МИНИСТЕРСТВО ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ СССР

УКАЗАНИЯ И НОРМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЭНЕРГЕТИЧ ЕСКОГО ХОЗЯЙСТВА ПРЕДПРИЯТИЙ ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ЗАВОДЫ Том 14

ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ И ЗАШИТА ВОДОЕМОВ

ВНТП 1—37—8Q МЧМ СССР

1381

министерство даной металлургии

СССР

УКАЗАНИЯ И НОРМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ТЕШКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ХОЗЯЙСТВА ПРЕДПРИЯТИЙ ЧБРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

Мвмйлургячеокив взводы Том 14

ОчЛсмне сооружают я вещим водоемов

МЧМ СССР

гтвержденн црщкази

ot ro.isSir. л П48

3.1. Горнорудное хозяйство

5.1.1.    Сточные воды (СВ) в процессе обогащения загрязняются механической взвесью (минеральными шла манн), прирост которой со-бтавяяет 35-80 г/л в зависимости от расхода вода я выхода отходов» В процессе мокрого обогащения происходит выщелачивание со -дай из железных магнетятовых и окисленных руд 0,2-0,05!? и ив марганцевых руд 0,10-0,20*.

3.1.2.    Удельные расхода СВ в зависимости от технологии обо -падения и типа руда приведены в табя. 3.1.

Таблица 8.1.

Я» I ЦП I л1- ! ■ Технология обогащения руды | Удельный расход { сточных дох { м*/» руда _J_L 2 J__—

I, Обогатительные фабрики нвокисленннх железных руд с мокрой магнитной сепара цией: помол руды 97-100!?    класса    -    50    мки    13,0 93-95    !?    класса    -    74    мкм    10,0 -*«    80-90    %    класса    -    74    мкм    6,5 60-80    %    Класса    -    74    мкм    4,0

2, Обогатительные фабрики охисхввянх

железных рул о ос>жнг-вагнйтным методом обогащенияТэ! |мГ-74 яда)    14,4

8. Обогатительные фабрика овисденвых кеяее-

яых руд о магнигао-фйютацноввнм методам    ^    _

обогащения (помой 95!?, к*. - 44 мкм)    16,0*17,0

4,    Обогатительйне фабрики смеввяянк жвяве-внх руд с гравитационяо-дахмигным способом обогащения:

дамой 98 % кя. * 74 нш    9,6

бомоя АО % кй. « 74 иш    8,0

5,    Обогатитеяыше фабри*! марганцевых руд:

Л ~J

________________Qgogo    шкение^табд    .J3.I_    J

Уде явный расход Технохогяя обогащения руды    сточных    вод

mV* руды

-    с гравятационно-магнитно-флотаця-

онным способом обогащения    13,0-15,0

-    с гравитационяо-магнитщш способом обогащения    11,0

3.1.3. 1раяуяомвтряческий состав отходов обогащения руд черных металлов, содержащихся в сточных водах некого!»» предприятий, приведены в табя. 3.8.

'Таблица 3.2

+160	16,3	14,2	9,7	7,9	4.3	4,6	10,6	8.2
160-100	9,7	4.3	6.4	3,3	5,1	3,9	1.9	1.8
100-74	15,0	3,5	15,3	8.4	6,3	3,3	3,4	1,2
74-40	10,0	6.0	1,1	6,8	13,8	8,5	6.4	1,8
40-20	16,5	22,6	34,в	84,4	27,5	30,4	8,3	2,3
20-10	13,0	25,7	12,4	16,8	22,7	13,0	15,1	8,7
-10	19,5	23,7	21,1	22,9	20,3	32,3	55,3	76,3
Всего	100,0	100,0	100,0	100,0	100,0	О а	100,0	100,0

8.1.4. Минералогический состав отходов марганцевых и желейных руд отдельных предприятий приведен в табл. 3.8 и 3,4.

Таблица 3.3 ¹

* цр« обогащении марганцевых pyx (ецуяьсол 6-8, таяловав    ¹

масло 1,5-2, жядков стекло 0,8-1,0 кг/т) прмрост загрязнений составляет: зфирораетвориаде 80-150 и Si 0₂ - 40-60 мг/д;

- при обратной флотации окисленных железных руд (барда сульфитных цехонов 2-2,5; тахдовое масло 0,3-0,5; едкий натр 1,0-1,3, известь 2,0-2,5 кг/т) сточные воды флотации имеют следующий состав (продувка 10-15#): pH 11,5-12,04 гидратная щелочность 3-5мг-акв/л; барда сульфатных щелоков 800-1000 мг/л; та яловое масло 30-50 мг/л,

3.1.6.    Удельный расход СВ при флотационном обогащении окисленных железных я марганцевых руд составляет 3,5-5,9 м⁹/т посту пещей на флотацию руды.

