Сточные воды заводов по обработке цветных металлов

Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение

 Высшего Профессионального  Образования

Национальный Исследовательский Технологический Университет «МИСиС»

 

Институт Экотехнологий и Инжиниринга

Кафедра  Теплофизики и Экологии Металлургического Производства

 

 

 

 

 

Доклад

по курсу: «Водошламовое хозяйство, организация сбора и хранения отходов металлургии

Сточные воды заводов по обработке цветных металлов

 

 

 

 

 

 

Студент: Мочалова Е.П. 
                                                                                                                 группа: ЭО-09-1

Преподаватель: Агиков И.Н. 
                                                                                                             

 

 

 

 

 

 

 

                                                         Москва, 2013г.

 

                                          Содержание

1. Сточные воды заводов по обработке цветных металлов………………………………..4

2. Методы очистки сточных вод………………………………………………………….....5

Список литературы……………………………………………………………………………….13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Сточные воды заводов по обработке цветных металлов

 

Существуют заводы первичной и вторичной обработки цветных металлов. Заводы первичной обработки (прокатные, волочильные, прессовые) производят прокат плоского и круглого формата из тяжёлых цветных металлов, сложных сплавов и прокат алюминиевой фольги. Заводы вторичной обработки (литейные) производят в основном литьё алюминиевое и бронзо-латунное.

На заводах обработки цветных металлов образуются:

 а) загрязнённые сточные  воды от промывки металла после  протравки его в травильных  растворах, от периодических сбросов  отработанных масляных эмульсий, от гидросбива окалины и других технологических операций;

б) незагрязнённые сточные воды от охлаждения технологической аппаратуры и силовых агрегатов в машинных залах прокатных цехов. Незагрязнённые сточные воды используются в оборотных циклах водоснабжения заводов.

Ориентировочное количество сточных вод приведено в таблице 1.

Таблица 1. Количество сточных вод по обработке цветных металлов

Продукция	Удельное количество сточных вод     в м2 на 1т продукции
	загрязнённых	незагрязнённых
Заводы первичной обработки:
плоский прокат	184	490
круглый прокат из тяжёлых цветных металлов	83	320
плоский прокат из сложных сплавов	134	1300
алюминиевая фольга	96	235
Заводы вторичной обработки:
алюминиевое литьё	0,7	17
бронзо-латунное литьё	6	19

 

Часовой коэффициент неравномерности притока сточных вод находится в пределах 1-2, суточный 1,3-2,6.

Загрязнённые сточные воды заводов обоих видов содержат в своём составе в основном  минеральные примеси различных тяжёлых металлов (медь, цинк, никель), азотную и серную кислоту, масляные эмульсии.

Ориентировочный состав сточных вод приведён в таблице 2.

Таблица 2. Характеристика сточных вод заводов обработки цветных металлов

Показатель загрязнённости	Концентрация, г/л
	отработанные травильные растворы	промывные воды	от стана горячей прокатки и других операций	отработанная эмульсия
Взвешенные вещества	-	0,003	-	-
Медь	35-50	0,05-0,9	-	-
Цинк	35-50	0,02-4,7	-	-
Хром	25-45	0,07-0,3	-	-
Никель	10-15	0,007-0,01	-	-
Окалина	-	-	0,005-0,1	-
Масло	-	-	Следы	-
Серная кислота	40-50	0,6-4	-	-
Азотная кислота	25	0,25	-	-
Индустриальное масло	-	-	-	0,03
Олеиновая кислота	-	-	-	0,002
Триэтаноламин	-	-	-	0,001
рН	1	2-3	-	-

 

На заводах первичной обработки цветных металлов строятся различные канализационные сети для отведения: производственных сточных вод. Загрязненных кислотами и солями тяжёлых металлов; бытовых сточных вод; дождевых и незагрязнённых производственных сточных вод; отработанных вод, загрязнённых масляных эмульсий.

На заводах вторичной обработки цветных металлов проектируются и стоятся две раздельные сети для отведения: производственных и бытовых сточных вод; дождевых сточных вод.

Проектирование канализационных сетей и насосных станций на них производится по СНиП II-Г.6-62 с учётом изложенных ниже особенностей сточных вод заводов обработки цветных металлов.

 Для отведения кислых  сточных вод укладывают трубопроводы  из керамических кислотоупорных  или винипластовых труб с заделкой стыков кислотоупорной замазкой. Смотровые колодцы рекомендуется выкладывать из клинкерного или кислотоупорного кирпича на чёрных вяжущих растворах. При применении обычных вяжущих растворов кладка должна производиться впустошовку с заделкой швов кислотоупорными мастиками. Лотки и люки смотровых колодцев облицовывают кислотоупорными материалами.

 

2. Методы очистки производственных сточных вод

 

Очистка производственных сточных вод заводов по обработке цветных металлов производится физико-химическим методом на цеховых и общезаводских установках.

Сточные воды, содержащие кислоты, сернокислые и азотнокислые соли тяжёлых металлов (меди, цинка, никеля) и трехвалентного хрома сначала нейтрализуют известью, а затем отстаивают. Очистные станции для этих видов сточных вод состоят из усреднителя, смесителя, камеры реакции и отстойника.

Усреднитель рассчитывается на 8-часовой приток сточных вод по среднечасовому расходу. Смеситель может быть ершовым с дырчатыми перегородками или другого типа, но обязательно обеспечивающий надёжное смешивание реагентов (обычно извести со сточной водой). Необходимую дозу реагента определяют опытным путём, а для ориентировочных расчётов принимают на 10% больше рассчитанной по стехиометрическим соотношениям.

Камеру реакции рассчитывают на 20-30-минутное пребывание в ней сточных вод; перемешивание их с реагентом производится сжатым воздухом, количество которого на     1 м3 воды должно составлять 4-5 м3 или на 1 м2 поверхности камеры - 4-10 м3. Отстойники для осаждения коагулированной взвеси могут быть любого типа с продолжительностью отстаивания 4 часа по среднечасовому притоку сточных вод. Скорость движения сточных вод в горизонтальных и радиальных отстойниках принимают не более 0,5 мм/cек, а в вертикальных отстойниках не более 0,4 мм/сек.

Продолжительность отстаивания можно уменьшить, если ввести в сточную воду флокулянт- полиакриламид;  дозу его определяют опытным путём.

Объём выпавшего в отстойниках осадка влажностью 98%  составляет 25-30% первоначального объёма сточных вод. Осадок, выпавший в горизонтальных отстойниках, сдвигают к приямку с помощью механических скребков. Удаление осадков из отстойников производят канализационными и грязевыми насосами. Обезвоживание осадка до 70% влажности производят на вакуум-фильтрах или в центрифугах типа НОГМ с числом оборотов 1450 об/мин с временем фугования 5 мин. Расчётная нагрузка осадка устанавливается опытным путём, а для ориентировочных расчётов она принимается на вакуум-фильтрах не более 50 мг/м2 в 1 час по сухому веществу.

Объём обезвоженного осадка снижается до 5% объёма очищаемых сточных вод. Обезвоженный осадок представляет собой подвижную массу, состоящую из нерастворимых в воде солей цветных металлов и гипса, по консистенции несколько более плотную, чем цементный раствор.

Осадок (шлам) складируют на специальных полях, куда его вывозят автотранспортом или перекачивают песковыми насосами по трубопроводу из чугунных труб.

Производственные сточные воды, освобождённые от продуктов нейтрализации, могут быть использованы в оборотном водоснабжении завода.

Сточные воды, содержащие шестивалентный хром, сначала подвергают очистке на локальной установке периодического или непрерывного действия путём добавления к ним бисульфата натрия для перевода хрома из шестивалентного в трёхвалентный, а затем отводят для доочистки на станцию нейтрализации известью.

  Локальная установка рассчитываетмся на сточные воды, содержащие хром в различных соединениях (хромовый ангидрид - 52,01%, хромпик - 35,4%, окись хрома -64,8%). Доза биосульфата натрия рассчитывается из расчёта: 4 вес.ч. на 1вес.ч. хрома; продолжительность перемешивания составляет 5-15 мин при поаче сжатого воздуха в

Количестве 1-3 м3 на 1 м3 барботируемой жидкости. Продолжительность контакта сточной жидкости с биосульфатом натрия должна быть не менее 30 мин.

Производственные сточные воды, содержащие медную окалину и смазочные масла, пропускают через горизонтальные отстойники, оборудованными поворотными щелевыми трубами для улавливания и удаления масла. Продолжительность отстаивания в них не менее 2 часов при расчётной скорости  течения воды в отстойнике не более 5 мм/сек. Выпавшую в отстойнике окалину сдвигают механическим скребком к приямку, из которого её удаляют грейфером на автокране и подают к центрифуге. В центрифуге отстойного типа, работающей с1450 об/мин и временем фугования 5 мин, осадок отжимается, поступает через бункер в самосвалы и вывозится для утилизации. Отжатая в центрифуге вода возвращается в отстойник.

Уловленное в отстойнике масло сливается в специальные ёмкости, из которых забирается автоцистернами и отвозится для сжигания. Осветлённую и освобождённую от масла воду после отстойника можно использовать в оборотной системе водоснабжения завода.

 Отработанные эмульсии сбрасываются периодически (1-2 раза в месяц) в количестве от 20 до 100 м3 за каждый сброс. К этим сточным сначала добавляют 25-ный раствор поваренной соли (80 л на 1м3 эмульсии), перемешивают со сжатым воздухом в течении 30 мин при подаче воздуха 5 м3 на 1 м3 барботируемой жидкости; затем  смесь отстаивают в течении 10-48 часов в отстойнике.

За это время всё свободное масло и основная часть деэмульгированного масла выделяются из эмульсии, собираясь в верхнем слое жидкости. Масло сливают в специальную ёмкость, а осветлённые сточные воды нейтрализуют известью. Под её воздействием происходит дополнительное расслоение эмульсии, после чего сточная вода направляется в шламонакопитель. Уловленное масло после соответствующей регенерации может быть использовано повторно. Полное расслоение эмульсии происходит при температуре 20-50°С.

Стенки и дно резервуаров, подвергающихся воздействию агрессивных сточных вод, должны быть защищены кислотоупорными материалами. Металлоконструкции покрывают кислотоупорными красками. Затворные и растворные баки для реагентов изготовляют из дерева или из стали и железобетона с соответствующим защитным покрытием из винилопласта и полиэтилена.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы:

 

1. Жуков А.И., Демидов Л.Г. и др. Канализация промышленных предприятий. – М.: Стройиздат, 1969.
2. Н. Н. Абрамов. Водоснабжение. – М.: Стройиздат,  1974.
3. Милованов Л.В. Очистка сточных вод предприятий цветной металлургии. – М.:

Металлургия, 1971.