RUS | UKR | ENG || ДонНТУ > Портал магистров ДонНТУ  

Магистр ДонНТУ Голодова Анастасия Николаевна

Голодова Анастасия Николаевна

Факультет экологии и химических технологий
Кафедра природоохранной деятельности
Специальность: Экология в горном деле

Тема выпускной работы: Усовершенствование технологии очистки шахтных вод для уменьшения вредного влияния на окружающую среду при доработке запасов шахты им. М.И. Калинина

Научный руководитель: профессор, зав. кафедрой «Природоохранной деятельности» Костенко Виктор Климентьевич

 


Материалы по теме выпускной работы: Об авторе | Библиотека | Ссылки | Отчет о поиске | | Индивидуальный раздел

Введение

 1 Обоснование и актуальность темы

Донбасс является  мощнейшим угледобывающим районом Украины. Водопользование в Донбассе стало экологически опасным, поскольку в последние годы здесь сложилась кризисная  экологическая  ситуация. Особую опасность приобретают загрязнения гидросферы, которые под действием водных течений мигрируют в другие регионы Украины, а также за ее пределы. Горные предприятия систематически загрязняют подземные воды, и практически не очищая их, сбрасывают в поверхностные водоемы. Сточные воды предприятий угольной промышленности усиливают экологическую дестабилизацию гидросферы. Уровень сброса недостаточно очищенных сточных вод Донбасса в поверхностные водные объекты достигает около 3,7 млрд. м3/год [1].

В соответствии со ст. 72 Водного кодекса Украины предприятия, откачивающие из недр шахтные воды, обязаны внедрять эффективные технологии, которые обеспечивают снижение уровня их природной минерализации перед сбросом в водные объекты [2].

Откачиваемые шахтные воды загрязнены различными взвешенными и растворенными минеральными веществами, а также бактериальными примесями. Наличие в воде загрязнений вызывает ее помутнение, обусловливает окисляемость и цветность, придает запах и привкус, определяет минерализацию, кислотность и жесткость. В большинстве случаев шахтные воды не пригодны для питья и обладают свойствами, исключающими их использование в технических целях без предварительной обработки. Согласно ГОСТ 2874-82 сухой остаток или минерализация в питьевой воде должны составлять не более 1 г/л. Уже только по этому показателю качества грунтовые воды, минерализация которых составляет 2,5...4,5 г/л, не пригодны не только для питья, но и для полива земельных приусадебных участков. Всё это заставляет искать новые нетрадиционные решения с минимальными затратами для очистки шахтных вод с последующим повторным использованием их для нужд предприятий сельского хозяйства, а также других отраслей, что делает тему актуальной.

Одной из шахт, где целесообразно усовершенствовать технологию очистки шахтных вод для уменьшения вредного влияния на окружающую среду и разработать, а также внедрить проект повторного использования шахтных вод является шахта имени М.И. Калинина.

2 Цели и задачи исследования

            Цели работы :

1) Усовершенствование технологии очистки шахтных вод в условиях шахты имени М.И.Калинина.

2) Повышение качества очистки шахтных вод для их повторного использования на предприятиях сельского хозяйства, а также в других отраслях.

3) Достижение экологического, экономического и социального эффекта.

             Идея работы – разработка усовершенствованной схемы очистки шахтных вод для их повторного использования, а также внедрение экономически, экологически и социально выгодного проекта по доставке очищенных шахтных вод для нужд других предприятий.

Задачи магистерской работы:

1. Провести анализ ситуации на предприятии, выяснить его влияния в целом на окружающую природную среду.

2. Провести анализ исследований по очистке шахтных вод в условиях шахты им. М.И. Калинина.

3. Осуществить анализ всех существующих способов очистки  шахтных вод.

4. Выполнить обоснование направлений и критериев рационального использования шахтных вод как источника технического водоснабжения.

5. Экономически обосновать предложенную технологию очистки шахтных вод.

 Объект исследования – водоотливное хозяйство шахты им. М.И. Калинина

 Предмет исследования – технологические процессы очистки и повторное использование шахтных вод.

