Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Малышенко В.С., Каплунов Ю.В., Красавин А.П., Харионовский А.А. Совершенствование природоохранных работ в угольной промышленности - файл 1.docx


Загрузка...
Малышенко В.С., Каплунов Ю.В., Красавин А.П., Харионовский А.А. Совершенствование природоохранных работ в угольной промышленности
скачать (2014.7 kb.)

Доступные файлы (1):

1.docx2015kb.05.02.2012 10:47скачать

1.docx

1   2   3   4   5   6   7   8   9
Реклама MarketGid:
Загрузка...

^ ОХРАНА И РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ

СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

Одним из отрицательных последствий влияния угледобывающих предприятий на окружающую среду является загрязнение поверхностных водоемов в результате сброса шахтных и карьерных вод.

Объем потребляемой воды для нужд отрасли составлял в среднем в 1975-1990 гг. 1150 млн. м3 в год. В 1990 г. использовано 1166 млн. м3 воды, что на 30 млн. м3 меньше лимитного объема. Из 5,8 млрд. м3

использованной за 1986—1990 гг. воды основная доля приходится на

районы с напряженным водохозяйственным балансом (табл. 7).

В отрасли ведется целенаправленная работа по увеличению объе

мов оборотно-используемой воды, возросших с 900 млн. м3 в 1975 г. до 1360 в 1980 г. и 2300 млн. м3 в 1990 г. Коэффициент водооборота со

ставил соответственно 0,55; 0,71 и 0,82.

Снижение водопотребления намечается за счет экономии расхода воды на производственные и хозяйственно-бытовые нужды.

С целью экономии свежей воды на производственные нужды про

водится работа по увеличению использования шахтных и карьерных вод. В 1990 г. использовано попутно забираемой воды 255,5 млн. м3, что составило 50,4% к объему производственного водопотребления (против 32% в 1975 г.).

В настоящее время на более 90% шахт, разрезов, обогатительных фабрик действуют сооружения для очистки сточных вод. На предпри

ятиях отрасли, в шахтерских городах и поселках функционируют 1180 водоочистных сооружений общей мощностью около 2,6 млрд. м3 в год.

Основными проблемами в области охраны водных ресурсов явля

ются: предотвращение понижения уровня подземных и грунтовых вод, их истощения и загрязнения, обезвоживания почв на прилегающих к шахтным и карьерным полям территориях; сокращение притоков воды в подземные и открытые горные выработки и выработанное простран

ство, уменьшение степени загрязнения дренажных, шахтных и карь

ерных вод; эффективная очистка дренажных, шахтных и карьерных вод от загрязнений и вредных примесей до экологически безопасных уровней, максимальное использование их на производственные нужды промышленных предприятий и в сельском хозяйстве.

Для предотвращения истощения запасов подземных вод при добыче угля разработан комплекс организационных, технологических и технических мероприятий, наиболее эффективными из которых являются при подземном способе добычи — ведение очистных работ с минимальным нарушением покрывающей толщи пород, применение полной или частичной закладки выработанного пространства, использование рациональных схем осушения в увязке с горными работами, применение специальных методов закрепления стенок горных выработок; при открытом способе добычи — преимущественное использование поверхностного способа осушения (водопонижающими скважинами) вместо подземного (дренажными выработками), сосредоточение поверхностного дренажа в прибортовых зонах разрезов, сооружение противофильтрационных завес и гидрозавес. Однако широкому использованию этих мероприятий препятствуют в большинстве случаев высокие затраты на их осуществление. В связи с этим актуальной задачей остается изыскание путей 

снижения их стоимости за счет разработки новых и совершенствования известных технологических приемов и технических средств.

Осуществление мероприятий по предотвращению истощения запасов подземных вод позволяет одновременно решать вторую задачу снижать поступление их в горные выработки, и следовательно, затраты на их сбор, выдачу на поверхность и очистку от загрязнений. С учетом конкретных гидрогеологических и горнотехнических условий угольных предприятий могут применяться и другие мероприятия, позволяющие сократить притоки и степень загрязнения шахтных и карьерных вод, в том числе более интенсивная отработка запасов угля на

обособленных участках с последующей мокрой их консервацией, засыпка провалов, выравнивание поверхности земли и отвод поверхностных вод, разделение в шахте незагрязненных и загрязненных шахтных вод и раздельная откачка их на поверхность и др. Совершенствование известных и разработка новых решений с учетом конкретных условий является направлением природоохранной деятельности и может дать ощутимый экономический эффект.

