Одним из распространенных загрязнителей шахтных вод является твердые ВЗВ. Перед сбросов в поверхностные водные объекты они должны осветляться.

К настоящему времени разработаны многочисленные технологические схемы очистки шахтных вод от ВЗВ, перечень которых приведен в каталоге[1,2]

Рекомендуемые отраслевыми и общими нормативными документами схемы очистки являются громоздкими, требуют значительных капитальных вложений, что в нынешних экономических условиях проблематично. Поэтому необходим поиск усовершенствования с целью упрощения традиционных решений по осветлению шахтных вод в соответствии с реальными условиями развития водоочистных технологий. Одновременно целесообразным является направлять очищенные шахтные воды на технологические нужды шахт.

Как известно, конструктивно наиболее простыми и дешевыми при строительстве, а также в процессе эксплуатации являются различные типы отстойников непрерывного действия, работающие на принципе гравитационного осаждения взвесей. Поэтому они получили широкое распространение на практике. Почти 55% из них составляют горизонтальные трехсекционные отстойники длиной от 25 до 50 м. Вместе с тем им свойственны низкие гидравлические и технологические показатели в результате чего эффективность осветления не превышает 60% (повышаясь до 70% при использовании наклонных тонкослойных отстойников). Проблема усугубляется отсутствием достаточно эффективных устройств для чистки отстойников от накапливающегося осадка. Из-за нерегулярной чистки зашламленные отстойники зачастую превращаются, образно говоря, в «водосточную канаву»,через которую транзитом проносятся ВЗВ, а из-за размыва накопившихся осадков и выноса их в поток воды мутность шахтных вод на выходе из сооружения превышают загрязненность исходной воды из водоотливного става.

Ставится задача при сохранении указанных выше преимуществ отстойников разработать схему их реконструкции для устранения присущих им недостоинств. Ее решение основано на разработках ДонНАСА[3] предлагается разделить процесс осветления на две стадии:

• Предварительное извлечение грубодисперсных примесей с помощью безнапорных открытых гидроциклонов, благодаря чему предотвращается излишнее зашламление отстойников и одновременно снижается турбулентность потока воды, гасится избыточная энергия потока воды из става;
• Окончательное осветление шахтных вод в отстойнике горизонтального типа, в конструкции которого вносятся следующие изменения : во-первых, в зоне осветления устраивается объемная волокнистая перегородка, и, во-вторых, в зоне накопления осадка после перегородки для накопления осадка и облегчения его удаления устраивается бетонные пирамидальные ячейки периодической чистки волокон осуществляется их продувка (барботаж) с помощью сжатого воздуха. Удаление осадка из пирамидальных ячеек производится с помощью эрлифтов. Грязевая пульпа из открытого гидроциклона и эрлифтов смывается по самотечной трубе и направляется для обезвоживания в илонакопитель.

Важное значение для работы осветляющего сооружения имеет правильный выбор волокнистой загрузки. Этому требованию удовлетворяет насадка, изготовленная из синтетических волокон, в частности полиэфирных волокон (ПЭФ), электрокинетические свойства возрастают с увеличением скорости потока воды ПЭФ поглощают мало воды, не набухают, являются гидрофобными, прочными, устойчивыми окислителям и восстановителям и обладают высокой удельной поверхностью (до 10 тыс. м2/м3). Использование ПЭФ осуществляют в виде особым образом структурированных ершей из нитей. Для их использования требуется предварительная обработка воды коагулянтами. Поэтому для обеспечения надежной и эффективной работы предложенного сооружения на выпуске из гидроциклона в шахтные воды необходимо вводить раствор флокулянта.

Таким образом, внедрение новых технологий осветления шахтных вод позволяют усовершенствовать эксплуатацию очистных сооружений, увеличить эффект осветления за счет использования контактной коагуляции, уменьшить загрязнение природных вод шахтными.

Список литературы

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.
2. Технологические схемы очистки от взвешенных веществ и обеззараживание шахтних вод. Перьм. ВНИИОСуголь: С.- 70.
3. Омельченко Н.П., Пудвиль В.Р. Проблеми екології. Загальнодержавний науково-технічний журнал-Донецьк: ДонНТУ №1-2.-2003-194 с. С. 12-14.