RU50218U1

RU50218U1 - INSTALLATION FOR NEUTRALIZATION OF ACID MINE WATERS

Info

Publication number: RU50218U1
Application number: RU2005106661/22U
Authority: RU
Inventors: Н.Г. Максимович; В.Н. Басов; С.Б. Холостов
Original assignee: Федеральное государственное научное учреждение "Естественно научный институт"
Priority date: 2005-03-14
Filing date: 2005-03-14
Publication date: 2005-12-27

Abstract

Установка для нейтрализации кислых шахтных вод, включает последовательно установленные площадку для складирования реагента, смесители для приготовления реагента, подключенные своими входами посредством трубопроводов к погружному насосу подачи сточной воды и выходами через реагентопроводы к насосам дозаторам подачи реагента в канал самоизлива кислых шахтных вод, пруд отстойник, а также блок управления.Installation for neutralizing acid mine water, includes a sequentially installed site for storing reagent, mixers for reagent preparation, connected by their inputs through pipelines to a submersible pump for supplying wastewater and outlets through reagent pipelines to pumps for dispensing a reagent to the channel for acid mine acid discharge, a pond sedimentation tank, as well as a control unit.

Description

Полезная модель относится к охране окружающей среды, а именно к устройствам для нейтрализации кислых шахтных вод, например Кизеловского угольного бассейна,The utility model relates to environmental protection, and in particular to devices for neutralizing acidic mine water, for example, the Kizelovsky coal basin,

Известны способ и установка для нейтрализации стоков, описанные в а.с. ссср №789419 МПК C 02 F 1/66, 1979 г. Известный способ включает заполнение накопительных емкостей кислыми и щелочными стоками соответственно, последующую одновременную подачу стоков из емкости в реактор-смеситель, непрерывное измерение рН среды в реакторе смесителе и регулировку расхода одного из нейтрализуемых стоков. Устройство включает две накопительные емкости, соединенные через насосы и магистрали подачи со входами реактора- смесителя, выход которого является выходом устройства. В реакторе смесителе размещен измеритель рН среды, выход которого соединен со входом блока управления, выход которого подключен к управляющему входу одного из насосов подачи. Данная установка взята в качестве прототипа для предлагаемого устройства.A known method and installation for the neutralization of effluents, described in and.with. USSR №789419 IPC C 02 F 1/66, 1979, The known method involves filling storage tanks with acid and alkaline effluents, respectively, subsequent simultaneous supply of effluents from the tank to the reactor-mixer, continuous measurement of the pH of the medium in the mixer reactor and adjustment of the flow rate of one of the neutralizable drains. The device includes two storage tanks connected through pumps and supply lines to the inputs of the reactor-mixer, the output of which is the output of the device. A pH meter is placed in the mixer reactor, the output of which is connected to the input of the control unit, the output of which is connected to the control input of one of the supply pumps. This installation is taken as a prototype for the proposed device.

Однако в известном ' решении производительность ограничена временем экстенсивного протекания реакции в смесителе, а также значительной постоянной времени управления. Кроме, того, эффективность нейтрализации невысока из-за запаздывания в цепи управления, что приводит к существенным колебаниям рН среды на выходе. Недостатком является быстрое зарастание реактора-смесителя и выходной магистрали нерастворимыми и малорастворимыми отложениями.However, in the known solution, productivity is limited by the extensive reaction time in the mixer, as well as by a significant control time constant. In addition, the neutralization efficiency is low due to delays in the control circuit, which leads to significant fluctuations in the pH of the output medium. The disadvantage is the rapid overgrowth of the reactor-mixer and the output line with insoluble and sparingly soluble deposits.

Таким образом, техническим результатом, ожидаемым от использования полезной модели является удешевление процесса нейтрализации кислых шахтных вод, упрощение технологии и конструкции устройства для его реализации.Thus, the technical result expected from the use of the utility model is to reduce the cost of neutralizing acid mine water, simplifying the technology and design of the device for its implementation.