Основной проблемой является деминерализация шахтных и карьерных вод с солесодержанием от 2 до 7 г/л. Требуются новые формы работы по обеспечению предприятий отрасли эффективным водоочистным оборудованием. Для широкого внедрения имеющихся базовых технологий и перспективных решений в отрасли организуется заводское изготовление компактного водоохранного оборудования на Кизеловском ремонтно-механическом заводе с целью его промышленного освоения и комплектной поставки предприятиям отрасли, что позво

лит в 1,5—2 раза сократить сроки строительства, на 30% снизить удельные капитальные вложения и в 1,5—1,7 раза стоимость очистки 1 м3 воды.

Анализ современного состояния и тенденций развития водоохран

ных работ в отрасли свидетельствует о том, что наиболее перспектив

ным направлением их коренного совершенствования является созда

ние компактного оборудования заводского изготовления, выполненно

го на базе модульных конструкций. Такое оборудование, максимально готовое к монтажу на месте применения, позволит перевести строи

тельство очистных сооружений на индустриальную основу. Отрасле

выми научно-исследовательскими организациями (ВНИИОСуголь, Донуги и др.) разработано несколько водоочистных аппаратов, кото

рые могут серийно изготовляться на заводах отрасли.

^ ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ОТ ВЗВЕШЕННЫХ ВЕЩЕСТВ

Одним из загрязняющих компонентов шахтных вод являются взве

шенные вещества. Это частицы угля и вмещающих пород, чаще всего глинистых. Соотношение угольных и глинистых частиц изменяется в широких пределах. Например, в карьерных водах ПО «Сахалинуголь» и «Северовостокуголь» зольность твердой фазы достигает 90%. Мини

мальная зольность осадков (6,4%) встречается в шахтных водах ПО «Донецкуголь». Исследованиями установлена зависимость между ми

нерализацией воды и содержанием в ней глинистых частиц. С увели

чением солесодержания глинистые частицы теряют агрегативную ус

тойчивость, коагулируют и выпадают в осадок еще при движении по горным выработкам. Количество взвешенных веществ в воде различ

ных шахт и разрезов изменяется в пределах от 30 до 20000 мг/дм3. Воды 53% предприятий содержат взвешенные вещества в количестве до 300 мг/дм3, 21 % — от 300 до 1000 мг/дм3, 9% предприятий отка

чивают грязные воды с концентрацией твердой фазы выше 1000 мг/дм3.

Способы очистки природных и сточных вод от взвешенных ве

ществ разделяются на механические и физико-химические. Механиче

ские способы (отстаивание, фильтрование через тонкие перегородки и зернистую загрузку, разделение в поле центробежных сил) использу

ются для удаления из воды грубодисперсных частиц. Для очистки воды от тонкодисперсных и коллоидных частиц применяются физико-хими

ческие методы, основанные на предварительном снижении 

агрегативной устойчивости частиц путем реагентной обработки воды коагулянтами и флокулянтами с последующим разделением фаз отстаиванием,

фильтрованием и другими способами. Коагулянты снижают агрегативную устойчивость дисперсных частиц вследствие уменьшения заряда их поверхности, а флокулянты способствуют связыванию частиц в крупные агрегаты-хлопья.

В СНГ и за рубежом проводятся многочисленные научно-исследовательские работы по интенсификации известных процессов очистки воды и разработке новых способов, аппаратов и технологий. В нашей стране основные разработки по очистке природных и сточных вод выполняются ВНИИВОДГЕО, НИИКВОВ АКХ им. К. Д. Памфилова, Московским, Горьковским, Ленинградским инженерно-строительными институтами. В частности, НИИ КВОВ разработаны компактные водоочистные установки из элементов высокой заводской готовности: модернизированная установка «Струя-М», в которой применены процесс

эжекционной рециркуляции для хлопьеобразования, диффузорный подвод воды при очистке мутных вод и несколько вариантов промывки; установка типа "Моноблок", в процессах хлопьеобразования и осветления которой использована «плавающая» загрузка. Эти установки компактны, могут применяться для очистки поверхностных вод с малой и средней мутностью и цветностью.

