Стадия нейтрализации кислых стоков

Кислые стоки от производства экстракционной фосфорной кислоты (ПЭФК), цеха минеральных солей (ЦМС) и с отвала фосфогипса, содержащие водорастворимые соединения фтора и фосфора, а также нерастворимые взвеси, поступают в сборник кислых стоков поз. 31/1 и в ершовый смеситель поз. Х43, где нейтрализуются известковым молоком. При чистке ершового смесителя поз.Х43 кислые стоки подаются в сборник кислых стоков поз.31/1 на перекачку кислых стоков, откуда насосами поз.Н32/1-3 подаются непосредственно в реакторы-нейтрализаторы поз.Е40/1,2.

В качестве нейтрализующего реагента используется известковое молоко с концентрацией не менее 10 % Са(ОН)₂, которое представляет собой тонкодисперсную суспензию гидрата окиси кальция в водном растворе Са(ОН)₂. Известковое молоко из сборников поз.15/1,2 насосами поз.16/1-3 подается в ершовый смеситель поз.Х43. При чистке ершового смесителя известковое молоко подается непосредственно в реакторы-нейтрализаторы поз.Е40/1,2.

После прохождения ершового смесителя поз. Х43 образующаяся пульпа поступает в реакторы-нейтрализаторы поз. Р40/1-3. В нормальном режиме реакторы-нейтрализаторы работают в последовательном режиме: стоки поступают в реактор 1-ой ступени поз. Р40/1, затем по нижнему переливу – в реакторы 2-ой ступени поз. Р40/2,3 и далее на всас импортных насосов фирмы «Зульцер» поз. Н42/1-3 (два насоса в работе, один – в резерве). Для предотвращения оседания твердых частиц и наилучшего перемешивания в реакторах-нейтрализаторах установлены перемешивающие устройства поз. Х41/1-3. Далее нейтрализованные стоки с линии нагнетания от насосов поз. Н42/1-3 подаются в бак-гаситель напора поз. Е45, затем поступают в ершовый смеситель поз.2 длиной 30 м. и по трубопроводу Ду 250 в распределительную коробку поз. 7. Ершовый смеситель поз.2 снабжен перегородками, образующими проходы, которые изменяют направление потока и способствуют интенсивному перемешиванию. Так же нейтрализованная суспензия насосами поз. Н42/1-3 подается в распределительную коробку поз.60 и при помощи регулирующей арматуры некоторая часть нейтрализованной суспензии возвращается по трубопроводу в распределительную коробку поз.7.

Процесс нейтрализации растворов кислот известковым молоком протекает по следующим уравнениям реакций:

H₂SiF₆ + 3 Ca(OH)₂ = 3 CaF₂ + SiO₂ + 4 H₂O

2 H₃PO₄ + 3 Ca(OH)₂ = Ca₃(PO₄)₂ + 6 H₂O

В результате реакций образуются взвеси, состоящие из нерастворимых солей фторида кальция – CaF₂, двуокиси кремния – SiO₂ и фосфата кальция Ca₃(PO₄)_2. Продолжительность реакции нейтрализации в зависимости от интенсивности перемешивания составляет до 40 минут.

Стадия осветления

Образующийся в результате реакции осаждения взвешенный осадок достаточно медленно выделяется из жидкой фазы. С целью ускорения этого процесса применяются так называемые флокулянты. Для улучшения процесса осветления суспензии от нерастворимых солей кальция, улучшения качества осветления воды, повышения степени фильтрации сгущённого шлама на фильтрах, снижения содержания в шламе воды используется раствор полиакриламида.

Нейтрализованные стоки по трубопроводу Ду 250 из ершового смесителя поз.2 самотеком поступают в распределительную коробку поз.7

Нейтрализованные стоки из распределительной коробки поз.7 самотеком поступают в отстойник-сгуститель поз.8/1-4, а из распределительной коробки поз.60 в отстойник-сгуститель поз. 61/1,2

Отстойник – сгуститель используется для разделения суспензии на шлам и осветленную жидкость. Он представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат с коническим днищем, снабженный механическими граблями для перемещения осадка от периферии к центру и далее к разгрузочному отверстию.

В сгустители СЦ-18АС поз.Е61/1,2 поступает фильтрат от барабанных вакуум -фильтров поз.10/1-6 и загрязненных вод после промывки фильтр-прессов и некоторое количество нейтрализованной суспензии. Образующаяся пульпа с Ж:Т=3-5:1 после сгущения поступает в приямок поз.Е62 и поз.Е64 далее погружными насосами поз.Н63/1,2 и поз. Н65/1,2 подается на БВФ поз.10//1-6 и в баки шлама поз.Е51/1,2 и затем на фильтр-прессы поз.FP-01AB.

Осветленная вода в отстойнике движется от центра к периферии и переливается в сборный кольцевой желоб, из которого по трубопроводу самотеком поступает во вторую группу стоков.

Для сбора и перекачки пульпы после сгустителей поз.8/1-4 предусмотрен приямок поз.Е64 с погружными насосами поз.Н65/1,2.

 

Стадия фильтрации

 

Сгущенный шлам в виде пульпы в соотношении Т: Ж = 1: (3-5) со дна сгустителя поз.8/1-4 через штуцер в центральной части поступает в приямок сбора пульпы (поз.Е64) снабженный перемешивающим устройством (поз.Х68). С помощью погружных насосов (поз.Н65/1,2) пульпа откачивается на барабанные вакуум-фильтры (поз.10/1-6).

