КИЇВСЬКИЙ НАЦIОНАЛЬНИЙ УНIВЕРСИТЕТ
БУДIВНИЦТВА І АРХIТЕКТУРИ
КАРДЖАВОВ АБIЛКАСIМ АБСАТТАРОВИЧ
УДК 628.34:622
РОЗРОБКА СИСТЕМИ ОБОРОТНОГО ВОДОПОСТАЧАННЯ
ГІРНИЧО-ЗБАГАЧУВАЛЬНОЇ ФАБРИКИ
ПО ПЕРЕРОБЦІ ВОЛЬФРАМОВОЇ РУДИ
(на прикладі Інгічкінської ГЗФ)
05.23.04 — Водопостачання, каналізація
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового
ступеня кандидата технічних наук
КИЇВ — 1999 р.
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в Київському національному університеті
будівництва і архітектури.
Науковий керівник — кандидат технічних наук, професор, Тугай
Анатолій Михайлович, завідувач кафедри
водопостачання Київського національного
університету будівництва і архітектури
Офіційні опоненти: — доктор технічних наук, професор, Гіроль
Микола Миколайович, завідувач кафедри
водогосподарчого будівництва Рівненського
державного технічного університету;
— кандидат технічних наук, старший науковий
співробітник Давиденко Олександр Iванович,
завідувач відділу очистки стічних вод
науково-дослідного і конструкторсько-
технологічного інституту міського господарства
Держбуду України
Провідна установа: Харківська державна академія міського
господарства Міносвіти України.
Захист відбудеться “13” жовтня 1999 р. о 13 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.056.07 в Київському національному університеті будівництва і архітектури за адресою: 252037, м. Київ-37, Повітрофлотський проспект, 31, ауд. 466.
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці КНУБіА.
Відгуки на автореферат просимо надсилати в двох екземплярах за підписом, завіреним печаткою, на адресу: 252037, м. Київ-37, Повітрофлотський просп., 31, КНУБіА, Вчена рада.
Автореферат розіслано “9” вересня 1999 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради,
кандидат технічних наук, професор О. А. Василенко
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність. Гірничо-збагачувальні фабрики по переробці вольфрамової руди характеризуються утворенням великої кількості висококонцентрованих стічних вод, які мають високий вміст зважених речовин, пептизованих значною кількістю рідкого скла, що обумовлює агрегативну стійкість завислих речовин.
Серед методів, що застосовуються для очищення стічних вод даної категорії, до найбільш ефективних можна віднести реагентне освітлення. Процес видалення завислих речовин із стічних вод гірничо-збагачувальних підприємств можна інтенсифікувати при сумісному застосуванні флокулянтів та коагулянтів. Особливо перспективним є використання у якості реагентів і флокулянтів речовин, які являють собою промислові відходи.
Дисертаційна робота присвячена проблемі реагентного освітлення стічних вод гірничо-збагачувальних фабрик за допомогою реагентів, вироблених з відходів виробництва, та досягнення такої якості очищених вод, що забезпечить можливість їх повторного використання у технологічному процесі підприємств.
Мета роботи — розробка і наукове обгрунтування комплексної технології очищення хвостових (стічних) вод гірничо-збагачувальних фабрик, яка забезпечить ефективність видалення забруднень до нормативів якості, що дозволяє повторне використання очищеної води у технологічному процесі фабрики.
Основні задачі досліджень:
1. визначити якісний склад та властивості хвостових вод Інгічкінської гірничо-збагачувальної фабрики (Республіка Узбекістан) з метою вибору можливих методів очищення;
2. оцінити вплив різноманітних реагентів [коагулянтів, флокулянтів та композиційно-коагуляційних сумішей (ККС)] на процес освітлення хвостових вод;
3. визначення та обгрунтування дози реагентів, які забезпечать якість очищеної води, що відповідає умовам для використання її у технічному водопостачанні фабрики (повторного використання);
4. розробити техніко-економічний критерій вибору найбільш ефективного реагента (або ККС) для освітлення хвостових вод;
5. запропонувати технологію очищення висококонцентрованих хвостових вод гірничо-збагачувальної фабрики, яка б забезпечила можливість повторного використання очищених вод із застосуванням обраного реагенту, або ККС;
6. розробити рекомендації на проектування комплексу споруд для очищення хвостових вод гірничо-збагачувальних фабрик методом освітлення за допомогою реагенту на базі промислових відходів.