 Методы исследования – систематизация, метод статистической обработки данных, аналитический метод, метод технико-экономических расчетов, а также метод прогнозирования.

3 Научная новизна и планируемые практические результаты работы

  Научная новизна - разработка и обоснование технологических решений, усовершенствование работы существующих водоочистных сооружений шахты.

  Научная новизна раскрывается в следующих результатах достижения:

- установление количества откачиваемой из шахты воды во времени;

- прогнозирование максимальной откачки воды из шахты в условиях ее максимальной загрузки;

- технико-экономические обоснования использования воды как сырьевого ресурса;

- обоснование направления рационального использования воды в условиях предприятия.

Панируемые практические результаты работы

В связи с проблемой рационального потребления воды и экологически безопасного отведения сточных вод, в том числе шахтных, в поверхностные водные объекты, практической ценностью является решение вопросов предотвращения загрязнения подземных вод, повторное использование шахтных вод для нужд угольной промышленности, а также смежных отраслей, сельского хозяйства и для технических нужд отдельных предприятий.

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

Существуют статьи, посвященные близкой тематике. Они публиковались в электронных изданиях, в том числе в журнале «Уголь Украины», а также в сборниках статей, выпускаемых ДонНТУ. В опубликованных статьях говорится о перспективе использования шахтных вод Украины.

         По данным отчетности предприятий 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.  Компанией «Фитикон» (г. Киев) и ОКТБ Института технической теплофизики НАН Украины проводятся исследования водного и теплового потенциалов шахтных вод и перспектив их применения [3].

     Сама технология очистки шахтных вод  изучена недостаточно. Остается много нерешенных задач, которые необходимо рассмотреть и над которыми следует работать.

Обзор исследований по теме в ДонНТУ

  Вопросом очистки шахтных вод занималось большое количество дипломников ДонНТУ. Это одна из важнейших тем в угольной отрасли. Но в данный момент не существует одной определённой методики или структуры очистки шахтных вод, которую можно применить для каждой из шахт Донбасса, так как шахтные воды различны по ряду таких  показателей, как жесткость, минерализация, содержание взвешенных веществ и так далее.

Ситуация в мире и обзор исследований

Вода занимает очень важное место на нашей планете  и если мы будем ее загрязнять, то она загрязнит все живое, а в последствии приведет  к изменению всеобщей структуры. Химическая формула воды представлена на анимированном рисунке 1. Вода является самым распространенным веществом на земле и потребность в ней значительная. Население земли за сутки использует 7 млрд. т воды.

Химическая формула воды

Анимированный рисунок 1. Химическая формула воды (Количество кадров - 3, количеств циклов повторения - 5, размер - 40 kb, сделано в Gif animator)

В 1972 впервые  в   мире  была введена в строй и действовала почти 30 лет атомная  опреснительная  установка на базе реактора на быстрых нейтронах БН-350 в городе Шевченко (Казахстан, ныне город Актау)

       В Российской Федерации на данный  момент большое внимание уделяется повторному использованию воды, рациональному водоснабжению, а также внедрению водосберегающих технологий. Например, подземные резервуары с артезианской водой, расположенные на некотором расстоянии от города Москвы, служат резервными источниками питьевой воды. Водопотребление в Москве сокращается благодаря усилиям коммунальных служб: если когда-то оно составляло 500 литров на человека в сутки, то теперь – 300. Тем не менее, традиционно основным поставщиком воды (80%) по всей стране являются наземные водные источники. Структура водопотребления такова: 20% идет на хозяйственно-питьевые нужды, 59% - в промышленность (эту цифру будут снижать благодаря внедрению водосберегающих технологий и повторного использования воды), 13% - в сельское хозяйство, 6% - на прочие нужды.

В общем объеме сбрасываемых загрязненных стоков по угольной отрасли РФ попутно забираемые воды составляют 575,7 млн. м3 или 79,2% (из них сброшено в 2008 г. без очистки около 168 млн. м3 и недостаточно очищенными - 407,7 млн м3), тогда как хозяйственно-бытовые и производственные воды от поверхностного комплекса - 150,9 млн. м3 или 20,8% (без очистки - 22,8 млн м3 и недостаточно очищенных - 128,1 млн. м3) [4].