Завершаются испытания высокопроизводительных установок "Влага", в которых интенсифицированы процессы хлопьеобразования, осветления, фильтрования воды и уплотнения осадка. Эти установки в 5-8 раз компактнее типовых производительностью 1,6—5,0тыс. м3/сут. Замечается их серийное производство. Для предварительной очистки воды широкое применение находят тонкослойные отстойники, в которых процессы осаждения взвеси протекают в наклонных слоях небольшой глубины, не превышающей в зависимости от концентрации и гидравлической крупности частиц 0,03—0,2 м. ВНИИВОДГЕО проведен комплекс работ по созданию простой и надежной конструкции тонкослойных блоков, выбору материалов и способов их изготовления. Разработана конструкция тонкослойных блоков из полиэтиленовой пленки толщиной 150-200 мкм, свариваемой в сотовую конструкцию методом экструдированной присадки. Для изготовления таких блоков ЦНИИЭП инженерного оборудования разработан проект установки, позволяющей бригаде из двух человек сваривать в смену 20—25 м2 блоков. Установка смонтирована на водоочистных станциях, с ее помощью сварены тонкослойные сотоблоки, которые установлены в действующие и вновь построенные отстойники и осветлители. Преимущества тонкослойного осаждения реализуются только при комплексном подходе к улучшению работы сооружений в целом. Необходимым условием является интенсификация процессов хлопьеобразования путем использования зернистой контактной среды, например, из гранул пенопласта, и установки в камерах хлопьеобразования тонкослойных блоков, совершенствования систем удаления осадка и распределения поступающей воды.

Для предварительной очистки сточных вод от механических примесей достаточно широкое распространение получили открытые и напорные гидроциклоны. ВНИИВОДГЕО разработаны конструкции многоярусных гидроциклона-фильтра и гидроциклона-флотатора. Гидроциклон-фильтр диаметром 2 м при нагрузке 3 м32*ч обеспечивает очистку сточных вод завода по ремонту строительной техники по взвешенным веществам с 2000—2500 до 200—400 мг/дм3. Тонкослойны гидроциклон-флотатор при концентрации взвешенных веществ в исходной воде 500—1500 и нефтепродуктов 40—70 мг/дм3 снижал их co-держание в очищенной воде до 50—120 и 2—5 мг/дм соответственна

Для глубокой очистки шахтной воды от взвешенных веществ применяется скорый напорный фильтр ФОВ-3—0,6 или тонкослойный автоматизированный фильтр ФТ-15 конструкции ВНИИОСугля. Производительность фильтра ФОВ-3—0,6 достигает 70 т/ч, удельная производительность фильтра ФТ-15 — 15 м32*ч.



Для доочистки природных и сточных вод от взвешенных веществ традиционно широко используются фильтры с зернистой загрузкой различной конструкции. По прогнозам, в будущем для этих целей будет широко применяться центробежно-реверсивное фильтрование. Центробежные машины должны дать высокую производительность, сочетающуюся с высоким качеством очищенной воды, близким к фильтрованию через традиционные зернистые материалы. Совершенствуются и другие высокопроизводительные аппараты для очистки воды от взвешенных веществ: микропроцеживатели, осадительные центрифуги, высоконапорные гидроциклоны. Особенно высокий эффект осветления могут обеспечить микропроцеживатели с концентрически ми перегородками и убывающим размером пор.

Если отстаивание и другие способы предварительной очистки воды являются процессами непрерывными, то фильтрование обычно происходит в периодическом режиме. Это снижает удельную производительность фильтров, усложняет контроль и управление процессом. С целью устранения этих недостатков создаются фильтры с непрерывно промывкой. В этих аппаратах фильтрующий материал перемещается в резервуаре сверху вниз под действием собственного веса и промывается вне фильтра. Движение обрабатываемой воды — противоточное. Перемещение фильтрующего материала может стимулироваться шнеком, вибрацией резервуара или давлением воды, создаваемым насосом.

