RUS | UKR | ENG | ДонНТУ > Портал магистров ДонНТУ
Магистр ДонНТУ Иванова Юлия Борисовна

Иванова Юлия Борисовна

Факультет геотехнологий и управление производством

Специальность: Экология в горном деле

Тема выпускной работы:

«Интенсификация работы водоочистных сооружений горнодобывающих предприятий на примере шахты им. М.И.Калинина»

Научный руководитель: доцент кафедры природоохранной деятельности, кандидат технических наук
Беляева Елена Леонидовна


Об авторе | Библиотека | Ссылки | Отчет о поиске | Индивидуальный раздел

Реферат по теме выпускной работы

«Интенсификация работы водоочистных сооружений горнодобывающих предприятий на примере шахты им. М.И.Калинина»

Введение

1 Обоснование и актуальность темы

     Многолетнее привлечение водных ресурсов Украины в хозяйственное обращение без соблюдения экологических требований привело к коренной перестройке водных систем, снижения их способности к самовозобновлению.

     В Донецкой области в последние годы отмечается тенденция к значительному ухудшению качества воды в поверхностных источниках, которое в основном формируют попутно добываемые шахтные воды. В водоемы области стало попадать больше тяжелых металлов и поверхностно-активных веществ. Лабораторные исследования показывают, что средний процент всех отклонений от норм в водоемах зон рекреации за 2007 год составил 10,5%, тогда как в 2006 году он был 7,8%. Только по санитарно-химическим и бактериологическим показателям воды отклонения от нормативных достигли в 2007 году почти 14%, а в 2006 году они были на уровне 9,7%.

     Кардинальные изменения в настоящее время: ослабление системы государственного управления, критический износ основных фондов водного хозяйства, многократное уменьшение объемов финансирования водохозяйственных мероприятий - основные проблемы современного водохозяйственного комплекса.

     Сегодня необходимо больше уделять внимание проблеме истощения водных ресурсов: ростом водопотребления в промышленности, сельском хозяйстве и быту (количественное истощение) и загрязнением вод (качественное истощение). В промышленности наиболее водопотребляющие отрасли - энергетика, горнодобывающая, металлургическая и химическая.

     Для Донбасса характерна как проблема ограниченности водных ресурсов, а также и негативное влияние сбрасываемых шахтных вод. Попутно с добычей угля забирается вода, объем которой в несколько раз превышает объем потребления ее промышленными предприятиями отрасли. Закрытие в настоящее время многих шахт не приводит к существенному сокращению притока шахтных вода, а наоборот усугубляет ситуацию с шахтными водами. Это приводит к подтоплениям территории Донецкого региона. Подавляющее большинство шахт осуществляют водоотлив шахтных вод и их сброс в природные водные объекты, как в процессе производственной деятельности, так и после их закрытия.

     В связи с этим, а также нарастающим дефицитом питьевой воды актуальными становятся вопросы предотвращения загрязнения подземных вод, очистки загрязненных шахтных вод и повторного использования их для нужд угольной промышленности, а также смежных отраслей и сельского хозяйства.

     Одной из шахт, где целесообразно разработать и внедрить проект интенсификации очистки шахтных вод, повторного использования их для нужд предприятия,сельского хозяйства, а также других отраслей является шахты им. М.И.Калинина.

2 Цели и задачи исследования

     Цель работы – повышение качества очистки шахтных вод для возможного повторного использования, усовершенствование технологии очистки шахтных вод в условиях шахты им. М.И.Калинина, реконструкция действующих очистных сооружений на основе современных технологий, на что требуются соответствующие инвестиции и повторного использования их для нужд угольной промышленности, а также других отраслей и сельского хозяйства, промышленного водоснабжения региона.

     Идея работы – разработка и обоснование технологических решений интенсификации работы существующих водоочистных сооружений шахты.

     Задачи магистерской работы:
1.Провести анализ исследований по очистке шахтных вод в условиях шахты им. М.И.Калинина.
2.Осуществить анализ всех существующих способов очистки и усовершенствование технологии очистки шахтных вод
3.Выполнить обоснование направлений и критериев рационального использования шахтных вод как источника водоснабжения
4.Экономически обосновать технологические решения по интенсификации работы очистных сооружений и использованию шахтных вод в условиях конкретного предприятия.