8.1.7.    При выборе типов очистных сооружений следует руководствоваться требованиями к качеству воды, используемой в различных технологических операциях обогащения, которые представлены в табл. 3.5.

3.1.8.    Водоснабжение обогатительных фабрик руд черных ме -теллов следует осуществлять по оборотным схемам с использованием для осветления воды хвостохранилищ.

3.1.9.    Необходимое для очистки время пребывания СВ в хвоста хранилище зависит of гранулометрического соотава взващеПных веществ и должно быть не менее 10-15 дней.

3.1.10.    Влажность железорудных отходов в Хвостохранилище составляет 24-30#, плотность их 2800-3100 кг/м⁸, козффидиевт фильтрации 0,13-1,8 м/оут, пористость 42-50#.

3.1.11.    Отходы обогащения марганцевых руд имеют плотность 2700-2800 кг/м⁸ и неоднородна во крупности. Ори складирования

в хвостохранилище взвесь крупностью более 10-20 ыкм хорошо оса-ждав тая и уплотняется (влажность осадка 30-40#), а тонко дисперсная взвесь образует разжиженные адамы, уплотнение которых заканчивается при достижении концентрации но массе около 450кг/ы⁸ (влажность 65-70#),

8.1.12.    Для частичного восполнения безвозвратных потерь воды (о продуктами обогащения, испарение, фильтрация) в количестве 1,0 к 1,7 м⁹/т исходной железной и марганцевой руд, соответственно, могут быть использованы шахтные к карьерные воды, и

, также бяояопческя очищенные бытавне стоки.

L    I

Г    3.1.13. Иля максимального внутри фабричного водооборота при)

. экспериментальном проектировании очистку СВ ыокно вести но 2-х-3-х стадийной схеме с использованием на первой стадии для выделения крупной взвеси спиральных классификаторов и гидроциклонов о последующим обезвоживанием сгущенного продукта (песков) на ленточных вакуум-фильтрах. Слив направляется в радиальный сгуститель, сгущенный шлам которого подается на вакуум-фильтры или в хвостохранияище, а осветленная вода Я оборот.

3.Z.I4. Для получения осветленной воды о содержанием взвешенных веществ 200-800 иг/я удёяьная нагрузка на радиальные сгустители должна быть не более:

-    для железорудных стоков:

а)    без применения коагулянтов и фяокуяявтов 0,6-1,0 м³/«г;

б)    с применением ПАА 1-4 г/м³ по доходной пульпе - 1,5 --2,0 м³/и?.ч, до твердой фазе - 1,0 - 2,0 t/t? оут;

-    для о токов .марганцевых фабрик о применением ПАА 15-40г/*⁸ неходкой пульпы - 0,5 - 1,0 М³/1Г.Ч.

8.1*15. С целью предотвращения загрязнения грунтовых вод фяотореагентами рекомендуется замкнутая система оборотного водоснабжения для флотационного процеоса обогащения. При этом необ -ходнмо предусмотреть обезвоживание поступающей на флотацию но -ходной руды до влажности 14-17? (железной) и 30-35# (марганцевой), а также экранированное хвосгохранидище для складирования отходов флотации.

3.2. Агломерационные фабрика

3.2.1» Производство агломерата

Водоснабжение аглофабрик должно осуществляться толью по оборотным схемам.

Пс характеру использования воды потребителя аглофабрн» подразделяются на следующие группы:

- I группа - потребители, используйте воду для охлаждения и гидроуплотнения оборудования (охлаждение масле, воздухоохиаж-деяие электродвигателей эксгаустеров и дымососов, охлаждение горна агяоматин, уплотнение паллет, охлаждение роторов дробилок а др.).

Водоснабжение этих потребителей должно осуществляться ус Лов-Ijo - чистой ведой.    J

^ В процессе использования отработавшие вода только нагрева-^ ютоя я должны быть повторно использованы.

-    2 группа - потребители, которне в процессе использования нагревают и загрязняют воду, т.е. образуют шламовые вода, требующие перед повторным использованием специальную очистку (гнд-роудаление пыли ии газоочистных и аспирационных систем, омыв полов я стен, промывка самотечных и напорных шдамопроводов, взмучивание осадков в зумпфах шламовых насосных станций и др.).

