3.4. Технологические схемы очистки
В общем случае технология очистки нейтральных шахтных вод включает ряд технологических процессов, представленных на рис. I. В каждом конкретном случае в зависимости от состава и технологических свойств шахтных вод, требований к глубине очистки и особенностей применяемых методов и устройств отдельные процессы могут быть полностью исключены из технологии или совмещены с другими процессами. Кроме того, одни и те же технологические процессы могут осуществляться с использованием различных по своему конструктивному исполнению сооружений и аппаратов.
Для возможности сопоставления их между собой и технико-экономической оценки выработаны общие требования к технологии очистки и очистным сооружениям, которые сводятся к следующим:
технология очистки должна предусматривать 3 основных стадии: удаление взвешенных веществ (или осветление), обеззараживание воды, обработку (или складирование) осадка;
· удаление взвешенных веществ должно производиться в одну или две ступени в зависимости от их концентрации в исходной шахтной воде;
· технология очистки должна обеспечивать получение необходимого качества очищенной воды при изменении количества и качества исходной шахтной воды по сезонам года, а такие в результате вскрытия новых горизонтов и освоения новых участков шахтного поля;
· качество очистки шахтных вод долине обеспечивать возможность широкого использования очищенной воды на производственные нужды предприятий и удовлетворять условиям сброса избыточного объема в водоёмы;
· очистные сооружения долины быть надежны в работе, экономичны, просты в строительстве и эксплуатации, по возможности компактны и не долины занимать больших площадей, пригодных для использования в народном хозяйстве;
· технологические процессы очистки воды и обработки осадка должны максимально поддаваться механизации, дистанционному управлению и автоматизации;
· совокупность технологических схем очистки долина охватывать весь возможный диапазон изменения притоков, состава и технологических свойств шахтных вод.
Технологические схемы обеспечивают различную степень очистки шахтных вод. Очистка от взвешенных веществ производится в одну или в две ступени. В двухступенчатых технологических схемах в зависимости от конкретных условий глубокой очистке может подвергаться весь объем шахтных вод или только некоторая его часть. Каждая технологическая схема обеспечивает заданную эффективность и является наиболее экономичной только в определенных, характерных для неё условиях применения, при определенном составе и технологических свойствах шахтной воды, которые приведены в таблице 2.
Во всех технологических схемах обеспечивается надежное обеззараживание шахтных вод за счет предшествующей очистки от взвешенных веществ и применения эффективного реагента (жидкого хлора). Коли-индекс очищенной воды не превышает 3, а коли-титр составляет не менее 300.
Технологическая схема с прудами-отстойниками может эффективно применяться для очистки шахтных вод, в которых взвешенные вещества обладают хорошими седиментационными свойствами, то есть кинетически неустойчивы и способны н коагуляции без введения химических реагентов. При этом общее содержание взвешенных веществ в исходной воде может быть различным и не оказывает существенного влияния на качество очистки. Шахтные воды с такими свойствами распространены в Донецком бассейне, встречаются в Кузнецком, Подмосковном, Челябинском и других угольных бассейнах, а также в Прибалтийском бассейне горючих сланцев.
Наиболее рациональной областью применения технологической схемы с осветлителями со взвешенным слоем осадка являются шахтные воды с большим исходным содержанием взвешенных веществ, характеризующихся в естественном состоянии высокой кинетической и агрегативной устойчивостью, но обладающих хорошей способностью к коагуляции под влиянием химических реагентов. Эта категория шахтных вод широко распространена на шахтах Печорского и Карагандинского бассейнов.
Технологическая схема с тонкослойными отстойниками может применяться для шахтных вод, содержащих крупнодисперсную взвесь или взвесь, хорошо коагулирующую при введении реагентов с образованием крупных и плотных хлопьев, оседающих с высокой скоростью. Шахтные воды с такими свойствами имеются в различных бассейнах страны. Применение этой схемы предпочтительно в районах густонаселенных, с развитой промышленностью и сельским хозяйством, не имеющих свободных площадей для размещения прудов-отстойников.
Применение технологической схемы с очисткой шахтных вод на I ступени в выработанном пространстве возможно, если оно:
· не угрожает безопасности работ в шахте в результате накопления большого объема воды и внезапного прорыва её в действующие горные выработки;
· не приводит к вторичному загрязнению очищаемой воды в результате контакта её с обрушенными породами, например, к повышению степени минерализации, жесткости, закислению;
· обеспечивает устойчивый эффект очистки от взвешенных веществ, достаточный для надежной и аффективной работы П ступени очистки (фильтров);
· экономически оправданно.
Выбор технологической схемы очистки шахтных вод для конкретной шахты или группы шахт производится на основании исходных данных для проектирования очистных сооружений путем их анализа и сопоставления с условиями применения технологических схем, приведенным в описании к ним и в табл. 2, а также выполнения необходимых расчетов. Если для данной шахты оказываются приемлемыми 2-3 технологические схемы, то окончательный выбор одной из них осуществляется путем их технико-экономического сравнения.
4. Сточные воды обогатительных фабрик
Сточные воды обогатительных фабрик по условиям технологического процесса содержат в своем составе твердые частицы различной крупности, а также растворенные и взвешенные в воде химические вещества. Основными загрязнителями сточных вод обогатительных фабрик являются органические и неорганические флотационные реагенты, а также продукты их взаимодействия с компонентами руды.
Рис. 8 – Сточные воды обогатительных фабрик.
Для защиты окружающей среды от сточных вод обогатительных фабрик необходима организация оборотного водоснабжения технологических процессов обогащения. Участвующие в этих процессах воды не должны сбрасываться за пределы предприятия, а возвращаются для повторного использования после очистки.
Сокращается также и общее использование воды, которая идет лишь на восполнение ее естественной убыли.