Проблемы охраны водной среды в горном деле (стр. 1 из 13)
Оглавление
Введение
1. Основные потребители воды в горном деле
2. Структура промышленных сточных вод и регулирование водного потока
3. Условия образования и состав сточных вод горных предприятий
4. Качество воды, анализ сточных вод, ПДК и ПДС вредных веществ в сточных водах
5. Способы и методы очистки и обеззараживания сточных вод горных предприятий
5.1 Механическая очистка
5.2 Физико-химическая очистка
5.3 Общая схема борьбы с загрязнением воды
5.4 Очистка шахтных вод угольных месторождений
6. Охрана водной среды
6.1 Охрана поверхностных и подземных вод
6.2 Охрана водной среды методом тампонажа
7. Мероприятия по снижению уровня загрязнения воды
Заключение
Список использованной литературы
Введение
В 1990 г. человечество забирало из водных источников для своих нужд примерно
воды в год, в том числе для промышленных целей порядка 
. С начала текущего столетия общее водопотребление в мире возросло в 8 раз, а на промышленные цели - более чем в 20 раз. В 2000 г. водопотребление достигло 
.Водное хозяйство горной промышленности отличает то, что забор воды и сброс ее в процессе добычи превышает потребление воды на производственные нужды отрасли более чем в 3 раза, причем для шахт - в 7 раз, для разрезов - в 4,5 раза.
В настоящее время охрана вод от загрязнения и истощения на территории России регламентируется Основами водного законодательства страны, водными кодексами и на их основе постановлениями соответствующих органов о порядке использования вод, правилами их охраны.
В соответствии с Конституцией Российской Федерации все воды (водные объекты) составляют единый государственный фонд и предоставляются только в пользование.
Высшей формой учета является Государственный водный кадастр (содержит данные, характеризующие вещественный состав государственного фонда).
Важная роль в водном законодательстве отводится регулированию водных отношений. За государством закрепляются функции:
1. Распоряжение фондом;
2. Установление основных положений в области использования вод;
3. Охрана от загрязнения, истощения;
4. Предупреждение и ликвидация вредного воздействия вод;
5. Установление нормативов водопользования, требований к качеству вод, их потребления, регистрации водопользователей;
6. Утверждение схем комплексного использования и охраны вод;
7. Государственный контроль за использованием и охраной вод и установление порядка его осуществления.
Основы водного законодательства обязывают предприятия - водопользователей содержать в исправном состоянии очистные и другие водохозяйственные сооружения, влияющие на состояние вод. Предусматривается обязательное обеспечение рационального и комплексного использования вод при условии первоочередного удовлетворений питьевых и бытовых нужд.
Для нарушителей водного законодательства установлены следующие виды ответственности: административная, дисциплинарная материальная и уголовная. Специфической мерой ответственности является лишение или прекращение права водопользования.
1. Основные потребители воды в горном деле
Водопотребление при добыче и переработке полезных ископаемых обычно связано с хозяйственно-бытовыми и коммунальными нуждами, производственными и техническими, а также с пожаротушением. Для этого используют системы водоснабжения, в состав которых входят водозаборные сооружения, насосные станции, станции очистки и подготовки воды, магистральные или разводящие трубопроводы или каналы, резервуары и водонапорные башни, а также вспомогательные сооружения: лаборатории, склады и др.
В соответствии с видами водопотребления системы водоснабжения разделяются на хозяйственно-питьевые, технические (производственные) и противопожарные. Они могут быть как раздельными, так и совмещенными, по способу подачи воды - самотечными, с механической подачей и зонными, а по способу ее использования - прямоточными, оборотными, с повторным использованием.
В прямоточных системах вся забираемая вода задействована в технологических или других процессах однократно, после чего передается на очистку и сброс. В оборотных системах предусматривается многократное использование воды без сброса ее в природные водные объекты, но каждый цикл использования должен предусматривать при необходимости очистку (кондиционирование). Для компенсации безвозвратных потерь производится постоянная или периодическая подпитка систем оборотного водоснабжения. Повторно-последовательное использование воды предусматривает несколько технологических процессов, а затем очистку воды и сброс.
Основные направления совершенствования водопотребления горнодобывающих предприятий - сокращение потребления воды питьевого качества из рек, озер и городского водопровода, а также расширение использования шахтных и карьерных вод для хозяйственно-бытовых и технических нужд. Для этого проводится детальный анализ работы горного предприятия и разрабатывается ситуационный план (графический документ) расположения водных объектов, инженерных сооружений и устройств по использованию и охране водных ресурсов, на котором показано расположение на местности всех водных объектов, линий водопотребления и водоотведения, водозаборов и других сооружений.