Наукова новизна:
Досліджено та співставлено вплив різноманітних реагентів на процес освітлення висококонцентрованих стічних вод гірничо-збагачувальних фабрик. Експериментально доведена можливість і найбільша ефективність використання реагенту з промислового відходу — волокна “нітрон” як флокулянта, що забезпечує якість очищених стічних (хвостових) вод для їх повторного використання у технологічному процесі фабрики. Визначено кількісні закономірності впливу ККС — “нітрон”-сульфат алюмінію на ефективність освітлення стічних вод.
Практична цінність роботи та її реалізація:
1. на основі виконаних досліджень запропоновано використання промислового відходу — волокна “нітрон” у якості флокулянта в процесі освітлення хвостових стічних вод;
2. одержано розрахункові параметри процесу освітлення хвостових вод із запропонованим ККС, що забезпечує якість очищеної води, можливої для повторного використання;
3. запропоновано технологію очищення висококонцентрованих хвостових вод, яка забезпечить можливість їх використання у зворотному водопостачанні;
4. запропонована технологія з використанням ККС була випробувана на дослідно-промисловій установці на Інгічкінській гірничо-збагачувальній фабриці і рекомендована комісією Інгічкінського рудоуправління Самаркандської області (Республіка Узбекистан) для промислового випробування.
Апробація роботи. Основні матеріали дисертаційної роботи викладено у доповідях на науково-технічних конференціях Київського державного технічного університету будівництва та архітектури у 1993–1996 р. р., на обласному семінарі-нараді “Прискорення та інтенсифікація науково-технічного прогресу в будівництві в умовах Самаркандської області” (м. Самарканд), 1988 р., на міжнародному симпозіумі “Екологія, енерго- та ресурсозбереження” у м. Самарканді у 1993 р., на другій міжнародній конференції “Екологія, енерго- та ресурсозбереження в будівництві” (м. Самарканд), 1996 р., на українсько-польській науково-технічній конференції у 1996 р., у м. Львові, “Сучасні проблеми водопостачання та знешкодження стічних вод”, на науково-технічній конференції “Проблеми безаварійної експлуатації та екологічна безпека накопичувальних споруд (хвостохранилищ, шламонакопичувачів, золовідвалів та інш.) та полігонів твердих побутових відходів” (м. Яремча, Івано-Франківська обл.), 1999 р.
Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 8 друкованих робіт.
Структура та обсяг дисертації. Основні матеріали дисертаційної роботи викладені на 164 сторінках комп’ютерного тексту і складаються із вступу, п’яти розділів, загальних висновків, списку використаної літератури (110 найменувань), 26 таблиць, 36 малюнків та додатків.
ОСНОВНИЙ ЗМIСТ РОБОТИ
У першому розділі зроблено критичний аналіз сучасного стану існуючих методів очищення висококонцентрованих хвостових вод гірничо-збагачувальних підприємств.
Відзначено особливості утворення та склад хвостових вод гірничо-збагачувальних фабрик, що використовують флото-реагентний метод збагачування руди. Саме використання різноманітних флотореагентів, які звичайно потрапляють у стічні води, і створює складності їх очищення.
Показано доцільність застосування зворотного водопостачання на гірничо-збагачувальних фабриках та використання з цією метою саме очищених хвостових вод.
Визначено, на прикладі Інгічкінської гірничо-збагачувальної фабрики, основні вимоги до очищеної технічної води: кількість завислих речовин не повинна перевищувати 250 мг/л, жорсткість — 20 мг•екв/л.
Аналіз існуючих методів дозволив зробити висновок, що найбільш ефективним методом очистки хвостових вод є метод реагентного освітлення. Розглянуто існуючі технологічні схеми освітлення хвостових вод.
Найбільш поширеним серед існуючих методів є очищення хвостових вод фізично-хімічними методами.
У зв’язку з цим у якості коагулянтів використовуються неорганічні електроліти: вапно, сульфати заліза та алюмінію, хлорид заліза, сірчана кислота та інші. Використання флокулянтів збільшує міцність пластівців та прискорює процес їх утворення. Синтетичні та природні флокулянти використовуються у гірничо-збагачувальній, целюлозно-паперовій та інших промисловостях з метою інтенсифікації процесів відділення твердої фази від рідкої. Використання флокулянтів можна впроваджувати як самостійно, так і в суміші з іншими реагентами — композиційно-коагуляційні суміші.
Зроблено висновок про те, що розробка технологічних схем очищення хвостових вод повинна базуватись на використанні найбільш ефективних та дешевих реагентів, серед яких заслуговують особливої уваги відходи промислових підприємств. Сформульовано мету та завдання досліджень.
