Методы очистки шахтных вод

Методы очистки шахтных
вод
RAH0450 KESKKONNAKAITSE MÄETÖÖSTUSES
Kohtla-Järve
2012
ВВЕДЕНИЕ
Горнодобывающая промышленность является одной из
важнейших отраслей производства. В горной
промышленности попутно с добычей полезных ископаемых
забирается вода, обьем которой в несколько раз превышает
обьем потребления ее промышленными предприятиями
отрасли. Требования к качеству очистки сточных вод при
выпуске их в водоемы, а также при последующем
использовании сточных вод обуславливают широкое
применение разнообразных методов и технологий очистки.
ШАХТНЫЕ ВОДЫ
Шахтные воды – это воды, образующиеся в результате
притока подземных вод в горные выработки при добыче
полезных ископаемых.
СОСТАВ ШАХТНЫХ ВОД
Шахтные воды отличаются большим разнообразием
химического состава. Загрязнения шахтных вод делятся на:
минеральные
(песчаные и
глинистые частицы,
минеральные
включения углей
(кварц, пирит,
карбонаты), инертная
пыль, а также
содержащиеся в
шахтных водах
растворенные соли,
щелочи и кислоты)
органические (частицы чистого угля, минеральными
маслами, применяемыми для смазки горных машин и
механизмов, продуктами жизнедеятельности живых
организмов, разложения древесины и др.)
бактериальные(микроорганизмы, среди которых
наиболее распространены плесневые грибы, микробы
кишечной группы).
Степень загрязнения шахтных вод оценивается
микробиологическими показателями:
1. Коли-титром – количеством воды (в миллилитрах), в
котором обнаружена одна кишечная палочка.
2. Коли-индексом – количеством кишечных палочек в 1 л
исследуемой воды.
3. Микробным числом – общим числом микробов в 1 мл
воды.
КЛАССИФИКАЦИЯ ШАХТНЫХ ВОД
Шахтные воды по определяющим их состав и показателям
условно делятся на 3 класса:
─ нейтральные пресные (рН - 6.5-8.5, минерализация до 1
г/л);
─ солоноватые и соленые с повышенной минерализацией
(рН - 6.5-8.8, минерализация свыше 1 г/л);
─ кислые (рН менее 6.5). Кислые шахтные воды имеют, как
правило, повышенную минерализацию.
МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ШАХТНЫХ ВОД
Очистка шахтных вод – обработка шахтных вод с целью
разрушения или удаления из них вредных веществ.
Существующие методы очистки можно разделить на четыре
группы:
механические,
химические,
биологические,
физико-химические.
Механические методы
такие как процеживание,
осветление,
фильтрование,
выделение твердой фазы
под действием
центробежных сил
применяются для
очистки вод от крупных
загрязнений: проволоки,
ветоши, кусков дерева,
угля, а так же песка,
земли, окалины,
взвешенных
органических веществ,
масел и нефтепродуктов
Механические методы очистки воды
и пр.
Химические методы применяются для нейтрализации кислых и
щелочных стоков, очистки от растворенных в воде солей
тяжелых металлов (хрома, кадмия, свинца и др.), цианидов,
фенола, крезола для этого применяют различные реагенты для
изменения химического состава загрязнителей или формы их
нахождения в стоках (коагулирование, флокулирование,
нейтрализация, обеззараживание).
Нейтрализация
Физические методы – это извлечение и обезвреживание вредных
примесей путем изменения агрегатного состояния воды,
воздействия на стоки ультразвуком, магнитным полем,
ультрафиолетом, и т.п. Эти методы применяют для очистки вод
от любых видов загрязняющих веществ в растворенном,
взвешенном, коллоидном и других видах состояния.
Установка флотации
Биологические методы применяются для очистки от
растворенных в воде органических загрязняющих веществ
(фенолов, роданидов и др.). Есть несколько типов
биологических устройств по очистке сточных вод:
биофильтры, биологические пруды и аэротенки.
Аэротенк
Обеззараживание воды проводится различными
химическими (хлорирование, озонирование) и физическими
(УФ-обработка) методами.
Схема камеры облучения бактерицидной
установки
Основными методами очистки шахтных вод от взвешенных
веществ являются отстаивание, осветление во взвешенном слое
осадка и фильтрование. Для этого примененяются:
пруды-отстойники
Пруд - отстойник
вертикальные и радиальные отстойники
Радиальный отстойник
Вертикальный отстойник
скорые напорные и
открытые
однослойные и
двухслойные
фильтры и др.
Скорый фильтр
Очистка шахтных вод от нефтепродуктов в связи с невысоким
их содержанием производится одновременно с очисткой от
взвешенных веществ теми же методами и на тех же очистных
сооружениях. С этой целью отстойники оборудуются
устройствами для периодического удаления всплывающих
нефтепродуктов.
Схема устройства нефтеловушки
Очистка шахтных вод от бактериальных примесей является
завершающим этапом и производится путем хлорирования с
использованием жидкого хлора, хлорной извести и
гипохлорида натрия или бактерицидного облучения.
Установка
бактерицидн
ого
облучения
ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
В связи с экологическими проблемами, возникающими в
горнодобывающих районах, на шахте должен быть
предусмотрен комплекс мероприятий по охране
окружающей среды. Откачиваемые на поверхность
загрязненные минеральные и кислые шахтные воды перед
сбросом их в водоем должны подвергаться
соответствующей обработке: чистке, опреснению,
нейтрализации.
Шахтные воды не должны приводить к изменению состава и
свойств воды водного объекта на величины, превышающие
установленные действующими правилами.
Основной принцип инженерно-экологического подхода к
охране окружающей среды состоит в том, что в случае
недопустимого отрицательного воздействия производства на
нее об экономической эффективности такой технологии не
может быть и речи.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Экологическая безопасность горного производства в
настоящее время зависит от ввода в действие различных
устройств и сооружений, предназначенных для охраны
атмосферы и гидросферы, а также от проведения
мероприятий, направленных на уменьшение нарушений
земной поверхности и охрану недр. Следует подчеркнуть,
что эти меры не предотвращают окончательно, а лишь
уменьшают неблагоприятное влияние производства на
окружающую природную среду.
Данная проблема может быть кардинально решена только на
основе безотходного производства.
Таким образом шахтные воды требуют огромного внимания с
целью решения возникших экологических проблем.
Спасибо