CC BY
39
--------------------------------------------- © И. Амирул, Ю.А Боровков,
2011
УДК 622.272
И. Амирул, Ю.А. Боровков
ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ОЧИСТКЕ ШАХТНЫХ ВОД НА МЕСТОРОЖДЕНИИ БАРАПУКУРИЯ (БАНГЛАДЕШ)
Проведены исследования по очистке поземной воды на установке по очищению подземных вод от токсичных веществ с помощью фильтров на речном песке.
Ключевые слова: водоотлив шахты, подземные воды, токсичные вещества, осмотическое давление раствора.
~П процессе разработки месторо-
-Ш.9 ждения большое количество вредных веществ загрязняют подземные воды, попадающие в водоемы и на рисовые поля. Кроме того, постоянный водоотлив шахтных вод создавал искусственные водоемы, занимающие участки на рисовых полях, поэтому была создана дренажная система, через которую вода направляется в реку. Водоотлив шахты составляет 600-800 м3/час, а настоящее время - 1100 м3/час.
В этом году в течение восьми месяцев была засуха. Все колодцы пересохли и поэтому откаченные из шахты воды были использованы для орошения сельскохозяйственных земель на территории 140 км2, включая 15 деревень. При этом производство риса упало приблизительно на 40%, а цвет почвы стал серым с неприятным запахом. Поэтому основой задачей по обеспечению водой район шахты Барапукурия является очистка шахтных вод для использования в народном хозяйстве и обеспечение сохранности рисовых полей от загрязнения токсичными веществами.
Метод очистки воды оснований на окислении и фильтрации является простым и экономически выгодным. Исследования показали, что при прохождении
воды по трубам в ней содержатся ионы железа и его соединения которые окисляются и образуют нерастворимые диоксиды железа. Металлы адсорбируются на частицы гидрооксида железа и удаляются из воды в процессе седиментации и песочной фильтрации. В воде с высоким содержанием железа раствор FeQ3 может использоваться для коагуляции, а для фильтрации могут использоваться речные пески.
В г. Чапайнабабгандж недалеко от месторождения Барапукурия имеется установка по очищению из подземных вод токсичных веществ с помощью фильтров на речном песке. Основной целью установки является уменьшения токсичных веществ подземных вод до норм, принятых в Бангладеш.
Установка состоит из двух колон песочных фильтров, диаметром 0,2 м. и высотой 2 м., которые последовательно заполнены песком на высоту 1 м. Вода, окисленная воздухом или химическим путем, непрерывно подводится к этим двум колоннам, а токсичное вещество оседает последовательно на первой и второй.
На установке расход воды составляет на уровне 10 л/мин, а после очистки -7,7 л/мин. Величина рН воды колеблется
от 6,5 до 7,1, а температура достигает 30°. Процесс удаления вредных элементов при песочной фильтрации, в основном, проходит при определенном соотношении между вредными элементами (мышьяком, железом, кальцием, магнием, хлоридом, болезнетворными микробами и.т.д.) и железом. Эффективность очистка составляет 60-80%.
Нами были проведены исследования по очистке поземной воды на рассматриваемой установке. Результаты показали, что во время песочной фильтрации можно удалить одновременно вредные элементы и железо, и в баке окисления образует частицы гидрооксида железа. Эффективность очистка воды в колоннах зависит от способа окисления, а также от интенсивности подачи воды, проходящей через колонны песочного фильтра. Достоинством данной установки являются: большая производительность- 450 литров чистой воды в час; небольшая стоимость - 0,05 така за литр. К недостаткам установки относятся: большой расход электроэнергии и большая трудоемкость работ.
Наиболее перспективной установкой для очистки воды от вредных элементов является установка, работающая на принципе обратного осмоса. Это про-
цесс, в котором воды отделяется от растворенных солей в процессе фильтрации через полупроницаемую мембрану при большем давлении по сравнению с осмотическим давлением, вызванным растворенными слоями в воде. Мембрана удерживает большинства ионов, а воду пропускает.
