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...

^ ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ И ФЕНОЛОВ

Очистка шахтных и карьерных вод от нефтепродуктов и фенолов осуществляется на предприятиях отрасли на тех же очистных сооружениях, что и от взвешенных веществ. Эффективность очистки, как правило, невелика и не соответствует современным требованиям.

Опыт, накопленный в различных отраслях промышленности, свидетельствует, что данная проблема должна решаться путем снижения количества нефтепродуктов, поступающих в сточные воды, предвари тельного сбора с поверхности резервуаров нефтепродуктов, находящихся в пленочном состоянии, удаление эмульгированных и растворенных нефтепродуктов.

Разработку и освоение аппаратов для предварительного сбора нефтепродуктов с поверхности воды активно ведут в СНГ, Японии, США, ФРГ, Франции, Великобритании и других странах. Особый интерес для предприятий угольной промышленности представляет разра

ботанный ВНИИСПТнефть нефтесборник НВ-1. Сбор нефтепродуктов осуществляется путем захвата нефтяной пленки вращающимся барабаном со скребком и подачи водно-нефтяной смеси в отстойно-вакуумный резервуар для последующего отделения нефтепродуктов от воды. Производительность установки по водно-нефтяной смеси до 20 м3 /ч. Попутно забираемая вода составляет 15—20%.

Фирмой "Ойл Рикавери Суиден" (Швеция) разработан аппарат для сбора нефтепродуктов с поверхности воды WP-1 с частичной их сепарацией. Производительность сепаратора до 50 м3/ч. Попутно откачивается 5-70% воды. Анализ показывает, что данные установки имеют ряд недостатков: значительные 

габаритные размеры, повышенное содержание попутно забираемой воды и сброс ее в водоемы, вызывающий вторичное загрязнение, невозможность их использования для работы в условиях низкой концентрации пленочных нефтепродуктов. В связи с этим данные установки можно рассматривать только как базовые для разработки аппаратов, учитывающих специфику предварительного сбора нефтепродуктов на предприятиях отрасли.

Наиболее распространенными методами очистки сточных вод от растворенных и эмульгированных нефтепродуктов являются сорбция, флотация, реагентная обработка, коалесценция. Разработка флотационных методов очистки нефтесодержащих сточных вод ведется в различных направлениях Институтом «Союзводоканалпроект» разработана технология напорной флотации с использованием в качестве коагулянта сбросных регенерационных вод ТЭЦ. Нефтезагрязненные сточные воды, предварительно насыщенные под давлением эжектированным воздухом, поступают в камеру грубой очистки горизонтально-

го многокамерного флотатора, проходя впоследствии три флотационные секции тонкой очистки. Нефтестоки, очищенные флотацией и насыщенные воздухом, в качестве 50% общего расхода обрабатываемых сточных вод подаются во флотатор на рециркуляцию. Половина рециркуляционного расхода сточной воды поступает во флотатор через гидроциклон в центр камеры грубой очистки, остальная вода равномерно распределяется в три других флотационных отделения. Время обработки 20 мин. В качестве коагулянта используются сбросные регенерационные воды химводоподготовки с содержанием ионов Са2+ 5—12 и Mg2+ 14-22 мг-экв/дм3. Доза реагента 190 мг/дм3. Содержание нефтепродуктов в исходной воде 100—200, в очищенной воде — 3,2—12,0 мг/дм3. Эффект очистки 94—96,8%. СКТБ «Казмеханобр» разработана флотационная автоматизированная установка ФАКТ-1 колонного типа, работающая также с реагентной обработкой воды.

Ведутся исследования в направлении сорбционных методов очистки с использованием в качестве сорбентов полукокса, шунгита, оксихлорида алюминия, бентонита. Для очистки сточных вод предприятий цветной металлургии от нефтепродуктов институтом "Казмеханобр" разработана технология с использованием полукокса. Применяется для очистки стоков данных предприятий и сорбционная технология с использованием шунгита (рис. 1).