У другому розділі наводяться результати експериментальних досліджень якісного складу хвостових вод, що утворюються у процесі переробки вольфрамових руд.
У лабораторних умовах випробувано коагулюючі властивості відомих коагулянтів: Al2(SO4)3, Fe2(SO4)3, FeCl3. Використання зазначених коагулянтів дозволяє кондиціювати дисперсну фазу. Так, при дозі сульфату заліза 1600–2000 мг/л концентрація завислих речовин знижується до 50–100 мг/л. Досліджено процеси коагуляції хвостових вод композицією сульфату алюмінію та сульфату заліза, хлориду заліза та сульфату алюмінію в різних співвідношеннях (мал. 1, 2).
Як флокулянти були випробувані: поліакриламід (ПАА), активована кремнекислота (АК), Separan MG-202E, Separan AP-45E, Sanfloc N520p (мал. 3). Встановлено, що оптимальні сумарні дози композиційних коагулянтів менше, ніж при використанні монореагентів. При використанні композицій (мал. 1, 2) необхідний ефект освітлення (Сз.р. = 250 мг/л) досягається при дозах, які не перевищують 900 мг/л (мал. 3).
Випробувано флокулянт на базі гідролізованого волокна “нітрон” та композиційно-коагуляційна суміш — волокно “нітрон” та сірчанокислий алюміній у різних співвідношеннях. При дозі поліакриламіду (ПАА) 50–100 мг/л концентрація завислих речовин знижується до 204 мг/л, а при дозі 250 мг/л до 60 мг/л.
Позитивні результати одержано при використанні флокулянту Sanfloc N520. При дозах 100–150 мг/л концентрація завислих речовин зменшується до 70–100 мг/л.
Застосування флокулянту Separan MG202E дозволяє зменшити концентрацію завислих речовин до 38–70 мг/л лише при дозах 400–500 мг/л.
Флокулянти Sedipur NF120, Diafloc AP825, Sedipur AF400 не взаємодіють із забрудненнями хвостових вод.
Дослідження флокуляційних властивостей активованої кремнекислоти (АК) показали, що використання АК не дозволяє зменшити концентрацію завислих речовин у освітленій воді нижче 2000–3000 мг/л.
Волокно “нітрон” є промисловим відходом Навоїнського хімкомбінату, розташованого у безпосередній близькості від Інгічкінської фабрики, що значно впливає на кінцевий результат — економічну ефективність процесу.
Критерієм у визначенні ефективності використання реагентів є значення жорсткості та концентрації завислих речовин у освітленій воді при рівному терміні відстоювання та дозі реагенту.
Мал. 1. Залежність від Дк. Мал. 2. Залежність від Дк.
Співвідношення Співвідношення
Мал. 3. Залежність від Дк.
Досліджувались дози флокулянта 20; 40; 80; 140 та 200 мг/л при терміні відстоювання 30; 60; 90 та 120 хвилин.
Зниження кількості завислих речовин (Сз.р., мг/л) у залежності від дози флокулянта “нітрон” (Dф, мг/л), при tвідст. = 2 год., показано на мал. 4.
Одержана залежність описується експоненціальним рівнянням першого порядку
Сз.р. = С + С•exp ( ) , (1)
де С — найменша можлива (теоретична) концентрація завислих речовин в очищеній
воді при Dф 200 мг/л; С = 78,1 мг/л;
С = Сmax – С, де Сmax — теоретична концентрація завислих речовин в очищеній
воді при Dф = D = 19,8 мг/л; Сmax = 510 мг/л; С = 431,9 мг/л.
При цьому жорсткість освітленої води флокулянтом “нітрон” знаходиться у лінійній залежності від його дози (мал. 5) і записується рівнянням
Ж = Ж + к •Dф; (2)
де Ж — теоретична найменша жорсткість води при Dф = 0 мг/л; Ж = 0,66 мг•екв/л;
к — константа швидкості зростання жорстокості від Dф; к = 0,4.
Сумісне рішення одержаних рівнянь дозволило визначити оптимальну дозу флокулянта, яка становить 40 мг/л, при цьому кількість завислих речовин у освітленій воді складає 233,8 мг/л (що менше 250 мг/л), а жорсткість — 16,65 мг•екв/л (що менше 20 мг•екв/л) і є достатньою умовою для використання очищеної води у зворотному водопостачанні.
