Загальні висновки
1. Виконано дослідження водно-хімічних режимів систем оборотного водопостачання найбільш представницьких переробних (Волгоградський завод “Красный Октябрь”) і міні-заводів (Білоруський металургійний завод).
2. Виконано дослідження водно-хімічного режиму БМЗ, яке показало, що при знесоленні усіх засолонених вод заводу величина коефіцієнта концентрування добре розчинних солей для заводу в цілому складає 2,06, загальний солевміст у додатковій воді, що подається на завод, - 274 мг/л, в окремих оборотних циклах до 1100 мг/л. При відсутності випарної установки ці величини складають відповідно: 324 мг/л і 1300 мг/л.
3. Виконано розрахунки, які визначили загальну кількість солей, що викидаються з системи з краплинним викидом при роботі випарювальної установки та без неї. У першому випадку вона складає 26,3 кг/год, у другому-31,1 кг/год
4. Досліджено вплив температури води а також загального солевмісту і його компонентів (хлоридів, сульфатів, іонів кальцію, магнію та ін.) на величину рівноважної лужності води. Встановлено, що зростання солевмісту та окиснюваності при постійній температурі води призводить до збільшення рівноважної лужності води.
5. Показано, що на стабільність води великий вплив має температура в пристінному шарі. Отримано рівняння, яке пов’язує температуру води у пристінному шарі з середньою її температурою. Що має практичну практичну цінність і дозволяє надати оцінку стабільності води відомого хімічного складу.
6. Показано, що для обробки свіжої води (води для підживлення системи), яка використовується для поповнення систем оборотного водопостачання промислових підприємств, зокрема переробних та міні-заводів чорної металургії, доцільно застосовувати спрощену технологію пом’якшення води за допомогою вапнування.
7. Запропоновано математичні залежності для розрахунку матеріального (сольового) балансу для систем водопостачання промислових підприємств різних галузей.
8. Розроблено та досліджено нову конструкцію споруди (підземний гідроциклон-відстійник) для акумулювання і очистки ПЗС з території заводу, а також для очистки стічних вод станів гарячої прокатки. Запропоновано методику розрахунку цієї споруди.
9. Розроблено технічні рішення та рекомендації, спрямовані на удосконалення систем водопостачання переробних та міні-заводів чорної металургії, які полягають у переводі на повністю замкнене, чи близьке до нього, оборотне водопостачання. Зокрема, технічні рішення і рекомендації розроблено для Молдавського металургійного заводу (ММЗ) и Волгоградського металургійного заводу “Красный Октябрь” (м. Волгоград).
Для ММЗ розроблено технічні рішення, спрямовані на створення замкнутої системи водопостачання, яка виключає скид стічних вод у міську каналізаційну мережу, дозволяє звести до мінімуму (тобто до величини неминучих втрат) забір свіжої води з природних джерел за рахунок використання ПЗС з території підприємства, а також води від регенерації натрій-катіонітових фільтрів.
Для заводу “Красный Октябрь” розроблено та науково обґрунтовано систему технічних заходів щодо запобігання скиду стічних вод у р. Волгу у кількості, що перевищує 1600 м3/год.
10. Визначено сферу використання розроблених технічних рішень. Встановлено, що вони можуть бути використані на підприємствах металургійного та машинобудівного комплексів України. Ці технічні рішення використані в галузевих нормах технологічного проектування водного господарства металургійних підприємств України (том 12 і том 14).
11. Розрахунковий економічний ефект від використання розроблених технічних рішень для одного підприємства на території України складає від 522 до 1450 тисяч гривень за рік в залежності від місця розташування об’єкта.
Список опублікованих праць за темою дисертації
1.Колотило А.Н. Анализ особенностей систем водоснабжения передельных и мини-заводов черной металлургии // Науковий вісник будівництва. – Харків: Харківський державний технічний університет будівництва та архітектури, ХОТВ АБУ. - 1999.- вып.5.- с.75-79.
2.Пантелят Г.С., Сыроватский А.А., Колотило А.Н. Определение параметров работы установок термического умягчения при обработке нейтрализованных известью сточных вод сернокислотного травления // Вестник Харьковского Государственного Политехнического Университета.-ХГПУ.-Вып.8.-1997.-с.11-16. .
3.Колотило А.Н. Технические решения для создания замкнутой системы оборотного водоснабжения мини-заводов черной металлургии // Науковий вісник будівництва .- Харків: Харківський державний технічний університет будівництва та архітектури, ХОТВ АБУ. - 1999.- Вып. 6 .- с. 141-143.