-    8 группа - потребители, в которых происходит полная потеря вода (увлажнение шихты в смесительных барабанах, охлаждение возврата, питание форсунок гидрообеспыливания и др.).

Ва увлажнение шихты и охлаждение возврата может быть использована очищенная вода 2-й группы потребителей, а на питание форсунок гидрообеспыдиваная следует предусматривать подачу вода после 1-й группы потребителей.

Удельные расхода вода при оборотном водоснабжения аглофабрик составляют 5-9 м³ на I » агломерата, в том числе на "чистый" н ■грязный" цикл приходится 1,5-2,5 м³/т и 3,5-6,5 м³/т соответственно.

Безвозвратные потери вода в производстве составляют 0,35-0,40 м³/т.

Нормы расхода вода и количества СВ на I т агломерата при оборотной системе водоснабжения принимать по данным в табл.3.6.

Для проектов новых агяофабрик, предусматривающих применение сухих способов улавливания я транспортировки пыли, расход оборотной вода принимать 4,5 м³ на I т агломерата, а безвозвратные потеря 0,31 м³/т.

Для во допо грабите лай первой группы принимать оборотную систему водоснабжения с последовательным использованием вода. Оря атом отработавшая вода от масла я воздухоохладителей зксгауо-терноГо отделения собирается в приемник чистой вода и подается ва повторное использование остальным потребителям.

После повторного использования часть отработавших вод сбрасывается в "грязный" цикл для восполнения потерь, а часть возвращается в оборот После охлаждения на градирнях.

Для водавотребнтелей второй группы принимать оборотную систему водоснабжения о очисткой СВ от механических примесей.

Нормативные требования к качеству вода, используемой в системах повторного я оборотного водоснабжения принимать по данным Майя* 8*7,    I

Состав СВ агяофабрик зависят от состава шихты, способов * улавливания я транспортировка пыли я характеризуется, в основном, наличием рудной и известковой шли.

Показателя качества СВ агаофабряк выражаются следующими. величинами: температура 2D-80°G, взвешенные вещества 10000 -25000 мг/л, рЙ - 10,0-12,5, жесткость общая 10-50 мг-экв/х, жесткость карбонатная 2-6 мг-экв/д, щелочность общая 8-46 мг-акв/л, щелочное» гидраТная 6-40 мг-зкв/л, общее солесодержаняе или сухой остаток 500-4000 мг/л, Са²⁺ - 200-1000 мг/л, СГ*-60-450 мг/л, Sof- 800-2000 мг/л. Приррст гядратной щелочности за один оборот составляет 0,2-0,3 кг на тонну агломерата.

Наибольшее количество активной извести (до 8050 вносится от Сухих пылеуловителей холодной ветви агяолент я аспирационных систем от мест грохочения, выгрузки агломерата и возврата.

Прирост гядратной щелочности за один производственный цикл от указанных аппаратов в среднем составляет соответственно 12 я 20 мг-экв/л.

Грану ломе тричеекяй я химический составы шламов в ОВ газо*-очастных аппаратов приведены в таблице 3.8 я 3.9.

Влажность уплотненного в отстойнике шлама составляет 35-4551, удельный вес сухого 3,5-4,0 r/ом⁸. В составе шлама содержится от 36 до 53$ железа, в связи о чем необходимо предусматривать его утилизацию.

Количество шлама по оухоцу продукту составляет 60-80 кг/т агломерата.

Сточные воды второй группы водопотребателей, содержащие крупнодисперсную взвесь >0,5 мм (гидросмыв подо_ав, местные аспирационные установки, газовые коллекторы агломашин) следует предварительно очищать в отстойнике-ловушке. Время пребывания воды в них принимается 2-3 мин., объем осадочной частя не более двухсуточного объема осадка.

Удаление шлама из ловушек должно быть механизировано.

Для предварительной очистки воды возможно применение спи,-раяышх классификаторов, улавливающих взвесь размером-з*0,25мм, или безнапорных гядроцяклонов о удельной нагрузкой 50-60 м⁸/»г.ч и грейферным удалением осадка. Эффективность осветления вода в них составляет 80-40$, влажность осадка 8-12$.

Сточные вода, содержащие мелкодисперсную взвеоь *5 0,5 мм, подавать на очиотнне сооружения без предварительного отстаивания.