Указанный технический результат достигается с помощью установки для нейтрализации кислых шахтных вод, которая включает последовательно установленные площадку для складирования реагента, смесители для приготовления реагента, подключенные своими входами посредством трубопроводов к погружному насосу подачи сточной воды и выходами через реагентопроводы к насосам дозаторам подачи реагента в канал самоизлива кислых шахтных вод, пруд отстойник, а также блок управления.The specified technical result is achieved using the installation for neutralizing acidic mine water, which includes a sequentially installed site for storing reagent, mixers for preparing the reagent, connected by their inputs through pipelines to the submersible pump for supplying wastewater and outlets through reagent pipelines to the pumps dispensers for supplying the reagent to the self-spout channel acid mine water, a pond sedimentation tank, as well as a control unit.

Поставленная задача решается с помощью установки, схема которой изображена на Фиг.The problem is solved using the installation, a diagram of which is shown in FIG.

Установка для нейтрализации кислых шахтных вод включает последовательно установленные площадку 1 для складирования реагента, смесители 2, 3 для приготовления реагента, подключенные своими входами Installation for neutralizing acid mine water includes sequentially installed platform 1 for storing reagent, mixers 2, 3 for preparation of reagent, connected by their inputs

посредством трубопроводов 4 к погружному насосу 5 подачи сточной воды и выходами через реагентопроводы 6 к насосам дозаторам 7, 8 подачи реагента в канал самоизлива кислых шахтных вод 9, пруд отстойник 10, а также блок управления 11.through pipelines 4 to the submersible pump 5 for supplying wastewater and exits through reagent lines 6 to the pumps for dispensers 7, 8 for supplying the reagent to the channel of acidic mine water self-discharge 9, the pond sedimentation tank 10, and also the control unit 11.

Установка снабжена рН-метрами 12, 13 подключенными к блоку управления 11.The unit is equipped with pH meters 12, 13 connected to the control unit 11.

Установка для нейтрализации кислых шахтных вод работает следующим образом.Installation for the neutralization of acid mine water works as follows.

Доставка реагента от шламохранилища производится автотранспортом.Reagent delivery from the sludge storage facility is carried out by road.

Реагент складируется на открытой площадке 1 размерами в плане 8,0×8,0 м, рассчитанной на прием продукта, на десятидневный запас. Смесители 2,3 имеют горизонтальное исполнение смесительной камеры, оснащены шнековым перемешивающим устройством и ковшовым разгрузочным устройством. Приготовление пульпы в смесителе 2,3 ведут в течение 12-20 минут. Для предотвращения замерзания суспензии и для улучшения условий транспортировки суспензии по трубопроводам в холодный период года предусмотрен обогрев корпуса смесителя(на черт. не показан). Температуру дозированного слива пульпы в зимних условиях предпочтительно поддерживают равной температуре слива шахтных вод.The reagent is stored in an open area 1 with a size of 8.0 × 8.0 m, designed to receive the product, for a ten-day supply. Mixers 2,3 have a horizontal design of the mixing chamber, equipped with a screw mixing device and a bucket unloading device. Cooking pulp in the mixer 2,3 lead for 12-20 minutes. To prevent freezing of the suspension and to improve the conditions for transporting the suspension through pipelines in the cold season, heating of the mixer body is provided (not shown in the drawing). The temperature of the dosed discharge of pulp in winter conditions is preferably maintained equal to the temperature of the discharge of mine water.

В смеситель 2 реагент с площадки хранения 1 подается автопогрузчиком 14, (например ПУМ-500, с емкостью ковша 0,4-0,5 м³). Для приготовления суспензии реагента ввиду нецелесообразности организации системы оборотного технического водоснабжения и упрощения установки используются шахтные сточные воды, подаваемые с помощью погружного насоса 5 (типа ГНОМ 10-10). Погружной насос 5 с целью снижения коррозионного воздействия кислых шахтных вод устанавливают в канале сточных вод 9, прошедших обработку реагентом. Насосы размещаются в блок- контейнере 14.The reagent from the storage site 1 is supplied to the mixer 2 by a forklift 14 (for example, ПУМ-500, with a bucket capacity of 0.4-0.5 m ³ ). For the preparation of a reagent slurry, due to the inexpediency of organizing a recycled technical water supply system and simplifying the installation, mine wastewater is supplied using a submersible pump 5 (type GNOM 10-10). Submersible pump 5 in order to reduce the corrosive effects of acid mine water is installed in the wastewater channel 9, treated with a reagent. The pumps are placed in a block container 14.

Реагент (пульпу берут из расчета 1,2-1,8 кг па 1 м³ сточных шахтных вод) насосом-дозатором 7,8 подают по трубопроводу 6 в зону реакции - канал самоизлива 9 длиной 70 метров, с последующей подачей очищенных стоков в отстойник 10. С помощью блока-управления 11 осуществляют измерение рН среды и дозированную подачу реагента. В результате применения предлагаемого способа рН шахтной воды повышается с 2,6-2,9 до нейтральных значений. Суммарное содержание железа с 30-40 снижается до 0,2-0,3 мг/л, что не превышает ПДК_в. После нейтрализации алюминия в шахтной воде не обнаружено, тогда как до нейтрализации его содержание составляло 10-14 мг/л. Содержание бериллия, лития, никеля, кадмия, кобальта и титана, которые в шахтных водах превышали нормативные концентрации, снижается до значений не превышающих ПДК_в. Нейтрализованная вода после отстаивания удовлетворяет требованиям ПДК_в.Reagent (pulp is taken at a rate of 1.2-1.8 kg pa 1 m ^{3 of} mine sewage) with a metering pump 7.8 is fed through pipeline 6 to the reaction zone - self-discharge channel 9 70 meters long, followed by the supply of treated effluents to the sump 10. Using the control unit 11, the pH of the medium and the dosed supply of the reagent are measured. As a result of the application of the proposed method, the pH of mine water rises from 2.6-2.9 to neutral values. The total iron content is reduced from 30-40 to 0.2-0.3 mg / l, which is less than _the MPC. After neutralization of aluminum in mine water was not detected, while before neutralization, its content was 10-14 mg / L. The content of beryllium, lithium, nickel, cadmium, cobalt and titanium, which in the mine waters exceeded the standard concentrations, decreases to values not exceeding the maximum permissible concentration _c . The neutralized water after sedimentation meets the requirements of MPC _c .

Образующийся осадок представляет смесь тонкодисперсных частиц гидроксидов железа, частично не прореагировавшего карбоната кальция и примеси гипса. Он имеет нейтральную реакцию среды. Подвижных форм The precipitate formed is a mixture of fine particles of iron hydroxides, partially unreacted calcium carbonate and gypsum impurities. It has a neutral reaction environment. Movable forms

железа, алюминия, марганца, свинца, кобальта и др. практически не обнаружено. Вследствие этого, образующийся в результате нейтрализации шахтных вод осадок не является источником вторичного загрязнения водных объектов.almost no iron, aluminum, manganese, lead, cobalt, etc. As a result, the sediment formed as a result of neutralization of mine water is not a source of secondary pollution of water bodies.

Для проведения профилактических ремонтных работ на технологических линиях подачи реагента, промывки оборудования, в аварийных ситуациях предусмотрена дренажная система 15. Разгрузка смесителей 2, 3 производится через выпускной нижний штуцер с установленной запорной арматурой(на черт. не показаны), сброс суспензии или сточных вод от промывки - через дренажный коллектор в канал шахтных вод. Промывка насосов осуществляется через устанавливаемые на всасывающем и напорном трубопроводах штуцера с запорной арматурой и узлами присоединения рукавов(на черт. не показаны). Стоки от промывки насосов также сбрасываются в канал самоизлива 9.For carrying out preventive repair work on the technological lines of reagent supply, equipment flushing, in emergency situations, a drainage system is provided 15. Unloading of mixers 2, 3 is carried out through the lower outlet fitting with shut-off valves installed (not shown in the diagram), discharge of suspension or wastewater from flushing - through the drainage collector into the mine water channel. Pumps are flushed through fittings installed on the suction and pressure pipelines with shut-off valves and hose connection units (not shown in the drawing). The effluents from the flushing of the pumps are also discharged into the self-discharge channel 9.

Claims

Installation for neutralizing acidic mine water, including a reagent mixer, a reagent metering pump and a control unit, characterized in that it is equipped with parallel to the first, second mixer and a second reagent metering pump, as well as a submersible sewage feed pump installed in the channel acid mine mine and pond sediment, the mixers for the preparation of the reagent are connected by their inputs through pipelines to a submersible pump for supplying wastewater, and the outputs through reagent pipelines to The pump dispensers reagent feed channel in a self-flowing of acid mine water.