Оценка и снижение техногенного воздействия ОАО "Ковдорский ГОК" на поверхностные воды

• Автор: Матвеева, Вера Анатольевна
• Шифр специальности: 25.00.36
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 212 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ
ВОД В ГОРНОПРОМЫШЛЕННОЙ ОТРАСЛИ
1Л Образование и очистка сточных вод в процессе добычи полезных ископаемых
1.2 Образование и очистка сточных вод в процессе переработки полезных ископаемых
1.2.1 Загрязнение подземных и поверхностных вод в зоне влияния хвостохранилищ
1.3 Воздействие Ковдорского горно-обогатительного комбината на водные объекты
1.3.1 Характеристика предприятия как источника загрязнения водных объектов.
Выводы к первой главе
ГЛАВА 2 МОНИТОРИНГ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ В ЗОНЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ КОВДОРСКОГО ГОРНО-ОБОГАТИТЕЛЬНОГО КОМБИНАТА
2.1 Мониторинг природных и сточных вод
2.1.1 Пробоотбор водных проб
2.1.2 Анализ водных проб в полевых условиях
2.1.3 Пробоподготовка и анализ водных проб в лабораторных условиях
2.2. Мониторинг донных отложений водных объектов Ковдорского района
2.2.1 Пробоотбор и пробоподготовка донных отложений
2.2.2 Анализ донных отложений в лабораторных условиях
2.3 Марганец в сточных водах Ковдорского ГОКа
2.3.1 Поведение марганца в водной среде
2.3.2 Источник поступления марганца в сточные воды обогатительного комплекса

Выводы ко второй главе

ГЛАВА 3 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЕРМИКУЛИТА ДЛЯ ОЧИСТКИ ФИЛЬТРАЦИОННЫХ СТОЧНЫХ ВОД ХВОСТОХРАНИЛШЦА ОАО «КОВДОРСКИЙ ГОК»
3.1 Ковдорское вермикулито-флогопитовое месторождение
3.2 Сорбционные и ионообменные свойства вермикулита
3.3 Моделирование очистки марганецсодержащих вод вермикулитом в лабораторных условиях
Выводы к третьей главе
ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ СХЕМЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ХВОСТОХРАНИЛИЩА ОАО «КОВДОРСКИЙ ГОК»
4.1 Снижение объемов притока чистых природных вод в хвостохранилище
4.2 Выбор схемы очистки и расчет расхода сорбента
4.3 Подбор и расчет схемы аппаратов для измельчения Ковдорского вермикулита
4.4 Утилизация отработанного вермикулита
4.5 Эколого-экономическая оценка организации водозащитных мероприятий
4.5.1 Расчет затрат на проведение работ по строительству водоотводного канала
4.5.2 Расчет затрат на закупку и дробление вермикулитового концентрата
4.5.3 Расчет затрат на утилизацию отработанного вермикулита
4.5.4 Определение величины предотвращенного экологического ущерба
4.5.5 Расчет платы за организованный сброс загрязняющих веществ в водные
объекты после очистки сточных вод вермикулитом
Выводы к четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. По данным Федерального агентства водных ресурсов, общий объем водоотведения в поверхностные водоемы на территории РФ в результате добычи полезных ископаемых в 2014 году составил 1394,0 млн.

м , из них 996,0 млн. м загрязненных сточных вод.
Ежегодный сброс многотоннажных сточных вод предприятий горной промышленности негативно воздействует на поверхностные и подземные воды, донные отложения, водную флору и фауну. Особая опасность связана с химическим загрязнением гидросферы, которая является мобильной средой, где загрязняющие вещества способны мигрировать на большие расстояния.
Примером образования техногенной нагрузки на компоненты природной среды может служить деятельность одного из крупнейших горно-обогатительных комбинатов Мурманской области - ОАО «Ковдорский ГОК». Загрязнение вод бассейна реки Ковдора вызвано ежегодным сбросом в водные объекты Ковдорского района недоочищенных карьерных и производственных сточных вод комбината в объеме 50 млн.м3, из них 20 млн.м3 поступают в поверхностные воды с хвостохранилища комбината с 90-кратным превышением ПДКрх. по марганцу (II).
Несмотря на изученность вопроса, опыт применения эффективных средозащитных мероприятий для северных регионов России остается недостаточным для полного предотвращения негативного техногенного воздействия на водные ресурсы. В связи с этим возникла необходимость разработки новых технологических решений по очистке марганецсодержащих вод с использованием сорбентов повышенной сорбционной емкости, приготовленных из местного природного минерального сырья (например, вермикулита), отличающихся распространенностью и экономичностью.
Значительный вклад в изучение природных сорбентов внесли такие ученые как Дистанов У.Г., Карнаухов А. П., Климов Е.С., Лыгина Т.З., Овчаренко Ф.Д., Смирнов А.Д., Тарасевич Ю.Н.

При осветлении сточных вод и их очистке на обогатительных фабриках кроме извести используют следующие реагенты: сульфат железа Ре80.г7Н20 -железный купорос; сульфат алюминия А12(804)зТ8Н20 в виде сернокислого глинозема, содержащего 9 % А120з или в виде очищенного (14-16 % А12Оз) технического сернокислого алюминия.
При подаче извести pH сточных вод повышается (иногда до 12). При коагулировании частиц солями алюминия и железа pH, наоборот, понижается. Это следует учитывать при организации оборотного водоснабжения, а также при сбрасывании сточных вод в водоемы, для которых значение pH не должно выходить за пределы 6,5-8,5. Поэтому в ряде случаев используют смесь извести и сульфатов железа и алюминия. Известь, сульфаты железа и алюминия, наряду с коагулированием твердых частиц, снижают содержание в сточных водах некоторых вредных веществ, в частности жирных кислот.
Важным технологическим параметром процесса очистки воды коагуляцией является расход коагулянта. Оптимальная величина коагулянта зависит от массы взвешенных и коллоидно-дисперсных веществ, ионного состава, температуры, цветности, pH воды и других факторов.
Применение флокулянтов позволяет интенсифицировать процесс очистки воды, так как флокулянты ускоряют процесс хлопьеобразования гидроксидов алюминия и железа, увеличивают плотность коагулянта и степень осветления воды. В ряде случаев применение флокулянтов позволяет снизить расход коагулянтов и увеличить на 30-50 % производительность очистных сооружений.
Осветлению сточных вод также могут способствовать флокулянты: полиакриламид, ПАНГ (гидролизованный полиакрилонитрил),
высокомолекулярные полимеры и др.
Скорость и эффективность флокуляции зависит от содержания взвешенных частиц, свойства их поверхности, наличия растворимых примесей, температуры и pH сточных вод. Так, для рудных суспензий наиболее плотные флоккулы образуются при pH 8-10, а для угольной - 5-7.