 Лидирующее положение в области водоподготовки занимает фирма «Dow Chemical Company», входящая в число пяти наиболее крупных химических компаний в мире [5].

Опреснение воды путем обратного осмоса является перспективным решением. Внедрению этого метода уделяют внимание в США, Японии и России. В мире насчитывается более тысячи различных установок обратного осмоса производительностью от 4-378 тыс. м3/сут. В Японии построена установка производительностью 100 тыс. м/3сут.

 В Польше переработка шахтных вод ведется с 1975г.

 В Европе обратный осмос стал одним из самых низкозатратных, универсальных и надежных методов очистки воды, который впервые позволяет уменьшить концентрацию находящихся в воде элементов на 97-99% и почти на 100% навсегда освободиться от микроорганизмов и бактерий [6].

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.

Ситуация в Украине и обзор исследований

Особенностью угледобывающих и обогатительных комплексов Украины на современном этапе является более интенсивное использование в технологических процессах добычи и обогащения угля химических веществ: флотореагентов, смачивателей, водно-масляных эмульсий для целей пылеподавления в  шахтах , растворов для пропитки крепи, смазочных масел и т.д. При этом сточные  воды  сухих  шахт , гидрошахт и обогатительных фабрик загрязняются высшими спиртами, керосинами различных марок, фенолами, таловым маслом, стеаратом хрома, каптаксом и другими вредными веществами. Перечень и количество применяемых в угольной промышленности химических веществ растет быстрыми темпами, что постоянно осложняет задачу очистки стоков. Соответственно увеличивается количество сточных  вод  на предприятиях угольной промышленности, а также усложняется химических состав загрязнителей. Поэтому актуальность данной темы будет только увеличиваться. Необходимость доочистки сточных вод возрастает [7].

         Для улучшения качества питьевой воды Украины в начале 2002 г. вступил в действие Закон Украины «Про питну воду та питне водопостачання», который определяет правовые, экономические и организационные положения функционирования системы питьевого водоснабжения, направленные на гарантированное обеспечение населения качественной и безопасной для здоровья человека водой. В то же время до настоящего времени основным нормативным документом, определяющим качество питьевой воды, остается ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством». По этому нормативному документу качество питьевой воды оценивается по 28 санитарно-химическим и бактериологическим показателям [2].

          С 01.01.2000 г. в Украине введен в действие новый нормативный документ Государственные санитарные правила и нормы (ДСанПіН) №383 (186/1940) «Вода питна. Гігієнічні вимоги до якості води централізованого господарсько-питного водопостачання». Он включает 54 показателя качества и контроля за качеством питьевой воды. В этом документе значительно расширен спектр показателей, нормативные уровни некоторых из них стали более жесткими [11].

В Украине 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» [10].

Специалисты ЗАО «Аквасервис» провели тщательный анализ производства водоочистного оборудования практически всех зарубежных фирм, которые работают в 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.

Известно, что украинская вода обладает рядом специфических недостатков, а именно: избыточный хлор, высокое содержание солей жесткости, железа, марганца, органических соединений. Фильтры зарубежных производителей не в силах справится с проблемами украинской воды, так как изготовлены для очистки воды изначально лучшего качества. Компания ЭКОСОФТ – эксперт на украинском рынке водоподготовки – создала фильтры НАША ВОДА, которые отвечают международным требованиям очистки воды и очищают ее от всех характерных для украинской воды вредных примесей. Системы очистки воды НАША ВОДА разработаны с учетом свойств воды в разных регионах Украины. Вода проходит пять ступеней очистки.

Ситуация в Донбассе и обзор исследований

Донбасс является одним из мощнейших угледобывающих районов Украины. Однако водопотребление и водоотведение в Донбассе стало  экологически  опасным, поскольку в последние годы здесь сложилась кризисная  экологическая  ситуация.