     Объект исследования – шахта им. М.И.Калинина
     Предмет исследований – технологические процессы очистки и повторного использования шахтных вод за счет реструктуризации и интенсификации работы существующих очистных сооружений.
     Методы исследования – систематизация, аналитический, методы технико-экономических расчетов, метод моделирования, прогнозирование, метод статистической обработки данных.

3 Научная новизна и практическая ценность работы

     Научная новизна - разработка и обоснование технологических решений, возможности интенсификации работы существующих водоочистных сооружений шахты.
     Научная новизна раскрывается в следующих результатах достижения:
- осуществлено прогнозирование объема воды используемого на шахте при его максимальной добыче с применением методов математического моделирования;
- обоснование направлений рационального использования шахтной воды в условиях реального предприятия на основе анализа существующих технологических решений;
- выполнено технико-экономическое обоснование использования шахтной воды.

     Практическая ценность.
     В связи нарастающим дефицитом питьевой воды практической ценностью является решение вопросов предотвращения загрязнения подземных вод, интенсификации очистки загрязненных шахтных вод и повторного использования их для нужд угольной промышленности, а также смежных отраслей и сельского хозяйства.

4 Анализ ситуации в мире, Украине, Донецком регионе в области очистки шахтных вод

     По этой теме исследования ещё не проводились. Статьи, посвященные близкой тематике, публиковались в журнале «Уголь Украины», а также и в других электронных изданиях. В частности, в одной из статей, помещенных в этом издании, говорится о наработках института по проблеме природопользования и экологии Украины, о перспективе использования шахтных вод Украины.

     Начиная с 2002 г. компанией «Фитикон» (г. Киев) и ОКТБ Института технической теплофизики НАН Украины проводятся исследования водного и теплового потенциалов шахтных вод и перспектив их применения. По данным отчетности предприятий, только в Донецкой области для технического водоснабжения может быть использовано 70% сбрасываемых шахтных вод, и не менее 50% можно очистить до стандартов хозяйственного и питьевого водоснабжения [1].

     Однако недостаточно изучена сама технология очистки шахтных вод для определенного предприятия. Вследствие чего остается достаточно нерешенных вопросов, над которыми необходимо работать.

4.1 Обзор исследований по теме в ДонНТУ

     Очистка шахтных вод, шахтный водоотлив – одна из важнейших тем в угольной отрасли. Этим вопросом занимались около 10 дипломников. Однако нет определенной методики или структуры очистки шахтных вод, которую можно применить для каждой шах Донбасса, так как шахтные воды по ряду показателей (жесткость, минерализация, содержание взвешенных веществ и т.д.) различны.

4.2 Ситуация в мире и обзор исследований

     Вода является самым распространенным веществом на земле, и потребность в ней значительная. Население земли за сутки использует 7 млрд. т воды. Объем речных вод составляет лишь 0,002% общих запасов воды на Земле, но их значение тяжело переоценить.

     На мировом рынке сектор технологий интенсивного водопользования водоэффективных, водосохраняющих и водозащитных все активнее развивается и расширяется по мере усиления глобального вододефицита. В секторе производителей водоемкой продукции продавцами могут выступать только страны, которые имеют водные ресурсы в избытке по сравнению со своими внутренними потребностями.

     Для опреснения шахтных вод в г. Уилкс-Барр фирма «Вестингауз» (США) соорудила установку мощностью 18 тыс. м3/сут. После опреснения, первоначально содержавшая 3800 мг/л солей, используется для хозяйственно-бытовых нужд. В Польше переработка шахтных вод ведется с 1975г. В Японии построена установка производительностью 100 тыс. м3/сут. Электродиализный метод опреснения занимает 2-е место после дистилляционного. Он экономичен при опреснении солоноватых вод (3-5 г/л). Самые крупные установки такого типа построены в Бенгазии (Ливия, 1970г.), на острове Корфу (Греция, 1975г.), в Японии (г.Касима, 1976г.), их мощность 19,2; 15 и 12 тыс. м3/сут. Перспективным также являются опреснение воды путем обратного осмоса. Внедрению этого метода уделяют внимание в США, Японии и России. В мире насчитывается более 1000 различных установок обратного осмоса производительностью от 4-378 тыс. м3/сут. В США разработаны ионно-обменные установки, предусматривающие кристаллизацию стоков в виде солей [1].

     В мировой практике при водоснабжении городов исходная вода, в зависимости от качества, проходит 14 ступеней очистки (как, пример в Амстердаме). Семь – девять ступеней очистки поверхностных вод уже сейчас используются в городах Европы, Америки, Азии, а для артезианских вод – четыре ступени очистки [2].

