Совершенствование способа очистки низкоконцентрированных сточных вод медноколчеданных месторождений с попутным извлечением ценных компонентов

• Автор: Волкова, Елена Александровна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 179 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Состояние изученности вопроса, цель и задачи исследований

1.1. Характеристика предприятий горнодобывающей отрасли как ис точника загрязнения окружающей природной среды
1.3. Методы извлечения ценных компонентов из сточных вод горно добывающих предприятий
Глава 2. Методика проведения исследований и характеристика низкоконцентрированных сточных вод Сибайского месторождения
2.1. Особенности формирования и характеристика шахтных и подот вальных вод Сибайского медноколчеданного месторождения
2.2. Оценка влияния Сибайского месторождения на прилегающую территорию и здоровье населения
2.3. Методика проведения исследований Глава 3. Исследование процесса электродиализа сточных вод медноколчеданных месторождений
3.1. Обоснование выбора и изучение способа очистки сточных вод медноколчедаиных месторождений
3.2. Извлечение ценных компонентов из низкоконцентрированных шахтных и подотвальных вод
3.3. Разработка аппаратурного оформления процесса и обоснование качественноколичественной схемы извлечения ценных компонентов
1.2. Методы очистки сточных вод горнорудных предприятий
1.4. Цели и задачи исследований
Глава 4. Разработка технологии очистки низкоконцентрированных шахтных и подотвальных вод медноколчеданных месторождений и определение основных параметров установок электродиализа
4.1. Определение оптимальных режимов очистки сточных вод с попутным извлечением ценных компонентов
4.2. Определение основных параметров установок электродиализа Глава 5. Экологоэкономическая оценка эффективности процесса извлечения ценных компонентов из сточных вод медноколчеданных месторождений при снижении техногенной нагрузки на экосистемы Сибайского региона
5.1. Определение ущерба, наносимого окружающей среде при разработке Сибайского месторождения
5.2. Определение содержания загрязняющих веществ в контрольном створе
5.3. Оценка экологического и социального эффекта от применения предлагаемой технологии
5.4. Структура затрат на внедрение предлагаемого способа очистки низкоконцентрированных сточных вод медноколчеданных месторождений
Заключение
Библиографический список Приложение А Приложение Б Приложение В Приложение Г Приложение Д
Введение
Актуальность


Образование провалов и трещин поверхности при разработке месторождений выводит значительные площади земель из сельскохозяйственного оборота. Также снижается плодородие почвы. В.Н. Мосинцом и Авдеевым установлено, что просадки на глубину 2 3 м снижают урожайность на , на 5 6 м на , при просадке более 8 м наблюдается полное разрушение земли. Заполнение мульдов синклинальных складок, образующихся при просадке горных пород в районе добывающих работ водой приводит к заболачиванию значительной части сельхозугодий. Карьерные и рудничные воды, сбрасываемые на дневную поверхность без очистки, наносят немалый ущерб сельскохозяйственным землям. Смыв почвенного слоя, образование промоин и оврагов, заболачивание все это оказывает дополнительное негативное воздействие на землю, выводя значительную часть из сельскохозяйственного оборота. Технологические выбросы, эрозия, процессы естественного выщелачивания вредных веществ отрицательно влияют на состояние атмосферы. Установлено, что при мощных взрывах образуется пылегазовое облако, которое в течение 1 4 ч в радиусе км рассеивает пыль размером менее 1,5 мкм 6. Оседание такой пыли на прилегающей к месторождению территории приводит к механическому изменению состава почв, загрязнению поверхностных и подземных вод. При размещении отвалов и хвостохранилищ на землях без предварительного снятия почвенного слоя наблюдается разубоживаиие наиболее ценной гумусной части почв. Такое загрязнение возможно при транспортировании пород, образовании отвалов и т. Кроме того, эрозия протекает в 2 4 раза интенсивнее на отвальных площадях, чем на ненарушенных землях. Горнодобывающие предприятия, как источник загрязнения поверхностных и подземных вод, используют для собственных нужд сравнительно небольшое их количество. Объемы потребляемой ими воды значительно меньше объема карьерных и рудничных вод. Откачиваемые воды обычно направляют в водосборники, и затем сбрасывают на поверхность, после чего сточные воды сбрасываются в местную гидрологическую сеть без какойлибо очистки. Иногда, при достаточно высокой чистоте, рудничные воды используются в технологических или хозяйственных целях и даже в быту. Но чаще они содержат загрязняющие вещества, некоторые из которых относятся к ценным компонентам и могут быть извлечены. На рудниках, добывающих сульфидные руды, образуются кислые рудничные воды. К сточным водам горнодобывающих предприятий относят также воды, образующиеся сточными водами с отвалов, дорог и других объектов, находящихся в пределах разрабатываемых месторождений. В основном в таких сточных водах содержатся взвешенные вещества. В.Н. Мосинец считает, что загрязнение почв и вод при разработке месторождений полезных ископаемых в принципе представляет собой во много раз усиленное природное явление, обусловленное ветровой и водной эрозией выходящих на поверхность участков месторождений. Загрязнение окружающей природной среды выносами химических элементов наблюдается даже после завершения разработки месторождения. Например, в ФРГ отработанное Фрайбергское сульфидное месторождение до сих пор оказывает негативное влияние на прилегающую территорию рудничные воды выносят в год сотни тонн цветных металлов 6. Наиболее опасны тяжелые металлы, т. Эти загрязняющие компоненты при благоприятных условиях могут накапливаться и образовывать техногенные аномалии. Высокая их концентрация в почве или в воде может быть опасна для живых организмов. Практически все тяжелые металлы относят к I или II классам опасности. При попадании в почву тяжелые металлы свободно перемещаются вместе с водой. В странах с развитой промышленностью ими загрязнены донные отложения рек, озер и прибрежных районов морей. Английские ученые, исследовавшие растущий на дне рек Бредфорт и Латкилл водный мох, установили, что концентрация свинца дошла до 1гкг, а цинка до 9 гкг 6. Водоотлив и предварительное водопонижение, осуществляемое на карьерах и рудниках, также наносят окружающей природной среде значительный ущерб. Изменение гидрогеологического режима сказывается в исчезновении и пересыхании источников и колодцев, а также полном осушении водоносных горизонтов.