03.02.2021

Промышленная канализация на поверхности шахт


Канализация шахтных вод


Шахтные воды (за небольшим исключением) по химическому составу относятся к сильно минерализованным с содержанием солей 3000—4500 мГ/л и засолоненным с содержанием солей более 4500 мГ/л. По степени загрязненности веществами, находящимися во взвешенном состоянии, минерального и органического происхождения и бактериологической характеристики шахтные воды относятся к категории слабозагрязненных сточных вод.

Во многих угольных районах значительное количество шахтных вод сбрасывается в открытые водоемы. Поэтому для возможности использования этих водоемов для технического и сельскохозяйственного водоснабжения производится очистка и обеззараживание шахтных вод.

Прием шахтных вод из водоотливных ставов осуществляется двумя способами:

- все водоотливные ставы выводят из ствола в приемный колодец, из которого вода самотеком поступает к отстойнику;

- из водоотливных ставов вода поступает в специальный приемно-распределительный бачок, расположенный в блоке зданий вспомогательного ствола (рис. 81), и затем под напором подается в отстойник шахтных вод. Это позволяет подавать шахтную воду в отстойник независимо от расположения его на поверхности, а так же пополнять водой бак сливного пункта. Для предотвращения возврата воды в горные выработки в распределительном бачке предусмотрены перегородки, отделяющие ставы.

Отстойник шахтных вод. Осветление шахтной воды в отстойниках необходимо производить при использовании ее для хозяйственных и технических целей, для орошения сельскохозяйственных земель, а также при сбросе воды в водоприемники в тех случаях, когда шахта расположена в зоне санитарной охраны источников водоснабжения.

В остальных случаях сброса шахтной воды в водоприемники вопрос о необходимости строительства отстойников решается совместно с органами Госсанинспекции; при этом учитывается эффект осветления воды в шахтном водосборнике, его емкость, количество отделений, способ очистки его от осадков, санитарная категория основного водоприемника и другие обстоятельства местного значения.

Осветление шахтных вод производится обычно без коагуляции в отстойниках горизонтального типа. Если шахтные воды используются для орошения в горных выработках или для душевых установок, то осветление их осуществляется с коагуляцией.

Осветление шахтной воды в отстойнике без коагуляции происходит вследствие оседания минеральных и органических частиц под влиянием их веса в условиях постоянного потока воды. При этом частицы движутся по направлению равнодействующей вертикальной скорости оседания частиц и горизонтальной скорости движения потока воды в отстойнике. Если равнодействующая двух скоростей движения частицы, находящейся во взвешенном состоянии, не пересечет дно отстойника, то эта частица будет вынесена из него потоком воды.

В передней части отстойника оседают более тяжелые частицы, в конечной части — частицы, равнодействующая скорость оседания которых удовлетворяет уравнению
Промышленная канализация на поверхности шахт

где vo — равнодействующая скорость оседания частицы;

а — скорость движения воды в отстойнике;

H — рабочая глубина отстойника, принимается 0,8-1,2 м;

L — длина отстойника.

При расчете отстойника шахтных вод наименьшая скорость оседания частиц v0, или так называемая «охватываемая скорость», с учетом неравномерного движения потока воды по ширине и глубине отстойника принимается 0,1—0,15 мм/сек, или 0,36—0,54 м/час.

Продолжительность пребывания воды в отстойнике определяется по формуле

Для эффективного осветления воды целесообразно принимать t = 2:3 час.

В период весенних паводков продолжительность пребывания воды в отстойнике допускается уменьшать до 1 часа.

Длину отстойника L можно определить, задавшись процентом осветления (количеством взвешенных частиц, улавливаемых отстойником) шахтной воды, по графику, показанному на рис. 82.

Например: при 75% осветлении шахтной воды H/L = 0,035; если глубина отстойника H=1 м, то

Отношение L/H рекомендуется принимать в пределах 20-40. Горизонтальная скорость движения воды в отстойнике определяется по формуле

Полная ширина отстойника

где Q — расчетное количество осветляемых шахтных вод, м3/сутки.

Отстойник шахтных вод имеет обычно 2—3 секции, используемые одновременно.