Рис. 1. Ситуационный план: 1 -рудник; 2 - обогатительная фабрика; 3 - пульповод; 4 – очистные сооружения шахтных вод; 5 - очистные сооружения сточных вод водообогатительной фабрики; 6 - отстойник; 7 – поселок
Один из наиболее важных графических документов, по которому можно судить об эффективности использования водных ресурсов на предприятии, - схема водопотребления и водоотведения - включает в себя следующие основные элементы:
· откачку подземных вод при разработке месторождения;
· истощение запасов поверхностных и подземных вод при их дренировании;
· использование откачиваемой воды самим предприятием;
· увеличение запасов поверхностных и подземных вод в результате сброса отработанных вод;
· загрязнение природных вод;
· удовлетворение потребностей горного предприятия в технической и пресной воде за счет водоснабжения извне или передачу воды другим откачку подземных вод при разработке месторождения;
Для более детального учета водных ресурсов составляются балансовые схемы, где для каждого участка указаны количество и химический состав протекающей воды, а также воды, потерянной для отдельных технологических агрегатов, звеньев и предприятия в целом. Данные из балансовых схем помещают по операциям в таблицу водного баланса, которая позволяет увидеть, в каких звеньях водные потери максимальны и где можно повысить эффективность использования водных ресурсов.
На горных предприятиях основные водопотребляющие процессы организованы на оборотной системе водоснабжения, на пополнение которой используют карьерные, шахтные и дренажные воды. При этом добыча открытым способом обеспечивает 67 % оборотного водоснабжения, подземным (механическим) - 48 %, подземным (гидравлическим) - 94 %, обогащение (от общего водопотребления) - 92 %.
2. Структура промышленных сточных вод и регулирование водного потока
Промышленные воды строящихся шахт, рудников и карьеров формируются преимущественно из сопутствующих вод атмосферного и подземного происхождения, загрязненных вследствие водной эрозии отвалов пустых пород и некондиционных полезных ископаемых.
Горнопромышленной сточной называют также воду, которая после одно- или многократного использования в технологических процессах становится непригодной для дальнейшего применения по прямому назначению и подлежит сбросу или использованию в другом производстве.
По степени загрязненности и условиям образования такие воды могут быть разделены на чистые или циркуляционные (оборотные); условно чистые; загрязненные промышленные; загрязненные ливневые.
Чистыми или циркуляционными (оборотными) называют воды, качество которых в процессе их использования практически не ухудшается, что позволяет многократно использовать их без специальной обработки. Эти воды подлежат только периодическому сбросу и замене при накоплении в них продуктов коррозии трубопроводов и оборудования или эрозии железобетонных сооружений.
Условно чистыми называют воды, ухудшение качества которых делает их непригодными для повторного использования в процессе, но не исключает возможности применения их для процессов с менее жесткими требованиями к воде либо допускает их в водоем или канализацию без специальной обработки (очистки).
Загрязненными горнопромышленными (промстоками) называют воды, которые в процессе использования настолько загрязняются исходным сырьем, что их нельзя не только употреблять в дальнейшем, но и сбрасывать без очистки из-за токсичности, агрессивности или других отрицательных свойств. С учетом вида и содержания загрязнений промстоки отводят и очищают одним общим или не несколькими самостоятельными потоками в зависимости от основных загрязнителей: потоки нефтесодержащие, кислотно-щелочные, хромсодержащие, циансодержащие, содержащие красители, токсичные органические загрязнения и т. п. Тем самым упрощают обработку промстоков, а также предотвращают образование взрыво- и огнеопасных продуктов или выделение ядовитых газов при взаимодействии веществ, содержащихся в различных видах промстоков. Иногда целесообразно разделять промстоки, одинаковые или близкие по качественному составу, но значительно различающиеся по количеству загрязнений.
Загрязненные ливневые воды образуются на сильно загрязненных участках территории предприятий: стоянках транспорта, открытых площадках для хранения сырья, горючесмазочных материалов (ГСМ), отходов производства и т.п. В этих водах чаще всего содержатся взвешенные вещества (пыль, грязь, нефтепродукты и др.), которые попадают в зону действия ливня. Объем загрязненных ливневых вод нередко бывает весьма значительным.