Комбинированный процесс микрофильтрации и обратного осмоса для очистки шахтных вод

Abstract

При добыче полезных ископаемых, таких как уголь, шахтным способом возникает необходимость постоянного отведения из шахтных выработок больших объемов шахтных вод, чтобы не допустить затопление подземных горизонтов. Учитывая дефицит водных ресурсов в Донецком регионе, шахтные воды можно рассматривать как реальный альтернативный источник водоснабжения. Профилактика загрязнения наземных и подземных водных источников и непосредственное вовлечение очищенных водных ресурсов в хозяйственный оборот предприятия могут быть достигнуты в результате очистки шахтных вод путем комбинированного процесса микрофильтрации и обратного осмоса. В ходе исследования нужно было понять насколько эффективен мембранный метод очистки воды. Анализ по изучению концентрации загрязнения проводились в лабораторных условиях, для которых были заранее отобраны и приготовлены пробы шахтных вод. Анализ проводился до начала очистки (исходная вода), а также после каждой стадии обработки. Для очистки применялась технология отобранного мембранного процесса состоящего из двух стадий: 1) микрофильтрация – эта система оснащена керамической мембраной, которая является устойчивой к механическим воздействиям, скачкам давления, нагреву до 150 °С, а также рН диапазон которого составляет от 0,5 до 13,5, что в свою очередь позволяет очищать мембрану агрессивными химическими веществами; 2) обратной осмос – эта система также имеет керамическую мембрану, которая позволяет производить процесс предочистки воды, температурный режим в этой системе колеблется от 2 до 40 °С, а диапазон давлений – от 300 до 400 кПа. В процессе очистки после деминерализации исходной воды в системе после обратного осмоса подключается стадия, вода в которой обогащена минералами. Тут уже используется минерализатор Semidol. Semidol – это доломитовый фильтрующий материал, используемый для очистки воды различных типов загрязнения. Он состоит из чистого доломита, а также имеет идеальный стехиометрический состав. Semidol используется в качестве фильтрующего материала, за счет того, что содержание неорганических веществ значительно ниже допустимых требований чистоты. Технология комбинированного процесса очистки воды в ходе исследований показала, что имеется не только экологический, но и экономический эффект, что позволяет значительно снизить затраты на водопотребление и водоотведение как на предприятиях промышленного типа, так и для городского водопотребления.