Извлечение из сточных вод нефтепродуктов происходит при фильтрации их через слой сорбента сверху вниз. При этом использу

ются две колонны, первая из которых заполнена шунгитом, вторая — шлакосиликатом. Используемый для очистки воды шунгит содержит: С - 23%, SiО2-2 - 54,5%, СаО - 0,54%, MgO - 0,83%, А1203 -4,2%, Fe3O4 — 4,9%. Используется фракция 0,5—3 мм с предвари

тельной термообработкой при 200°С в течение 5—6 ч. Время контакта стоков с шунгитом 15 мин, достигаемая эффективность очистки 94%.

Институтом «Казмеханобр» разработан гальванокоагулятор бара

банного типа КБ-2 с использованием в качестве реагентов железного скрапа и кокса, позволяющий осуществить очистку воды от нефтепро

дуктов (рис. 2).

Особый интерес представляют безреагентные методы очистки вод от нефтепродуктов и в частности способ коалесценции. Институтом «ВНИИХПТнефть» разработано устройство интенсификации процесса очистки, которое представляет собой трубу с закрепленным в ней од

ним концом на проволочных петлях волокнистым материалом. Коэффициент заполнения (затенения) — 30%, скорость потока 0,2—0,8 м/с Укрупнение частиц нефти на волокнах обеспечивает повышение эффективности очистки в 1,5—5 раз.

Рассмотренные выше методы очистки имеют недостаточную глубину извлечения нефтепродуктов. Концентрации нефтепродуктов в очищенных водах составляют > 0,3 мг/дм3, что не удовлетворяет тре

бованиям очистки шахтных вод, предъявляемым к предприятиям угольной промышленности. В мировой практике из перспективных на

правлений глубокой очистки вод от нефтепродуктов в 

различных про

изводствах выделяются специалистами методы катализационного физико-химического и биологического окисления. Эти методы могут рассматриваться как наиболее перспективные и для очистки шахтных вод.

Для очистки воды от фенолов применяются преимущественно регенеративные, ликвидационные и деструктивные методы.

Из регенеративных методов чаще других используются адсорбция и эвапарация.

Эвапарационный метод эффективнее применять при высоких концентрациях фенола.

В качестве сорбента для улавливания фенола широкое распрост

ранение получили полимерные смолы. Преимущества полимерного ад

сорбента заключаются в том, что он может использоваться многократно, технологическая схема его применения более проста и требует более низких капиталовложений. Предварительно фенольную воду обрабатывают серной кислотой до рН 5,5—6 с отделением в сепараторе органических веществ, затем освобождают на песчаном фильтре от суспендированных механических примесей. Обработанная таким образом

вода содержит 4,5-5% фенола и 7—8 % сульфата натрия и очищается

затем сорбционными смолами «Дуолит ES-861» или «Вофатит 1-56».

Японской фирмой "Сумито кагаку кои К.К." предложено сорбировать содержащиеся в воде фенолы поливинилпиридиновой смолой с последующей десорбцией в процессе нагрева смолы.

К методам ликвидации фенольных сточных вод относятся тушение кокса фенольными водами в коксохимической промышленности, сжигание вод в небольших объемах, испарение на градирнях. Однако при попадании сточной воды на раскаленный кокс фенол испаряется и загрязняет воздух. Сжигание же дорого и рекомендуется для небольших предприятий.

Из группы деструктивных методов наиболее широко применяются биологические методы, из которых используется главным образом очистка фенольных стоков совместно с бытовыми или условно чистыми водами в аэротенках с активным илом и на биологических фильтрах.

Начало новому микробиологическому направлению было положено у нас в стране. Были получены и внедрены в промышленном масштабе селекционированные культуры бактерий.

На комбинате "Нефтехим" (Болгария) построена установка для локальной очистки высококонцентрированных (до 50 г/дм3) фенольных сточных вод без предварительного разбавления. Использован селекционированный высокопроизводительный бактериальный штамм.

Степень очистки по фенолу составляет 99,95%. Остаточное содержание фенола в очищенных сточных водах 10—15 мг/дм3. Производительность установки по фенолу 1 кг/м3 *ч.