Перспективный фильтровальный аппарат непрерывного действия "Диназанд" разработан фирмой «Готфрид Бишоф» (ФРГ). Фильтр состоит из камеры и фильтрующей вставки. Загрязненная вода поступает в коническую нижнюю часть фильтра и проходит снизу вверх через фильтрующую загрузку, очищаясь от взвешенных веществ. Песок, содержащий отфильтрованные частицы загрязнений, транспортируется с помощью эрлифта из нижней части фильтра в вышерасположенное устройство для промывки, откуда падает вниз на распределительную воронку и равномерно распределяется по площади фильтра. Загрязненная промывная вода отводится выше устройства для отмывки песка.

Непрерывный режим работы фильтра обеспечивается с помощью эрлифта. Пузырьки воздуха, образующиеся в эрлифте, являются одновременно и транспортирующей средой и средством для отмывки зерен от загрязнений.

Преимущества фильтра «Диназанд» заключаются в непрерывном

протекании процессов фильтрации и регенерации загрузки, благодаря

чему увеличивается полезное время его работы. Концентрация взвешенных веществ на входе может быть повышена до значительных величин, потери напора в фильтре в течение фильтрования остаются постоянными и небольшими по величине. Фильтр работает в постоянных условиях без колебаний давления и пропускной способности, требуется малый расход воздуха, возможна полная автоматизация процесса.

Одна из отечественных конструкций непрерывно действующего фильтра ЕПМ-7-3У-02 разработана Донецким филиалом института ВНИПИЧЕРМЕТЭНЕРГООЧИСТКА. Он предназначен для очистки сточных и природных вод от взвешенных веществ и нефтепродуктов. Фильтр состоит из корпуса, плавающей загрузки, распределительного устройства исходной воды, эжектора для отвода фильтрующей загруз

ки на регенерацию, устройств для отвода промывной воды и сбора фильтрата. Исходная вода по трубопроводу поступает в распределительное устройство, фильтруется сверху вниз через движущуюся противотоком фильтрующую загрузку, собирается дренажной системой и отводится по трубопроводу. Промывка фильтрующей загрузки осуществляется с помощью эжектора. Выделение твердой фазы из загрязненной промывной воды производится в диффузоре, отмытые гранулы загрузки всплывают в рабочую зону фильтра. Аппарат может работать и циклично. В этом случае через 16—24 ч его ставят на кратковременную регенерацию (20 мин).


Другая перспективная конструкция фильтра периодического действия с синтетической волокнистой загрузкой ЕВК-З-ЗЛ-01 также разработана Донецким филиалом института ВНИПИЧЕРМЕТЭНЕРГООЧИСТКА. Особенностью аппарата является то, что плотность упаковки фильтрующего материала регулируется устройством, которое сжимает этот материал в процессе фильтрования, а при регенерации жгуты из волокон находятся в расправленном свободном состоянии. Полезный эффект от применения одного аппарата с площадью поверхности 3 м2 и производительностью 90 м3/ч составляет 38 тыс. руб/год. Степень очистки воды от взвешенных веществ 85±5%, от неэмульгированных масел — 70±10%, расход промывной воды не превышает 2%. Эти преимущества обеспечиваются благодаря наличию в химической структуре волокон активных групп, способствующих адгезионному взаимодействию поверхности фильтрующего материала с загрязнениями, большой удельной поверхности материала, а также его высокой прочности и устойчивости к истиранию.
Для очистки природных и сточных вод, содержащих тонкодисперсные и коллоидные частицы, применяются коагулянты и флокулянты. В СНГ промышленностью освоено производство широкого ассортимента коагулянтов: основного сульфата алюминия, оксихлорида алюминия, алюмината натрия и др. Кроме этого, коагулянты могут производиться из отходов производства двуокиси титана, некондиционных бокситов, из красного шлама от автоклавного выщелачивания бокситов, из алюминитов БАМа и так далее. Проводились исследования по применению смешанных коагулянтов: сульфатов и хлоридов алюминия и железа, гидроксида магния, которые дали положительные результаты.

