Подбор стандартного оборудования

Технологическая схема подземной очистки шахтных вод

Предпосылки подземной очистки шахтных вод

ТЕХНОЛОГИИ ПОДЗЕМНОЙ ОЧИСТКИ ШАХТНЫХ ВОД

Анализ работы наземных очистных сооружений шахтных вод показывает, что этим технологиям присущи следующие недостатки:

а) сложность технологических схем и конструктивных решений очистных сооружений;

б) необходимость использования в процессах очистки в больших количествах дефицитных и дорогих химических реагентов; кварцевого песка; сорбентов и других материалов (при этом реагенты сами являются загрязнителями вод);

в) высокая стоимость очистных сооружений (от 6 до 15% основных фондов);

г) отсутствие простых и надежных решений по чистке емкостей и аппаратов от осадков;

д) возврат под землю очищенной воды для подземных технологических нужд;

е) отторжение значительных земельных площадей под очистные сооружения.

Чтобы снизить расходы на строительство очистных сооружений, уменьшить земельные отводы под строительные площадки и повысить эффективность работы сооружений необходимо стремиться к недопущению избыточного загрязнения шахтных вод и осветлению их во всех звеньях канализирования от действующих очистных и подготовительных забоев к поверхности.

С этих позиций целесообразным является перенос операций по осветлению шахтных вод с поверхности в подземные условия. Применение подземной очистки шахтных вод создает условия для работы оборудования шахтного водоотлива на очищенной воде, и использовать водосборник как ее аккумулятор, при этом обеспечиваются нормальные условия ведения горных процессов по добыче угля, и повышается безопасность шахт. Очищенную воду можно использовать для пылеподавления и пожаротушения.

Существующие технологии подземной очистки шахтных вод, как правило, не обеспечивают требуемой степени осветления. Предлагается следующая современная технологическая схема очистки шахтных вод от взвешенных веществ под землей (см. рис. 18).

В состав сооружений входят: установка для очистки шахтной воды с открытым гидроциклоном (ОГЦ) и волокнистым многосекционным фильтром (ВМСФ), осадкоуплотнитель (ОУ), растворно-расходный бак флокулянта (РРБФ) с дозатором.

Рис. 18. Технологическая схема осветления шахтных вод в подземных условиях: 1 – водосборник; 2 – электролизер; 3 – осадкоуплотнитель; 4 – вагонетка; 5 – волокнистый фильтр; 6 –открытый гидроциклон; 7 – растворно-расходный бак флокулянта; 8 – насос-дозатор; АО – сжатый воздух; К6 – шлам; В8 – осветленная вода; R1 – раствор флокулянта; R2 – раствор гипохлорита натрия.

Шахтная вода из нижнего горизонта под давлением подводится по трубам тангенциально к баку ОГЦ, в котором осаждаются наиболее крупные примеси. В водосборную воронку гидроциклона вводится раствор реагента, который перекачивается из бака РРБФ.

Обработанная реагентом шахтная вода после ОГЦ фильтруется зигзагообразно через волокнистую насадку баков ВМСФ, очищается при этом от суспензий, и из последней секции удаляется по трубе к околоствольному двору, где обеззараживается и поступает в технический водопровод или направляется в водосборники.

Чистка волокнистой насадки осуществляется продувкой воздухом, подведенным независимо к каждому баку, который распределяется по площади баков гребенками из дырчатых труб. После продувки осадок, который образовался, удаляется из баков эрлифтом и сливается по трубам с разрывом потока в трубопровод, по которому самотеком перемещается к околоствольному двору, где сливается в бак-осадкоуплотнитель. Аналогично удаляется выносным эрлифтом шлам из бака ОГЦ и плотненный осадок из ОУ (последний эрлифтом выгружается в вагонетки).

Вода, отделенная от осадка, удаляется из бака ОУ сверху с помощью поплавка и гибкого шланга и поступает в водосборники.

Бак для приготовления раствора реагента оборудован воздушной распределительной системой для перемешивания воды с реагентом; для приготовления раствора используется очищенная шахтная вода. Раствор из бака отбирается из верхней части шлангом с поплавком. Раствор вводится в установку с разрывом струи.

Все баки оборудованы патрубками для опорожнения, бак ОГЦ -переливом, а баки ВМСФ – люками для чистки бункеров. Отверстия гребенки, которые отводят осветленную воду из последнего бака ВМСФ, перекрываются бронзовыми сетками для улавливания волокон.

Баки ВМСФ соединены между собой герметически в области водосливов для перелива воды из бака в бак.

Дозирование раствора флокулянта с расходом выполняется насосом-дозатором. Поскольку такие насосы не изготовляются для подземных условий шахт, опасным по выбросам, рекомендуется использовать насос-дозатор марки НД 100/10 с заменой электропривода. Вместо электродвигателя мощностью 0,27 кВт, которым снабжается серийный насос-дозатор, стоит применять взрывозащищенный двигатель ВР-63А-4 мощностью 0,25 кВт на 1500 об/мин.

Для обеззараживания очищенной шахтной воды, которая направляется на повторное использование (потребности пылеподавления и пожаротушения), рекомендуется использовать электролизеры с получением дезинфицирующего реагента – гипохлорита натрия. Возможны два варианта такой технологии обеззараживания.

Первый вариант рекомендуется "Инструкцией по хлорированию шахтных вод" и состоит в использовании раствора поваренной соли, из которого в электролизерах получают гипохлорит натрия, который вводится в воду.

Второй вариант заключается в использовании установок "Поток" работающих по принципу прямого электролиза солей, которые содержатся в шахтной воде. "Поток" не требует раствора поваренной соли.

В проектируемом комплексе целесообразно использовать первой вариант, который требует устройства солевого хозяйства.

Дата добавления: 2014-11-29