     Количество внедренных систем ультрафиолетового облучения для обеззараживания сточных вод за рубежом растет с каждым годом. В руководстве по обеззараживанию сточных вод (США, 1996) приведены данные, что в Северной Америке в 1986 году только 50 очистных сооружений использовали системы ультрафиолетового обеззараживания (большинство с производительностью не более 158 м3/ч), в 1990 году уже было более 500 очистных сооружений (из них значительная часть с производительностью более 1580 м3/ч), а к моменту издания руководства более 1000 сооружений использовали данный метод обеззараживания. Уже в 1998 году в мире ультрафиолетовые системы действуют более чем на 2000 очистных сооружений для очистки сточных вод. Общий расход обрабатываемых УФ облучением сточных вод составляет более 1 млн. м3/ч. В 1998 г. сообщалось, что во Франции, начиная с 1994 г., УФ обеззараживание внедрено на 30 станциях, в Великобритании внедрено более чем на 100 станциях.

4.3 Ситуация в Украине и обзор исследований

     Практически все поверхностные источники Украины интенсивно загрязняются неочищенными сточными водами. Из-за значительной изношенности, низкий технологический уровень и энергоемкость очистных сооружений, нехватку в большинстве населенных пунктов централизованного водоотвода часть загрязненных сточных вод в общем водоотводе ежегодно растет: в 2005 г. она составляла 35 % , 29 % - в 2000 г.

     В то же время система контроля качества питьевой воды в Украине в значительной мере отстает от технически развитых государств. Переход Украины на рыночные отношения нуждается в реформировании действующей системы управления водохозяйственным комплексом - перевод ее на бассейновый принцип, внедрение новых экономических рычагов, децентрализацию управления.

     В Украине же для поверхностных вод, используемых для водоснабжения городов, применяются две-три ступени очистки. Актуальность этой проблемы нашла отражение в Законе Украины “Об Общегосударственной программе «Питьевая вода Украины» на 2006-2020 годы.

     Специалисты ЗАО «Аквасервис» провели тщательный анализ производства водоочистного оборудования практически всех зарубежных фирм, которые работают этой области. Анализ производства питьевой воды в европейских странах показал, что при такой же загрязненности источников сырой воды, как в Донбассе, наиболее целесообразно применять баромембранную технологию.

     На шахте «Брянковская» была смонтирована установка с использованием оборудования фирмы GE-Osmonics производительностью 1 м3/ч - для проведения исследования качества воды, полученной после очистки по технологической схеме с использованием мембранных фильтров. На шахте «Брянковская» качество воды имеет самые худшие показатели по сравнению с другими угольными предприятиями, минерализация – 4,0 г/л, жесткость - 28,5 мг/л, содержание железа - от 15 до 46 мг/л. Исследования, проведенные областной санитарно-эпидемиологической станцией, показали возможность очистки этой воды до требований ГОСТа «Вода питьевая».

     Отобранные пробы очищенной на установке воды имеют позитивный результат. Высокий показатель минерализации, который для Луганской области является самым важным, снижен с 4000 до 70 мг/дм3, при максимально допустимой норме 1000 дм3. Жёсткость уменьшена с 28,5 мг-экв/дм3 до 1 мг-экв/дм3 в одном литре при норме 7 мг-экв/дм3. Кроме того, специалисты ЗАО «Аквасервис», скомбинировав несколько технологических процессов очистки, полностью исключили присутствие железа в полученной воде.

     Учитывая масштабность проекта по строительству водоочистной заводов - это позволит унифицировать оборудование, используемое на заводах по очистке воды, и значительно снизить эксплуатационные расходы [3].

4.4 Ситуация в Донбассе и обзор исследований

     Острой проблемой для Донецка является водообеспечение. Расположение города на водоразделе бассейнов р. Северский Донец и Азовского моря географически предопределяет маловодность этой территории. Добыча угля, которая ведётся в этом регионе почти два столетия, привела к полному его обезвоживанию. Обезвоживание территории является неизбежным следствием масштабного развития горнодобывающей промышленности.

     Количество шахтной воды в Донбассе колоссально - 777,6 млн. м3/г. Будь она достаточно чистой, ее хватило бы для водообеспечения более чем 7 млн. чел.