При очистке воды с использованием алюмосодержащих коагулянтов образуются большие объемы осадков, содержащих гидроксид алюминия. В мире проведено 

значительное количество исследований, посвященных изучению физико-химических и технологических аспектов регенерации алюминийсодержащих коагулянтов. Предлагаются методы кислотной и щелочной регенерации коагулянтов, метод экстракции, ионного обмена, использования газообразного хлора и так далее, Внедрение методов регенерации коагулянтов является актуальным и перспективным по многим причинам. Во-первых, за счет повторного использования коагулянтов может быть достигнута значительная экономия высококачественного минерального сырья для их производства,

запасы которого в мире ограничены. Во-вторых, при регенерации коагулянтов достигается существенное упрощение технологической схемы

процесса, а следовательно, и уменьшение материальных и энергетических затрат по сравнению с классическими методами получения коагулянтов выщелачиванием алюминийсодержащего минерального сырья. В-третьих, эти методы дают возможность уменьшить ущерб, наносимый окружающей среде за счет сокращения сброса отработанных гидроксидных шламов, понижения уровня загрязнения среды при производстве товарных коагулянтов в связи с их меньшей потребностью.

Новые полимерные флокулянты различного химического состава ионной активности и молекулярной массы разработаны как в виде высоковязких жидкостей, так и в порошкообразной или гранулированной форме. Но промышленный выпуск освоен только небольшого числа флокулянтов и в ограниченном объеме: ПАА, ВПК-402, метаса, М14-ВВ и некоторых других флокулянтов, эффективность применения которых при очистке шахтных вод неудовлетворительна.

Достигнут значительный прогресс в области разработки аппаратов для проведения процессов коагуляции и флокуляции. Институтом ВНИПИЧЕРМЕТЭНЕРГООЧИСТКА испытаны флокуляторы гидроциклонного типа четырех модификаций, которые могут использоваться для сгущения промывных вод и осадков и для предварительной очистки воды. Особенность флокуляторов состоит в том, что в камерах флокуляции жидкость находится во вращательном движении, благодаря которому укрупнение взвешенных веществ происходит при оптимальных условиях. В ярусном флокуляторе с периферической камерой флокуляции и промежуточными диафрагмами, образующими дополнительные ярусы, осадок с поверхности промежуточных диафрагм удаляется фермами. В результате увеличения площади отстаивания возрастают удельные гидравлические нагрузки на аппарат. Наличие устройства для корректировки скорости потока исключает неравномерный переток загрязненной воды в зону отстаивания.

Особенность конструкции тонкослойного флокулятора заключа

ется в плотном заполнении поперечного сечения тонкослойными модулями и непрерывном удалении выпавшего осадка. Удельная нагруз

ка на безъярусные флокуляторы — 6,5—8 м32*ч, ярусный флокулятор — 9 м32*ч. Флокуляторы диаметром 12 м установлены в системе оборотного водоснабжения газоочистных установок конвертеров на комбинате «Азовсталь» г. Мариуполь. Благодаря компактности уста

новки экономический эффект от применения флокуляторов составил 1 млн. руб/год.

При осветлении сточных вод газоочистных установок конвертеров с СО = 20—30 г/дм3, обработанных дозой ПАА 1 мг/дм3, остаточная концентрация взвешенных веществ составила менее 300 мг/дм3. Осветление воды до содержания взвешенных веществ 100—150 мг/дм3 обеспечивается при нагрузках 4,5—6 (безъярусные флокуляторы) и 6—9 м32*ч (ярусный). В тонкослойном флокуляторе уменьшение содержания взвешенных веществ до 300 мг/л происходит при нагрузке 11,5—12,5 м32*ч.

Интересная конструкция вертикального сгустителя разработана

Укрводоканалпроект (г. Киев).



С целью интенсификации процесса осветления сгуститель оборудован тонкослойными элементами из пластин. Гидравлическая нагрузка на сгуститель достигает 40—45 м32*ч, содержание взвешенных веществ в исходной суспензии — 30 г/дм3, на выходе — 500 мг/дм3.

