Склад стічних вод гірських підприємств

Залежно від походження стічні води розділяються на виробничі, господарсько-побутові і атмосферні.

Виробничі води підрозділяються на забруднені (мінеральними, органічними і мінеральними + органіческими домішками) і нормативно чистих.

Води, попутно витягувані при здобичі корисної копалини, розділяються на шахтні, кар'єрні і дренажні, які складають близько 90% всіх стічних вод гірських підприємств. Склад шахтних і кар'єрних вод змінюється в широкому діапазоні залежно від гірничо-геологічних, гідрологічних і технологічних умов. Дренажні води в більшості випадків відносяться до нормативно-чистих.

За значенням рН (водневого показника, що є негативним десятковим логарифмом концентрації водневих іонів) шахтні, кар'єрні і дренажні води ділять на нейтральні (рН = 6,5...8,5); кислі (рН < 6,5) і лужні (рН > 8,5).

За ступенем мінералізації розрізняють прісні (зміст сухого залишку до 1 г/л), слабосолонуваті (1...3 г/л), солонуваті (3...5 г/л), сильносолонуваті (5...10 г/л), солоні (10...25 г/л), сильно солоні (25...50 г/л) води, а також рассоли — більше 50 г/л.

Чим вище мінералізація шахтних, кар'єрних і дренажних вод, тим вище їх жорсткість, яка коливається від 5 до 30 мг * экв/л.

Вміст зважених речовин в шахтних і кар'єрних водах коливається від 10...30 до 500...600 міліграм/л і вище, але зазвичай не перевищує 1000 міліграм/л, а нафтопродуктів — від слідів до 0,2...0,8 міліграм/л і вище.

Бактерійна забрудненість може змінюватися в межах 0,001...4,0. Колітитр (кількість води, мл, в якому виявляється 1 кишкова паличка) для шахтних вод — від 0,01...0,001 мл до 100 мл. Колііндекс, або найбільш вірогідне число (НВЧ) — кількість кишкових паличок, що знаходяться в 1 л води, для сильнозабрудених вод більше 10000, забруднених більше 100, задовільних більше 10, хороших менше 3.

Дуже великий вплив скидання стічних вод гірничих підприємств в малі і середні річки, внаслідок чого їх стік може зрости в 1,5...3,0 і більше разів. При цьому змінюються якості і тепловий режим вод в цих водоймищах. [11]

Підприємства гірської промисловості США скидають в природні басейни щорічно близько 7,6 млрд. м³ стічних вод, майже 10 тис. км. річок і струмків і близько 12 тис. га водної поверхні забруднено водами кислого і лужного складу, що поступають з вугільних розрізів.

Заходи щодо охорони природних вод особливо актуальні для відкритого способу розробки родовищ корисних копалини, оскільки при такому способі розкриваються всі водоносні горизонти, що залягають в товщі порід, що розробляється, причому депресійні воронки охоплюють обширні прилеглі території. Під нормами водовідведення розуміється максимально допустиме при виробництві одиниці продукції або виконуваної роботи кількість стічних вод, що відводяться. У основі норм водовідведення шахт і розрізів лежать питомі значення приток шахтних, кар'єрних і дренажних вод. Завдання нормування і класифікація норм водовідведення аналогічні нормам водоспоживання.

Екологічна стратегія гірничого підприємства в раціональному водокористуванні повинна базуватися на обліку водного чинника на всіх рівнях гірського циклу, починаючи з геологорозвідки родовища і закінчуючи використанням отриманого продукту споживачем. На стадії обґрунтування схем розтину і розробки родовища необхідно передбачати заходи, максимально знижуючі водопритоки і порушення гідрології району.

