Актуальность работы. За последние десять лет водные ресурсы Донбасса претерпели значительные изменения негативного характера, ввиду воздействия на них предприятий угледобывающей, металлургической, коксохимической и энергетической промышленности. В течение данного периода времени малые реки региона изменили свои основные геоморфологические и ландшафтно-геохимические показатели. Поступление в гидрографическую сеть сточных шахтных вод (объёмом около 800 млн куб м /год) привело к повышению показателя минерализации природных вод от 2,3 до 2,9 г/л, что подтверждено комплексными исследованиями, которые проводились как на региональном, так и на государственном уровнях. В странах Европы среднесуточное потребление воды (на городского жителя) составляет 100-200 л, в Украине - 320 л. Вместе с этим в Донбассе возникает дефицит воды в объёме более 27 л на человека. Действующие на сегодняшний день водоснабжающие сооружения, построенные 40-30 лет назад, не способны поддерживать потребности в воде как в количественном, так и в качественном аспекте. Перебои водоснабжения и частые аварии водопроводных и канализационных сетей подталкивают к комплексному решению рассматриваемой проблемы. Стало очевидным, что в исследуемом регионе следует обратиться к использованию альтернативных источников водоснабжения - сточным шахтным водам, объём образования которых позволяет, при выполнении определённых технологических операций по их подготовке (очистке), причислить их к ресурсам, которые в последствии смогут использоваться для промышленного водоснабжения региона. Одним из главных ограничивающих факторов использования сточных шахтных вод в промышленном водоснабжении является их высокая деминерализация. Поэтому необходимо разработать соответствующую теоретическую базу, на основе которой возможно создание (и усовершенствование) и практическое применение определённых технологий опреснения воды, учитывающих конкретные условия производства и поставленные цели.

Целью работы является сравнительная оценка существующих методов и выбор наиболее перспективных промышленных способов деминерализации солёных вод и разработка на этой основе рациональных технологий опреснения сточных вод для предприятий горнодобывающей промышленности на примере угольных шахт Донецко-Макеевского района.

Практическая значимость работы. Предложена принципиальная технологическая схема опреснения шахтных вод которая с учётом состава вод и состояния существующих очистных сооружений может быть рекомендована для внедрения на как на базовом предприятии, так и на других угольных шахтах Донбасса.

Научные результаты и их новизна

1. Обоснована перспективность деминерализации шахтных вод на основе применения методов обратного осмоса, что существенно снижает энергозатраты на опреснение шахтных вод.

2. Проанализированы основные закономерности изменения количественного и качественного состава шахтных вод Донецко-Макеевского района, что позволило применить наиболее эффективную технологическую схему процесса деминерализации шахтных вод.

3. Обоснована и разработана технологическая схема установки опреснения шахтных вод на основе метода обратного осмоса, которая позволит обеспечить получение воды питьевого качества из сточных шахтных вод АП "Шахта им. А.Ф.Засядько".

4. Разработаны рекомендации и предложения для внедрения деминерализационных технологий на шахтах Донбасса.

Методы исследований. В работе использованы анализ и обобщение передовых достижений науки и техники по рассматриваемой проблеме, изучение проектной документации по существующим и проектируемым опреснительным установкам, метод инженерного анализа проектных решений, технико-экономические расчёты и экономико-математического моделирования, а также сбор экспериментальных данных по составу природных и шахтных вод Донецко-Макеевского района. Обработка полученных данных проведена на ПЭВМ с привлечением методов математической статистики.

Объект исследования - промышленные технологии деминерализации шахтных вод.

Апробация работы. Отдельные разделы магистерской работы докладывались и обсуждались на XXIV научно-технической конференции студентов (ДГАСА, г. Макеевка, 27 - 28 апреля, 1999 г.); на III Всеукраинской научной студенческой конференции "Экологические проблемы регионов" (ОГМИ, г. Одесса, 25 - 26 апреля, 2001 г.); на I Международной научной конференции студентов и аспирантов "Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов" (ДНТУ, г.Донецк, 16-18 апреля 2002 г.)