Вертикальный сгуститель прошел промышленные испытания на одном из рудообогатительных предприятий. Это высокопроизводительная компактная установка, которая может быть изготовлена в заводских условиях и смонтирована на месте.

Фирмой "Котобуки Энджиниринг" (Япония) предложен высокоэффективный дисковый фильтр-сгуститель, который имеет ряд пре-

имуществ в сравнении с обычным радиальным сгустителем. Он нечувствителен к колебаниям концентрации твердых веществ в подаваемом шламе, занимает значительно меньше места. Благодаря чувствительному регулятору разгрузки достигается равномерная влажность продукта. Кроме того, он позволяет получить чистый фильтрат. Корпус фильтра-сгустителя состоит из отдельных фильтровальных дисков, которые отделены разделительными шайбами и параллельно соединены между собой стяжными болтами. Между фильтровальными дисками на небольшом расстоянии и с высокой скоростью вращаются перемешивающие диски, которые жестко соединены с валом. Скорость вращения перемешивающих дисков выбирается в зависимости от свойств твердого вещества. Фильтровальные диски обтянуты фильтровальной тканью и снабжены отводами фильтрата.

Сгущение в дисковом фильтре-сгустителе осуществляется следующим образом. Исходная суспензия из сборного резервуара с помощью центробежного насоса под давлением 3—5*105 Па подается в корпус фильтра. От перемешивающих дисков суспензия проходит по поверхности фильтровальных дисков, при этом фильтрат стекает через фильтровальную ткань в отводящие патрубки и затем через дренажные трубопроводы поступает в емкость для сбора фильтрата.

Несомненны перспективность конструкции дискового фильтра-

сгустителя и его эффективное действие при сгущении различных по

составу шлаков. В угольной промышленности должны проводиться работы по конструированию и испытаниям подобных аппаратов для сгущения промывных воды и осадков.

Эффективность процессов флокуляции и коагуляции при отстаивании, фильтровании, сгущении во многом зависит от качества применяемых растворов реагентов, которое определяется условиями их приготовления. В нашей стране серийно выпускается только одна установка для приготовления раствора полиакриламида — УРП-3. Аналогичная установка УПФ-1 разработана институтом ВНИИОСуголь. Эти установки металлоемки, громоздки, работают в периодическом режиме.

Более совершенный и универсальный аппарат для растворения флокулянтов на основе принципа центробежного диспергирования создан в ИОТТ.

Устройство для растворения флокулянта содержит вертикально установленный корпус с патрубками загрузки и выгрузки продукта мешалку с валом и привод его вращения с внутрицикловым изменени

ем угловой скорости. С целью ускорения растворения полимеров и уменьшения возможности их деструкции мешалка выполнена в виде закрепленных на валу трапециевидных продольных лопастей и кону

сообразного стакана со сплошным дном, обращенным к верхней части корпуса, и сетчатой боковой стенкой, причем угол конусности нижней части конусообразного стакана больше угла конусности его верхней части.

Принцип работы устройства заключается в следующем. Сначала устройство заполняется водой, затем в бункер подается полимер, на

сосом туда же подают воду, и полимер выдавливается на дно устрой

ства под конусообразный стакан, стакан и лопасти приводятся во вра

щение. В устройстве возникает мощное циркуляционное течение, жидкость проходит в зазоре между стаканом и дном, 

увлекая часть гелеобразного полимера во внутреннюю часть стакана, где он отбрасы

вается на боковые стенки. Угол конусности нижней части стакана больше, чем верхней, так как необходимо как можно быстрее распре

делить находящийся внутри полимер по всей сетчатой стенке и создать наиболее тонкий слой. Полимер под воздействием движущегося потока растворителя поднимается вверх, но так как часть потока проходит че

рез отверстие сетчатой стенки, то для поддержания движения полиме

ра вверх необходимо сохранить скорости потока, поэтому нижняя часть стакана имеет больший угол конусности.

Рабочий объем аппарата 10 м3. Полезный эффект заключается в уменьшении до 1,5—2 ч времени растворения высоковязких гелеобразных флокулянтов. Улучшается качество приготовленного раствора флокулянта.