     Экологические проблемы усугубляется тем, что на поверхности земли в этой части Донбасса располагаются около 300 накопителей шахтных вод и 1185 терриконов, в том числе более 300 горящих. Являющихся существенным источником загрязнения подземных вод. За последние 30 лет их средняя минерализация возросла с 0,5-1 до 1,5-3 г/дм3. При этом площадь развития пресных подземных вод (солесодержание до 1 г/дм3) сократилась в 4 раза, а воды с повышенной минерализацией (1,5-3 г/дм3) установлены на 83% территории.

     Наибольшие объемы шахтных вод образуются на шахтах: им. Горького ГП «Донецкая угольная энергетическая компания» - 14 млн. м3/год, «Миусская» Торезской ДЛШ - 11 млн. м3/год и «Новодонецкая» ГП «Добропольеуголь» - 8 млн. м3/год.

     Из общего объема шахтных вод около 23 млн. м3/год используется в основном на пылеподавление в шахтах, на охлаждение компрессорных установок, для канализации и уборки помещений в АБК, а также частично для банно-прачечных нужд.

     На шахтах Донбасса в качестве поверхностных сооружений очистки шахтных вод используют секционный горизонтальный отстойник, один или несколько последовательно расположенных прудов. Широкому распространению прудов-отстойников способствует рельеф местности, присущий Донецкому кряжу. К очистным сооружениям относятся: иловые площадки и шламонакопители, станции физико-химической очистки и обеззараживания воды.

     Очищенная и обеззараженная шахтная вода может полностью заменить питьевую воду, используя в шахтах для комплексного обеспыливания, а также для противопожарных и др. целей. На шахтах им.Кирова в Кузбассе, «Казахстанская», «Лидиевка» и им. газеты Правда в Донбассе более 50 % очищенных и неочищенных шахтных вод используют на технические нужды, включая пылеподавление. На шахте «Петровская» ПО «Донецкуголь» опресненная на электродиатизной установке ЭДУ-50 солоноватая вода полностью использовалась для котельной [5].

5 Образование, способы загрязнения и воздействие загрязненных шахтных вод на водную среду региона

     Воздействие горного производства на водный бассейн проявляется в изменении водного режима, загрязнении и засорении вод. Шахтные воды формируются за счет подземных и поверхностных вод, проникающих в подземные горные выработки. Стекая по выработанному пространству и горным выработкам, они загрязняются взвешенными и обогащаются растворимыми химическими и бактериологическими веществами, приобретают в некоторых случаях кислую реакцию.
     Сточные воды предприятий угольной промышленности подразделяются на следующие классы:
-попутно-забираемые (шахтные, дренажные)
-производственно-технологические (технологические, охлаждающие, промывочно-обеспыливающие)
-поверхностные (дождевые, талые, поливочно-моечные)
-хозяйственно-бытовые (банно-прачечные, моечные, фекальные).

     Шахтные воды, загрязненные примесями горной породы, устраивается шахтный или карьерный водоотлив, который действует круглосуточно, откачиваются на поверхность. Шахтные воды аккумулируются в водоемах, специально организованных на многочисленных балках. Здесь происходит их отстой и осветление. Осветленные и разбавленные атмосферными осадками, эти воды становятся со временем пригодными для использования в рекреационных целях, для рыборазведения и ограниченно для целей орошения. Выделяются следующие основные загрязняющие вещества в водах, откачиваемых из угольных шахт: взвешенные частицы, главным образом, угольная и породная пыль, частицы глины, хлористые соединения, свободная серная кислота и сопутствующие соли - сульфаты железа, растворенные и взвешенные фенольные соединения, масла. К числу загрязняющих факторов относит также повышенную температуру шахтных вод и канализационные стоки [12].

     В реки сбрасывается большое количество неочищенных и недостаточно очищенных сточных вод, которые могли бы многократно использоваться в системах оборотного водоснабжения. Большинство предприятий Донецка, построенных в довоенный и послевоенный период, работают по устаревшим технологиям, требуют технического переоснащения в направлении экологизации технологических процессов с целью более полной переработки сырья, внедрения оборотных и замкнутых систем водоснабжения [13].

     Для эффективной работы очистных сооружений и достижения, установленных нормативов предельно допустимых сбросов (ПДС) необходима реконструкция действующих или строительство новых очистных сооружений на основе современных технологий, на что требуются соответствующие инвестиции.