В силу недостаточной очищенности от содержащихся в шахтных водах вредных примесей (прежде всего минеральных солей), они практически не используются для нужд хозяйственно-питьевого водоснабжения. Это обуславливает парадоксальную ситуацию: наш регион испытывает острый недостаток питьевой воды, а попутно-добываемые в огромной количестве шахтные воды практически не используются для его преодоления и вызывают значительные негативные экологические последствия в окружающей гидрографической сети. С учетом недостаточно эффективного использования потребляемой питьевой воды и выросшей в последнее время ее стоимости, плата за воду стала тяжелым бременем для большинства предприятий и населения. В то же время, как показывает анализ химического состава сбрасываемых шахтных вод, а также требований к качеству воды, необходимой для использования в системах водоснабжения предприятий, около 80% карьерных и шахтных вод после их очистки и кондиционирования могут быть использованы для технического водоснабжения предприятий и на собственные нужды шахт вместо воды питьевого качества [12].

          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 [13].

          На шахтах Донбасса в качестве поверхностных сооружений очистки шахтных вод используют секционный горизонтальный отстойник, один или несколько последовательно расположенных прудов. Также 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, используясь в шахтах для комплексного обеспыливания, а также для противопожарных и других целей [8].

5 Анализ системы водоотведения и водоснабжения шахты имени М.И.Калинина

 Шахта введена в эксплуатацию 1961 году с проектной мощностью 1200 тыс. тонн угля в год. В 2005 году фактическая добыча угля составила 352,5 тыс. тон. В административном отношении шахта расположена в  Калининском районе г. Донецка. Основной выпускаемой продукцией является уголь марки ОС. Среднегодовой суммарный приток воды по шахте в 2008 г. составил 184 м3/час. Жесткость воды составляет 12.6 мг-экв./куб.дм, водородный показатель pH откаченной подземной воды составляет 8.15 (это слабокислые воды).

Шахта берет питьевую воду от системы КП «Донецкгорводоканал», которая проходит по проспекту Мира. Забор воды составляет 138,0 тыс. м3/год или 378  м3/сут. Из них 62,2 тыс.  м3/год используется на хозпитьевые  нужды, а 75,8  тыс.м3/год - на производственные.

Упрощённая система откачки шахтной воды  представлена на анимированном рисунке 2.

Анимированная схема главных водоотливов шахты имени М.И. Калинина

Рисунок 2. Анимированная схема главных водоотливов шахты имени М.И. Калинина. (Количество кадров - 4, количеств циклов повторения - 5, размер - 59 kb, сделано в Gif animator)

    После предварительного отстаивания  в подземных водосборниках, где оседают наиболее крупные частицы  углепородной мелочи (20-0,1мм) шахтная вода откачивается на поверхность   и поступает в горизонтальные отстойники.

Характеристика горизонтальных отстойников представлена  в таблице 1:

Таблица 1.

№ п/п

Наименование показателей

Величина

1

Количество секций, шт

4

 2

Длина, м

20,0

3

Ширина секций, м 

5,6

4

Полезная площадь отстойника, м2

448,0

5

Полезный объем отстойника, м3

1120,0

6

Год ввода в эксплуатацию

1962

Горизонтальный отстойник предназначен для отстаивания шахтной воды. Вода находится в покое или движении с очень небольшой скоростью и содержащиеся в ней взвешенные вещества, удельный вес которых больше, чем удельный вес воды, под действием силы тяжести осаждаются. На этом принципе основано освещение шахтной воды путем отстаивания.

Водопотребление на хозяйственно-питьевые потребности включает:

-хозяйственно-питьевые потребности работающих;

-душевые;

-стирка спецодежды и мойка обуви;

-приготовление еды, напитков и непосредственно фляг;

-общежитие;

- АБК.

Производственное водопотребление заключается в следующем:

-котельная;

-компрессорная;

-дегазация.

  

6 Анализ способов очистки шахтных вод и выбор более подходящего

        Промышленные сточные воды и находящиеся в них примеси разнообразны. Поэтому нет единого способа очистки вод, а выбор оптимального метода значительно усложнен. Следует различать методы механической, химической, физико-химической и биологической очистки производственных сточных вод. Их можно интенсифицировать применением электростатических и магнитных полей.