^ ОЧИСТКА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СТОЧНЫХ ВОД

Серьезной проблемой в отрасли является очистка кислых шахтных вод, характеризующихся присутствием в них высоких концентраций растворенных солей железа и алюминия, а также других тяжелых металлов в виде микроэлементов. Объем этих вод составляет 60 млн м3 в год, что выдвигает задачу обезвреживания кислых стоков в число первоочередных природоохранных мероприятий.

Устранение отрицательного влияния на окружающую природную среду кислых шахтных вод осуществляется в основном по двум направлениям:

- разработка и осуществление мероприятий по сокращению объем шахтных вод;

- разработка и внедрение эффективных экономичных и отвечающих современным требованиям охраны природы технологий их очистки.

Институтами ВНИИОСуголь и Уралгипрошахт совместно с ПО «Кизелуголь» разработаны конкретные мероприятия по снижению водопритоков и загрязненности кислых шахтных вод на всех действующих и отработанных шахтах этого объединения.

При разработке технологии очистки кислых шахтных вод, прежде всего, должно быть обеспечено удаление из воды загрязняющих компонентов, обуславливающих ее кислотность, в виде твердой фазы (осадка). При этом очищенная вода должна 

соответствовать требованиям для сброса в водоем или использования для технических нужд предприятий, а образующийся осадок должен быть утилизирован.

Исходя из этих положений, технология очистки кислых шахтных вод состоит из следующих основных процессов: нейтрализация воды с целью перевода в твердую фазу основных загрязняющих компонентов; осветление воды, уплотнение и обезвоживание образующегося осадка; обработка осадка с целью его подготовки для утилизации.

Анализ отечественных и зарубежных материалов показывает, что по-прежнему при очистке кислых сточных вод предпочтение отдается химическому методу — нейтрализации. В качестве нейтрализующих реагентов в мировой практике традиционными являются известь и известняк в сочетании с известью. Однако при сильно загрязненной кислой воде и соответственно большом расходе нейтрализующего реагента в очищенной воде получается избыточное содержание сульфата кальция, что со временем может привести к кристаллизации и выпадению гипса в осадок.

Очистка воды от сульфатов является в настоящее время пробле

мой, нерешенной в промышленном масштабе ни в одной стране. Перспективные разработки по удалению сульфатов из сточных вод с применением в качестве отходов различных производств ведутся в цветной металлургии. Институтом «Казмеханобр» совместно с КазПТИ предложено использовать отходы алюминиевого и энергетического производства под названием «шлабозол»: Испытания этого реагент показали его высокую эффективность при очистке сточных и оборотных вод не только от сульфатов, но и кальция, фтора и ионов цветных металлов. Преимуществом этого реагента являются его низкая стоимость, а также наличие источников сырья для его получения с использованием имеющегося оборудования.

Новый способ осаждения сульфатов разработан в институте "Унипромедь". Метод может быть осуществлен с использованием глиноземистого цемента, алюминийсодержащего осадка станций подготовки питьевой воды, оксихлорида алюминия состава от А1(ОН)Cl2 до Al2(OH)5Cl, а также с использованием солей алюминия. Реализация сульфоалюминатного метода осуществляется с применением нейтрализующего реагента - известкового молока. Нейтрализация производится в 2 стадии: сначала до pH=10—10,5, затем до норматива. В результате образуется гидросульфоалюсинат кальция, растворимость которого по CaSO4 около 36 мг/дм3. После осветления и кондиционирования воды в пруде очищенная вода имеет содержание ионов тяжелых металлов на уровне 0,01 мг/дм3(по каждому металлу) и SO42- <100 мг/дм3.