По ступеню екологічності вживані системи водозбору і водовідливу можна класифікувати на три групи. До першої групи — пасивною — відносяться системи, основна мета яких — відкачування вод з гірських вироблень. Друга група — активна — об'єднує системи, призначені для видачі на поверхню вод із стабільними параметрами якості і пониженим змістом зважених речовин (для чого необхідні великі розміри водозбірників і резервуарів освітлювачів). Найбільш прогресивна маловідхідна група систем водозбору і водовідливу, в яких максимально використовується шахтна вода без попередньої видачі її «на гора». При цьому до заходів активної системи додаються селективне відкачування і спеціальні очисні споруди, розміщені в підземних гірських виробленнях.

Необхідний ступінь очищення стічних вод при скиданні у водні об'єкти визначається станом водоймища-приймача і можливим ступенем їх розбавлення залежно від ГДК різних забруднюючих інгредієнтів. При цьому повинна виконуватися умова:

С₁ /ГДК₁ + С₂/ГДК₂+... + С_n/ГДК_n ≤ 1

де С₁, С₂,... С_n „ — концентрації речовин, що поступають у водні об'єкти, з однаковими лімітуючими показниками шкідливості, а також шкідливих домішок від вище розташованих скидів стічних вод.

Максимально допустиму концентрацію шкідливих речовин з урахуванням розбавляючої здатності водних об'єктів можна визначити, вирішуючи рівняння:

qK_cт + aQK_p=(q-aQ)K_np.доп. ,

де Q і q — нормативні витрати води водоприймача і стічних вод, м³/ч; К_ст K_p — концентрації забруднюючих речовин однакового вигляду в стічній воді і в місці їх випуску, г/м³; а — коефіцієнт змішення; K_np.доп — гранично допустима концентрація забруднюючої речовини у водоймищі, т/м³.

Вимоги до стічних вод, що скидаються.Щоб не порушувалася робота споруд і не погіршувалися умови експлуатації, що скидаються в міську каналізацію води повинні задовольняти певні вимоги. Основні з них: виробничі стічні води не повинні бути агресивними по відношенню до матеріалів каналізаційних мереж, споруд і їх устаткування; не повинні містити домішок такої великої і питомої ваги, які могли б засмічувати каналізаційну мережу або відкладатися на дні і на стінках труб і каналів; не повинні містити горючих домішок (бензину, нафти, масел, ефірів і тому подібне), а також розчинених газоподібних речовин, які можуть утворити вибухонебезпечні суміші в трубах і каналах каналізаційної мережі, в приймальних резервуарах насосних станцій і в очисних спорудах; температура суміші міських і виробничих стічних вод в місці випуску не повинна перевищувати 40°С.

Умови випуску гірничопромислових стічних вод в поверхневі водоймища (річки, озера, водосховища, морить) регламентовані «Правилами охорони поверхневих вод від забруднення стічними водами» і залежать від народногосподарської значущості водоймищ і характеру водокористування. І хоча вони допускають деяке погіршення якості води у водоймищах після випуску в них стічних вод, це не повинно відбиватися на житті водоймища і на можливості подальшого його використання як джерела водопостачання або для культурних і спортивних потреб населення. По цих правилах заборонено спускати у водоймища стічні води:

• стабільні речовини, що містять, не схильні біохімічному, хімічному і фізичним процесам самоочищення, а також радіоактивні речовини;

• що усуваються (з дотриманням техніко-економічних умов) шляхом впровадження раціональної технології, максимального використання в оборотній системі водопостачання;

• цінні відходи, що містять, які можуть бути утилізованими. Концентрація більшості різноманітних органічних і мінеральних речовин, що містяться в стічній воді, що спускається у водоймища, нормована. [11]

При розрахунках скидання промстоків враховують максимально можливе розбавлення стічних вод, яке можна забезпечити як процесами змішення, обумовленого природними умовами водоймища, так і спеціальними інженерними заходами (розосередженим випуском стічних вод по живому перетину річки, глибинними випусками в озера і моря, перемішуванням за допомогою насосів), що передбачають якнайповніше розбавлення стічних вод в створі випуску. Зіставляючи кількість забруднень, яка може бути прийнята даним водоймищем і яка міститься в неочищених стічних водах, визначають необхідний ступінь і вибирають метод попередньою, до випуску у водоймище, очищення.