Повышение эффективности способов очистки сточных и оборотных вод на базе использования флокулянтов Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

УДК 628.31

Литвинцева Ольга Викторовна

Olga Litvinceva

Акулич Наталья Ивановна

Nataliya Akulich

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СПОСОБОВ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ И ОБОРОТНЫХ ВОД НА БАЗЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ФЛОКУЛЯНТОВ

PERFECTION OF WASTE AND CIRCULATING WATER TREATMENT METHODS BY FLOCCULANTS

Рассматривается возможность применения флокулянтов полиакриламидного типа для кондиционирования сточных и оборотных вод транспортно-обогатительных комплексов при переработке золотосодержащих песков Оленгуйско-Туринской группы месторождений

The article considers possibility of application of polyacrylamid flocculants for treatment of waste and circulating water used at transport and concentration complex during processing of gold-bearing sands of Olenguysko - Turinskaya group of deposits

Ключевые слова: флокуляция, кондиционирование Key words: flocculation, air-conditioning drainage and circu-сточных и оборотных вод, экологическая безопас- lating water, ecological safety, flocculants ность, флокулянты

В последние годы в Забайкальском крае в разработку стали интенсивно вовлекаться труднообогатимые, высокоглинистые россыпные месторождения золота. Добыча золота из россыпных месторождений в основном ведется дражным и гидромеханизированным способами. Существующие схемы разработки месторождений не позволяют обеспечить экологическую безопасность прилегающих поверхностных водотоков и часто приводят к загрязнению их тонкодисперсными веществами, ионами тяжелых металлов, нефтепродуктами.

Возросшие экологические требования природоохранного законодательства к проектированию и разработке россыпей выдвинули на первый план задачу рационального водоснабжения. В настоящее время при разработке россыпных месторождений применяют системы оборотного водоснабжения транспортнообогатительных комплексов, предусматривающие многократное использование технологической воды. Осветление технологической воды рекомендуется осуществлять за счет естественного гравитационного осаждения взвешенных веществ в отстойниках.

Как показывает практика ведения горных работ, реализация существующих методов очистки сточных и оборотных вод приводит к попаданию взвешенных веществ и примесей в водотоки и их загрязнению, что свидетельствует о недостаточной эффективности применяемых традиционных способов очистки промышленных стоков. Поэтому изыскание новых и совершенствование известных технологий и способов, обеспечивающих эффективную очистку сточных и оборотных вод, являются актуальными задачами горнодобывающего и перерабатывающего производства. С целью повышения эффективности и экологической безопасности технологии разработки россыпных месторождений, в частности, для снижения негативного воздействия горных работ на водотоки нами предложен способ очистки сточных и оборотных вод от загрязнения с помощью высокомолекулярных реагентов - флоку-лянтов.

В последние годы флокулянты применяют практически на всех стадиях горнообогатительного производства как с целью повышения комплексности переработки минерального сырья, так и для создания экологически безопасных систем водоснабжения.

Целью данной работы является изучение режимов дозирования полиэлектролитов в системе оборотного водоснабжения транспортно-обогатительных комплексов при переработке золотосодержащих песков Оленгуй-ско-Туринской группы месторождений.

В работе исследована эффективность действия реагентов полиакриламидного типа

марок Праестол - 2540, Санфлок 520Р, йР! -4937, ПАА - ГС.

В лабораторных условиях были проведены исследования по оценке эффективности действия различных реагентов на агрегацию тонкодисперсных глинистых частиц (кл -0,074 мм). Глины представлены гидрослюдисто-каолитовым типом с незначительной примесью монтмориллонита. Изучались глинистые высококонцентрированные суспензии, полученные путем смешивания глинистых частиц с водой при заданном соотношении Ж:Т.

Флокулирующие действия полимеров зависят от ряда факторов:

- природы и количества добавляемого реагента;

- молекулярной массы и заряда;

- характера частиц дисперсной фазы и дисперсной среды;

- условий ведения реагента и т.д.

Для определения зависимости флоку-лирующей способности полимера от конкретного параметра необходимо проведение серии экспериментов в таких условиях, при которых остальные активные параметры системы остаются неизменными. В данной работе постоянными параметрами для исследования явились характеристики дисперсной фазы: использованы образцы глины одной группы месторождений, определенная фракция частиц и концентрация суспензий.

Эффективность действия реагентов оценивали по скорости седиментации глинистых шламов, прозрачности осветленных сливов, прочности сформированных флоккул (рис. 1.. .3).

