Проблемы охраны водной среды в горном деле

При опреснении воды электролизом существуют два технологических барьера: карбонатный и сульфатный. Первый обусловлен отложением на мембранах карбоната кальция, второй — сульфата кальция. Поэтому перед электродиализом из шахтной воды необходимо удалить ионы кальция до концентрации , что позволит получить одновременно прес

ную воду и концентрированный раствор солей. Этот предел может быть повышен до при опреснении воды обратным осмосом или дистилляцией. Высокую степень декальцинирования воды перед электродиализом можно обеспечить лишь натрий-катионированием или фосфатным доумягчением. Предпочтительным является первый метод, как не требующий дополнительных реагентов. Регенерационные растворы хлорида натрия для натрий-катионитовых фильтров могут быть получены непосредственно при комплексной переработке шахтных вод. Учитывая все же большой расход соли при регенерации катионов, целесообразно для декальцинирования воды использовать peaгентный метод, а для доумягчения ее - катионитовые фильтры.

Для предупреждения образования осадков карбоната кальция и гидроксида магния во всех случаях, вне зависимости от принятой схемы водоподготовки, рекомендуется предусмотреть подкисление рассола и катионита. Вместо подкисления или как дополнение к подкислению применяют периодическую переполюсовку аппаратов или так называемую пульсацию тока противоположного направления продолжительностью через каждые при одновременном отключении рабочего источника питания.

Ингибитором всех процессов, связанных с выделением твердых фаз минеральных веществ из шахтных вод, является повышенное содержание в растворенном состоянии органических веществ. Эти же вещества ухудшают и протекание процессов электродиализа. Поэтому количество органических веществ в воде, поступающих на деминерализационную установку, оснащенную мембранной аппаратурой, должно превышать норм, допустимых для питьевой воды. Иногда для удаления из опресняемой воды органических веществ использует активированный уголь.

В основном для устранения биологических загрязнений воду периодически хлорируют на всех сооружениях коагуляционной установки. Раствор хлорной воды или гипохлорита натрия в количестве «активного хлора» подают в регулирующий бачок с шаровым клапаном.

При опреснении воды мембранными методами особую опасность представляет высокое содержание в ней ионов железа и марганца. Ухудшение работы опреснительных установок наблюдается даже при содержании в воде 0,02 мг/л железа и марганца. Осаждаясь на катионитовых мембранах и внутри их, гидроксиды железа и марганца постепенно увеличивают электрическое сопротивление мембран. В связи с этим необходимо обратить особое внимание на предотвращение загрязнения опресняемой воды железом в результате коррозии технологической аппаратуры и трубопроводов.

Для предупреждения биологических обрастаний в мембранных аппаратах и трубопроводах опресняемую воду целесообразно предварительно хлорировать дозами, обеспечивающими концентрацию остаточного хлора в воде . Для этого в электродиализаторах можно использовать хлор, выделяющийся в анодной камере.

Осветление шахтных вод.Для сбора шахтных вод и улавливания крупных взвесей сооружаются подземные водосборники, вместимость которых рассчитана на четырехчасовой нормальный приток воды. Шахтная вода, отстоявшаяся в водосборниках и выданная на поверхность в отстойники или пруды-осветлители, содержит взвеси, в которых частиц менее 60 мкм. Пруды-осветлители с шести- , десятисуточным обменом воды улавливают до тонких взвесей, чем и объясняется такое интенсивное их строительство.

Следует отметить, что в угольной промышленности впервые в отечественной практике применены высокоэффективные отстойники с выделением взвеси в тонких слоях. Однако при естественном осветлении даже в наиболее совершенных отстойниках в шахтной воде всегда остается значительное количество тонкодисперсной взвеси в количестве, доходящем до 100 мг/л. Воду с таким содержанием взвешенных веществ невозможно опреснять мембранными методами. Для более полного осветления шахтных вод и одновременного извлечения из них микроорганизмов, а также для снижения содержания органических веществ необходимо использовать метод коагуляции

6. Охрана водной среды

6.1 Охрана поверхностных и подземных вод

Как известно, гидросфера включает в себя не только поверхностную гидросеть, но и подземные воды, которые с углублением горных работ тоже попадают в зону их воздействия. Влияние истощения подземных вод на природную среду очень наглядно: понижается уровень грунтовых вод, иссякают изолированные коллекторы подземных вод, оседают и уплотняются сдренированные массивы горных пород, появляются другие формы их подвижек, деградируют характерные ландшафты, растительный покров и животный мир. Поэтому необходимо различать охрану поверхностных вод и подземных. Мероприятия по охране подземных вод направлены на предотвращение проникновения вредных и вообще загрязняющих веществ в горизонты подземных вод и их дальнейшего распространения.

Охрана подземных вод включает:

· реализацию технических и технологических мер, направленных на многократное использование воды в технологическом цикле;

· утилизацию отходов; разработку эффективных методов очистки и обезвреживания отходов;

· предотвращение проникновения сточных вод с земной поверхности в подземные воды;

· уменьшение промышленных выбросов в атмосферу и водные объекты;

· рекультивацию загрязненных недр и почв;

· соблюдение регламента ведения горных работ и условий проекта эксплуатации месторождения;

· осуществление собственно водоохранных мероприятий; управление водосолевым режимом подземных вод.

К профилактическим мероприятиям относятся:

· систематический контроль за уровнем загрязнения подземных вод;

· оценка масштабов и прогнозов изменения загрязнения;

· тщательное обоснование размещения проектируемого крупного горнопромышленного объекта с тем, чтобы его отрицательное влияние на окружающую среду и подземные воды было минимальным;

· оборудование и строгое соблюдение зон санитарной защиты участка водозабора;

· оценка воздействия проектируемого объекта на подземные воды и окружающую среду;

· изучение защищенности подземных вод для обоснованного размещения горнопромышленных объектов;

 Скачать реферат