Для осветления нейтрализованной шахтной воды несомненный практический интерес представляет метод флотации. Исследования, проведенные в этом направлении институтами ВНИИОСуголь и ИОТТ, показали преимущества флотационного метода по сравнению с традиционными гравитационными методами осветления воды: высокие скорость осветления воды и концентрацию твердой фазы в осадке, а также лучшие показатели по обезвоживанию пенного продукта. Флотационное извлечение загрязняющих компонентов из шахтных

вод осуществляется в двух направлениях: комплексное извлечение

осадка в пенный продукт с получением очищенной воды и селективное

извлечение загрязняющих компонентов. Технология флотационной очистки шахтных вод с комплексным выделением загрязняющих компонентов разработана институтом «Уралгипрошахт» в проектах очистных сооружений для шахт ПО "Кизелуголь".

В зарубежной практике флотационные методы нашли широкое применение для очистки производственных и хозбытовых сточных вод, а также при подготовке природных вод для питьевого водоснабжения.

В Японии на двух шахтах внедрена технология селективного извлечения отдельных компонентов осадка, образующегося при нейтрализации кислых 

шахтных вод. На шахте Янахара для очистки кислых шахтных вод, состав которых представлен в табл. 8, внедрен комбинированный способ фракционного осаждения и флотации (рис. 3).

Шахтная вода нейтрализуется карбонатом кальция до рН=4, об

разовавшиеся смешанные осадки гидроокиси железа и гипса разделя

ются флотацией, после чего фильтраты обоих продуктов снова нейт

рализуются до рН=6. Вновь образованные на этой стадии осадки (гидроокись алюминия и гипс) также разделяются флотацией. В результа

те получаются три чистых продукта: гидроокись железа, гидроокись алюминия и гипс.

На шахте Мацуо ввиду меньшей концентрации железа гипс после первичной нейтрализации до рН=4 не выпадал в осадок, поэтому гид

роокись железа извлекалась фильтрацией. В результате получалось также три продукта: гидроокись железа, гидроокись алюминия и гипс. Необходимо отметить, что для флотационного извлечения гипса в обо

их случаях применяли в качестве реагентов диалуровую кислоту ДАА и крахмал. В камерном продукте, полученном после флотационной об

работки шахтных вод шахт Мацуо и Янахара, содержится 96% гидро

окиси алюминия, которая извлекается либо фильтрованием, либо 

осветлением воды флотационным или гравитационным методами. Тех

нология обеспечивает снижение содержания иона SO42- в воде, пред

отвращает последующее выпадение гипса в водоеме или в трубопрово

де, а, следовательно, и кольматацию трубопровода, а также позволяет получить товарные продукты. Внедрение аналогичной технологии очистки кислых вод на предприятиях угольной промышленности СНГ яв

ляется актуальной задачей на ближайший период.

Обезвоживание осадков, образующихся при очистке кислых вод, согласно анализу имеющихся отечественных и зарубежных материа

лов, наиболее экономично осуществлять механическими методами с использованием вакуум-фильтров, ленточных пресс-фильтров, цент

рифуг. Заслуживает внимание также метод обезвоживания замораживанием с последующим размораживанием осадка. При этом образуются крупные частицы с большей скоростью осаждения и более высокой способностью к обезвоживанию.

Актуальными являются вопросы обеспечения охраны окружаю

щей среды, а также экономии природных ресурсов при утилизации обезвоженного осадка. ВНИИОСуголь проведены исследования по возможности применения обезвоженного осадка в качестве пигмента, сорбента, коагулянта и сырья для производства строительных материалов. В 1979 г. была выпущена опытная партия пигмента для изготовления облицовочных плит для жилого дома. За более чем десятилетний период цвет плит не изменился, что свидетельствует о высокой стойкости пигмента. В 1989 г. на опытно-промышленной установке шахты «Широковская» ПО «Кизелуголь» наработан осадок кислых шахтных вод и на Яйвенском заводе ЖБК изготовлена опытная партия керамзитового гравия. Исследования показали, что полученный гравий отвечает всем необходимым требованиям.