6 Анализ негативного воздействия горнодобывающего предприятия на водные ресурсы

     Шахта им. М. И. Калинина построена по проекту института Донгипрошахт и введена в эксплуатацию в 1961 году с проектной мощностью 1200 тыс. тонн угля/год.

     Территория поля шахты им. М.И. Калинина расположена на южном склоне Главного Донецкого водораздела. Рельеф типичный для степной равнины, с относительным развитием овражно-балочной сети. Основной гидрографической единицей площади является река Кальмиус с балками Скомарошиной, Дурной, Игнатьевской и их притоками.

     В пределах шахтного поля река Кальмиус представлена каскадами прудов и водохранилищем с большой площадью зеркала воды. Склоны балки Игнатьевская средней крутизны, в ней сооружен пруд-осветитель, куда сбрасывается вода шахтой им. М.И. Калинина. В долине б. Скоморошиной имеется три руда, сообщающихся между собой посредством бетонированных водосливов, из среднего пруда вода переливается по трубам. В систему р. Кальмиус до выхода ее на территорию шахты сбрасываются сточные воды других шахт г. Донецка перечисленные балки и р. Кальмиус в пределах рассматриваемой площади образует ряд местных водоразделов.

     Можно выделить следующие основные загрязняющие вещества в водах, откачиваемых из шахты: взвешенные частицы, угольная и породная пыль, частицы глины, хлористые соединения, свободная серная кислота и сопутствующие соли - сульфаты железа, растворенные и взвешенные фенольные соединения, масла. Способы очистки сточных вод, состав и производительность очистных сооружений: механическая очистка шахтных вод в 4-х секционном отстойнике, хлорирование; блок очистных сооружений ливневых стоков включает: резервуар накопитель; нефтеловушка; отстойник;

     Шахтная вода используется непосредственно в шахте на орошение горных выработок и пылеподавление.

     Комплекс очистных сооружений спроектирован для очистки дождевых и сточных вод шахты им. М.И. Калинина. Сооружения расположены на территории шахты у гаражей. Сооружения введены в эксплуатацию в 1986г. Схема откачивания шахтной воды выглядит следующим образом.

     Осуществляется отбор шахтной воды в количестве 1495 м3/сут. для использования на потребности пылеподавления и противопожарные потребности непосредственно в шахте. 4 насосами ЦНС 300*560 шахтная вода откачивается на поверхностные очистные сооружения, и после очистки сливаются в балку Игнатьивску, дальше в р. Кальмиус.

     Шахтная вода после предварительного отстаивания в подземных водосборниках, где оседают наиболее крупные частицы углепородной мелочи (20-0,1 мм), откачивается на поверхность и поступает в горизонтальные отстойники. Средняя эффективность очистки-41%. Осадок из отстойника перекачивается в пятую дополнительную секцию отстойника обезвоживания, а затем отгружается потребителю совместно с добытым углем.

     После предварительного отстоя шахтная вода хлорируется и насосной станцией перекачивается в пруд-осветлитель. Средняя эффективность очистки-80%. После пруда-осветлителя очищенная шахтная вода поступает в балку Игнатьевская и далее самотеком в Кальмиуское водохранилище.

     Источником хозяйственно-питьевого и противопожарного водоснабжения шахты служит водовод ГКП «Донгорводоканал».

     Водопотребление на хозяйственно-питьевые потребности включает:
-хозяйственно-питьевые потребности работающих
-душевые
-стирка спецодежды и мойка обуви
-приготовление еды, напоил и непосредственно фляг
-общежитие
-непосредственно полов АБК.

     Производственное водопотребление заключается в следующем:
-котельная
-компрессорная
-дегазация.

     Схема водопотребления на шахте им. Калинина производится следующим образом.
1.Шахта покупает воду у Горводоканала и эта вода дальше используется на шахте:
- госпитьевые потребности
- производственные потребности Эта вода сбрасывается в Гор.канализацию.
2.В результате производственной деятельности при прохождении водоносных горизонтов из шахты откачиваются сточные воды. Дальше вода разделяется на два потока: вода используется на производственные потребности (на пылеподавление); вода поступает на очистные сооружения: шахтный отстойник, дальше в пруд-осветлитель и сбрасывается в балку Игнатьевская.
3.Ливневые воды формируются за счет сбора выпавших осадков и попадают на очистные сооружения. После очистки ливневые воды откачиваются по трубопроводу в Кальмиуское водохранилище.

