Промывные сточные воды цеха горячей прокатки

 

Важное  значение имеет аэрация горячих цехов, в которых выделяется большое количество тепла (до 200 ккал1м3-час). Приток воздуха в них регулируется установкой жалюзей или открывающихся оконных ленточных переплетов в нижней части стен, а также устройством поворотных щитов на вертикальных осях на отметке пола цеха. Вытяжка осуществляется аэрации прямоугольными фонарями.

 

При устройстве аэрации фонарей их следует использовать и для естественного освещения. Рекомендуется также применять ленточное остекление в наружных стенах.

 

При каждом цехе или отделении цеха строятся бытовые помещения. Внутри цехов  устанавливается необходимое количество сатураторов с газированной водой, устраиваются комнаты отдыха, душевые  и т. п.

 

Стоимость возведения фундаментов под оборудование прокатного цеха составляет 20—40% стоимости строительства цеха. Объем этих фундаментов, а также маслоподвалов, туннелей, каналов и т. п. для одного стана составляет около 20—30 тыс. м3. На 1 м2 площади цеха приходится 0,5—3,2 м3 бетона. Фундаменты под оборудование, заглубленные на 6—14 м, имеют сложное очертание в плане и различные высотные отметки. Технология прокатки горячих слитков требует водяного охлаждения обжимных валков, подшипников и воздушного охлаждения двигателей стана. Водоводы охлаждения и смыва окалины проходят внутри тела фундамента. Окалина смывается водой по каналам с уклоном 1 : 20 в яму, откуда грейфером грузится в вагоны. Кабели электропитания и систем централизованного управления прокладываются в трубах. Расположение оборудования на разных отметках, прокладка проводов, труб и установка анкерных болтов и закладных частей значительно усложняют возведение фундаментов и часто требуют устройства стальных кондукторов для фиксации болтов и труб при бетонировании.

 

Так как для своих очистных работ  я выбрала горизонтальные отстойники, то стоит рассказать и о них.

 

Горизонтальные  отстойники

 

Горизонтальный  отстойник представляет собой прямоугольный  в плане резервуар, разделенный  на несколько отделений. Обычно строят два или несколько параллельно  работающих отделений отстой-пика, чтобы при чистке или ремонте  одного из них не выключать из работы все сооружения.

 

Скорость  перемещения взвешенной частицы  в отстойнике представляет собой  равнодействующую вертикальной скорости осаждения частицы u0 под действием силы тяжести и скорости горизонтального движения воды v вдоль отстойника. Траектория движения частицы направлена здесь по равнодействующей этих двух скоростей. При заданных величинах Н, L и v можно найти такое значение скорости осаждения u0, при котором равнодействующая пройдет через наиболее удаленную точку дна отстойника г. В отстойнике будут задерживаться лишь взвешенные частицы, имеющие скорость осаждения, которая является наименьшей для данного отстойника. Ее называют охватываемой скоростью, т. е. гидравлической крупностью тех наиболее мелких взвешенных веществ, которые задерживаются отстойником указанной длины. Более мелкие частицы, скорость падения которых меньше u0, будут выноситься с водой.

 

Высота  борта отстойника над поверхностью воды обычно не превышает 0,4 м.

 

Между проточной  и иловой частью отстойника предусматривается  нейтральный слой высотой 0,4 м.

 

Ширина  отстойника принимается в зависимости  от способа удаления из него осадка, однако с таким расчетом, чтобы  число отделений отстойника было не менее двух. Обычно эта ширина не превышает 9 м. Ширину отстойника целесообразно  увязывать с шириной аэротенков (6 и 9 м), чтобы иметь возможность объединить эти сооружения в секции.

 

Имеющиеся унифицированные сборные панели высотой 3,6 и 4,8 м для прямоугольных  емкостей позволяют подобрать по глубине проточной части два  типоразмера горизонтальных отстойников—3,2 и 4,4 м.

 

Осадок  из отстойников удаляется под  гидростатическим давлением и с  помощью различных механизмов (скребков, насосов, элеваторов и др.).

 

Основными преимуществами горизонтальных отстойников  являются: малая глубина, хороший  эффект очистки, возможность использования  одного сгребающего устройства для  нескольких отделений. К недостаткам  их относится необходимость применения большего числа отстойников вследствие ограниченной ширины.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчёт горизонтальных отстойников.

 

Горизонтальные  отстойники представляет собой прямоугольный  железобетонный резервуар, состоящий  из нескольких отделений. Длина сооружения может достигать 50 м, ширина – в 3–5 раз меньше. Обычно глубина отстойника не превышает 4 м, при этом толщина  водного слоя должна составлять 2,0–2,5 м. Вода, подлежащая осветлению, подводится к одной из его торцовых стенок, проходит вдоль отстойника до противоположной  торцовой стенки и там отводится. Горизонтальные отстойники    обычно    оказываются    экономически оправданными при общей  производительности станции более 30 тыс. м3/сутки. Высота зоны осаждения  обычно составляет 2,5…4м. В  соответствии  с характером  выпадения  взвеси  наибольшая  емкость нижней части  отстойника обеспечивается в начале отстойника. Для этого дну его  придается продольный уклон  (обратный ходу воды) не менее 0,02. Конструкция  отстойника должна обеспечивать, возможно, более равномерное распределение  скоростей потока по его сечению  и возможно более полное использование  его объема. Для этого отстойники значительной ширины разделяют продольными  перегородками на несколько параллельных коридоров (ширина которых должна быть не более 9 м). Для равномерности распределения  воды в поперечном сечении отстойника его объем делят в продольном направлении перегородками на самостоятельно действующие секции шириной 3 ... 6 м (в  зависимости от шага колонн, поддерживающих перекрытие). При количестве секций менее шести необходимо предусматривать  одну резервную. Дно отстойника должно иметь продольный уклон не менее 0,005 в направлении, обратном движению воды, а в поперечном направлении  оно может быть плоским или  призматическим с углом наклона  граней 45°

Достоинство: относительно высокий коэффициент  использования объема и достигаемый  эффект осветления воды по взвешенным веществам – 50- 60%, возможность их компактного размещения с другими  очистными сооружениями;

Недостаток: высокая стоимость монтажа, низкая надежность скребкового механизма, а также образование застойных  зон, где удаление осадка не происходит.