Нижняя часть отстойника (ниже рабочей глубины H1), предназначенная для накопления осадков (ила), называется иловой. Объем иловой части определяется по формуле

где V — объем иловой части отстойника, м3;

а — количество веществ во взвешенном состоянии, задерживаемых отстойником (процент осветления воды) принимается 75—85%;

P — количество веществ во взвешенном состоянии в 1 м3 шахтной воды, т;

Q — расчетное количество осветляемых шахтных вод, м/сутки;

T — продолжительность периода между чистками иловой части отстойника, сутки;

у — объемный вес осадков (ила), принимается 1,5—1,6 т/м3.

Очистка отстойника от осадков производится один раз в 1—2 недели. Осадки из отстойника удаляют самотеком, а при неблагоприятном рельефе местности перекачивают насосами. Уклон илового самотечного коллектора принимают не менее 0,015.

Для очистки отстойника шахтных вод от осадков применяют также ассенизационные автоцистерны, при помощи которых, не прерывая работы отстойника, осадки засасываются в цистерну и отвозятся в отвал.

Отвалы для осадков (илоотвалы) располагают вблизи шахты, используя для этого местные котлованы, заброшенные карьеры и т. п.

Для типовой поверхности шахты производственной мощностью от 600 до 1200 тыс. т угля в год разработано три типоразмера отстойника шахтных вод с пропускной способностью 80—350 м3 воды в час. Типовые отстойники состоят из трех параллельных секций (рис. 83).

В зависимости от места контакта хлора с водой и способа очистки отстойники подразделяются на четыре типа:

- отстойник I типа не имеет контактного резервуара и применяется в тех случаях, когда время пребывания воды в отводящем коллекторе (до поступления ее в водоприемник) составляет более 30 мин., т. е. достаточное для контакта хлора с водой. Осадки удаляются из отстойника самотеком;

- отстойник II типа имеет контактный резервуар и применяется в тех случаях, когда время пребывания воды в отводящем коллекторе менее 30 мин., а поэтому контакт хлора с водой должен осуществляться в контактном резервуаре. Осадки удаляются самотеком;

- отстойник III типа не имеет контактного резервуара; удаление осадков из отстойника производится при помощи передвижного насоса;

- отстойник IV типа имеет контактный резервуар; удаление осадков из отстойника производится при помощи передвижного насоса.

Независимо от способа удаления осадков в отстойниках всех типов предусматривается передвижной насос марки С-204.

При самотечном способе удаления осадков насос С-204 используют для их разрыхления.

Отстойник шахтных вод оборудуют подающим и отводящим трубопроводом, распределительным и сборным лотком, хлоропроводом, уложенным в бетонном канале, струенаправляющими досками, ершовым смесителем, клапанами для регулирования поступления воды в отстойник.

Типовые отстойники шахтных вод разработаны для условий Донецкого, Кузнецкого и Карагандинского бассейнов.

Для бассейнов, расположенных в северных районах России, где удаление осадков из отстойника в зимний период затруднено, емкость иловой части должна быть рассчитана на накопление осадков за этот период времени.

Хлораторная предназначена для получения водного раствора хлора, используемого для обеззараживания (дезинфекции) осветленных шахтных вод. Необходимость хлорирования осветленной шахтной воды и дозу хлора устанавливают органы Госсанинспекции.

При типовой поверхности шахт производственной мощностью 600—1200 тыс. т угля в год хлораторная оборудуется в блоке с отстойником шахтных вод.

В здании хлораторной расположены помещения:

для хлораторов, десятичных весов и рабочих баллонов с хлором; для хранения баллонов с хлором; для передвижного насоса С-204.

Хлораторную оборудуют двумя вакуумными хлораторами (рабочим и резервным) типа ЛОНИИ-100 (модель Б) производительностью 2—10 кГ/час.

Нейтрализация кислых шахтных вод осуществляется путем добавления к воде реагента (гашеной или негашеной извести) или при помощи регулирующих бассейнов.

Для нейтрализации 100 Г серной кислоты необходимо 114,4 Г товарной 50%-ной извести. В результате реакции нейтрализации образуется сульфат кальция или гипс, который в основном выпадает в осадок.

Установка для нейтрализации шахтных вод (рис. 84) состоит из двух баков диаметром 800 мм для гашения извести-кипелки, двух расходных железобетонных баков размерами 1,5х1,8х1,3 м, полезной емкостью каждый 3,5 м3 для известкового молока и двух насосов для дозирования подачи известкового молока.