Мал. 4. Залежність залишкової концентрації Мал. Залежність жерсткості освітленої
завислих речовин у хвостовій воді води від дози флокулянту “нітрон” (Дф)
від дози флокулянту “нітрон”
У процесі реагентного освітлення утворюється значна кількість осадів, які потребують подальшої обробки та утилізації.
Дослідженнями встановлено, що в залежності від типу та дози флокулянтів, використаних при освітленні хвостових вод, кількість утворених осадів складає 74–18 % вологістю 97–96 %. Вивчалась можливість інтенсифікації процесів видалення твердої фази осадів методами гравітаційного ущільнення та механічного обезводнення. Досліджувались осади, які утворюються при тривалості освітлення 2 години, при цьому у надосадочній рідині (освітленій) концентрація завислих речовин не перевищувала 250 мг/л.
Ущільнення досліджуваних осадів проходить у перші 60 хв., потім швидкість ущільнення зменшується і об’єм ущільнених осадів через 2 години не зменшується і складає 89–95 %. Незалежно від типу реагенту, використаного у процесі освітлення, об’єм утворених осадів практично не зменшується у процесі гравітаційного ущільнення.
Лабораторні дослідження процесу центрифугування осадів проводились на стаканчиковій центрифузі ЦЕ-3. Досліди проводились при частоті обертання ротора від 1000 до 6000 об/хвил., тривалість центрифугування складала від 1 до 5 хв.
Головним критерієм водовіддаючих властивостей осадів є величина питомого опору фільтрації. Ця величина для осадів, які утворюються при освітленні хвостових вод без використання реагентів, складає 250•1010 см/г.
При освітленні хвостових вод з використанням сірчанокислого заліза та алюмінію величина питомого опору утворюваних осадів при дозі реагенту 1600 мг/л складала відповідно 97,4•1010 см/г та 5,9•1010 см/г. Концентрація сухої речовини в осаді коливалась від 4,7 до 5,3 г/л.
При використанні у процесі освітлення ККС [“H” — Al2(SO4)3] величина питомого опору фільтрації утворюваного осаду складала 6,2•1010 см/г, концентрація сухої речовини — 27,4 г/л. Дослідження процесу центрифугування зазначених осадів з концентрацією сухої речовини 27,4 г/л на лабораторній центрифузі проводилось при зміні тривалості центрифугування від 2 хв. до 8 хв. та збільшенні частоти обертів ротора від 1000 до 6000 об/хв. Найкращі показники одержано при тривалості центрифугування 8 хв. та частоті обертання ротора 6000 об/хв. При цьому вологість кеку складала 84,8 %, концетрація сухої речовини у кеку — 151,7 г/л, концентрація сухої речовини у фугаті складала 100 мг/л.
Тривалість обробки осадів та частота обертання були вибрані у відповідності до характеристик апаратів промислового використання. Крім того, умовою можливої обробки осадів на апаратах механічного обезводнення є те, що величина питомого опору фільтрації не повинна перевищувати 50•1010 см/г, при збільшенні цієї величини необхідна додаткова попередня підготовка цих осадів до механічного обезводнення.
Одержані результати досліджень свідчать про те, що осад, який утворюється в процесі освітлення хвостових вод із застосуванням ККС [“H” — Al2(SO4)3] може бути оброблений на апаратах механічного обезводнення без попередньої підготовки.
За результатами експериментальних досліджень освітлення хвостових вод з використанням реагентів розроблено методику оцінки ефективності використання того чи іншого реагенту.
Кількісний та якісний аналіз технологічного процесу реагентного освітлення з використанням коагулянтів, флокулянтів, ККС показує, що між кількістю завислих речовин у хвостових водах (Сз.р.) і кількістю реагенту, що використовується (Dф), існує функціональна залежність
Сз.р. = f(Dk), (3)
принциповий характер якої приведено на мал. 6.
Мал. 6. Графічна інтерпретація методики оцінки ефективності
очищення хвостової води
Характер зміни Сз.р. під впливом Dk дозволяє виділити три характерні ділянки цієї залежності.
На першій ділянці практично не спостерігається зниження концентрації завислих речовин. Не зважаючи на те, що Сз.р. майже дорівнює 0, подовженість цієї ділянки суттєво впливає на витрату реагента та відповідно на економічні показники проведення процесу.
Друга ділянка характеризується інтенсивним зниженням величини Сз.р. при відносно невеликому прирощенні доз реагенту (Dk2 – Dk1).
Третя ділянка функціональної залежності характеризується деяким зниженням або зростанням приросту Сз.р. при подальшому підвищенні витрати реагенту.