Расход реагента, г/м3

♦ Санфлок 520Р

■ Праестол - 2540 йР! - 4937

• ПАА ГС

Рис. 1 . Зависимость изменения скорости седиментации от расхода реагента

По эффективности агрегирования глини- но расположить в следующий ряд: Праестол -

стых частиц в прочные ассоциаты и скорости 2540 > Санфлок 520Р > йР! - 4937> ПАА - ГС.

седиментации исследуемые флокулянты мож-

Расход реагента, г/м3

■ Санфлок 520 Р

♦ Праестол - 2540 ▲ йР! - 4937

■ ПАА - ГС

Рис. 2. Зависимость изменения прозрачности осветленного слоя от расхода реагента

Рис. 3. Оценка прочности сформированного флокулянтами осадка Сравнительная оценка эффективности действия реагентов представлена в табл. 1.

Таблица 1

Сравнительная оценка эффективности действия реагентов

Название используемых реагентов Оптимальная концентрация, % Оптимальный расход, кг/м3 Скорость седиментации, мм/с*10'3 Прозрачность осветленного слоя, %

Санфлок 520 Р (Япония) 0,05 5-7 15,9 94

Праестол - 2540 (Германия - Россия) 0,05 3-5 20,9 85

DPI - 4937 (Англия) 0,05 7-9 10,9 64

ПАА - ГС (Россия) 0,1 7-9 10,4 30,5

Причем содержание твердого в воде, поступающей на очистку, не должно превышать 40 кг/м3. Это обеспечивается тем, что макромолекулы флокулянта более полно разворачиваются в трехфазной системе «твердое -полимер - вода» и тогда в большей степени проявляется вероятность возникновения мос-тичных связей.

На основании выявленных оптимальных режимов дозирования реагентов нами были разработаны методологические основы по-

строения технологических схем кондиционирования сточных и оборотных вод транспортнообогатительных комплексов.

В результате анализа технологических схем водоснабжения транспортно-обогатительных комплексов в зависимости от технологии ведения горных работ, гидротехнических и горнотехнических особенностей отработки месторождений выделены специальные зоны ввода реагентов (табл. 2).

Таблица 2

Характерные зоны ввода реагентов

Г орно-геологические особенности отработки месторождения Характерные зоны смешения Схема дозирования реагентов

По падению (сверху - вниз) Хвостовые колодки шлюзов , i и.и >• И ►О

п

По восстанию Смесители - 1 г О 4— \\^— И п.п

(снизу - вверх) хлопьеобразователи i к

Условные обозначения: п.п. - промывочный прибор, И - илоотстойники, О - отстойники, | - подача реагента

Выделенные зоны позволяют еще на кондиционирования сточных и оборотных вод стадии предпроектных работ рекомендовать транспортно-обогатительных комплексов. более эффективную технологическую схему

____________________________________________________________________________Литература

1. Литвинцева О.В. Разработка экологически безопасной технологии кондиционирования сточных и оборотных вод транспортнообогатительных комплексов по переработке золотосодержащих песков / О.В. Литвинцева, Н.И. Акулич. - Кулагинские чтения: Всероссийская науч.-практ. конф. - Чита: ЧитГУ, 2008. - Ч. I. -С. 157-161.

2. Мязин В.П. Физико-химическая технология кондиционирования сточных и оборотных вод

Коротко об авторах_________________________________

Литвинцева О.В, канд. техн. наук, доцент кафедры «Обогащение полезных ископаемых и вторичного сырья», Читинский государственный университет (ЧитГУ)

Научные интересы: разработка экологически безопасных методов кондиционирования сточных и оборотных вод горно-обогатительных предприятий Служ. тел.: 8(302-2) 35-32-02

промышленных установок при переработке глинистых песков: информ. листок / В.П. Мязин, О.В. Литвинцева, ГЮ. Попова, ИИ. Сафронова. - Чита: Чит. ЦНТИ. - № 35-94.

3. Мязин В.П. Повышение экологической безопасности при переработке россыпных месторождений. Обогащение руд / В.П. Мязин, О.В. Литвинцева, ГЮ. Попова. - Иркутск: ИрГТУ, 2002. - С. 180-185.

______________________________Briefly about the authors

O. Litvinceva, Assistant Professor, Department of Concentration of Mineral Resources and Secondary Raw Materials, Chita State University

Areas of expertise: development of the environment-friendly methods of treatment of waste and circulating water used at concentration complexes

Акулич Н.И., аспирантка, Читинский государственный N. Mu//c/?,Post-graduate student, Chita State University университет(ЧитГУ)

Научные интересы: разработка экологически безопас- Areas of expert/se: development of the environment-friendly ных методов кондиционирования сточных и оборотных methods of treatment of waste and circulating water used at вод горно-обогатительных предприятий concentration complexes

Служ. тел.: 8(302-2) 35-32-02