 — осадок ’ |
ной воде, подаваемой на промывку и флотацию, не нормируется, может быть применена схема водоснабжения по рис. 5.4, а.
Обший сток коагулируется и направляется в пруд-осветлитель (хвостохра — нилище). Осветленная вода полностью возвращается на промывку и флотацию руды, свежая вода подается только на восполнение потерь в производстве и хвостохранилшце.
Когда содержание флотореагентов в оборотной воде нормируется, может быть применена вторая схема водоснабжения (рис. 5.4, б). Коагулируется только вода, загрязненная флотореагентами, которая направляется в радиальные отстойники. Осадок из отстойников добавляется в отработавшую воду, загрязненную флотореагентами, для коагуляции им мелкодисперсной взвеси и вместе с этой водой поступает в пруд-осветлитель (хвостохранилище). Вода, осветленная в отстойниках, и вода, осветленная в пруду-осветлителе, смешиваются и возвращаются на промывку и флотацию. Свежая вода из источников подается, как и в предыдущем случае