Функція (3) на цій ділянці в залежності від типу використаного реагенту може приймати один з приведених на мал. 4 видів — експотенціальний (крива 1), криволінійний зі слабо вираженим екстремумом (крива 2), лінійно-спадний (пряма 3) або лінійно-зростаючий (пряма 4).
При сполученні розглянутих ділянок функціональна залежність (3) має вигляд:
Сн.зав., якщо 0DkDk1;
Сн.зав. – a1•(Dk – Dk1), якщо Dk1 DkDk2;
Сзав. = a2•eb•Dk, якщо Dk2 Dk (крива 1); (4)
a3•Dk2 – a4•Dk + a5, якщо Dk2 Dk (крива 2);
a6 – a7•Dk, якщо Dk2 Dk (пряма 3) ,
де a1, a2, a3, a4, a5, a6, a7, b — постійні коефіцієнти, які враховують тип реагенту та його витрату.
За результатами аналізу функціональної залежності (3) та мал. 6 зформульовано умови оцінки технологічної ефективності очищення хвостових вод у експериментальних дослідженнях та промислових умовах при використанні різних хімічних реагентів: найкращу технологічну ефективність в процесі очищення хвостових вод має реагент, який дозволяє досягти максимальної різниці між початковою та кінцевою концентрацєю завислих речовин при мінімальній витраті реагента.
Кількісна міра технологічної ефективності (ТЕ) при вище сформульованих умовах визначається співвідношенням:
ТЕ = (5)
У відповідності із запропонованою методикою виконано узагальнення результатів експериментальних досліджень.
Ранжирування досліджених реагентів за технологічною ефективністю підтвердило найбільшу технологічну ефективність реагенту “нітрон” як самостійно, так і в суміші з Al2(SO4)3 у різних співвідношеннях.
Кінцевий результат використання запропонованого реагенту та ККС було оцінено з урахуванням витрат підприємства, пов’язаних з використанням відповідного реагенту для очищення хвостових вод:
U = Q•t•Dk2•S крб/рік , (6)
де Q — добова витрата хвостових вод, м3/доб.;
t — тривалість роботи заводу за календарний рік, діб — 265 діб;
Dk2 — доза реагенту, що відповідає максимуму ТЕ, кг/м3;
S — вартість реагенту, крб/кг.
Дані, наведені на мал. 7, свідчать про те, що найбільш доцільним з досліджених реагентів є ККС з волокна “нітрон” та Al2(SO4)3 у співвідношенні, що дорівнює 1.
Мал. 7. Вплив співвідношення на технолого-економічну
характеристику процесу освітлення хвостової води.
У третьому розділі наведені результати натурних досліджень на дослідно-промисловій установці, яку було змонтовано безпосередньо на Інгічкінській гірничо-збагачувальній фабриці (мал. 8).
Мал. 8. Схема дослідно-промислової установки.
Вода після хвостосховища по напірному трубопроводу подається у сепаратор, де проходить видалення грубодисперсних речовин. Після сепаратора вода направляється у змішувач і далі у камеру пластівцеутворення. Перед змішувачем знаходиться лоток, у початок якого подається сірчанокислий алюміній. Реагент “нітрон” додається у кінці лотока, безпосередньо перед змішувачем.
Після камери пластівцеутворення вода направляється у відстійник, де і проходить саме процес освітлення хвостової води.
Вода, що надходила на установку, мала кількість завислих речовин до 5 тис. мг/л.
Потужність установки складала 1 м3/год., робочий об’єм відстійника складав 2 м3.
У виконаних дослідно-промислових дослідженнях перевірено результати, які одержано в лабораторних умовах, та підтверджено розробленим методом оцінки ефективності реагентного очищення щодо типу реагенту та його дози, а саме ККС гідролізованого волокна “нітрон” та сульфату алюмінію у співвідношенні, що дорівнює 1,0 при дозі кожного з реагентів 40 мг/л. У проведених дослідах реагенти дозувались у вигляді:
– сульфат алюмінію 10 %-ний розчин (53,7 % активності);
– гідролізоване волокно 5 %, кислота — 50 %-ний розчин (96 %).
Дози реагентів складали:
– сульфат алюмінію — 0,5 кг/м3;
– волокно “нітрон” — 0,06 кг/м3;
– сірчана кислота — 0,8 кг/м3.
Одержані результати освітлення хвостової води розглянутими ККС при загальній тривалості процесу освітлення 2 год наступні: кількість завислих речовин у освітленій воді 94–120 мг/л, загальна жорсткість складала 915 мг•екв/л.