Во всех случаях очистки сточных вод первой стадией является механическая очистка, предназначенная для удаления грубодисперсных и коллоидно-дисперсных частиц. Последующая очистка от истинно-растворенных химических веществ осуществляется различными методами: химическими (реагентное осаждение), физико-химическими (флотация, абсорбция, ионный обмен, дистилляция, обратный осмос, ультрафильтрация и др.), электрохимическими и биологическими. В отдельных случаях для уничтожения весьма вредных веществ применяют термические методы. Во многих случаях, приходится применять комбинацию указанных методов.

Таким образом, в зависимости от характера примесей, содержащихся в сточных водах, применяют те или иные методы их очистки. Наиболее употребительными из них являются следующие:

1) для  извлечения взвешенных суспензированных и эмульгированных примесей – коагуляция и флокуляция, осаждение гравитационное и центробежное, фильтрование, флотация, центрифугирование (для грубодисперсных частиц), электрические методы осаждения (для мелкодисперсных и коллоидных частиц);

2) для очистки от минеральных (неорганических) истинно-растворенных соединений - реагентное осаждение, ионный обмен, обратный осмос, ультрафильтрация, электродиализ, дистилляция, электрические методы;

3) для очистки от органических соединений - экстракция, абсорбция, флотация, ионный обмен, реагентные методы (регенерационные методы); биологическое окисление,  жидкофазное окисление, парофазное окисление, озонирование, хлорирование, электрохимическое  окисление (деструктивные методы);

4) для очистки от газов и паров - отдувка, нагрев, реагентные методы;

5) для уничтожения вредных веществ - термическое разложение [1].

В перспективе основной удельный вес очистки стоков будет приходиться на механический и физико-химический методы очистки (70% всех очищаемых стоков), а по капиталовложениям  основное внимание будет уделяться физико-химическому (54%) и  химическому (20%) методам, табл. 2.

Таблица 2.  Показатели удельного веса очищаемых стоков и капиталовложений на строительство очистных сооружений по методам очистки в основных отраслях промышленности (в % к итогу)

Методы очистки

Количество очищаемых

стоков, %

 

Капиталовложения

на строительство

очистных сооружений, %

Перспектива

Перспектива

Ближайшая

Отдаленная

Ближайшая

Отдаленная

Механический

27

29

8

8

Физико-химический

44

41

61

54

Химический

15

15

17

20

Биохимический

14

15

14

18

И Т О Г О:

100

100

100

100

Опреснение воды методом обратного осмоса.

Метод обратного осмоса (греч. – толчок, давление) был предложен Манегольдом в 1929 г. Техническая основа способа заложена в 1953 г. американскими учеными Рейлом и Бретоном), которые открыли свойства тонких мембран из ацетилцеллюлозы (ацетатцеллюлозы) пропускать через себя только молекулы воды и не пропускать ионы солей. Промышленное применение началось с 1962 г.

В основу процесса обратного осмоса положено явление осмоса  - самопроизвольного перехода растворителя через полупроницаемую перегородку (идеальную мембрану) в раствор. Механизм его применения заключается в следующем, рис. 8.1. Если какую-либо ячейку разделить мембраной и залить левую камеру чистой водой, а правую раствором, то из-за разности концентраций в камерах (а следовательно, разности химических потенциалов) начнется самопроизвольный переход (диффузия) молекул воды в камеру концентрированного раствора. При этом уровень воды в левой камере ячейки будет понижаться, а в правой повышаться. По мере поднятия уровня раствора создается избыточное гидростатическое давление, измеряемое разностью уровней (∆h) раствора и растворителя. Вследствие возникновения гидростатического давления в камерах ячейки часть воды начнет переходить обратно из правой камеры ячейки в левую. Скорость перехода воды из левой камеры ячейки в правую камеру будет падать вследствие убывания разности концентраций примесей по обе стороны мембраны (разбавление раствора в правой камере ячейки), наоборот, скорость перехода воды из правой камеры ячейки в левую камеру будет возрастать из-за увеличения разности уровней раствора по обе стороны мембраны. Естественно, что при определенном гидростатическом давлении  наступит такой момент, когда уровни раствора в обеих камерах ячейки не будут изменяться: гидростатическое давление столба соленой воды в правой камере уравновешивает движущую силу диффузии. Это явление называется прямым осмосом, а разница уровней пресной и соленой воды после установления равновесия, т.е. гидростатическое давление, соответствующее равновесному состоянию системы, называется осмотическим давлением. Величина осмотического давления p определяется по закону Вант-Гоффа. Принципиальная схема прямого и обратного осмоса представлена на анимированном рисунке 3.

