Спосіб очищення шахтних вод

Спосіб очищення шахтних вод, який полягає в тому, що здійснюють реагентну обробку води, а потім останню пропускають через породний фільтр, який відрізняється тим, що перед використанням породного фільтра воду обробляють комплексоном нітрилтриметилфосфонової кислоти в кількості 0,25-2,00мг/л, а як породний фільтр використовують завантаження, що складається із суміші клиноптилоліту з піском у співвідношенні 1:10 і відвальних порід вугільних пластів марки Г. Запропоноване технічне рішення належить до гірничої промисловості і може використовуватися для очищення шахтних вод Велика кількість шахтних вод, що скидаються, і шкода, яку вони завдають поверхневим водоймам, а також нестача доброякісної води у вугільних районах викликає необхідність вишукування досконаліших і економічних способів очищення шахтних вод з метою використання останніх для технічних і господарсько-побутових потреб промислових підприємств. Відомий спосіб очищення шахтних вод у підземних умовах, передбачає, відділення основної маси завислих речовин у шахтній воді шляхом фільтрування пульпи через обрушені породи виробленого простору за умови, що висота останнього з падіння (підйому) дорівнює висоті одного горизонту, тобто 200-ЗООм. Зливання пульпи здійснюють через штрек за водонепроникні перемички або через свердловину, пробурену по охоронному цілику з виробки на вироблений простір Воду, відфільтровану через обрушені породи виробленого простору й стікаючу на нижче розташований штрек, відводять по водовідливній канавці у відстійник чи водозбірник [див. Матлак Є.С., Малєєв В.Б Зниження забруднення шахтних вод у підземних умовах - К: Техніка, 1991. -136с]. Недоліком цього способу є те, що він вимагає наявності сприятливих гідрогеологічних умов і відсутності можливості самозаймання осадків Наявність у підземних водозбірниках шламів, що містять вугілля (58%), глинисту речовину (24%), пісковик (6%) та інші домішки (12%) являє собою, по-перше, пожежонебезпеку внаслідок високого вмісту вугілля, а, по-друге, у результаті використання порід як фільтра, стається їх замулювання, що знижує проникність пласта і, як наслідок, порушує дегазацію виробленого простору. Це призводить до розбалансування дегазаційної системи шахти. Крім того, підземний спосіб очищення шахтних вод не задовольняє підприємство у воді ні в якості води, ні в Ті кількості. Відомий також спосіб очищення шахтних вод від завислих часток при відкритій розробці вугільних родовищ через фільтри зі скельних порід, що розташовують у корпусі, формованому з водонепроникних порід - аргіліту й алевроліту. Як фільтрувальний матеріал використовують гірські породи - пісковики. Відкачувану з підземних водозбірників воду піддають коагуляційному очищенню катіонним полі електроді том і подають па фільтр [див. Технология глубокой очистки шахтных вод / Рекламний проспект. Розработка1 Печорниипроект «Уголь-95»; Фильтры из скальных 00 CM 7289 пород для очистки промстоков горных предприятий., авт свід №1223958]. Недоліком способу, визначеного за прототип, є низька ефективність очищення при високих по3 казниках мінералізації (більше від 3,0г/дц ) і жорсткості води, тому що відомо, катіони й аніони, які не ввійшли в комплексну сполуку з катіонним поліелектролітом екранують поверхню твердих часток від взаємодії з останнім. Крім того, використовувані як фільтр породи мають малу сорбційну здатність, тому що вони мають більшу щільність, яка знижує їх роль у процесі фільтрації. У основу корисної моделі поставлено завдання зі створення такого способу очищення шахтних вод, у якому поряд уведення речовин на стадії хімічного оброблення дозволяє збільшити повноту осадження завислих часток і мінеральних солей і, як наслідок, збільшити якість, очищеної' води за фактором кількості завислих часток, зменшити ступінь мінералізації і загальну жорсткість , а також знизити об'єм осадку, що утворюється при коагуляції. Поставлене завдання розв'язується за рахунок того, що в способі очищення шахтних вод, який полягає в тому, що здійснюють реагентну обробку води, а потім останню пропускають через породний фільтр, відповідно до корисної моделі, перед використанням породного фільтра воду обробляють комплексоном нітрилтриметилфосфонової кислоти в кількості 0,25-2,00мг/л, а як породний (фільтр використовують завантаження, що складається із суміші кліноптілоліту і піском у співвідношенні 1:10 і увальних порід вугільних пластів марки Г. При кислот носі і більшості шахтних вод Донбасу в межах рН=6-9, нітрилтриметилфосфонова кислота (НТФ) вибірково зв'язує катіони (магній, кальцій), що обумовлюють жорсткість води, у стійкі комплексні сполуки. При цьому знижується їх участь у коа ґуля цій ному процесі і зростає здатність до адсорбції на поверхні вугілля й твердих Комп'ютерна верстка Н. Лисенко фільтрів. Позитивна роль НТФ і в гідрофілізацГі поверхні й розвитку процесів адсорбції завислих часток па вугільному фільтранті. Використання твердої сорбувальної речовини уцільнює осадок і, тим самим, знижує його об'єм. Кліноптілоліт дозволяє підвищити фільтрувальну здатність порід відносно зв'язаних у комплексну сполуку іонів, які обумовлюють жорсткість, здійснити більш тонке очищення води. Запропонований спосіб здійснюють так. Очищення шахтної води здійснюють у змішувачі, який виконано у вигляді циліндричного (чи квадратного) резервуара з конічною чи пірамідальною нижньою частиною, у яку подають воду Через окремі патрубки в донній частині змішувача на стадії реагентної обробки коагуляційне очищення здійснюють шляхом чергового введення, наприклад, коагулянту який містить до 15-17% триоксиду алюмінію, концентрації 3-5% вагових, вугільного антрациту-фільтранту з питомою поверхнею не меншою від 500 м2/г і крупністю 0,51,5мм (до 5% вагових) і комплексону НТФ у кількості 0,25-2,00мг/л. Дозування продуктів здійснюють виходячи з їх концентрації в об'ємі змішувача, % вагових; коагулянту 3-5, антрациту-фільтранту - до 5, а комплексону в межах 0,25-2,00мг/л відповідно до значень загальної жорсткості від ЗО до 50мг-екв/л. Зі змішувача воду по периферійному лотку подають на фільтрування через фільтраційне завантаження, що складається, з 80% увальних порід вугілля марки Г и 20% суміші кліноптілоліту з піском у співвідношенні 1.10, розташованих у водонепроникному корпусі з кутом нахилу не меншим ніж 30° відносно стоку. Очищена вода надходить у водоприймач і після аналізу йде на господарськопобутові потреби шахти Використання запропонованого способу дозволяє підвищити якість гідроочищення й скоротити споживання дефіцитної для Донбасу питної води. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вуп Глазунова, 1, м. Київ - 42, 01601