Серьезные недостатки отстойников, применяемых для очистки сточных вод от прокатных и трубопрокатных цехов (занимаемая большая площадь, сложность удаления осадка и др.), привели к мысли о замене осаждения тяжелых частиц в воде выделением их из воды сепарацией с помощью гидроциклонов. На основании исследований, проведенных ВНИИ Водгео, выделение окалины из сточных вод от прокатных цехов рекомендуется производить с помощью напорных гидроциклонов диаметром от 75 до 250 мм с компоновкой их в блоки по 50—100 аппаратов. Наиболее рентабельными признаны аппараты диаметром 75 мм.
Первичные отстойники сточных вод прокатных станов, по-видимому, с успехом могут быть заменены открытыми гидроциклонами обычной конструкции с отводом воды через периферийный водослив. При этом, по данным испытаний ВНИИ Водгео, в таких гидроциклонах при очистке сточной воды от проката крупносортного металла можно задерживать окалину с гидравлической крупностью 1 мм/сек при нагрузке 3 м3/ч на 1 м² площади гидроциклона; при очистке сточной воды от проката среднего и мелкого сортов можно задерживать окалину с гидравлической крупностью и = 0,4 мм/сек при нагрузке 1,5 м3/ч на 1 м2 площади аппарата, а при очистке сточной воды от проката среднего и тонкого листа с гидравлической крупностью и = 0,6 мм/сек при нагрузке 2 м³/ч на 1 м² площади аппарата. Приведенные рекомендации основываются также на практике заводов Германии.
Предложенная ВНИИ Водгео конструкция многоярусного низконапорного гидроциклона позволяет повысить гидравлическую нагрузку на сооружение до 50—100 м3/ч на 1 м² аппарата. Однако расчетные параметры для проектирования таких гидроциклонов могут быть установлены только после получения результатов длительной эксплуатации опытно-промышленных установок.
Дополнительное осветление воды фильтрованием
В некоторых случаях требуется чистая вода, содержащая тяжелых взвешенных веществ не более 5—10 мг/л. Например, чистая вода необходима на гидросбив окалины при изготовлении тонкого листа или белой жести во избежание образования вмятин и царапин на поверхности, для испытания и калибровки труб, поскольку вода подается здесь плунжерными насосами.
Потребность в такой воде небольшая и она может быть обеспечена дополнительной очисткой оборотной воды, прошедшей отстойники. Для этой цели нашли применение скорые напорные фильтры, работающие со средней скоростью фильтрования 5—6 м³/ч (попытка применения фильтрования через слой песчаной загрузки со скоростью 40—50 м³/ч пока не удалась). При этом крупность зерен загрузки должна быть в пределах 0,5—2 мм с коэффициентом неоднородности не более 2; слой загрузки 1 м.Такие фильтры промывают холодной водой с интенсивностью 12—16 л/сек на 1 м2 и воздухом с интенсивностью 6—8 л/сек на 1 м³. Фильтрами может быть задержано от 50 до 70% взвеси, содержащейся в исходной воде в концентрации не более 50—60 мг/л.
На Челябинском трубопрокатном заводе в одном из цехов осуществлена двухступенчатая схема очистки сточной воды от трубопрокатного стана: вода проходит очистку сначала в напорных гидроциклонах, затем фильтруется через слой песка в 0,8 м с крупностью зерен от 0,5 до 2 мм. Содержание взвеси в воде снижается в гидроциклоне с 250—300 до 30—50 мг/л и в фильтре — до 10—20 мг/л.
От промывки фильтров вода сбрасывается в начальный участок отстойника сточных вод прокатного стана, а очищенная на фильтрах вода подается снова тем же потребителям.