Среди известных методов обеззараживания воды наибольшее paспространение в нашей стране и за рубежом получило хлорирование с использованием жидкого хлора. Данный метод обладает надежным бактерицидным действием, обеспечивает возможность оперативного контроля за процессом обеззараживания, простоту аппаратурного оформления, получение дезинфицирующего реагента в готовом виде. Однако хлор является токсичным веществом и поэтому требует особых мер предосторожности при транспортировке, хранении и применении.

Перспективным является метод, основанный на использовании гипохлорита натрия, получаемого на месте потребления путем электролиза раствора хлорида натрия. Для обеззараживания шахтных вод гипохлоритом натрия используются электролизные установки непро

точного типа ЭН с графитовыми электродами производительностью 1—100 кг активного хлора в сутки, разработанные НИИКВОВ АКХ им. К. Д. Памфилова. В подземных условиях находят применение электролизеры ЭД-2 и ЭВ, являющиеся усовершенствованными моди

фикациями установок ЭН. С целью уменьшения затрат электроэнер

гии на получение гипохлорита натрия применяют титановые аноды с активным покрытием из двуокиси рутения (ОРТА). Применение та

ких анодов увеличивает время работы электролизеров между ремон

тами, стабилизирует напряжение, повышает выход хлора по току. К недостаткам ОРТА можно отнести их высокую стоимость.

В последние годы для обеззараживания природных и сточных вод предложен и начал использоваться метод прямого электролиза. При реализации этого метода не требуется применения каких-либо реаген

тов, обеззараживание воды происходит в процессе электролиза за счет образующегося при этом активного хлора из солей, содержащихся в обрабатываемой воде. Метод внедрен на ряде предприятий жилищно-коммунального хозяйства.

Шахтные и карьерные воды содержат в своем составе хлориды, поэтому метод прямого электролиза также может быть использован для их обеззараживания. Опыт использования этого метода показывает, что он наиболее эффективен при 

содержании хлоридов не менее 20 мг/дм3, жесткости не более 7—10 мг-экв/дм3 и расходе воды до 5000 м3/сутки.

Для обеззараживания природных и сточных вод методом прямого

электролиза НИИКВОВ АКХ им. К. Д. Памфилова была разработана электролизная установка «Поток», которая серийно выпускается заводом "Коммунальник". Она состоит из электролизера, блока питания и замкнутого кислотного контура. Электролизер конструктивно выполнен в виде корпуса с расположенным в нем пакетом электродов, собранным из пластин прямоугольной формы толщиной 1 мм, расстояние между пластинами 3 мм. Аноды выполнены из двуокиси рутения, катоды - из титана. Электропитание электролизера осуществляется из выпрямительного агрегата ВУ 12/600, рассчитанного на работу при напряжении 6, 9 и 12 В и максимальном токе 600 А. Замкнутый кислотный контур предназначен для периодической промывки аппарата 3-5% раствором соляной или азотной кислоты с целью удаления с электродов отложений солей жесткости. Режим работы установки подбирают таким образом, чтобы величина остаточного хлора в обработанной воде через 30 мин контакта составляла 0,3—0,5 мг/дм3. Для размещения установки не требуется отдельное помещение, ее работу можно легко автоматизировать. Номинальная производительность установки 150 м3/ч.

В 1987 г. на шахте «Октябрьская» ПО «Челябинскуголь» ВНИИОСуглем проведены эксперименты по возможности применения метода прямого электролиза для обеззараживания шахтных вод. Исследованиями установлено, что эффективность обеззараживания этим методом при содержании хлоридов в шахтной воде 300 мг/дм3 не ниже, чем жидким хлором. При оптимальном режиме работы электролизера содержание остаточного хлора в обработанной воде составляет 0,3— 0,5 мг/дм3, расход электроэнергии — 0,1 кВт*ч/м3. Расчеты, выполненные на основании полученных данных, показали, что себестоимость обеззараживания составляет 0,2 коп/м3, что соответствует себестоимости обеззараживания гипохлоритом натрия и на 10—12% ниже, чем при использовании жидкого хлора. Капитальные вложения на строительство станции обеззараживания в 3—4 раза меньше, чем типовой хлораторной такой же производительности. В 1989 году установка прямого электролиза внедрена на шахте «Бутовка-Донецкая» ПО

"Донецкуголь". Анализ данных по физико-химическому составу шахтных вод свидетельствует о том, что метод прямого электролиза может применяться примерно на 30% угледобывающих предприятий отрасли. Широкое внедрение метода в отрасли позволит значительно снизить капитальные затраты на строительство очистных сооружений, уменьшить зависимость их эффективной работы от поставок дефицитного и токсичного реагента — жидкого хлора.