Одержана якість освітленої води задовольняє умови, що необхідні для можливості її використання у зворотному водопостачанні фабрики.
У четвертому розділі розроблено рекомендації на проектування технологічної схеми очищення хвостових вод на Інгічкінській гірничо-збагачувальній фабриці з метою використання очищених вод у зворотному водопостачанні.
Запропонована технологічна схема базується на використанні на стадії освітлення композиційно-коагулюючого комплексу — волокна “нітрон” та Al2(SO4)3. Розроблено чотири варіанти технологічних схем, які використовують різноманітні методи обробки осадів, що утворюються, з подальшим використанням фугату та ін.
У п’ятому розділі виконано техніко-економічні розрахунки, які доводять, що використання нового типу флокулянту “нітрон” у сполученні з сульфатом алюмінію дозволяє різко скоротити витрати, пов’язані із застосуванням реагентів, значно спростити технологічну схему очищення хвостової води, зменшити кількість осадів, що утворюють-
ся в процесі освітлення та покращити їх вологовіддаючі властивості. Впровадження запропонованої ККС на очисній станції потужністю 5,5 тис. м3/добу дозволяє зменшити капітальні витрати на 80 %, експлуатаційні витрати на 78 %.
ВИСНОВКИ
На підставі проведених досліджень по реагентному освітленню висококонцентрованих хвостових вод гірничо-збагачувальних фабрик з метою їх повторного використання у технологічному процесі встановлено:
1. Безреагентне освітлення хвостових вод на протязі 4-х годин дозволяє звільнитися лише від великих за розміром домішок. Інша частина завислих речовин не виділяється навіть при тривалому відстоюванні.
2. Використання відомих коагулянтів дозволяє кондиціювати дисперсну фазу. При дозах сульфату заліза 1600–2000 мг/л концентрація завислих речовин зменшується до 50–100 мг/л.
3. Використання змішаних коагулянтів (композицій) дозволяє зменшити оптимальні дози реагентів. Найкращі показники досягнуто в суміші сульфату алюмінію та заліза у співвідношенні, що дорівнює 1.0, та композиції хлориду заліза та сульфату алюмінію.
4. Хороші флокуляційні властивості має гідролізоване волокно “нітрон”, яке є промисловим відходом Навоїнського комбінату.
5. Використання волокна “нітрон” самостійно та в суміші із сульфатом алюмінію дозволяє одержати показники очищеної води, що задовольняють вимогам до технічної води на Інгічкінській гірничо-збагачувальній фабриці, а саме:
– кількість завислих речовин досягає значень нижче 250 мг/л;
– жорсткість технічної води не перевищує 20 мг•екв/л. Концентрація волокна “нітрон” у флокулянті складає 50 г/л, доза флокулянта складає 40 мг/л.
6. Застосування ККС [“нітрон” та Al2(SO4)3] у співвідношенні 1.0 та дозі 40 мг/л у процесі освітлення сприяє зменшенню кількості утворюваних осадів. Утворені осади добре обезводнюються у апаратах механічного обезводнення без додаткової обробки, що, відповідно, скорочує витрати. Запропоновано методику оцінки ефективності очистки хвостових вод, на основі якої сформульовано чинник технологічної ефективності досліджуваних реагентів, який характеризує міру зниження концентрації завислих речовин на одиницю підвищення дози реагенту.
7. Найбільша технолого-економічна ефективність досягається при використанні реа-
гента “нітрон” та композиції “нітрон”-сульфат алюмінію у співвідношенні, що до-
рівнює 1.0 та 0.66.
8. Розроблено рекомендації на проектування комплексу очистки хвостових вод Інгічкінської гірничо-збагачувальної фабрики, що забезпечує можливість повторного використання очищених вод у технологічному процесі фабрики.
Розроблену технологію освітлення хвостових вод з використанням промислового відходу (волокна “нітрон”) випробувано на дослідно-промисловій установці на Інгічкінській гірничо-збагачувальній фабриці та рекомендовано комісією Інгічкінського рудоуправління Самаркандської області (Республіка Узбекистан) для промислового впровадження.
ОСНОВНI ПОЛОЖЕННЯ ДИСЕРТАЦIЙНОЇ РОБОТИ
ВИКЛАДЕНО В РОБОТАХ:
1. Карджавов А. А. Розробка методики оцінки технологічної ефективності процесу очищення хвостових вод гірничо-збагачувальних фабрик при використанні різних хімічних реагентів. “Коммунальное хозяйство городов” //Респ. межвед. научно-техн. сб. Вып. 15. — Киев: Техника, 1998 г. Стр. 91–95.