4.Колотило А.Н., Ткачев В.А. Очистка и использование поверхностно-ливневого стока с территории передельных и мини-заводов черной металлургии // Науковий вісник будівництва.- Харків: Харківський державний технічний університет будівництва та архітектури, ХОТВ АБУ. - 1999.- Вып. 7 .- с. 118-120.
5. Пантелят Г.С., Колотило А.Н. Разработка технических решений для создания замкнутых систем оборотного водоснабжения передельных металлургических предприятий // Программа и тезисы докладов 29-й научно-технической конференции преподавателей, аспирантов и сотрудников ХГАГХ.- 1998.- С 40.
6. Сыроватский А.А., Колотило А.Н., Юрченко В.Н., Джахджах Сухель Использование промывных вод сернокислотных травильных отделений в системах оборотного водоснабжения. // Тезисы докладов 51 научно-технической конференции.- ХГТУСА.- 1996.- С 105.
7.Пантелят Г.С., Колотило А.Н. Предотвращение сброса сточных вод в водоемы передельными и мини-заводами черной металлургии. // Міжнародна конференція “Экология, охрана окружающей среды и энергосберегающие ресурсы” Теrra Тес., Лейпциг (Германия), 04.03 1999.
8. Пантелят Г.С., Колотило А.Н. Застосування підземних гідроциклонів-відстійників для очищення стічних вод та поверхнево-зливового стоку з території металургійних підприємств. // Програма та тези доповідей 59 науково-технічної конференції.- ХДТУБА.- 1999.- С .
АНОТАЦІЯ
Колотило А.М. Замкнені системи водопостачання переробних та міні-заводів чорної металургії. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.04 – водопостачання, каналізація. – Харківський державний технічний університет будівництва та архітектури, Харків, 2000.
Дисертацію присвячено дослідженню і розробці замкнених систем оборотного водопостачання переробних та міні-заводів чорної металургії. Отримано емпіричні формули для розрахунку величини рівноважної лужності води з урахуванням концентрацій різних іонів (хлоридів, сульфатів, кальцію, магнію), що має практичне значення при розрахунках стабільності води. Отримано залежність для визначення температури охолоджуючої води в пристінному шарі теплонавантаженої поверхні. Показана можливість і доцільність використання поверхнево-зливового стоку (ПЗС) з території промислових підприємств для підживлення систем оборотного водопостачання. Запропоновано, досліджено і розроблено нову конструкцію споруди (підземний гідроциклон-відстійник) для накопичення та очистки ПЗС з території заводу, а також для очистки стічних вод станів гарячої прокатки. Запропоновано методику розрахунку цієї споруди. Розроблено технічні рішення та рекомендації по переводу переробних та міні-заводів чорної металургії на замкнені схеми водопостачання. Ці технічні рішення використані в галузевих нормах технологічного проектування водного господарства металургійних підприємств України.
Ключові слова: замкнені системи водопостачання, оборотне водопостачання, рівноважна лужність, теплонавантажена поверхня, поверхнево-зливовий стік, гідроциклон-відстійник.
Аннотация
Колотило А.Н. Замкнутые системы оборотного водоснабжения передельных и мини-заводов черной металлургии. – Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.23.04. – водоснабжение, канализация. – Харьковский государственный технический университет строительства и архитектуры, Харьков, 2000.
