РЕФЕРАТ

    У зв'язку з розвитком промисловості забруднення атмосфери, грунту і водоймищ стало однією з найбільш гострих проблем сучасності. Проектування і експлуатація будь-якого підприємства повинні враховувати комплексне рішення технологічних і техніко-економічних задач, пов'язаних з екологічними аспектами. Одним з дійових чинників боротьби із забрудненням водних басейнів є організація безвідходних виробництв і технологічних схем з оборотним водопостачанням.
    При збагаченні вугілля витрачається 0.3 м³/т свіжої технічної води. Загальна витрата води - 3-4 м³/т рядового вугілля. Вода, проходячи технологічний цикл, насичується найдрібнішими частками твердого, мінеральними солями і різними органічними речовинами, що застосовуються при збагаченні і що екстрагуються з вугілля. Для очищення вод, що повторно використовуються від мулу на вуглезбагачувальних фабриках є системи апаратів і пристроїв, сполучених між собою комунікаціями для шламових вод і продуктів розділення, які являють собою водно-шламову систему підприємства.
     Водно-шламове господарство вуглезбагачувальних фабрик є складним комплексом, що включає класифікацію часток по крупності, прояснення шламових вод для їх повторного використання, згущення і обезводнення шламів, обезводнення і складування продуктів збагачення. Водно-шламові системи призначені для:
1) обробки шламової води з метою уловлювання з неї і збагачення вугільних дрібного гроші,
2) забезпечення водою технологічних процесів,
3) скорочення витрати води із зовнішніх джерел,
4) запобігання скиданню промислових стоків за межі фабрики.
    Внаслідок багаторазового використання великих кількостей води в технологічних процесах і неповного виведення тонкодисперсних із замкнених циклів відбувається накопичення шламів в системі. Шлам вуглезбагачувальних фабрик ділиться на зернистий (більше за 45мкм) і тонкий (менше за 45мкм). Зернистий шлам відносно легко збагачується, осаджується і збезводнюється. Тонкий шлам важкий для обробки, підвищує в'язкість оборотної води, утрудняє гравітаційне збагачення, обезводнення. Джерелом утворення шламів є дроблення, подрібнення і стирання вугілля в процесі видобутку, транспортування, збагачення і розмокання у воді глинистих компонентів. Шламоутворення залежить від твердості вугілля і розмокаємості порід, від схем збагачення, що застосовуються і обробки шламу.
    Оборотна вода, що містить шлам, набуває нових властивостей в порівнянні з чистою технічною водою. Через насичення оборотної води тонкими глинистими частками її в'язкість підвищується. При цьому тверді частки знаходяться у воді у зваженому стані, хоч їх щільність вище за щільність води. Наявність мулу, мінеральних і органічних домішок, а також динаміка накопичення їх значною мірою впливають на показники гравітаційних процесів збагачення вугілля і особливо на флотацію. Присутність зважених, розчинених і емульгованих домішок впливає і на ефективність процесів седиментації, флокуляції, обезводнення шламів, що використовуються при проясненні шламових вод.
    З збільшенням в'язкості і щільності оборотної води знижується ефективність розділення дрібних часток. При цьому підвищується нижня межа зерен, що ефективно збагачуються. При значному вмісті твердого у воді в класифікуючих пристроях не осаджуються частки вугілля 0.5 і навіть 1 мм. Поступаючи на флотацію, ці зерна втрачаються у відходах. Зростання в'язкості оборотної води починається з вмісту твердого в ній 50 кг/м³ для глинистих шламів і 80 кг/м³ для менш глинистих.
    Встановлено, що додаткове утворення тонких шламів залежить від циркуляції продуктів і кількості зернистого шламу, що надходить в систему, а також від фізичних властивостей вугілля і супутніх порід. Керованим чинником є циркуляція потоків, яка залежить від побудови замкненої водно-шламової схеми. Чим менше циркуляція потоків в системі, тим менше накопичення шламу в оборотній воді. На вуглезбагачувальних фабриках є велика різноманітність водно-шламових схем. Це зумовлене рядом складностей при обробці шламових вод, відмінностями у властивостях шламів застосуванням великої кількості різних машин і апаратів для реалізації процесів.
    При розробці і проектуванні систем прояснення оборотної води виникають проблеми, пов'язані з вибором найкращої топології (структури) системи, оптимальної організації взаємодії елементів.
    Для розв'язання поставленої проблеми підвищення ефективності прояснення оборотних вод вуглезбагачувальних фабрик розроблена чисельна модель функціонування систем регенерації і кінетики накопичення шламів в оборотній воді. Система прояснення оборотних вод представляється у вигляді графа, тобто схеми з точок (вершин), сполучених лініями. Вершини графа відповідають окремим вузлам (апаратам) системи. Лінії - трубопроводи (потоки продуктів і шламів).
    Аналіз роботи систем прояснення оборотних вод може бути автоматизований за допомогою застосування комп'ютерних технологій - використання імітаційного моделювання. При імітаційному моделюванні відтворюється поведінка системи, що досліджується і на основі отриманих результатів робляться висновки про властивості системи і її поведінку. Прораховується декілька варіантів побудови системи і з них вибирається оптимальний з точки зору циркуляції і накопичення шламів в оборотній воді.