2. Карджавов А. А., Тугай А. М. Математичне моделювання впливу реагентів на процес освітлення стічних вод гірничо-збагачувальних фабрик. “Інженерна геодезія”// Наук.-техн. Зб. Випуск 40. — Київ, 1998 р. Стор. 54–57.
3. Карджавов А. А. Условия образования и состав сточных вод горно-обогатительных фабрик. “Коммунальное хозяйство городов” //Респ. меж-вед. научно-техн. сб. Вып. 18. — Киев: Техника, 1999 г. Стр. 120–123.
4. Карджавов А. А. Анализ существующих методов и технологии очистки сточных вод горно-обогатительных фабрик //Вісник Українського Будинку економічних та науково-технічних знань. Науково-технічний журнал № 3. — Київ: Товариство “Знання” України, 1999 р. Стор. 123–128.
5. Тугай А. М., Карджавов А. А. Разработка технологических схем очистки хвостовых вод фабрик по переработке шеелитовых руд. “Науково-практичні проблеми цивільної оборони в системі МНС”. //Збірник наукових статей Випуск 1. — Київ, 1998 р. Стор 52–54.
6. Карджавов А. А., Тугай А. М. Екологічний захист басейну гірничо-збагачувальних фабрик “Монтаж + Технологія”. //Журнал для фахівців будівельно-монтажного комплексу. Випуск 4. — Київ, 1998 р. Стор. 26–27.
7. Тугай А. М., Карджавов А. А. Исследования процесса очистки хвостовых вод Ингичкинской горно-обогатительной фабрики по переработке шеелитовых руд. //Деп. Р. Ж. “Депоновані наукові роботи”. ДНТБ України, 1997 р., № 1, б/о 1076.
8. Карджавов А. А. Разработка метода оценки эффективности очистки хвостовых вод на примере Ингичкинской горно-обогатительной фабрики//Деп. Р. Ж. “Депоновані наукові роботи”. ДНТБ України, 1997 р., № 1, б/о 1081.
9. Карджавов А. А. Очищення хвостових вод збагачувальної фабрики вольфрамових руд. “Сучасні проблеми водопостачання і знешкодження стічних вод”. //Тези доповіді на Українсько-Польській науково-технічній конференції. — Львів, 1996 р. Стор. 495.
10. Карджавов А. А. Стоки Ингичкинской горно-обогатительной фабрики. “Экология, энерго- и ресурсосбережение”. //Тезисы докладов международного симпозиума. — Самарканд, 1993 г. Стр. 96–97.
11. Тугай А. М., Карджавов А. А. Очистка хвостовых вод Ингичкинской горно-обогатительной фабрики от грубодисперсных примесей. “Экология, энерго- и ресурсосбережение”. //Тезисы докладов международного симпозиума. — Самарканд, 1996 г. Стр. 73–74.
12. Карджавов А. А., Якубов К. А. Умягчение шахтных вод и их повторное использование. “Ускорение и интенсификация научно-технического прогресса в строительстве в условиях Самаркандской области”. //Тезисы докладов областного семинара-совещания. — Самарканд, 1988 г. Стр. 158.
13. Карджавов А. А., Тугай А. М. Реагент для обработки сточных вод горно-обогатительных фабрик. //Тези доповідей 54-ї науково-практичної конференції. КІБІ. — Київ, 1993 р. — Стор. 90.
АННОТАЦИЯ
Карджавов А. А. Разработка системы оборотного водоснабжения горно-обогатительной фабрики по переработке вольфрамовых руд (на примере Ингичкинской ГОФ). Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.23.04 — водоснабжение, канализация. Kиевский национальный университет строительства и архитектуры, г. Kиев, 1999 г.
Диссертационная работа посвящена проблеме реагентного осветления сточных вод горно-обогатительных фабрик с помощью реагентов, полученных из отходов производства, с обеспечением возможности их повторного использования в технологическом процессе предприятия.
В работе проанализированы методы очистки хвостовых вод горно-обогатительных предприятий.
Определены особенности образования и состав хвостовых вод горно-обогатительных фабрик, которые используют флотореагентный метод обогащения руды. Рассмотрено использование различных флотореагентов, которые используются в технологическом процессе подготовки руды и, попадая в воду, усложняют качество ее очистки.