Принципиальная схема прямого и обратного осмоса

Анимированный рисунок 3. Принципиальная схема прямого и обратного осмоса (Количество кадров - 4, количеств циклов повторения - 5, размер - 36.3 kb, сделано в Gif animator)

а – начало прямого осмоса; б – равновесное состояние при прямом осмосе; в – обратный осмос;

1 – минерализованная вода; 2 – пресная вода; 3 – полупроницаемая мембрана; 4 – устройство для создания давления.

Таким образом, обратный осмос – это процесс фильтрования растворов, который происходит на молекулярном уровне. Несмотря на кажущуюся простоту процессов, характеризующих обратный осмос до настоящего времени не сформировался единый взгляд на механизм переноса молекул растворителя через мембраны. Для объяснения процесса отделения солей от воды при ее фильтрации через полупроницаемые мембраны выдвинуто несколько гипотез его механизма:

      механизм просеивания — через поры проходят молекулы воды и не проходят ионы растворенных веществ;

      диффузионный механизм — вода диффундирует через мембрану, а ионы других веществ не просачиваются через нее из-за различия коэффициентов диффузии;

      капиллярный механизм — вода заполняет крупные поры мембраны, создавая при этом селективный барьер, не пропускающий ионы солей, неспособных к образованию водородных связей;

      адсорбционный механизм — в растворе на поверхности гидрофильной мембраны в результате отрицательной адсорбции появляется слой чистой воды, поэтому, если поры в мембране не превышают удвоенной толщины такого слоя, через них может проходить только чистая вода.

Эффективность обратного осмоса зависит от свойств мембраны, величины рабочего давления, а также природы растворенных солей, их концентрации и температуры раствора. Но главным образом она зависит от свойств применяемых мембран [1].

7 Анализ негативного воздействия горнодобывающего предприятия на водные ресурсы

                 Можно выделить следующие основные загрязняющие вещества в водах, откачиваемых из шахты: 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 также можно отнести повышенную температуру шахтных вод и канализационные стоки. Из-за наличия хлористых и сернистых соединений, а также кальция, магния, натрия и калия шахтные воды без предварительной очистки и нейтрализации не могут быть использованы даже в технических целях. Попадая в поверхностные или подземные воды, загрязняющие вещества включаются в природный круговорот. При благоприятных условиях они накапливаются в почвах, донных отложениях, затем переходят в растительность, организмы животных, а через них и воду - в организм человека [9].

                Биогеохимические процессы, протекающие в водоемах и почвах в связи с разработкой месторождений полезных ископаемых, можно сравнить с природными, обусловленными ветровой и водной эрозией, выветриванием горных пород. Однако, если природные процессы протекают медленно, существенно не нарушая равновесия между геосистемами и не ухудшая сложившиеся экологические условия, то в результате негативного воздействия угольных предприятий это равновесие нарушается и экологическая обстановка резко ухудшается. Вследствие распространения загрязняющих веществ на значительные расстояния локальное воздействие шахты имени М.И. Калинина на окружающую среду перерастает в региональное.

Заключение

          В результате выполнения данной работы усовершенствована технология очистки шахтных вод в условиях шахты имени М.И.Калинина, повышение качества очистки шахтных вод для их повторного использования для нужд предприятий, сельского хозяйства, а также других отраслей и достижение экологического, экономического и социального эффекта.