Принцип его работы заключается в следующем. ПАА — гель тех

нический (или другая высоковязкая жидкость) поступает по трубе в дозирующую камеру, проходит через перфорированную перегородку в диспергирующую камеру, где он распыляется под действием вихревого потока, затем под давлением подается в камеру через тангенциальный отрезок трубы. В камере происходит диспергирование полимера в жидкости. Вслед за этим происходит растворение флокулянта в вихревом потоке. Готовый раствор ПАА с концентрацией 0,05—0,1% отводится по трубе. Вихревой диспергатор работает в непрерывном технологическом цикле, его легко настраивать, он надежен в эксплуатации. Конструкция диспергатора обеспечивает равномерное поступление ПАА по

всей площади перегородки, что не может быть достигнуто в известных

конструкциях с вертикальным расположением перфорированных поверхностей. Установка имеет большую производительность при небольших размерах, сокращается применение ручного труда, упрощается эксплуатация. Растворение ПАА можно проводить в холодной воде.

Зарубежными фирмами выпускается большое количество разнообразных компактных установок для приготовления, хранения и автоматического дозирования растворов флокулянтов, например, установки Ultromat-AT, -MT, -AF. Они предназначены для растворения порошкообразных и гелеобразных продуктов, работают как в периодическом, так и в непрерывном режиме. Для дозирования и смачивания порошкообразных флокулянтов в них используются диспергаторы японского производства.

Автоматическая установка Ultromat-AT предназначена для приготовления растворов флокулянта из порошкообразных продуктов. Установка состоит из бункера, шнекового дозатора, смесителя, трехкамерного резервуара, оборудованного мешалками, электромагнитного вентиля, регулятора, нефелометра и системы коммуникаций. Из бункера порошкообразный флокулянт поступает в дозатор с регулируемой скоростью вращения шнека, а затем в смеситель, где смачивается водой. В приемной воронке смесителя установлена спираль для предотвращения образования комков флокулянта при смешивании его с водой.

Свежеприготовленный раствор флокулянта последовательно проходит через три камеры и после нефелометрического контроля концентрации раствора поступает на очистные сооружения.
Установка Ultromat-AF рекомендуется для растворения жидких полимеров и отличается от предыдущей наличием двухкамерного резервуара вместо трехкамерного. Установка имеет ручное управление процессами приготовления, хранения и дозирования раствора флокулянта. Максимальная производительность установки 50 м3/сутки.



Описанные установки в отличие от отечественных обладают рядом достоинств: они высокопроизводительны, компактны, надежны, имеют широкий диапазон регулирования, высокую степень автоматизации.

Определенный интерес для предприятий угольной промышленности представляет разработанная ВНИИОСуголь технология очистки шахтных вод от грубо- и мелкодисперсных примесей с применением реагентного отстаивания и напорных фильтров типа ФОВ. Она предназначена для очистки шахтных вод перед сбросом их в водоем хозяйственно-питьевого назначения и использования их на технические нужды шахты с содержанием взвешенных веществ в очищенной воде 3—5 мг/л.

Преимущества данной технологической схемы в ее компактности, экономичности строительства и высокой степени очистки шахтных вод от взвешенных веществ.

Исходная шахтная вода подается в распределительную чашу отстойников, куда из расходных баков поступает раствор флокулянта. Осветленная вода насосами подается на напорные фильтры типа ФОВ, где происходит окончательная очистка до требуемых норм. Очищенная вода обеззараживается хлором. Необходимым условием эффективной очистки является правильная организация работы отстойников, включающая в себя достаточное время для осветления воды, правильный выбор типа и дозы реагента.

На основе промышленного культивирования макрофитов ВНИИОСуголь разработана и внедрена в опытно-промышленном масштабе не имеющая аналога в мировой практике технология биологической очистки шахтной воды, предназначенная для глубокой очистки шахтных стоков от взвешенных веществ и нефтепродуктов с обеспечением санитарных норм их сброса в водоемы санитарно-бытового и рыбохозяйственного назначения.