Поступающая на установку шахтная вода проходит последовательно смеситель (расположенный при отстойнике шахтных вод), в который подается раствор известкового молока; хлопьеобразователь и две рабочие секции отстойника, где вода осветляется в течение 1,5 часа. После этого вода направляется в приемный резервуар, из которого используется для технических целей шахты; избыток воды сбрасывается в водоприемники.

Кислые шахтные воды не хлорируют ввиду их бактерицидности, поэтому оборудование хлораторной — два бака диаметром 600 мм, предназначенные для раствора хлорной извести, и один дозирующий бачок, — можно использовать при необходимости для добавления коагулянта (например, сернокислого алюминия или железа).

Регулирующие бассейны устраивают в тех случаях, когда есть возможность нейтрализовать кислые шахтные воды щелочными, сбрасываемыми другими шахтами. Для регулирующих бассейнов используют котлованы, заброшенные карьеры или сооружают специальные пруды.

Канализационные коллекторы для шахтных вод. Для самотечных канализационных коллекторов и напорных трубопроводов шахтных вод применяются те же трубы, что и для хозяйственно-фекальной канализации.

Диаметр коллектора на промплощадке шахты должен быть не менее 150 мм, расчетная скорость движения неосветленных шахтных вод — не менее 0,7 м/сек. При максимальном притоке шахтных вод допускается заполнять коллектор полностью. Наименьший уклон коллектора при диаметре 150—200 мм должен быть 0,01, при диаметре 250—500 мм — 0,008.

Смотровые колодцы устанавливают во всех точках поворота коллектора и изменения уклона на прямых участках через каждые 50—70 м. Колодцы устраивают круглые, диаметром 1 м из сборных железобетонных элементов.

Расчет канализационных коллекторов сводится в основном к определению пропускной способности по таблицам.

Укладка коллекторов производится в соответствии с требованиями «Норм и технических условий проектирования наружной канализации промышленных предприятий и поселков при них».

Сточные воды лесопропиточной установки


Крепежный лес и шпалы пропитывают антисептическими веществами — фтористым натрием и хлористым цинком, поэтому сточные воды лесопропиточной установки ядовитые. Обезвреживание этих вод раствором хлористого кальция с последующим сбросом их в водоприемники не гарантирует полной нейтрализации ядовитых фтористых соединений (фторидов). Поэтому для предохранения водоприемников от отравляющих веществ следует применять оборотное водоснабжение лесопропиточных установок.

Для осуществления оборотного цикла водоснабжения все переливные и спускные воды из аппаратуры лесопропиточной установки самотеком отводят в специальный резервуар, состоящий из двух отделений емкостью каждое 15—20 м3.

Сточные воды поступают в одно отделение резервуара: другое отделение является резервным и используется при полном опорожнении аппаратуры установки.

Приемник резервуара представляет собой перфорированный ящик с отверстиями диаметром 3—4 мм и служит для предварительной очистки сточных вод.

Осадки, накопившиеся в приямке резервуара, а также предметы, задержанные приемником, закапывают в землю на специально отведенной территории (желательно у отвала породы) на глубину не менее 0,5 м. Количество осадков, накапливаемых в приямке, обычно не превышает 0,2 м3 в сутки.

Извлекаемые из приямка осадки, до их вывоза, собирают в металлическом ящике емкостью 0,7—0,8 м3 и обезвреживают раствором хлористого кальция или обсыпают негашеной известью.

Осветленные сточные воды лесопропиточной установки один раз в 3—4 дня перекачивают из резервуара в бассейн для растворения антисептика, т. е. воду повторно используют.

На объектах, где по каким-либо причинам затруднено устройство оборотного цикла, оборудуют испарительные площадки, рассчитанные на испарение жидкой фазы и накопление осадков. Испарительные площадки состоят не менее чем из двух карт.

Сточные воды котельной установки


Сточные воды шахтных котельных установок образуются при гашении шлака, продувке котлов и при работе водоумягчительной установки.

Сточные воды от гашения шлака направляют в отстойники шахтных вод или на илоотвалы. Вода от продувки котлов относится к разряду условно чистых вод и сбрасывается в водоемы без обработки. Сточные воды умягчительной установки, в связи с их небольшим количеством, направляют в отстойники шахтных вод или в сеть хозяйственно-фекальной канализации.





Яндекс.Метрика