Диссертация посвящена исследованию и разработке замкнутых систем оборотного водоснабжения передельных и мини-заводов черной металлургии. Приведен анализ состояния вопроса очистки и использования в замкнутых системах оборотного водоснабжения сточных вод промышленных предприятий. Показано, что в настоящее время предприятия черной металлургии Украины сбрасывают в водоемы до 1,8 млрд.м3/год. Это свидетельствует о том, что аппараты и методы, предназначенные для очистки сточных вод, имеют определенные недостатки, которые не позволяют обеспечить эксплуатацию систем водоснабжения в замкнутом режиме. Практика свидетельствует, что традиционные подходы не всегда дают возможность достичь необходимого результата при создании замкнутых или близких к ним систем оборотного водоснабжения. В частности, они не в состоянии создать такие системы для передельных и мини-заводов черной металлургии, которым присуще образование большого количества сточных вод, загрязненных разнообразными соединениями. Показано, что перспективным направлением является разработка упрощенных технологий подготовки свежей подпиточной воды, которая направляется на восполнение потерь в системах водоснабжения заводов, использования сточных вод от промывки натрий-катинитовых фильтров, а также разработка способов аккумулирования и использования поверхностно-ливневого стока (ПЛС) с территории предприятий. В работе выполнены исследования водно-химического режима систем оборотного водоснабжения действующих передельных и мини-заводов черной металлургии. Получены эмпирические зависимости для расчета величины равновесной щелочности с учетом температуры и раздельного влияния различных солевых компонентов (хлориды, сульфаты, кальций, магний и окисляемость). Обоснована возможность применения упрощенной технологии подготовки “свежей” подпиточной воды, которая направляется на завод для пополнения систем оборотного водоснабжения. Получена зависимость для определения температуры охлаждающей воды в пристенном слое теплонагруженной поверхности. Предложена математическая зависимость для описания водного и солевого (материального) балансов для замкнутых систем оборотного водоснабжения промышленных предприятий и, в частности, для Молдавского металлургического завода. Доказана возможность и целесообразность использования ПЛС с территории промышленных предприятий для подпитки систем оборотного водоснабжения. Предложена, разработана и исследована новая конструкция сооружения (подземный гидроциклон-отстойник) для аккумулирования и очистки ПЛС с территории передельного завода, а также для очистки сточных вод от станов горячей прокатки. Предложена методика расчета этого сооружения. Разработаны технические решения и рекомендации по переводу передельных и мини-заводов черной металлургии на замкнутые схемы водоснабжения. Так, для Молдавского металлургического завода технические решения направлены на создание замкнутой системы оборотного водоснабжения, которая исключит сброс сточных вод в городскую канализацию и уменьшение забора свежей воды за счет использования ПЛС с территории предприятия. Технические решения для Волгоградского завода “Красный Октябрь” направлены на предотвращение сброса сточных вод в р. Волга. Разработанные технические решения использованы в отраслевых нормах технологического проектирования водного хозяйства металлургических заводов Украины. Рассчитана экономическая эффективность перевода завода на бессточную схему водоснабжения, которая обусловлена экономией средств на оплату сборов за загрязнение окружающей природной среды сбросами сточных вод и сборов за специальное водопользование. Ориентировочный экономический эффект от использования разработанных технических решений для одного предприятия на территории Украины составляет от 522 до 1450 тыс. грн. в год в зависимости от места расположения объекта.
Ключевые слова: замкнутые системы оборотного водоснабжения, оборотное водоснабжение, равновесная щелочность, теплонагруженная поверхность, поверхностно-ливневой сток, гидроциклон-отстойник.
Kolotilo A.M. Water-supply exclusive systems of ferrous metallurgy processing and mini-factories (manuscript)
Dissertation for Candidate of Technical science degree by speciality 05.23.04. – water supply and sewage – Kharkiv State Technical University of Construction and Architecture, Kharkiv, 2000.
Dissertation is devotes to analysis and elaboration of ferrous metallurgy processing and mini-factories circulating water-supply exclusive systems. It was derived empirical formulas for calculation of water balanced alkalinity quantity with faking into account of different ions concentrations (chlorides, sulphates, calcium, magnesium), that has practical importance when calculating water stability. It was derived dependence for cooled water temperature determination in wall close layer of heat loaded surface. It was shown possibility and advisability of using of surface-discharged drain from industrial enterprises territory for circulating water-supply systems confirmation. Proposed investigated and elaborated new structure construction (underground hydrocyclone-settling tank) for accumulation and purification of surface-discharged drain from factory territory and also for purification of sewage of hotrolling mill. Proposed method of this structure calculation. Eleborated technical decisions and recommendation by transference of ferrous metallurgy processing and minifactories on exclusive water supply schemes. These technical decisions used in the Ukraine metallurgical enterprises water economy branch norms of technological projecting.
Key words: exclusive water supply systems, circulating water supply, balanced alkalinity, heatloaded surface, surface – discharged drain, hydrocyclone-settling tank.
Підписано до друку 22.03.2000 р. Формат 60х84 1/16.
Друк на ризографі. Умовн. друк. арк. 1,0
Обл.-вид. арк. 1,0. Тираж 100 прим. Зам № .
Видавничий центр Харківського державного
технічного університету будівництва та архітектури
(61002, м. Харків, вул. Сумська, 40)
| 