Помимо рассмотренных выше способов обеззараживания воды СНГ и за рубежом находят практическое применение такие способ как ультрафиолетовое облучение и озонирование, на стадии опытно-промышленных испытаний находятся способы, основанные на применении ультразвука и виброакустических колебаний. Использование ультрафиолетового облучения для обеззараживания воды весьма перспективно в связи с разработкой новых мощных источников излучения. При использовании ультрафиолетовых лучей в воду не вводят посторонние вещества, не изменяются ее физико-химические и opганолептические свойства. Установки компактны, сравнительно просты в эксплуатации, легко могут быть автоматизированы. Но обеззараживание ультрафиолетовым облучением производится при условии, что вода обладает малой цветностью и не содержит коллоидных и взвешенных веществ, поглощающих и рассеивающих ультрафиолетовые лучи.

Весьма эффективным методом обеззараживания сточных вод является озонирование. Исследования показали, что для уничтожения болезнетворных микроорганизмов требуются примерно одинаковые дозы хлора и озона. При сильном бактериальном загрязнении сточных вод большие дозы озона не вызывают неприятного запаха и вкуса, в то время как массированное 

применение хлора и его соединений придают воде неприятный вкус. Кроме эффективного обеззараживания стоков озон может использоваться для обесцвечивания и дезодорации воды, очистки ее от устойчивых органических веществ (ПАВ, фенолов, пестицидов и др.). Препятствием для широкого применения метода озонирования является высокая стоимость получения бактерицидного вещества, связанная с большим расходом электроэнергии.

Исследованиями установлено, что бактерицидным действием обладают также ультразвуковые волны, импульсный электрический разряд и радиационное облучение. Однако перечисленные способы обез

зараживания воды не вышли из стадии испытаний и не нашли практического применения.

Серьезной проблемой в отрасли является очистка хозбытовых сточных вод, отличающихся высокими коэффициентами неравномерности расхода и содержанием синтетических поверхностно-активных веществ и нефтепродуктов, отрицательно сказывающихся на качеств< их обеззараживания. Решение этой задачи обеспечивается при широ

ком применении компактных установок типа ТАБС фирмы «Татабанья Сенбаняк» (Венгрия), которые прошли промышленные испытания и успешно эксплуатируются в ряде производственных объединений отрасли ("Ростовуголь", «Тулауголь», «Северокузбассуголь» и др.). Установки ТАБС производительностью 150—1650 м3/сутки представляют собой систему раздельно расположенных аэротенков и отстойников с активным илом, которая позволяет проводить очистку воды с помощью глубокого окисления без предварительного отстаивания. Аэротенки и отстойники выполнены в виде цилиндрических емкостей с металлическими стенками и бетонными основаниями. С наружной стороны стенки резервуаров покрыты пористым синтетическим теплоизолирующим материалом и рифлеными алюминиевыми листами. Аэротенки оснащены аэрационными колесами для насыщения воды кислородом и рециркуляции активного ила. Перекачка циркулирующего и избыточного ила осуществляется блоком насосов. Основным узлом обезвоживающего оборудования является ленточный пресс-фильтр.

Техническая характеристика установок ТАБС приведена в табл. 9.

В настоящее время фирмой освоены и производятся 24 типоразмера установок, отличающихся габаритами и числом аэротенков, отстойников и механических аэраторов, а также сгустителей осадков ленточных пресс-фильтров. Многолетняя эксплуатация установок ТАБС в нашей стране показала, что эффективность их работы составляет по взвешенным веществам 88,6-96,1%, химически потребному кислороду 45—92,3%, биологически потребному кислороду 66,7—97,7%. В 1989 г. с участием ПО "Ленинградсланец" создано совместное советско-венгерское предприятие "ЭКОТАБС" по производству установок ТАБС.