4 8 2 1 I Остановки во приготов-лению хшпвт обработанной воды и орта-    18 низания воднох ни иче-4 ского режима анерго-обьектов Очистные сооружения и защита водоеиов    14 Гидроилаыоаодоуцале-вие котельных установок    18 Отепление, вентиле-    Tfi дня и холодосвабхе-    хо вве

цэчм ВНТП 1-86-80 raw ВНШШЧЭО ВНТП 1-87-80 - ачитт ювэчи ВНТП 1-88-80 —нчатссу- Гипроиев ВНТП 1-89-80 raw

---

Защита атмосферы 17 Гипромев Защита атмосферы. Очистка газов от пы- 18 ВНШПЧ80 ля Технические средства управления проневод-    19 Энергоремонтныа цехи    20 Производственные бааа внергооемонтных орга-    21 ннэацин Защита подвенных ме-талличеоких сооруне-    22 ний и коммуникаций от К0рр08ИИ Горнодобывающие пред-    28 приятия Оконковательные я обогатительные фаб-, рики Окомковательный    24 фабрики ^богииеиьннВ J

Гипромев Гипромев Трест "8нер- мчерыет" ШЭЧЙ Укргипро- ВНТП 1-45-80 меэ йщ шзу Гияроруда ВНТП 18-8-^к TrarwW Механобр- BBMI9-58-80 чермет Механобр- ВИВ чврмет яГЧЯСсС р—

---

Работа выполнена во заданно Черметэнерго Минчермета СССР, ВЯСМО В 08-187 от 1.04.1977г.

В настоящее время при проектировании систем очистки и ас-полдзованяя сточных вод предприятий черной металлургии руководствуются "Указания а нормами технологического проектирования и технико-экономическими показателями звергохозяйства предприятий червой металлургия", том 12, 1978г.

За период 1973-1979 гг. выполнен ряд научно-исследователд -скях, опытно-конструкторских, проектных к пуско-наяадечных ра -бот, позволявших разработан к внедрить в производство новые тяпн аппаратов а сооружений дня очистка сточных вод от махани -веских примесей, масел и растворенных химических примесей (кислот, щелочей, поверхностно-активных веществ и Др.). Кроме того, разработаны и внедрены новые метода стабилизационной обработка оборотной вода с целью предотвращения плотных солевых етложений к коррозия, позволивших использован воду в системах оборотного водоснабжения, работающих в нежности» замкнутом (бессточном)или близком к нему режиме. Имеются такие аффективные разработки по вопросам, связанным е обработкой а утилизацией ужовленных про -духтов (масел, шламов к др.).

Накопленный 8а этот параод времени опыт покаанвает, что в целом ряде олучаев действующие "Указания и нормы..." устарела а требуют существенней корректировка а дополнений.

Совершенотвованка техники очистки и использования сточных вод предприятий червой металлургах весьма полна характеризуется пре веданными научно-исслвдзвателдокимя работами в следующих основных направлениях:

-    разработка новых аппаратов ■ сооружений див» очистки ста» ных вод о* механических примесей и масел (открытые гидроцихло -да, фяокуяяторы, отстойники с камерой флокуляция* антраците -кварцевые фильтры, фильтры с пенополистирольной загрузкой и др.);

-    разработка методов сокращения расходов вода на прононф метахЛа. Нвйтраляииция сточных Вод травильных отделений о получением уплотненного осадки и использованием осветленной вода ь оборотном водоснабжении}

-    создание циркуляционной систем смазочно-схлаждаищих жидкостей (СОЙ) жвстепрокатных ставов, регенерация отработанных

L    I

г

СОХ я технологатескях смазок;

-    разработка способов ответ отработанных ецульсяй, усо-вервенствованяе цяркуЯяцяенннх емульсвонннх систем станов хода дной прокат» очистка а регенерация обавхярявающях растворов}

-    шбор технологи a peaeaifi по подготовке планов, уаавдв • ааомнх tipi ответ стотвнх вод» к использован*»;

-    выбор оптимальных параметров процесса судов адамов мета*» вургвтескнх прояаводств но сжигание в обезвреживаний маедоотхо» дов в цвхяонннх печах.

Цеди» настоящей работы является пересмотр, корректировка я дополнение дейотцупаих ’Указаний я норм технояогического проектирования я техянко-акономвческие пока затеяв анергохозяйств предприятий черной метаяяургм" 1973 г.

Данннми указаниями в вормадо руководствоваться прв наполнении ТЭО, Ш, ЯП я р.ч.

Работа наполнялась гояовннм институтом (t* Харьков) й его |явецют $*яяаяо* (рам. 3, Ей, Ю).