 

 

 

 

 

 

Расчёт.

Расход=1000 м^3/ч.

1.Площадь  осаждения горизонтального отстойника (м^2) определяется по формуле:

F=q_max/(3,6*К  отс*u_0 )

q_max-максимальный  расход сточных вод из расчёта  на один отстойник, м^3/ч.

К_отс - коэффициент  использования объёма отстойника.

u_0-гидравлическая  крупность, мм/с. Приняли u_0=0,5 мм/с

 

F=1000/(3,6*0,5*0,5)=1111,11 м^2

 

2. Ширина  отстойника (м) считается по формуле:

 

B=q_max/(3,6*v_(гор.сред.)*H_отст )=15,43 м

 

Обычно  принимают ширину секций не более 6 м при числе секций менее 6 необходимо предусмотреть резервную секцию.

 

3. Длину  отстойника (м) определяют по формуле:

 

L=(H_отст*v_ср)/(u_0*К_отст ) = (3*10)/(0,5*0,5) = 120 м

 

Необходимо  провести проверку выполнения условия: отношение длины отстойника к  глубине отстойной зоны, должно быть более или равно 10.

 

L/H_отст =120/3>10

 

4. Объём  осадительной части рассчитывают, принимая период работы между  выгрузками осадков 24 ч по формуле

 

Vос.ч.= (q max*Tраб*(C исх-С ост))/(δ*N)

 

q max-максимальный  объём сточных вод,м^3/ч.

Т раб-период работы между выгрузками осадков 

С исх,С  ост-концентрация взвешенных веществ, соответственно исходная и остаточная, г/м^3

δ-средняя  концентрация твёрдой фазы, г/м^3

N-число  отстойников

 

Vос.ч.=(1000*24*(800-2))/(20*1)=957600 м^3

 

Ответ: F=1111,11 м^2

             В=15,43 м

           L=120 м

             V=957600 м^3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Согласно  заданию мы должны уменьшить содержание взвешенных веществ(окалины), железа(общ) и масла в исходной воде, а так  же поднять уровень ПДК.

Проводим  отстаивание. Отстаивание является самым простым, наименее энергоемким  и дешевым методом выделения  из сточных вод грубодиспергированных  примесей с плотностью, отличающейся от плотности воды. Отстойники предназначены  для задержания оседающих и плавающих  примесей. Относительная простота отстойных  сооружений обусловливает их широкое  применение на различных стадиях  очистки сточной воды и обработки  образующихся осадков. Под действием  силы тяжести частицы загрязнений  оседают на дно или всплывают  на поверхность. Выбираем горизонтальный отстойник, поскольку расход согласно данным составляет 1000 м3/ч , ставим 1 отстойник. Эффективность процесса 60%.

Добавляем тонкослойные модули для повышения  эффективности. Малая глубина отстойников  обеспечивает осветление воды в течение 4 - 10 мин, что позволяет значительно  уменьшить их габариты по сравнению  с габаритами отстойников других типов и размещать в закрытых помещениях. Основными преимуществами тонкослойных отстойников, позволяющими изготавливать их на любом предприятии, являются: простота исполнения, недефицитность материалов для создания разделительных полок, отсутствие необходимости в  комплектующем оборудовании.

Так же добавляем  флокулянт.

Таким образом,  суммарная эффективность отстойника = 90%

Добавляем 5 % раствор известкового молока Са(ОН)2  для увеличения щелочности раствора с рН= 8,2 до рН=9.

На следующей  стадии применяем фильтрацию зернистым  фильтром. Фильтрование - это процесс  отделения твердых нерастворимых  примесей от жидкой фазы по средствам  перегородки. При прохождении воды через сетки, ткани и пористые материалы достигается извлечение из нее взвешенных веществ. Процесс  осуществляется либо на поверхности, либо в глубине фильтрующего материала. Поверхностное фильтрование происходит при движении воды через объемные элементы из пористых материалов значительной толщины (патронные фильтры и  фильтры из пористой керамики); сетчатые или тканевые перегородки (фильтрованием  под давлением или под вакуумом, микрофильтрование ). В зависимости  от свойств фильтрующих основ  и извлекаемых из воды примесей фильтрование состоит из следующих процессов: отложения, фиксации и отрыва. Механизм отложения бывает двух видов: механическое задержание извлекаемых примесей и  отложение взвешенных частиц в порах. При механическом процеживании из воды извлекаются все примеси, превышающие размеры пор фильтрующей основы или пор, образуемых задержанными частицами, которые сами являются фильтрующим слоем. При этом чем меньше размеры пор фильтрующей основы, тем более высоким будет достигаемый эффект. Обработка воды фильтрованием заключается в пропуске жидкости, содержащей примеси, через фильтрующий материал, проницаемый для жидкости и непроницаемый для твердых частиц. Эффективность 95%.

Но даже теперь у нас остаётся некоторая  часть окалины и масла. Для  их выведения используем ультрафильтрацию с эффективностью 99%

 

Таким образом, на выходе мы получаем сточные воды требуемых показателей.