ОЧИЩЕННЯ ШАХТНИХ ВОД

Омельченко Н.П., Коваленко Л.И.

Донецкий национальный технический университет

    Очищення шахтних вод виробляється механічними, хімічними, фізичними і біологічними методами.
    Механічні методи (освітлення, фільтрування, виділення твердої фази під дією відцентрових сил, згущення опадів на центрифугах і вакуум-фільтрах) - звільняють воду тільки від механічних домішок різної крупності.
    При хімічних методах очищення води застосовуються реагенти для здрібнювання хімічного складу домішок (коагулювання і флокулювання, нейтралізація, переклад отрутних домішок у нешкідливі, знезаражування методом хлорування і т.д.).
    Фізичні методи - це витяг шкідливих домішок шляхом здрібнювання агрегатного стану води, впливом на них ультрозвуком, ультрофіолетовими променями, розчинниками і т.д.
    Біологічні методи призначені для очищення води, що містить забруднення органічного походження.
    Освітлення шахтних вод виробляється механічними і хімічними способами в двох стадій: освітлення і фільтрування. У разі потреби відстоюють.
    Відстоювання шахтних вод - це метод очищення від зважених у ній часток різних речовин шляхом їхнього осадження під дією сили ваги.
    Для прискорення процесу відстоювання і посилення його ефективності застосовують хімічні методи – вносять коагулянти і флокулянти, що мають заряди, протилежний заряду зважених часток. У результаті заряди останніх нейтралізуються, починають сліпатися, утворювати більш важкі хлоп'я, що легко осідають, захоплюючи за собою частки, котрі ще не підлягли обробці коагулянтом.
    Як реагенти використовують – сірчанокислий алюміній, сірчанокисле хлорне залізо, поліакриламід, поліэтиленімін.
Відстійні пристрої для очищення шахтних вод підрозділяються на: пескаловки, відстійники й освітлювачи.
    Пескаловки застосовуються для попереднього виділення із шахтних вод важких мінеральних домішок, головним чином силікатів, гідравлічна крупність яким 18-24 мм/с.
    Відстійники (переодичної і безупинної дії) - спорудження, у яких відбуваються осідання зважених у воді твердих часток.
    Освітлювачі – це апарати для посилення процесу освітлення попередньо обробленої коагулянтом шахтної води шляхом її пропущення через шар раніше утвореного осаду (контактного середовища).
    Прогресивним напрямком освітлення шахтних вод є поділ суспензій у поле відцентрових сил. До пристроїв відцентрового типу відносяться гідроциклони (відкриті – для виділення осідаючих і домішок, що плавають, і напірні – тільки осідаючих агрегатостійких грубодисперсних домішок і центрифуги (для видалення з води тонкодисперсних домішок).
    Якщо після попереднього освітлення у відстійниках, освітлювачах чи в гідроциклонах не вдається одержати воду необхідної якості, то неї дочищають за допомогою фільтрування, водоочисні спорудження, на яких відбувається цей процес, називаються фільтрами. При фільтруванні йде поділ рідкої і твердої фази за допомогою пористої перегородки під дією різниці тисків, створюваної надлишковим чи напором розрядженням повітря. Рідка фаза проходить через пори перегородки і збирається у виді фільтрату, а тверда (осад) затримується на поверхні перегородки.
    У залежності від виду фільтруючої середовища фільтри поділяються на сітчасті, каркасні, намивні, зернисті та з тканини й ін. При очищенні шахтних вод, коли приходиться мати справа з великими обсягами води, використовуються фільтри із сітчастими елементами і фільтри з зернистим завантаженням, для роботи яких не потрібно великих тисків.
    Після освітлення шахтні води повинні знезаражуватися. Якщо прояснені шахтні води використовуються на підземні технологічні нестатки, то знезаражувати випливає в підземних умовах, а в інших випадках - на поверхні землі перед скиданням вод у водойму і ріки.
    Знезаражують шахтні води хлоруванням (виробляється рідким хлором і гипохлоритом натрію), так само допускається застосування озону (пропущення води через озоноване повітря) і ультрофіолетового випромінювання. Знезаражування води може відбуватися бактерицидними променями аргонортутних чи ртутно-кварцевих ламп, що встановлюють на поверхні чи води занурюють у неї (концентрація суспензій у воді не повинна перевищувати 3 мг/л).