No abstract

Acidic spent pickling solutions and rinse water are produced during steel pipe acid pickling. They are usually neutralised with lime in a neutralisation plant and pumped in the form of a wet sludge to a landfill. This is one of the main environmental issues of Russian steel mills. The implementation of sludge treatment units, including equipment for sludge polymer conditioning and dewatering, is an import consideration when seeking to reduce the impact of steel mills on human health and the environment. The researches results of polymer conditioning of the aggressive wastewater sludges by flocculants are reflected in the paper. Sludge samples were obtained from the neutralisation plant of an Ural’s steel pipe mill. Sludges of two types were investigated: the sludge which is formed in clarifiers during spent pickling solutions neutralization with lime and the sludge which is formed in clarifiers during rinse water neutralization with lime. During the work non-ionic, cationic, and anion flocculants Praestol® efficiency was estimated. The shortest time of water capillary suction from the flocculated sludge was accepted as efficiency criterion of flocculant processing. It was defined with use of the capillary suction timer Fann® and Whatman® 17 chromatographic paper. It is established that: non-ionic focculant Praestol® 2500 dose of 4–5 g/kg dry solids is effective for conditioning of the sludge produced during lime neutralization of acid spent pickling solutions; the anionic flocculant Praestol® 2540 dose of 1.5–2 g/kg dry solids is effective for conditioning of the sludge produced during lime neutralization of acid rinse water. The empirical response surfaces and the contour plots showing the relationship between capillary suction time and a dosage of flocculant and a charge density (% hydrolysis) of a flocculant were reveived. Keywords: steel pipe mill, acid pickling, wastewater, sludges, flocculants, capillary suction time

No abstract

Аннотация. Многие очистные сооружения металлургических предприятий физически и морально устарели. Часто практикуется совместная нейтрализация известковым молоком отработанных травильных растворов (ОТР) и промывных вод (ПВ) с последующим сбросом "обезвреженных" таким образом агрессивных сточных вод в накопители отходов. В связи с этим внедрение современного оборудования и технологий для очистки агрессивных сточных вод является чрезвычайно актуальной задачей. Цель работы -научно обоснованный выбор типов флокулянтов и их оптимальных дозировок для обработки осадков, образующихся при нейтрализации ОТР и ПВ. Отражены результаты исследований флокуляционной обработки осадков действующих очистных сооружений (станции нейтрализации) одного из трубопрокатных заводов Урала. Исследовали реально образующиеся осадки двух типов: осадок от нейтрализации травильных растворов и осадок промывных вод. В ходе работы оценивали эффективность применения для кондиционирования этих осадков высокомолекулярных флокулянтов катионного, анионного и неионного типов. В качестве критерия эффективности флокуляции принято наименьшее время капиллярного всасывания воды из обработанного флокулянтом осадка, определяемое с использованием специального таймера капиллярного всасывания и хроматографической бумаги Whatman 17 Chr. В результате проведенных исследований установлено, что для кондиционирования осадка от нейтрализации ОТР эффективен неионогенный флокулянт Праестол 2500 (доза 5 кг/т), а для осадка от нейтрализации ПВ -анионный флокулянт Праестол 2540 (доза 2 кг/т). После предлагаемой флокуляционной обработки осадки могут быть направлены на сгущение и механическое обезвоживание. Кондиционирование осадков флокулянтами позволит увеличить производительность обезвоживающего оборудования.Ключевые слова: нейтрализация отработанных травильных растворов и промывных вод, очистка сточных вод, высокомолекулярные флокулянты, кондиционирование осадков флокулянтами, время капиллярного всасывания.

The problems in processing the acid ferrous-containing rinsing water and spent pickling solutions are considered. The first-ever in metallurgy zero liquid discharge (ZLD) industrial wastewater treatment systems of a transformer cold rolling plant at the Verkh-Isetsky steelworks in Sverdlovsk (now — LLC VIZ Steel is a part of Novolipetsk Steel Group of Companies) is described. The experience of the VIZ Steel, particularly in relation to industrial wastewater treatment and sludge processing, is useful for designing ZLD industrial wastewater treatment systems of metallurgical, machine-building and metalworking enterprises. The recommendations for organizing the ZLD industrial wastewater treatment systems in the pickling plants with the repeated use of the treated rinsing water and processing the spent pickling solutions and the sludges are presented. For practical calculations of clarifiers the empirical formulas are offered. Process flow diagram of acid ferrous-containing rinsing water treatment is suggested. Acid ferrous-containing rinsing water treatment includes the following processes: rinsing water neutralization to pH 9-10,5 by 5 % calcium hydroxide and partial ferrous oxidation by air; addition of anionic flocculant and active gypsum priming to the neutralized rinsing water; settling of rinsing water conditioned by reagents in clarifiers; treatment of clarified water on deep bed sand filters; reclaimed water treatment.