DOI: https://doi.org/10.20535/2617-9741.1.2020.207811

Нова концепція знешкодження шахтних вод та концентратів процесів водоочищення

Ярослав В’ячеславович Радовенчик, Микола Дмитрович Гомеля, Вячеслав Михайлович Радовенчик

Анотація


Сьогодні проблема шахтних вод є чи не найгострішою в промислово розвинутих регіонах України, оскільки спричиняє мінералізацію вод поверхневих водойм та перешкоджає забезпеченню населення якісною питною водою. Це ж відноситься і до концентратів баромембранного очищення води. Тому захист гідросфери від забруднення шахтними водами та концентратами і сьогодні залишається надзвичайно актуальним. Метою нашої роботи була оцінка можливості знешкодження вказаних стоків шляхом захоронення їх в підземних горизонтах. Характерною особливістю будови земної кори є шарова структура, складена із порід з різною водопроникністю. Це зумовлює формування на різних глибинах водоносних горизонтів з водами, що суттєво різняться за властивостями та складом. Для вод підземних горизонтів можна відмітити дві важливі закономірності – із збільшенням глибини залягання мінералізація води зростає, а швидкість переміщення в підземному горизонті знижується. За своїм хімічним складом шахтні води відповідають водам того підземного горизонту, з якого вони підняті. В незначних концентраціях додаються антропогенні забруднення у вигляді нафтопродуктів, поверхнево-активних речовин, хімічних реагентів, що потрапляють у підземні води в процесі їх накопичення та транспортування на поверхню. Сьогодні більшість шахтних розробок перетнули глибину в 500 м і продовжують занурюватися. З іншого боку, на території України підземні горизонти, що використовуються для забезпечення населення якісною питною водою залягають на глибинах до 500 м. Глибші горизонти характеризуються підвищеною мінералізацією та для господарсько – питних потреб не придатні. Поєднання цих двох факторів дозволяє знешкоджувати шахтні води і концентрати шляхом закачування в підземні горизонти, розміщені глибше існуючих шахтних виробок. При впровадженні такого рішення гарантований не лише значний екологічний ефект, а й суттєва економія коштів за рахунок зниження витрат на транспортування значних об’ємів води на поверхню. Оскільки шахтні води за хімічним складом аналогічні підземним водам, що залягають на глибших горизонтах, лише менш мінералізовані, то негативного впливу на води цих горизонтів не спостерігатиметься. Те ж відноситься і до концентратів баромембранного очищення води, котрі представляють собою природні води підвищеної мінералізації із постійним співвідношенням між компонентами. Для неглибоких шахтних розробок із прісними чи слабко мінералізованими водами рекомендується влаштування у відпрацьованих виробках шахт системи очищення води із захороненням відходів чи закачуванням концентратів в нижчі горизонти. На поверхню піднімаються лише води, що відповідають чинним нормативним документам і можуть бути використані для забезпечення потреб населення.

Підтвердженням успішності такого способу знешкодження шахтних вод та концентратів баромембранного очищення води є досвід повернення супутньо – пластових вод в підземні горизонти при добуванні нафти та газу, який успішно  застосовується сьогодні на більшості свердловин.


Ключові слова


шахтні води; концентрати; підземні води; мінералізація; артезіанські горизонти

Повний текст:

PDF

Посилання


Измайлов С. Г., Онищенко В. И. Оценка шахтных вод Донбасса как альтернативного источника водоснабжения // Мінеральні ресурси України, 2012. №1. С. 12 – 14.

Qu Dan. Study on concentrating primary reverse osmosis retentate by direct contact membrane distillation: [2 Joint Workshop between the Center for Seawater Desalination Plant and the European Desalination Society, Gwangju, 8 – 9 Jct., 2008]. / Dan Qu, Jun Wang, Bin Fan, Zhaokun Luan, Deyin Hou // Desalination. 2009. 247, № 1 – 3. Р. 540 – 550.

Гомеля М.Д., Трус І. М., Шаблій Т. О. Електродіалізне опріснення розчинів з високим вмістом іонів жорсткості // Вісник ЧДТУ. 2014. № 1 (71). С. 50 – 55.

Трус І. М. Маловідходні технології демінералізації води: монографія. / К.: Кондор – Видавництво, 2016. 250 с.

Поворов А. А., Павлова В. Ф., Корнилова Н. В., Шиненкова Н. А. Выпарные аппараты с рекомпрессией водяного пара – энергосберегающая технология и оборудование (ЭСВА). URL: http://www.zaobmt.com/index.php/articles/153-vacuum-evaporator-article.html (дата звернення 24.01.2019).

Шестопалов В. Лялько В., Гудзенко В. та ін. Підземні води як стратегічний ресурс // Вісн. НАН України, 2005. №5. С. 32 – 39.

Радовенчик В. М., Іваненко О. І., Гомеля М. Д. Основи загальної гідрології та гідрометрії: Навчальний посібник / К.: НТУУ "КПИ", 2004. 152 с.

Монгайт И.Л., Текиниди К.Д., Николадзе Г.И. Очистка шахтных вод / М.: Недра. 1978. 173 с.

Пилипенко А. Т., Гороновский И. Т., Гребенюк В. Д. и др. Комплексная переработка шахтных вод. / К.: Техніка. 1985. 183 с.

Мухин В. В., Бакун Г. В., Амирбеков А. Д. Гигиеническая оценка микробного загрязнения и обеззараживания сточных шахтных вод Донецкой области // Актуальные проблемы транспортной медицины. 2008 . № 4 (14). С. 65 – 72.

Дядін Д. В. Моніторинг підземних і поверхневих вод на об’єктах нафтогазопромислового комплексу – дис.. канд. техн. наук (доктора філософії) за спеціальністю 21.06.01 – екологічна безпека. – Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова. Харків. 2019. 224 с.




ISSN: 2617-9741 (Print); ISSN: 2664-1763 (Online)