В условиях перехода предприятий на хозяйственный расчет, вве

дения платы за водопользование и сброс сточных вод в водные объекты роль рационального использования шахтных и карьерных вод в народ

ном хозяйстве существенно возрастает.

В настоящее время накоплен большой отечественный и зарубеж

ный опыт использования шахтных вод в угольной промышленности, других горнодобывающих отраслях и сельском хозяйстве.

ВНИИОСуголь разработаны требования к качеству шахтных вод для производственных нужд угольных предприятий и орошения селскохозяйственных угодий, определены объемы их применения на перспективу.

Использование шахтных вод предусматривается годовыми и пер

спективными планами охраны природы наряду с планами развития производства, начиная с 1974 г.

На долю шахт, являющихся основным потребителем шахтных вод, приходится 73 % общего объема их использования на производст

венные нужды, обогатительных фабрик — 18,2%, разрезов — 8%. Ос

новными направлениями расходования шахтных вод в отрасли явля

ются пылеподавление и технологические процессы обогащения. За счет шахтных вод обеспечивается около 80% потребности в воде для пылеподавления при подземном способе добычи и 100% потребности — на разрезах, На обогатительных фабриках 92,3% используемых шах

тных вод направляется на технологические процессы мокрого обогаще

ния угля, 7,7% — для пылеулавливания. В среднем по отрасли на шах

тах для пылеподавления расходуется 2/3 общего объема используемых шахтных вод, для гидрозакладки и профзаиливания — 1/4 объема.

Увеличение объема применения шахтных вод для нужд отрасли ограничено нормативной потребностью в воде и требованиями к ее ка

честву. К 2000 г. он составит 370 млн. м3/год. При этом использование возрастет за счет замены питьевой и технической воды для пылеподавления (пылеулавливания) на 44 млн. м3/год, вспомогательных и коммунально-бытовых нужд соответственно — на 31,1 и 24,8 млн. м3/год.

Важным показателем рационального использования шахтных вод является применение водооборотных систем при добыче угля и сланца. В 1990 г. объем оборотной воды угольной промышленности СНГ составил 2296 м3, т. е. возрос на 83 млн. м3 по сравнению с 1985 г. Лучшие показатели были достигнуты в Донецком бассейне (1306 млн. м3 воды, коэффициент водооборота 0,87) и на месторождениях Восточной Сибири (55 млн. м3, коэффициент водооборота 0,85).

Перспективным направлением использования шахтных вод в народном хозяйстве является орошение сельскохозяйственных угодий, которое рассматривается не только как важное природоохранное мероприятие, но и как резерв повышения продуктивности земель. Оценка качественного состава и объемов вод угольных предприятий Украины показала, что на всех типах почв без предварительной подготовки пригодны для орошения 69 млн. м3/год шахтных вод ПО "Торезантрацит", «Александрияуголь», «Макеевуголь», 96 млн. м3/год ПО «Артемуголь», «Стахановуголь», «Луганскуголь» являются условно пригодными, 266 млн. м3/год ПО «Донецкуголь», "Торезантрацит", «Советскуголь», 

«Ровенькиантрацит» относятся к ограниченно пригодным для орошения. Использование этих вод может обеспечить орошение 140 тыс. га сельскохозяйственных угодий. Лишь около 9% шахтных вод ПО «Павлоградуголь», "Стахановуголь", "Красноармейскуголь" не могут быть использованы в сельском хозяйстве из-за высокой минерализации (свыше 10 г/л). Народнохозяйственный экономический эффект, учитывающий ущерб, предотвращенный за счет использования шахтных вод, составляет 14 коп. на 1 м3. Кроме того, использование каждых 100 м3 шахтных вод для орошения сельхозугодий обеспечивает дополнительный народнохозяйственный экономический эффект 11,5 руб.