Установлено, что наиболее распространенным и эффективным методом очистки хвостовых вод является метод реагентного осветления.
В работе изучено влияние различных реагентов на процесс осветления высококонцентрированных сточных вод горно-обогатительных фабрик. Экспериментально доказана возможность использования промышленного отхода — волокна “нитрон” как флокулянта, который обеспечивает качество очищенных сточных вод для их повторного использования в технологическом процессе. Волокно “нитрон” является промышленным отходом Навоинского химкомбината.
На основе теоретических и экспериментальных исследований установлен наиболее эффективный композиционно-коагулирующий комплекс, включающий сульфат алюминия и гидролизованное волокно “нитрон”, разработана технология его приготовления и использования для обеспечения качества очищенной хвостовой воды фабрики, удовлетворяющее требования, предъявляемые к технической воде, т. е. количество взвешенных веществ не должно превышать 250 мг/л, а общая жесткость — 20 мг•экв/л.
Определены количественные закономерности влияния композиционно-коагулирующей смеси (ККС) — “нитрон”-сульфат алюминия на эффективность осветления сточных вод, получены расчетные параметры процесса осветления хвостовых вод с предложенным ККС, который обеспечивает качество очищенной воды, позволяющее ее использование в оборотном водоснабжении.
Кроме технологических характеристик исследуемых реагентов оценивалась их технолого-экономическая эффективность, на основании которой и был выбран композиционно-коагулирующий комплекс.
Совместное использование коагулянта (сульфата алюминия) и флокулянта (“нитрон”) резко сокращает дозы коагулянта и обеспечивает интенсивное осветление обрабатываемых вод, что, в свою очередь, приводит к резкому сокращению капитальных и эксплуатационных затрат.
Разработана технологическая схема сооружений для очистки хвостовых вод с использованием промышленного отхода — реагента “нитрон” и сульфата алюминия на стадии осветления обрабатываемых вод.
Сведения, приведенные в диссертации, отражены в печатных работах автора.
Ключевые слова: реагенты, флокулянты, осветление хвостовой воды, повторное использование очищенной воды.
Карджавов А. А. Розробка системи оборотного водопостачання гірничо-збагачувальної фабрики по переробці вольфрамової руди (на прикладі Інгічкінської ГЗФ). Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук по спеціальності 05.23.04 — водопостачання, каналізація. Київський національний університет будівництва та архітектури, м. Київ, 1999 р.
Дисертація містить відомості, які викладено у друкованих роботах автора. Головним результатом роботи є розробка методу освітлення хвостових вод гірничо-збагачувальних фабрик по переробці вольфрамових руд з використанням у якості флокулянту промислового відходу — волокна “нітрон”. Ефективність використання запропонованого флокулянту забезпечує якість очищення хвостової води до вимог, що дозволяють використовувати очищені води у зворотному водопостачанні підприємства.
Запропоновано методику оцінки ефективності очищення хвостових вод, на основі якої зформульовано показник технологічної ефективності досліджуваних реагентів, що характеризує міру зниження концентрації завислих речовин на одиницю підвищення дози реагенту.
Розроблено також технологічну схему споруд для очищення хвостової води з використанням промислового відходу — реагенту “нітрон” та сульфату алюмінію.
Ключові слова: реагенти, флокулянти, освітлення хвостової води, повторне використання очищеної води.
Kardzhavov A. A. The developing of system of the tail waters of the Mining Plants for Processing W-ores. (On the Example of the Ingichkinska Mining Plant for Processing W-ores). The manuscript.
The thesis for acquiring the scientific degree of the candidate of technical sciences in the speciality 05.23.04 — water supply and sewerage. The Kyiv National University of Construction and Architecture. Kyiv, 1999.
The thesis contains the information reflected in the author’s published works. The main result of the work is developing the method of clarifying the tail waters of mining plants for working W-ores with using as a floculant the industrial refuse — fabrics “nitron”. The effectiveness of using the suggested floculant ensures the quality of purifying the tail waters to the demands allowing the use of purified waters in the water supply of enterprises.
The methods are suggested of appreciating the effectiveness of purifying tail waters on the basis of which has been formulated the index of technological effectiveness of the investigated reagents characterizing the measure of lowering the concentration of suspension substances per unit of raising the doze of reagent.
The technological scheme has been worked out of the complex of purifying structures of tail waters with using industrial refuse of the reagent “nitron” and aluminium sulphate at the stage of purifying the worked-out waters.
Key-words: reagents, floculants, clarifying tail waters, repeated use of purified water.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