Осмотическое давление раствора находится из выражения:
Росм = >.12(Н 273£ т,
где росм - осмотическое давление, атм.; 1 - температура, ° С; ^ mi - сумма
молярностей всех ионных и не содержащих ионов компонентов в растворе.
Поток воды, проходящий через мембрану, находится из выражения:
Fw = ¿(Ар-аросм)
где Fw - поток воды, г/см2; А - постоянная проницаемости воды, г/см2; Ар -перепад давления по линии мембраны, атм.; АРосм - перепад осмотического
давления по линии мембраны, атм.
Тогда поток солей, проходящих через полупроницаемую мембрану,
Fs = в(С - С2)
№ Параметры качества воды Ед. Удаления % СПВБ Концентрация
1 Кислотность, РН - - 6,5-8,5 6,8
2 Железо^е мг/л 87 0,3-1,0 0,02
3 Марганец,Мп мг/л 78 0,1 0,004
4 Мутность эти 62 15 0,18
5 Хлор,С1 мг/л 92 150-600 18
6 Электропроводность при 25 °С нсм/см 97 - 29
7 Общая щелочность в присутствии СаС03 мг/л 95 - 16
8 Общая жесткость в присутствии СаС03 мг/л 97 200-500 8
9 Общее количество растворенных частиц мг/л 96 1000 26
где - поток солей, г/см2; В - постоянная проницаемости солей, г/см2; С1 - С2 - градиент концентрации по линии мембраны, г/см3;
Результаты лабораторных испытаний по оценке качества очищенной воды в установке обратного осмоса представлены в таблице.
На основе изучения результатов исследования водоочистителя были сделаны следующие выводы:
• Водоочиститель наиболее эффективен в выходе чищеной воды.
• Для подземных вод, имеющих низкое содержание железа и марганца, количество поступающей воды не сокращается, а производительность очищенной воды достигает 12 л в час.
• Водоочиститель наиболее более при уменьшении мутности, неорганических ионов и твердых частиц, доля извлечения последних колебалась при этом от 62 до 97%ЖШ
— Коротко об авторах ------------------------------------------
Боровков Ю.А. - доктор технических наук, профессор,
Амирул И.- аспирант,
Российский государственный геологоразведочный университет, E-mail: office@msgpa.edu.ru
---------------------------------------------------------------------- РУКОПИСИ,
ДЕПОНИРОВАННЫЕ В ИЗДАТЕЛЬСТВЕ МОСКОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ГОРНОГО УНИВЕРСИТЕТА
Волошиновский К.И., соискатель ученой степени кандидата технических наук, ассистент кафедры АТ, Московский государственный горный университет, e-mail: volkir@mail.ru,
Измерительные комплексы учета объемного расхода и рабочих параметров метана и природного газа (790/03-11 от 02.11.2010) 11 с.
Приведен сравнительный анализ классификация и перечень эксплуатируемых в данный момент времени измерительных комплексов объемного расхода метана, входящих в государственный реестр средств измерений. Приводятся и рассматриваются отечественной и импортный перечни измерительных комплексов учета метана, природного газа. Предложен измерительный комплекс с электронным корректором WINSTAR на базе анализа импортных измерительных комплексов и измерительных комплексов ПРИЗ.
Ключевые слова: измерительные комплексы учета метана, диафрагменные узлы, электронный корректор, ротационные и турбинные счетчики.
Voloshinovskiy K.I. MEASUREMENT COMPLEXES FOR ACCOUNTING THE VOLUMETRIC FLOW RATE AND OPERATIONAL PARAMETERS OF METHANE AND NATURAL GAS
A comparative analysis of the classification of the measurement complexes for accounting the volumetric flow rate of methane is carried out. The list of measurement complexes that are being exploited currently and itemized in the State Register of Measuring Equipment and the list is presented. The list of measurement complexes for accounting methane and natural gas manufactured in Russian and abroad is given as well as the overview of them. The measurement complex with the electronic corrector WINSTAR based on the analysis of imported measurement complexes and PRIZ ones is suggested.
Key words: measurement complexes for accounting methane, membranous nods, electronic corrector, rotating and turbine meters.
