Очистка сточных вод установок очистки доменного газа
В системах мокрых газоочистках применяют оборотное водоснабжение. Принципиальная схема оборотного водоснабжения представлена нарис. 5.16.
В зависимости от химического состава улавливаемой пыли и очищаемых газов вода оборотного цикла может приобрести и кислую, и щелочную реакции. Кислая реакция обусловлена переходом в воду йотов S04 и С1. Щелочную реакцию вода в большинстве случаев получает при содержании в пыли повышенного количества извести. Для предотвращения образования прочных карбонатных отложений применяют фосфатироваиие оборотной всиы.
Система оборотного водоснабжения обычно включает отстойники для осаждения взвешенных примесей, устройства для охлаждения оборотной воды, насосы для перекачки осветленной воды на охлаждающие устройства и насосы для подачи охлаждающей воды в систему газоочистки принимают насосы среднего давления (НСД) с установкой их под заливом; градирни—вентиляторные, секционные с нагрузкой до 5-7 м*/ч на 1 м2 полезной площади градирни.
Во многих случаях загрязненную воду не удается подать в отстойники самотеком, что вызывает необходимость применения специальных насосов.
Химическая обработка воды, если она необходима, осуществляется обычно в отстойниках.
Наиболее распространены радиальные отстойники, представляющие собой круглые железобетонные резервуары диаметром 20-30 м и более, и с дном, имеющим уклон 0,133 к центру. Вода по специальному желобу поступает в
Рис. 5.16. Схема водного хозяйства доменной газоочистки: 1 — газоочистка; 2—самотечные лотки; 3—радиальные отстойники; 4 — шламовая иасосная станция; 5 — туннели всасывающих трубопроводов; 6—насосная станция; 7 -— трубопроводы нагретой воды; 8 — трубопроводы охлажденной воды; 9 — градирия; 10 — трубопровод добавочной свежей воды
центральную часть отстойника, откуда медленно движется в радиальном направлении.
Достигнув стенки, осветленная вода через зубчатый водослив переливается в круговой лоток, из которого по трубопроводу отводится к насосам осветленной воды. Осадок, выпавший на дно отстойника, непрерывно сгребается специальными скребками к центру отстойника, откуда в виде пульпы отводится по трубам к шламовым насосам, перекачивающим его в шламоиакопитель или на обезвоживающую установку. Скребки прикреплены к ферме, которая вращается вокруг центра отстойника при помощи электрифицированной тележки, движущейся по круговому рельсу, уложенному по борту отстойника.
Лотки, подающие грязную отработанную воду из газоочистки в радиальные отстойники, должны иметь минимальную протяженность, коэффициент шероховатости в них следует принимать не менее 0,016 и уклон, обеспечивающий скорость 1,10-1,25 м/с; углы поворота должны быть не менее 90 °С радиусом закругления 3-5 м.
Сточные воды осветляются в две ступени: в отстойниках-ловушках с 3-5 минутным пребыванием и в горизонтальных или радиальных отстойниках с гидравлической нагрузкой 1-1,5 м3/(м2-ч). В осветленной воде остаточное содержание взвешенных веществ составляет 150-200 мг/дм3. Указанная нагрузка может быть повышена до 2—2,5 м3/ч при немарганцовистой руде и нормальном давлении под колошником. При повышении удельной нагрузки в два раза эффект осветления снижается всего на 5-7 %. Повышение эффективности отстойников возможно уменьшением нагрузки в результате добавки коагулянта (извести, глинозема, железного купороса, полиакрила). Добавка коагулянта способствует повышению удельной загрузки до 3-4 м3/ч на 1 мг.
При необходимости сточные воды нужно нейтрализовать от кислот и обезвреживать от цианидов. При организации оборотного водоснабжения необходимо предусматривать стабилизацию оборот ной воды. Для щелочных вод нейтрализация не требуется.
Безвозвратные потери оборотной воды компенсируются добавочной водой из источника или из других циклов (тепловой электроцентрали, ПВС, доменного цеха и др.).
Кинетика выпадения осадка из сточных вод установок очистки доменного газа, образующегося при выплавке передельного и литейного чугунов, зависит от состава руды, шихты и давления газа под колошником доменной печн. На рис. 5.17 приведены графики выпадения осадка из сточных вод газоочистки ряда заводов, использующих руды разі и, їх месторождений и агломерат различного приготовления. Как видно из графиков, основная масса взвешенных веществ выпадает в течение ЗО^Ю мин и около 5-10 % общего количества.
Переработка шлака доменных печей обычно заключается в его грануляции. Количество сточной воды на 1 т гранулированного шлака составляет 2,5 м3
Рис. 5.17. Кинетика процесса выпадения взвеси из сточных вод доменной газоочистки при работе печей с высоким (до 170 кН/м2) давлением газа под колошником (кривые 1—7) и с низким давлением (кривая 8) по данным: 1 — Нижне-Тагильского металлургического комбината (уральская соколовско- сарбайская руда); 3 — ждановского металлургического завада им. Ильича (криворожская руда); 4 — Новолипецкого металургического завода (Криворожская и КМА руда); 5 — Череповецкого металлургического завода (Кольская руда); 6 — завода «Лзовсталь» (керченская руда); 7 — при выплавке ферромарганцевого чугуна; 8—при работе печи с низким давлением газа под колошником до 70 кН/м |
для кислых и нейтральных шлаков и 5 м3 для основных шлаков. Сточные воды в зависимости от состава выплавляемого чугуна имеют кислую или щелочную реакцию, и содержат 10-30 мг/дм3 сероводорода, 100-150 мг/дм3 сульфатов, 50-80 мг/дм3 хлоридов и 300-650 мг/дм3 взвешенных веществ.
Для осветления сточных вод грануляционных установок применяются горизонтальные отстойники.
Осветленная вода после охлаждения и стабилизационной обработки используется повторно, осадок обезвоживается и утилизируется. Для предотвращения коррозионного разрушения оборудования (скрубберов высокого давления и др.), образования плотных отложений на контактирующих со сточными водами поверхностях (трубопроводы, аппараты газоочистки и др.) в него вводят различные специфические добавки (полифосфаты, ИОМС и др.).
Сточные веды подбункерных помещений и машин для разливки чугуна доменного производства отличаются от стоков газоочистки значительным содержанием извести. Они обрабатываются по замкнутой схеме, включающей смесительную камеру, песколовки и горизонтальные отстойники.