Сущность новой технологии заключается в целенаправленном использовании природных факторов для снижения концентрации техногенных загрязнений в сбрасываемых шахтных водах. Очистка производится в три стадии, включающие пруд-отстойник, ботаническую площадку и биофильтратор заводского изготовления. Комплекс макрофитов включает высшие и прибрежные-водные растения, зеленые водоросли, формирующиеся в системе отведения сточных вод или на заболоченных участках в непосредственной близости от промплощадок шахт, и обладающие устойчивостью к повышенной минерализации сточных вод. Биофильтратop представляет собой установку заводского изготовления с промышленной культурой водорослей, через которую пропускается весь объем очищаемых сточных вод. Применение данной технологии перспективно для ПО «Челябинскуголь», «Ленинградсланец», "Гуковуголь", "Ростовуголь", «Тулауголь» и др.

Для решения проблемы очистки сточных вод угледобывающих предприятий Дальнего Востока и Сахалина, характеризующихся наличием в своем составе агрегативно устойчивых тонкодисперсных взвесей, трудно поддающихся гравитационному осаждению, ВНИИОСуголь предложен и проверен в экспериментальных условиях метод напорной флотации в сочетании с новыми органическими флокулянтами. В общем виде технология очистки включает в себя усреднение расхода, разработку реагентами, флотацию и обеззараживание воды, осветление промывной воды и обезвоживание образующегося осадка на центрифугах. Технология предусмотрена в проектах очистных сооружений шахты им.Артема ПО «Приморскуголь» и шахты «Тикменевская» ПО "Сахалинуголь". По мере освоения данная технология будет применена на других предприятиях Дальнего Востока и Сахалина, не имеющих в настоящее время очистных сооружений.

Для повышения эффективности работ при очистке горизонтальных отстойников водоочистных сооружений ВНИИОСуголь создана и апробирована в производственных условиях установка для выгрузки осадка УВО-1, отличающаяся сравнительно простым конструктивным



исполнением. Техническая характеристика установки: производительность (по пульпе) - до 50 м3/ч, напор — до 0,2 МПа, габариты 3880*2920*2550 мм, масса 1900 кг. Применение установки повышает в 2-3 раза производительность труда при удалении осадка из горизонтальных отстойников.

В последние годы повышенное внимание как в нашей стране, так и за рубежом стали уделять загрязнению водных объектов тяжелыми металлами. Шахтные воды от тяжелых металлов очищают в основном биологическим методом в отстойниках с помощью биогенных добавок и биостимуляторов; больших доз активного ила; химических мутагенов; обогащением активного ила микроорганизмами-деструкторами определенных органических загрязнителей, чистых культур микроорганизмов и их комплексов; растительных ферментных препаратов. Отстойники могут быть природными и искусственными и состоять из нескольких каскадов различной конструкции. В зарубежной информации описываются в основном способы очистки кислых шахтных вод в отстойниках с помощью природного торфа, рогоза, водорослей, сфагнума. Бингхэмский университет (США) предлагает новый способ извлечения металлов из рудничных вод, основанный на использовании сложных эфиров.

Наиболее перспективным методом очистки шахтных вод является электрофлотация, сущность которого заключается в том, что через обрабатываемую воду с помощью металлических электродов пропускают постоянный электрический ток, в результате чего происходит коагуляция загрязнений с образованием рыхлых флотоагрегатов, состоящих из частиц загрязненной воды и микропузырьков газов, появившихся при электролитическом разложении воды. Флотоагрегаты всплывают на поверхность воды, образуя пенный слой, удаляемый скребковым механизмом.

ВНИИОСуглем создан и испытан опытно-промышленный аппарат электрокоагуляции — флотации для очистки шахтных вод на шахте «Капитальная» объединения «Челябинскуголь». Разработано техническое задание на данный аппарат для очистки вод от взвешенных веществ и нефтепродуктов. Использование таких аппаратов на первой ступени очистки взамен тонкослойных отстойников или осветлителей со взвешенным слоем осадка позволяет получить большой экономический эффект.
1   2   3   4   5   6   7   8   9



Скачать файл (2014.7 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru