2. Методы очистки сточных вод и обработки осадков

При выборе методов очистки и состава очистных сооружений следует учитывать целесообразность повторного использования очищенных сточных вод, утилизации ценных металлов (свинец, никель), взаимной нейтрализации кислотных и щелочных вод.

На заводах кислотных аккумуляторов предусматривается:

- очищать на цеховых установках сточные воды, содержащие окалину, нефтепродукты, растворители, цианистые и хромсодержащие стоки;

- отстаивать и направлять на повторное использование для промышленного водоснабжения сточные воды вентиляционных систем главных корпусов, цехов намазки, формовки, сборки и др., содержащие до 70 мг/л окислов свинца и до 100 мг/л взвешенных веществ;

- передавать на общезаводские очистные сооружения сточные воды цехов намазки, глетомешального, освинцовки, формировочных цехов.

Для очистки сточных вод применяется физико-химический метод очистки с осаждением взвеси в осветлителях ВНИИГС-2 с использованием реагентов — кальцинированной соды и сернокислого железа.

Рекомендуются следующие состав общезаводских очистных сооружений и их расчетные параметры:

- усреднитель по концентрации и по количеству воды на 8-часовой приток, барботируемый воздухом через перфорированные полиэтиленовые трубы;

- интенсивность подачи воздуха 0,3—0,5 м3/(м2. мин);

- камера реакции с применением кальцинированной соды (доза устанавливается экспериментально, примерно 2000 мг/л при оптимальном рН=8,5—9);

- время контакта 20—30 мин;

- оборудование — механическая мешалка;

- смеситель вертикальный (на 2-минутное пребывание воды) с подачей коагулянта (250—300 мг/л сернокислого железа).

При необходимости добавляется флокулянт (2 мг/л полиакриламида);

осветлитель со взвешенным фильтром ВНИИГС-2 (конструкцию и расчетные параметры осветлителя см. в гл. 12).

Осветленные сточные воды содержат 10—25 мг/л взвешенных веществ; 0,6—1,4 мг/л свинца; 0,05 мг/л железа; до 6000 мг/л солей.

При необходимости более глубокой очистки дополнительно предусматривается фильтрация сточных вод на безнапорных скорых фильтрах с двухслойной загрузкой: антрацит крупностью 0,8—2,4 мм и кварцевый песок крупностью 0,8—1 6 мм. Скорость фильтрации 7—8 м/ч, при форсированном режиме — 9—10 м/ч. Промывка фильтров производится очищенной водой; интенсивность промывки 14—16 л/(с.м2), продолжительность 10—12 мин.

Реагентное хозяйство для хранения и приготовления реагентов проектируется в соответствии со СНиП II-32-74. На заводах щелочных аккумуляторов, учитывая характер загрязнений, сточные воды очищаются раздельно по цехам. Цех обогащения руды. Предусматривается следующий состав очистных соору¬жений:

цеховой горизонтальный отстойник для задержания крупных взвешенных веществ (0,2—2 мм); расчетная скорость их осаждения 0,4—0,5 мм/с; остаточное содержание в воде взвешенных веществ (мелкодисперсных железосодержащих частиц) 1500—3000 мг/л; смеситель для стоков с реагентами—железным купоросом (доза FeS04 250— 350 мг/л) и едким натром (его доза 100—150 мг/л); оптимальный рН=8,5-9; радиальный или горизонтальный отстойники, рассчитываемые на время пребывания 2 ч; скорость горизонтального движения воды 2—3 мм/с; воздухоотделитель; осветлитель со взвешенным фильтром ВНИИГС-2.

Осветленные сточные воды содержат: 22—35 мг/л взвешенных веществ; 1,2—3,5 мг/л железа; их окисляемость 3—4 мг 02/л.

В зависимости от требуемой степени очистки сточных вод в схеме может быть принята только одна ступень отстаивания: в отстойнике или в осветлителе ВНИИГС-2.

Цех отрицательных активных масс. Вода очищается на тех сооружениях, что и в цехе обогащения руды, но с введением одного реагента — едкого натра. Доза устанавливается экспериментально.

Цех никелировки сосудов, деталей и лент. Стоки очищаются по схеме: усреднение, подщелачивание едким натром или известью до рН=9, смешение, пребывание в камере реакции и отстаивания; доза реагента по СаО 160—600 мг/л. Время контакта 20—30 мин, отстаивания—2 ч.

Гальванический и опытный цехи. Сточная вода, содержащая хром, проходит специальную очистку до смешения ее с другими стоками.

Один из методов очистки — реагентный осуществляется в две стадии: восстановление шестивалентного хрома до трехвалентного в кислой среде (при рН=2-:-3) железным купоросом в соотношении 16 его частей по массе на 1 часть по массе хрома; осаждение гидроокиси хрома при введе¬нии извести в соотношении 7 частей по массе окиси кальция на 1 часть по массе хрома.

Другой метод — электрохимический (электрокоагуляция) позволяет вести процесс очистки при рН—2-:-9 с меньшими капитальными и эксплуатационными затратами.

При проектировании электрокоагуляционных установок можно руководствоваться «Временными рекомендациями по электрохимической очистке производственных сточных вод от шестивалентного хрома с использованием стальных электродов» (ВНИИ ВОДГНО, 1975). Обезвоживание осадков предусматривается с учетом того, что объем осадка, образующегося в отстойнике, составляет: для цеха обогащения железной руды при гравитационном, флотационном и магнитном способах обогащения до 10% объема сточной воды при влажности осадка 95—97% и его объемной массе 1,02—1,03 г/см3. Влажность осадка после отстаивания в течение 2 ч — 92—93%, содержание в нем железа по сухому веществу 56—58%; для цехов никелировки, освинцовки, цинкования (смесь сточных вод) — до 10% объема сточной воды при влажности осадка 98%, его объемной массе 1,01 г/см3; для пяти цехов заводов кислотных аккумуляторов (см. табл. 45.6) — до 7% объема сточной жидкости при влажности осадка 97—98%, его объемной массе 1—1,1 г/см3.

Обезвоживание осадка осуществляется на рамных фильтр-прессах марки ФР или автоматических фильтр-пресс ах ФПАК. М- 25У, а также на шламовых площадках. При соответствующем обосновании могут применяться и вакуум-фильтры.

Рамные фильтр-прессы с тканью «бельтинг» действуют при давлении от 0, 4 до 1 МПа и характеризуются следующими показателями: средняя скорость фильтрации при осадке из цехов никелировки — до 50 мм/ч, цехов обогащения (окислы и гидрат железа) — до 35 мм/ч. Влажность обезвоженного осадка 50—75%.

Производительность автоматических фильтр-прессов в 5—10 раз выше производительности рамных. Для осадков сточных вод завода кислотных аккумуляторов, «содержащих свинец, могут применяться автоматические фильтр-прессы ФПАКМ-25У с площадью поверхности фильтрования 25 м2. При этом количество осадка влажностью 95—96% из осветлителей ВНИИГС-2 можно принимать равным 5—6% количества сточной воды. Содержание чистого свинца в осадке 27—55%. Оптимальная производительность фильтр-прессов 8—14, 4 кг/(ч.м2) по сухому веществу. Продолжительность цикла 15—20 мин. Влажность обезвоженного осадка 60—66, 4%.

На рис. 45.4 приводится схема обезвоживания осадков свинецсодержащих сточных вод завода кислотных аккумуляторов на фильтр-прессах ФПАКМ-25У.

Рис. 45.4. Схема обезвоживания осадков свинецсодержащих сточных вод аккумуляторных заводов
1 — осветлитель ВНИИГС-2; 2 — насосы подачи ила на фильтр-прессы; 3 — фильтр-прессы марки ФПАКМ-25У; 4 — горячая вода; 5 — сжатый воздух высокого давления; 6 — фильтрат от фильтр-прессов; 7 — бак и насос; 8 — илопровод