В последние годы ведутся исследования по использованию омагниченных шахтных вод для орошения, что способствует повышению растворимости солей. Вследствие этого происходит общее рассоление черноземных почв при одновременном увеличении содержания водорастворимых солей натрия. Активизация иона натрия под влиянием магнитного поля приводит к более интенсивному его внедрению в почвенный поглощающий комплекс. Растворение почвенных минералов, активизация микробиологических и биохимических процессов в почве способствуют улучшению питательного режима почвы, повышают обеспеченность растений зольными элементами, что в свою очередь ведет к росту урожайности сельскохозяйственных культур.

Заслуживает внимания опыт применения рудничных вод пред

приятий черной и цветной металлургии. В Южном Казахстане на руднике «Миргалимсай» 90 млн. м3 рудничных вод подается ежегодно для обеспечения питьевых и коммунально-бутовых нужд населения. Кро

ме того, эти воды используются для водоснабжения кирпичных заво

дов, автобаз, предприятий по производству серной кислоты.

В отличие от отечественной угольной промышленности в зарубежных странах широкое распространение получила практика селективной откачки шахтных вод с учетом их качества, обеспечивающая в отдельных случаях возможность их использования для хозяйственно-бытовых и питьевых нужд. Шахтные воды в Польше применяются для охлаждения машин (компрессоров, снабжающих сжатым воздухом двигатели шахтных механизмов), коммунально-бытовых нужд, пылеподавления, гидродобычи, производства пара (для приводов машин и питания паровых локомотивов), питьевых целей (после соответствую

щей водоподготовки), охлаждения турбин электростанций, для под

питки оборотных систем обогатительных фабрик. Изучена возмож

ность рыбоводства в соленых шахтных водах из каменноугольных шахт в Рыбницком угольном бассейне при следующих показателях ка

чества этих вод: в сухом остатке содержится 82—92% хлорида натрия, 1,6% хлорида калия, 1—3% хлорида кальция и 0,8—2,5% хлорида магния.

Угольная промышленность Германии объединяет не только шах

ты, разрезы, обогатительные фабрики, но и коксохимические заводы, электростанции, а иногда заводы по переработке угля, в связи с чем область применения шахтных вод более широкая. Практикуется кас

кадное использование охлаждающей воды от установок кондициони

рования шахтного воздуха и электростанций на нужды обогатительных фабрик, а затем — коксовальных установок. Для тушения кокса на коксохимических заводах, охлаждения шлака на электростанциях используются как шахтные, так и хозяйственно-бытовые сточные воды, прошедшие механическую очистку.

В США (штат Пенсильвания) накоплен положительный опыт ис

пользования воды из затопленных шахт для отопления и охлаждения зданий. При этом обеспечивается экономия 25—60% средств, затра

чиваемых на обычный обогрев и охлаждение. Кислая шахтная вода ис

пользуется для обогащения угля методом отсадки. В Западном угольном бассейне (штат Кентукки) осуществляется повторное использование очищенных шахтных вод для ускорения и улучшения рекультивации породных отвалов.



В бывшей ГДР сточные воды угольной промышленности использовались на заводах гидрирования, газовых, коксовых и полукоксовых заводах и для сельскохозяйственного орошения. Для питьевых нужд предусматривалось использование карьерных вод с солесодержанием до 2 г/л после очистки от железа, углекислого газа и нормализации рН.

В Боршодском угольном бассейне (Венгрия) применяется селективная откачка шахтных вод, позволяющая использовать их после очистки для питьевых нужд населения, а также после накопления в оставленных выработках — для нужд промышленности и сельского хозяйства. В Южной Африке (Трансвааль и Натале) кислые шахтные воды после нейтрализации известью используются для хозяйственно-бытового водоснабжения и для орошения сельскохозяйственных угодий.

В условиях хозрасчета и перехода к рыночным отношениям отечественным предприятиям угольной промышленности необходимо внедрять зарубежный опыт использования шахтной воды.
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