L-.

Интенсивное развитее промишенносги, в том числе черной металлургии, приводит к образованию значительного количества загрязненных сточных вод.

В настоящее время черная металлургия является крупнейшим потребителем вода и ежегодно расходует на технологические нужда из внешних источников более 6 илрд.м³, что составляет около 1Ъ% общего потребления промышленностью отравы.

Общее водопотребяение в отрасли составляет 33,4 млрд.м³ (в 1977 г. более 32 млрд.м⁸) я имеет тенденцию к дальнейшему увеличению в среднем на 2% в год, что связано с увеличением объема металлургического производства.

Рост общего водопотребяения осуществляется за очет увеличения доли оборотного водоснабжения. Так использование вода в оборотных системах в 1978 г. составило 27,3 мярд.м³, что превышает использование вода в обороте в 1976 г., на 1,3 мярд.м³. Потребление же свежей вода не водоемов увеличивается незначительно ( в 1976 г. - 6,1 мярд.м³, в 1978 г. - 6,14 млрд.м³). Это увеличение связано о необходимостью восполнения неизбежных безвозвратных потерь в технологических процессах н системах водоснабжения вновь вводимых объектов.

Общее использование вода в оборотных системах в целом по отрасли в 1978 г. составило 71,6%. На 50 предприятиях отрасли ио -Пользование вода в оборотнях системах достигает 90т>9бХ.

Основным направлением в завете водоемов- от загрязнений является создание бессточных систем отдельных цехов, производств а предприятий в целом путем:

-    организации очистки сточных вод отдельных производств до требований обеспечивающих их повторное использование, в условиях замкнутых систем водоснабжения;

-    разработки и внедрение внсокоеффективннх аппаратов для очистки сточных вод от механических примесей я масел;

-    разработки а внедрение новых безотходных процессов очистки сточных вод от Химических примесей о утилизацией уловленных продуктов.

Существенную помощь в замыкания систем водоснабжения окажут следующие мероприятия:

9

-    внедрение оухих методов очистки газов о использованием < уловленных продуктов в производстве (железосодержащая пыль на агяофабрдках, пыль огнеупорного производства я пр.);

-    внедрение схем водоснабжения с..внутренним оборотом и повторным использованием воды (пример - стан "2000" Череповецкого завода);

-    внедрение испарительного охлаждения (уменьшается расход технической воды);

-    сокращение расходов воды на прокат (усовершенствование сяотем охлаждения валков, выявление научно-обоснованных требований к качеству воды, каскадная промывка металла и пр.);

-    переход на влектровривод доменных воздуходувок (сокраща -ется раоход вода на турбины и котельное хозяйство);

-    разработка безотходной технологии очистки сточных вод путем использования шламов железосодержащих в качестве оырья при получении чугуна и стали, д«я стройматериалов и удобрений и регенерации травильных растворов с использованием продуктов переработки в народном хозяйстве.

При разработка я внедрении систем оборотного водоснабжения целесообразно использование технических решений, внедренных в производство в имеющих высокие техвико-вкономнчвские показатели.

Разрабатываемые технологические нормы проектирования позволят, в определенной мере, решить ояедутие первоочередные проблемы:

I. Разработка методов я аппаратов по дальнейшей ннтевсифи » кацяя процессов очистки сточных вод от механических примесей м масел в т.ч. зцульгяровашшх, ПАВ и др. о цель» сокращения аа-“ трат в 2-3 раза.

2* Очистка и организация повторного использования высоко -минерализованных сточных вод на основе фивико-химическях методов.

3.    Разработка и создание полность» замкнутых локальных систем водоснабжения металлургических агрегатов доменного стаяв -плавильного л прокатного производства.

4.    Создание беооточяых ояотзм водоснабжения металлургических предприятий*

5» Разработка водоохранных мероприятий в разреза водно -хозяйственных регионов*

J

1

   ~    Содержание    П    I    *"**’?*"

Рудные карбонагн!Рудные окисные мине-!    Нерудные минералы

..... « ............«..ИД?    ■■-■■■    .....................*»*—.»*у.■■■■■■■ -■»

мангано->родох-|Псило-! пиро- jманга-jгян-^квар-,каль-iба-jфоска Двцит |рови* |ыелав | лдаит |нит { на |цит |цит |риТ|фат

3.1,8. Сточные воды флотационных отделений загрязнены не только механической взвеоы) (60-180 г/я), Но й флотационными реагентами: