ФЛОКУЛЯЦІЙНЕ ОЧИЩЕННЯ ШАХТНИХ ВОД ВІД ТОНКОДИСПЕРСНИХ ЗАВИСЛИХ ЧАСТОК
DOI:
https://doi.org/10.20998/2078-5364.2025.1.08Ключові слова:
шахтні води, флокуляція, тонкодисперсні завислі частки, зернистий шлам, модуль очищення, екологічна безпекаАнотація
У даній роботі представлено результати дослідження технології флокуляційного очищення шахтних вод від тонкодисперсних завислих часток із застосуванням інноваційного «Модуля очищення шламових вод і зневоднення шламів» (ТОВ «НТЦ «Еко- маш», Харків, Україна). Очищення шахтних вод є важливим етапом у забезпеченні еко- логічної безпеки водних ресурсів та відповідає вимогам сучасних стандартів охорони навколишнього середовища. Особливу увагу приділено ролі твердої зернистої фази в процесі флокуляції, яка не лише підвищує ефективність очищення, але й дозволяє знизити споживання флокулянтів. Це, у свою чергу, сприяє зменшенню операційних витрат і підвищує екологічну безпеку технологічного процесу. Зниження використання хімічних реагентів зменшує негативний вплив на навколишнє середовище, знижує ризики вторинного забруднення води та покращує екологічну ситуацію в регіонах, де функціонують шахтні підприємства. Встановлено, що досягнення допустимого рівня вмісту завислих часток у шахтних водах (до 25 мг/л) можливо за умови застосування технологічного ланцюжка апаратів у безперервному режимі роботи, що забезпечує стабільність і ефективність процесу очищення. Дослідження показали, що додавання зернистого шламу з гідравлічною крупністю понад 40 мкм значно покращує агрегацію тонкодисперсних часток, сприяючи утворенню важких флокул, які швидко осідають у відстійнику. Це дозволяє значно скоротити час очищення та підвищити ефективність про- цесу. Особливо важливим є те, що використання твердої зернистої фази в процес фло- куляції дозволяє знижувати витрати флокулянтів, що зменшує операційні витрати та сприяє підвищенню екологічної безпеки процесу очищення. Зменшення використання хімічних реагентів знижує негативний вплив на навколишнє середовище і зменшує ризики забруднення води. Результати дослідження мають великий практичний потенціал для впровадження в реальних умовах експлуатації шахтних водоочисних споруд, де можуть забезпечити не лише ефективне очищення шахтних вод, але й значно підвищи- ти економічну ефективність завдяки зниженню витрат на хімічні реагенти. Враховуючи необхідність забезпечення сталого розвитку гірничодобувної галузі, запропоновані результати можуть стати важливим кроком у напрямку впровадження екологічно безпечних та економічно ефективних технологій очищення шахтних вод. Розвиток таких технологій сприятиме вдосконаленню методів охорони водних ресурсів та забезпеченню довгострокової стабільності природних екосистем.
Посилання
Savytskyi V.M., Khilchevskyi V.K., Chunariov O.V., Yatsiuk M.V. Production and consumption wastes and their impact on soils and natural waters: a textbook / edited by V.K. Khilchevskyi. Kyiv University Publishing and Printing Centre, 2007. 152 с. URL: https://geo.knu.ua/wp-content/uploads/2021/06/vidhody_virob.pdf.
Sergeyev P.V., Biletsky V.S. Selective flocculation of coal sludge with organic reagents: a monograph. Donetsk: Eastern Publishing House, Donetsk Branch of the National Academy of Sciences, Mining Encyclopaedia, 2010. 240 с. URL: https://repository.kpi.kharkov.ua/server/api/core/bitstreams/5d4a7b02-12af-4cfa-8f42- 9e319667f819/content.
Ulytsky, O., Diachenko, N., Boiko, K., Orlovsky, A., Artemenko, I.,Zosima, V. (2021). Ecological danger estimation of mine waters pound-accumulator Taranova wash influence on a water environment Western Donbass. Ecological Sciences, 34(7), 31–35. URL: https://doi.org/10.32846/2306-9716/2021.eco.7-34.6.
Tkachuk O.P., Shkatula Y.M., Titarenko O.M. Agricultural ecology: a textbook. Vinnytsia: VNAU, 2020. 542 с. URL: http://socrates.vsau.org/b04213/html/cards/getfile.php/24545.pdf.
Onyshchuk, O. (2023). To the study of the flocculation and coagulation process in the purification of water for industrial application. Herald of Khmelnytskyi National University. Technical Sciences, 317(1), 151–154. URL: https://doi.org/10.31891/2307-5732- 2023-317-1-151-154.
Voitovych S.P. Geochemistry of mine waters of the Lviv-Volyn coal basin (on the example of the Chervonohrad mining district) : Cand: 04.00.02. Kyiv, 2017. 245 с. URL: https://igmr.org.ua/pdf/voytovych_s._p._dysertaciya.pdf.
Voitovych S.P. Geochemical features of underground and mine waters of coal basins of Ukraine (on the example of Chervonohrad mining district and Central Donbas). Scientific Bulletin of the National Mining University. №2 (146), 2015. С. 23–30. URL: https://nvngu.in.ua/index.php/uk/component/jdownloads/finish/53-02/8303-2015-02- voitovych/0.
Khorolskyi, A., Lapko, V., Salli, V., Mamaikin, O. (2020). Substantiation of technology of demineralization of wastewater as a component of technological flows of coal mines. Collection of Research Papers of the National Mining University, 63, 61–73. URL: https://doi.org/10.33271/crpnmu/63.061.
Burdo O.G., Ofatenko O.O., Krutii G.O. Analysis of water demineralisation processes. Scientific works. 2009. 36(2). С. 230–234.
Giroly M.M., Giroly A.M., Giroly A.M. Technologies of water disposal of industrial enterprises: a textbook. Rivne: NUWHP, 2013. 625 с. URL: https://ep3. nuwm.edu.ua/3204/1/127zah.pdf.
Wolkersdorfer, C. (2022). Passive Treatment Methods for Mine Water. In: Mine Water Treatment – Active and Passive Methods. Springer, Berlin, Heidelberg. URL: https://doi.org/10.1007/978-3-662-65770-6_4.
Kleinmann, R., Sobolewski, A., Skousen, J. (2023). The Evolving Nature of Semi- passive Mine Water Treatment. Mine Water and the Environment, 42(1), 170–177. URL: https://doi.org/10.1007/s10230-023-00922-w.
