БЕССТОЧНАЯ СИСТЕМА ВОДОСНАБЖЕНИЯ ЛИТЕЙНОГО ЦЕХА
Ровин Л.Е. (ГомПИ), Ровин С.Л. (УНПП Технолит), Эртман С.А. (Полоцкий з-д ’’Сельхозоборудования’’)
Переход литейных цехов на бессточное водоснабжение, представляет значительный экономический и экологический интерес. На 1т литья в чугунолитейных цехах расходуется, с учетом бытовых нужд, до 10 м3 воды. В настоящее время введена плата как за свежую воду, так и за 1 м3 стоков, поэтому на себестоимость отливок ложится более чем удвоенная стоимость потребляемой воды, т.к. плата за стоки выше стоимости свежей воды.
Для создания замкнутой бессточной системы необходимо провести инвентаризацию всех потребителей воды в цехе, проанализировать состав и режим стоков и выявить возможности использования стоков после или без очистки в технологических процессах взамен свежей воды. Кроме того, должна быть разработана система резервирования, позволяющая сбалансировать неравномерное потребление и сброс воды технологическими объектами.
По характеру загрязнений стоки можно разделить на 3 категории: 1 - условно чистые, которые проходят через системы охлаждения технологического оборудования и могут быть использованы в оборотных системах водоснабжения; 2- химически загрязненные, в том числе кислотами, щелочами, солями, ПАВ и т.п. Они образуются в термических, плавильных и др. отделениях цеха. Сюда же могут быть отнесены бытовые стоки. Их использование, как и сброс, без очистки невозможен; 3 категория - стоки, загрязненные механическими примесями и - в меньшей степени - химическими. Они составляют подавляющую часть стоков литейного цеха и образуются при очистке отходящих газов плавильных печей, вентвыбросов, грануляции шлака, гидровыбивке стержней, регенерации песка и т.п.
В большинстве случаев применяются прямоточные системы водоснабжения, в которых вода после частичного осветления сбрасывается в канализацию. Часть литейных цехов преимущественно на крупных предприятиях подключается к централизованной системе оборотного водоснабжения. Они предполагают сбор и очистку воды от взвешенных частиц и химических реагентов до максимально возможных уровней без учета требований к потребляемой воде конкретных технологических объектов. Вместе с тем, анализ работы производственных установок позволяет в ряде случаев снизить или полностью отказаться от предварительной дорогостоящей очистки и организовать систему бессточного водоснабжения в пределах одного литейного цеха.
Примером реализации такого подхода может служить разработанная и внедренная в 1997 г. на Полоцком заводе ‘’Сельхозоборудования’’ система. Чугунолитейный цех мощностью 5 тыс.т/год потреблял в месяц 4 тыс.м3 воды и примерно столько же сбрасывалось в канализацию. Схема водопотребления представлена на рис.1. Из этого количества на подпитку системы мокрой очистки ваграночных газов расходовалось ~ (1,5-1,7) тыс.м 3 на грануляцию - до 150 м 3, смесеприготовление 650-850 м 3/мес. И остальное - бытовые нужды, включая душевые.
Стоки характеризуются следующими параметрами: - из системы очистки вагранок,- количество взвешенных частиц (z) - до 5 г/л; рН-7,5-5,0; температура (t) - (35-75) 0С; установка грануляции шлака - z - 0,1-0,2 г/л, рН - 8,5-9,5, t - (50-85) оС; душевые - рН-8-9, концентрация жирных кислот (мыла) - до 0,1%, температура - (25-35)оС. Примечательно, что слив из душевых (без фекальных стоков) равнялся примерно суммарному расходу воды на очистку газов и грануляцию. Режим потребления воды в каждой точке различался: если в системе очистки газов расход непрерывный, то на грануляцию вода подавалась 3-4 раза в смену по 15-20 мин., смесеприготовление-дискретными равными порциями, а в душевые - в начале и конце смены по часу. Шлам в системе очистки ваграночных газов накапливался в баке-отстойнике и оттуда насосом или вручную откачивался в отвал. Вода из установки грануляции сливалась в канализацию.
Для организации замкнутого водоснабжения система очистки ваграночных газов была дополнена установкой непрерывного автоматического шламоудаления (рис.2), состоящей из двух гидроциклонов Ц-250, баков для шлама и промежуточного резервуара 2х3 м.
Стоки из установки грануляции с помощью дополнительного насоса подаются в бак-отстойник, который по данной схеме выполняет только роль буферной емкости. В баке-отстойнике эти стоки взаимно нейтрализуются, что повышает долговечность системы.
Наконец , стоки из душевых, отвод которых организован раздельно, по трубопроводу поступают в бассейн за пределами цеха, где накапливаются и частично отстаиваются. Отсюда насосами по команде с пульта управления поступают для пополнения потерь на испарение в бак-отстойник.
Была исследована возможность использования оборотной воды для смесеприготовления. Испытания формовочных песчано-глинистых смесей, приготовленных на воде, содержащей жирные кислоты в концентрации (0,01-0,1)%, показали, что прочность (по стандартной пробе) имеет тенденцию к снижению, но не более - (0-5)%, газопроницаемость - на 5-10%, при этом улучшается пластичность и ь формуемость смеси, что соответственно требует корректировки технологии в отдельных случаях. Газотворность смеси практически не меняется. Проверка в производственных условиях показала полную пригодность оборотной воды для смесеприготовления и в настоящее время литейных цех работает по данной технологии. Влияние добавок воды, содержащей жирные кислоты практически устраняется при смешивании ее в бане-отстойнике со сливом из пылеуловителей. Система замкнутого водоснабжения цеха должна быть оснащена автоматикой управления и КИП. Так, все бани оборудованы датчиками уровня и температуры воды. Включение насосов, подача воды на подпитку бака-резервуара, включение циркуляции теплой воды в зимнее время производятся автоматически. При накоплении взвешенных частиц в оборотной воде производится ее доочистка в тех же гидроциклонах путем подключения к ним напорной магистрали. После внедрения системы замкнутого водоснабжения в литейном цехе свежая вода поступает только на бытовые нужды, соответственно сокращается и слив в канализацию.
Подобные системы после соответствующей привязки к конкретным условиям могут быть внедрены и в других литейных цехах Республики Беларусь.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.