Анализ существующих методов очистки шахтных вод.

     Очистка шахтных вод производится механическими, химическими, физическими и биологическими методами.

     Механические методы (отстаивание, фильтрование, выделение твёрдой фазы под действием центробежных сил, сгущение осадков на центрифугах и вакуум-фильтрах) используются в основном как предварительные. Они освобождают воду лишь от механических примесей различной крупности, т.е. осветляют её. При химических методах очистки воды применяют реагенты для изменения химического состава примесей или их структуры (коагулирование и флокулирование, нейтрализация, обеззараживание методом хлорирования и др.). Физические методы - это извлечение вредных примесей путём изменения агрегатного состояния воды, воздействия на них ультразвуком, ультрафиолетовых лучей, растворителей и др. Биологические методы предназначены для очистки воды, содержащей загрязнения органического происхождения.

     Осветление шахтных вод производится отстаиванием и фильтрованием. Для ускорения процесса отстаивания применяют химические методы обработки воды - вносят реагенты (коагулянты, флокулянты). Очистка отстаиванием производится в прудах-осветлителях или отстойниках различных конструкций (горизонтальных, радиальных, вертикальных и тонкослойных отстойниках). Удаление взвешенных веществ также производится под воздействием центробежных сил (открытые, напорные гидроциклоны, мультициклоны). После предварительного осветления в отстойниках, осветлителях или гидроциклонах для достижения требуемого качества воду дочищают с помощью фильтрования (микрофильтры, фильтры с зернистой загрузкой, контактные осветлители, скорые и сверхскорые напорные фильтры).

     Обеззараживание производится хлорированием, озонированием или другими методами с использованием сильнодействующих окислителей, а также облучением бактерицидными лампами. Наибольшее распространение в угольной промышленности метод обеззараживания хлорированием. Широко используют такие реагенты, как жидкий хлор и гипохлорид натрия.

     Ионы кальция и магния могут быть выделены из воды в виде карбоната кальция и гидроксида магния реагентным умягчением с применением содово-известкового или содово-каустического методов. При содово-известковом методе гидроксид кальция расходуется на осаждение солей, обусловливающих карбонатную и магниевую жёсткость; карбонат натрия удаляет соли некарбонатной кальциевой жёсткости. При редко применяемом содово-каустическом методе едкий натр осаждает ионы магния, а сода - ионы кальция. Обычно эти процессы осуществляются в отстойниках или осветлителях.

Методы деминерализации шахтных вод.

     Перспективными методами опреснения и обессоливания воды являются дистилляция, электродиализ и обратный осмос.

     Метод термической дистилляции позволяет строить многокорпусные испарители практически любой производительности. По энергетическим затратам этот метод наиболее дорогой.

     Экономически выгодным представляется метод обратного осмоса. Перспективным направлением в развитии обратного осмоса является использование динамических мембран, формируемых в процессе фильтрования опресняемой воды.

     При замкнутой системе водоснабжения, предприятие забирает воду из природного источника, используя ее на технологические нужды, после чего образовавшаяся вода подвергается глубокой очистке и возвращается в цикл. Имеющиеся небольшие потери воды: при испарении, пополняются посредством забора свежей воды.

     Необходимость создания замкнутых водооборотных систем обусловлена рядом факторов: 1) обострением дефицита пресной воды, на что влияют не только непрерывный рост водопотребления, но и деградация качества природных водоисточников в результате поступления в них СВ; 2)исчерпанием самоочищающей и разбавляющей способности водоемов, в которые сбрасываются СВ; 3) экономическими преимуществами по сравнению с очисткой сточных вод до соответствующих нормативов, позволяющих их сброс в открытые водоемы. В результате локальная очистка СВ с целью их повторного использования в производстве в большинстве случаев оказывается значительно дешевле их полной очистки в соответствии с требованиями санитарных органов. В целом рецикл оказывается более выгоден, чем прямоточная система водоснабжения: он позволяет в 10—50 раз снизить потребление чистой воды [7].


Рисунок 1 – Анимированная схема усовершенствования промышленного водопотребления(количество кадров - 4, количеств циклов повторения - 5, размер - 108 kb, сделано в Gif animator)

Заключение

     Целью данной работы является – повышение качества очистки шахтных вод для возможного повторного использования, усовершенствование технологии очистки шахтных вод в условиях шахты им. М.И.Калинина, реконструкция действующих очистных сооружений на основе современных технологий.

     Достижение цели работы позволило решить такие задачи:
1.Проведен анализ исследований по очистки шахтных вод
2.Осуществлен анализ всех существующих способов и технологии по очистке шахтных вод
3.Снижение сброса загрязненных сточных вод за счет повышения качества их очистки, широкое использование очищенной воды на технологические нужды предприятий.
3.Выполнено обоснование направлений и критериев рационального использования шахтных вод
4.Экономически обоснованы технологические решения по использованию шахтных вод в условиях реального предприятия.

     На шахте им. Калинина применяются для очистки шахтных вод горизонтальный отстойник, пруд-осветлитель. Возможно, производить отстаивание в прудах-осветлителях или горизонтальном отстойнике, обеззараживание путем хлорирования. Удаление взвешенных веществ также путем воздействия центробежных сил в гидроциклоне. Так как существующие на шахте сооружения не обеспечивают высокую степень очистки целесообразно устройство гидроциклона в подземной выработке. Его внедрение позволит уменьшить заиливание водосборников, снизить трудоемкость процессов, связанных с чисткой водосборников, а также возможное улучшение водоотлива за счет разделения потоков грязных и чистых шахтных вод.

     Для шахты, не имеющей свободных площадей для устройства прудов-осветлителей и строительства новых комплексов очистных сооружений, для снижения загрязнения природных водоисточников взвешенными веществами может быть решена только за счет интенсификации работы горизонтальных отстойников (ГО). Для улучшения работы горизонтальных отстойников рекомендуется устроить в них объемные волокнистые перегородки. А в исходную воду вводить флокулянт. А также целесообразно внедрить замкнутую водооборотную систему. Так как шахта покупает питьевую воду для технологических нужд, и в тоже время выплачивает большие сборы за сброс сточных вод. Схема системы оборотного водоснабжения осуществляется следующим образом: шахтная вода, которая загрязняется в результате производственных процессов, подвергается обработке на очистных сооружениях и возвращается обратно на производство.

Литература

  1. Технологические вожможности и перспективы использования водного и теплового потенциалов шахтных вод Украины. Статья из журнала «Уголь Украины» №12, 2006г.
  2. Сайт ООН. Доклад «Проведение Международного десятилетия действий «Вода ради жизни» 2005–2015» — руководство по информационно-пропагандистской деятельности
    http://www.un.org/russian/waterforlifedecade/unwater.html
  3. сайт ЗАО «Аквасервис». Cтатья - «Аквасервис»: возвращение к чистым истокам.
    http://www.as.lg.ua/index.php?option=com_content&task=view&id=16&Itemid=2&limit=1&limitstart=0
  4. Статья: «В реках Донецкой области шахтных вод больше, чем природной воды».
    http://ura.dn.ua/01.06.2006/8649.html
  5. Горшков В.А. Очистка и использование сточных вод предприятий угольной промышленности. - М.: Недра, 1981, - 269с.
  6. Матлак Е.С., Малеев В.В. Снижение загрязненности шахтных вод в подземных условиях. К.: Техника, 1991.-136с.
  7. Экология города. Учебное пособие/Под.ред.проф. В.В.Денисова. М: ИКЦ «Март», Ростов н/Д: изд.центр «Март», 2008.-832с.
  8. Охрана окружающей природной среды в горной промышленности. В.И.Николин, Е.С.Матлак.- К.; Донецк: Вища шк.Головное изд-во,1987.-192 с.
  9. Запольський А.К. Водопостачання, водовідведення та якість воді. К.: Вища шк., 2005.-671 с.
  10. Комплексная переработка шахтных вод. А.Т.Пилипенко, И.Т.Гороновский, В.Д.Гребенюк и др.; Под ред. А.Т. Пилипенко. - К.: Техника, 1985. - 183с.
  11. Певзнер М.Е. Горное дело и охрана окружающей среды. - М: изд-во МГТУ, 2000.-300с.
  12. ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ.Учебное пособие для студентов заочного отделения
    http://fgtu.donntu.ru/kae/ii/Image/index.htm#_Toc123006194
  13. Донецкий экологический портал
    http://doneco.org.ua/showwork.php?id=7

ДонНТУ > Портал магистров ДонНТУ | Об авторе | Библиотека | Ссылки | Отчет о поиске | Индивидуальный раздел
© ДонНТУ 2009 Иванова Ю.Б.