     При достижении цели работы были решены такие задачи:

1. Проведён анализ ситуации на предприятии, выяснено его влияния в целом на ОПС

2. Проведён анализ исследований по очистке шахтных вод в условиях шахты им. М.И.Калинина

3. Осуществлён анализ всех существующих способов очистки  шахтных вод

4. Выполнено обоснование направлений и критериев рационального использования шахтных вод как источника технического водоснабжения.

         На шахте им. М.И. Калинина применяются для очистки шахтных вод горизонтальный отстойник, пруд-осветлитель. Предложено производить отстаивание в прудах-осветлителях или горизонтальном отстойнике, обеззараживание путем хлорирования. При повторном использовании шахтных вод следует очищать лишь ту воду ( 1024,6 тыс. м.куб./год), которую предлагается доставлять другим предприятиям с целью получения экономической, экологической и социальной выгоды. Для этого предложен метод деминерализации шахтных вод обратным осмосом.

При повторном использовании сточных вод шахта может извлечь экономическую выгоду из продажи воды технического качества другим предприятиям. Основные затраты пойдут на улучшения качества воды до требуемых санитарно-эпидемиологических норм а также на доставку воды в автоцистернах.

Попадая в поверхностные или подземные воды, загрязняющие вещества, содержащиеся в недостаточно очищенной воде включаются в природный круговорот. При благоприятных условиях они накапливаются в почвах, донных отложениях, затем переходят в растительность, организмы животных, а через них и воду - в организм человека.

Таким образом за счёт применения сточных вод для нужд других предприятий сводится к минимуму сброс стоков в водоемы. В этом заключается экологический и социальный эффект.

Литература

1. Гребенкин С.С. Физико-химические основы технологии осветления и обеззараживания шахтных вод/ С.С. Гребенкин, В.К. Костенко, Е.С. Матлак, В.В. Колесникова, Г.И. Соловьёв, С.Е. Топчий, Д.Д. Выговская, Н.П. Омельченко, Е.Л. Беляева, К.Э. Гладкий, В.Н. Поповский, А.Н. Чубенко, Е.Л. Завьялова.- Донецк, 2008. - С. 6-9.

2. Водный кодекс Украины, статья 72 : [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://pravoved.in.ua/section-kodeks/150-vku.html

3. Технологические вожможности и перспективы использования водного и теплового потенциалов шахтных вод Украины. Статья из журнала «Уголь Украины» №12, 2006г.

4. Статья из журнала «Наука и Жизнь» : [Електронний ресурс]. – Режим доступа: http://www.inauka.ru/news/article85313.html

5. Основные пути совершенствования технологии водоподготовки в странах СНГ : [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.mediana-filter.ru/vodopodgotovka_technology.html

6.  Состояние питьевых вод Украины : [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://valias.com.ua/water-about.html

7. Очистка стоков и создание безотходных производств : [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://igooeg.ru/content/view/221/2/  

8. Горшков В.А. Очистка и использование сточных вод предприятий угольной промышленности. - М.: Недра, 1981, - 269с.

9. Основы экологии. Учебное пособие для студентов заочного отделения : [Электронный ресурс]. – Режим доступа:  http://fgtu.donntu.ru/kae/ii/Image/index.htm#_Toc123006194

10. Закон України «Про Загальнодержавну програму «Питна вода України» на 2006-2020 роки» : [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://zakon.nau.ua/doc/?code=2455-15

11.  Державні санітарні правила і норми «Вода питна. Гігієнічні вимоги до якості води централізованого господарсько-питного водопостачання» : [Електронный ресурс]. – Режим доступа: http://zakon.rada.gov.ua/cgi-bin/laws/main.cgi?nreg=z0136-97

12. Матлак Е.С. Исследование загрязненности шахтных вод/ Е.С. Матлак, И.Ю. Рудакова, Н.В. Казимиренко. -Уголь Украины,1983. - № 2. - с.31-32.

13. Шахтные воды Луганщины : [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://xxi.com.ua/net/7_45_1.htm


ДонНТУ > Портал магистров ДонНТУ  || Об авторе | Библиотека | Ссылки | Отчет о поиске | | Индивидуальный раздел