Интенсификация процессов осветления карьерных сточных вод угольного разреза

• Автор: Балтакова, Ольга Романовна
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 154 с.

Оглавление
Введение
Глава 1. Общая характеристика объекта исследований Мугунского угольного разреза Иркутской области
1.1. Особенности формирования и физикохимического состава карьерных сточных вод угледобывающего предприятия
1.2. Характеристика систем водоснабжения и водоотведения Мугунского угольного разреза

1.3. Определение необходимой степени очистки сточных вод перед сбросом

их в водоем или использованием на технические нужды разреза

1.4. Выводы по главе

Глава 2. Основные результаты научных исследований и практических внедрений в области очистки сточных вод угольных предприятий на примере отечественного и зарубежного опыта
2.1. Анализ основных методов очистки сточных вод угольных предприятий, технологических схем и конструкций водоочистных установок и оборудования
2.2. Высокомолекулярные соединения, используемые в отечественной и зарубежной практике очистки сточных вод, характеристика наиболее распространенных коагулянтов и флокулянтов
2.3. Выводы по главе
Глава 3. Экспериментальные исследования и теоретическое обоснование процесса реагентного осветления смеси карьерных и ливневых вод Мугунского разреза
3.1. Методическое обеспечение проведения исследовательских работ
3.2. Обоснование выбора эффективных реагентов и исследование кинетических зависимостей процесса реагентной седиментации взвешенных веществ
3.2.1. Выбор эффективных реагентов для осветления исследуемых сточных
3.2.2. Теоретические основы флокуляции дисперсных систем для обоснования применения катионных флокулянтов в процессе очистки карьерных и ливневых вод
3.2.3. Исследования кинетических зависимостей процесса седиментации взвесей в присутствии катионных флокулянггов Зетаг и Магнафлок
3.3. Построение математической модели процесса флокуляции на основе регрессионного анализа экспериментальных данных
3.4. Выводы по главе
Глава 4. Разработка технологической схемы осветления сточных вод и экологоэкономическое обоснование предлагаемых технических решений
4.1. Отработка технологических режимов флокуляционной очистки карьерных и ливневых сточных вод на реальных потоках Мугунского угольного разреза
4.2. Экологоэкономическое обоснование перспективности внедрения предлагаемой технологической схемы
4.2.1. Техникоэкономическое сравнение вариантов технологических схем очистки карьерных сточных вод
4.2.2. Экологоэкономическая оценка предлагаемой технологической схемы очистки карьерных и ливневых сточных вод
4.3. Выводы по главе
Общие выводы
Список литературы


В верхней зоне, где существует активный водообмен, расположены грунтовые и артезианские воды на глубине до 0 м при наличии активной циркуляции воды между водоносными горизонтами. В верхней части этой зоны преобладают маломинерализованные, пресные гидрокарбонатные воды, а с увеличением глубины они переходят обычно в гидрокарбонатносульфатные. В средней зоне до глубины 0 м располагаются воды с высокой минерализацией, образующиеся в результате смешения инфильтрационных вод с водами засоленных слоев морских осадков. Здесь встречаются сульфатные, натриевокальциевые и гидрокарбонатные натриевые воды, с ростом глубины переходящие в хлоридногидрокарбонатные и натриевые. На глубине более 0 м в нижней зоне с застойным водообменом обычно располагаются хлоридныс рассолы . Состав и свойства карьерных вод изменяются в очень широком диапазоне как в пределах одного месторождения, так и в границах одного карьерного поля. Причем, содержание компонентов воды изменяется в процессе всего периода разработки месторождений вследствие изменения активности окисления горных пород, их состава и состояния. Однако типизация их состава может быть выполнена на основе классификации геологических структур угленосных формаций, по которой они разделяются на платформенные, геосинклинальные и в зонах сочленений . При разработке месторождений древних платформ образуются маломинерализованные до 2 гл гидрокарбонатные кальциевомагниевые или натриевые воды, в которых концентрация гидрокарбонатных ионов изменяется в интервале , а ионов хлора ,2. На месторождениях геосинклинальных зон и тектонических впадин на молодых платформах происходит снижение содержания гидрокарбонатных ионов до и повышение содержания ионов хлора до , а натрия до . В водах месторождений в зонах сочленений платформ и гсосинклинальных областей содержание ионов хлора возрастает до , а гидрокарбонатных ионов снижается до . Минерализация же возрастает до гл. Содержание сульфатных ионов во всех типах карьерных вод находится примерно в одинаковых пределах, так как оно зависит не от геоструктурных условий, а от содержания серы в полезном ископаемом и во вмещающих породах. При повышении содержания серы в горных выработках до 4 и более образуются кислые воды с рН4,5 и концентрацией сульфатных ионов до 0, что приводит также и к увеличению их минерализации от 3 до гл. Образование кислых вод происходит непосредственно в выработанном пространстве разрезов вследствие контакта вод с сернистыми породами. Наиболее высокое содержание серы в углях Днепровского и Подмосковного бассейнов. Таким образом, отмечается увеличение минерализации карьерных вод за счет повышения содержания сульфатов и хлоридов от месторождений угля на древних платформах к месторождениям в зонах сочленений. При этой же закономерности происходит и изменение содержания в них микроэлементов А Ш, Ве, Со, М, Са, У, Мп, V, 7л, 1а, Ва и др. Содержание сульфатов и хлоридов обусловливает агрессивность карьерных вод, т е. При разработке так называемых соленых углей, содержащих повышенные количества соединений натрия, особенно МтС, наблюдается солянокислое выщелачивание, в результате чего формируются агрессивные хлоридные натриевые карьерные воды с минерализацией до гм3 . В табл. Мугунского разреза. Максимальная крупность частиц не превышает 0 мкм, основная же масса взвешенных веществ представлена частицами менее мкм. Содержание взвешенных веществ в карьерных водах изменяется в широких пределах, причем изменения наблюдаются на каждом конкретном угледобывающем предприятии по годам и сезонам года. Таблица 1. Одним из основных показателей состава карьерных вод является их минерализация, обусловленная наличием сульфат, хлорид, гидрокарбонат ионов, а также ионов кальция, магния, натрия. В зависимости от соле содержания, воды классифицируют на пресные до 1 гл, слабосолоноватые гл, солоноватые гл, сильносолоноватые 5 гл, сильносоленые гл и рассолы более гл. По данным ВНИИОСугля угледобывающих предприятий имеют минерализацию до 1 гл, гл, 5 до гл, 3 7 гл и менее 1 свыше гл .