Барабанный вакуум-фильтр представляет собой агрегат, состоящий из стального барабана Д = 3400 мм и L = 3800 мм, разделенного по окружности на 24 сектора, в каждом из которых находится 12 полипропиленовых матрацев (для создания зазора между фильтровальной тканью и барабаном фильтра), корыта с качающейся мешалкой, системой приводов барабана и мешалки, продувочной и промывной системами.

Шламовая пульпа поступает в корыто, где барабан с натянутой на него фильтротканью на 0,3…0,4 своей поверхности погружен в пульпу и вращается со скоростью 0,1…1,45 об./мин. Ячейки барабана поочередно подключаются к источнику вакуума, происходит фильтрация и сушка осадка. Вакуум создается вакуум-насосами поз.Н14/1-6 в пределах 40…80 кПа.

Фильтрат поступает в ресивер поз.11/1-6, где идет отделение жидкости от воздуха. Жидкость поступает в барометрический бак поз.12/1-6 откуда самотеком поступает в дренажный приямок поз.27/1 и погружным насосом поз.28/1 откачивается в распределительную коробку поз.7. При повышенном количестве перерабатываемых стоков для разгрузки системы фильтрат также может откачиваться в реактор поз. Р40/2.

Чтобы избежать образования плотного слоя осадка в барометрическом баке поз.12/1-6, в приямке поз.27/1,2 и в сборниках кислых стоков поз.31/1,2, производится постоянное барботирование сжатым воздухом.

В зимнее время при останове перекачки кислых стоков трубопроводы кислых стоков и воды необходимо продувать сжатым воздухом с давлением 0,5…0,6 МПа.

Шлам отделяется от фильтровальной ткани и сбрасывается на ленточный транспортер поз.22, поз.26 и далее по ленточному транспортеру поз.35 поступает в бункер удаления шлама поз.36. Из бункера шлам отвозится автомашинами на полигон вторичных материалов и отходов.

Промывка ткани полотен вакуум-фильтра осуществляется водой, поступающей с объединенной насосной станции. Загрязненная промывная вода после отмывки ткани полотен по трубопроводу поступает в сгуститель поз.8/1-4 через распределительную коробку поз.7.

Проливы, смывы с полов собираются в приямке поз.27/1 откуда погружным насосом поз.28/1 откачиваются в распределительные коробки поз.7 и поз.60.

Шлам со шламонакопителей и нейтрализованные стоки (пульпа) из баков-нейтрализаторов (поз.Р40/1,2,3) поступают в два сборника шлама (поз.Е51/1,2). Причем подача шлама из шламонакопителей сезонная в период апрель-октябрь. Подача сгущенной суспензии из сгустителей поз.Е61/1,2 и поз.8/1-4 производится непрерывно в течение года. Суспензия из сборников шлама (поз.Е51/1,2) подается центробежными насосами поз.РС-01/А,В и подкачивающими винтовыми насосами высокого давления поз.РМ-01/А,В на фильтр-прессы «Дифенбах» поз.FP-01/A,B.

Фильтр-пресс «Дифенбах» с двойной верхней балкой состоит из 94-х фильтровальных плит, подвешенных на специальных подвесках к верхней балке. Балка опирается и закреплена на неподвижной головке гидроцилиндра. Гидроцилиндр двойного действия соединен с подвижной головкой, которая скользит по верхней балке на подшипниках. Подача суспензии на фильтрацию имеет два входа: один на неподвижной головке, второй на подвижной головке. Соединение с подвижной головкой выполнено через специальный гибкий армированный шланг. Фильтрат отводится через четыре фланца, расположенных по углам плиты. По окончании фильтрации сигнал, управляющий остановкой подачи пульпы открывает автоматический клапан для подачи сжатого воздуха от компрессора поз.К101.

В фильтр-прессе поз.FP-01/A,B предусмотрено автоматическое устройство промывки фильтровальных салфеток водой высокого давления, подаваемой насосом поз.РL-01 из емкости моющей воды поз.ТК-02.

Выгрузка шлама (кека) из фильтров поз.FP-01/A,B производится винтовыми шнеками на ленточный конвейер поз.ПТ54, затем на конвейер поз.ПТ55, который транспортирует шлам в бункер поз.Е56 и затем автотранспортом вывозится на полигон вторичных материалов и отходов. Фильтрат после фильтр-прессов поступает во вторую группу стоков.

Загрязненные промывочные воды после фильтр-прессов поз.FP-01/A,B собираются в приямке (поз.Е58), туда же поступает фильтрат после барабанных вакуум-фильтров (поз.10/1-6). С помощью насосов (поз.Н59/1,2) вода из приямка (поз.Е58) откачивается в распределительную коробку стоков (поз.Е60), также в (поз.Е60) поступает фильтрат из приямка поз.27/1.

В распределительной коробке (поз.Е60) фильтрат смешивается с раствором полиакриламида, поступающий туда из расходного сборника (поз.Е71) при помощи насосов (поз.Н34/1,2), и направляется в сгустители (поз.Е61/1,2).

После сгущения, образующаяся пульпа с Ж:Т = 4:1 поступает в приямок (поз.Е62), далее погружными насосами поз.Е63/1,2 подается в сборники шлама (поз.Е51/1,2) и затем на фильтр-прессы «Дифенбах» поз.FP-01/A,B, осветленная вода после сгустителей (поз.Е61/1,2) поступает на во вторую группу стоков.