Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Современное состояние проблемы очистки сточных вод в горнопромышленной отрасли 10
1.1 Образование и очистка сточных вод в процессе добычи полезных ископаемых 12
1.2 Образование и очистка сточных вод в процессе переработки полезных ископаемых 20
1.2.1 Загрязнение подземных и поверхностных вод в зоне влияния хвостохранилищ 44
1.3 Воздействие Ковдорского горно-обогатительного комбината на водные объекты 48
1.3.1 Характеристика предприятия как источника загрязнения водных объектов 57
Выводы к первой главе 70
ГЛАВА 2 Мониторинг водных объектов в зоне воздействия ковдорского горно-обогатительного комбината 71
2.1 Мониторинг природных и сточных вод 73
2.1.1 Пробоотбор водных проб 73
2.1.2 Анализ водных проб в полевых условиях 78
2.1.3 Пробоподготовка и анализ водных проб в лабораторных условиях 81
2.2. Мониторинг донных отложений водных объектов Ковдорского района 88
2.2.1 Пробоотбор и пробоподготовка донных отложений 88
2.2.2 Анализ донных отложений в лабораторных условиях 96
2.3 Марганец в сточных водах Ковдорского ГОКа 103
2.3.1 Поведение марганцав водной среде 107
2.3.2 Источник поступления марганца в сточные воды обогатительного комплекса 113
Выводы ко второй главе 126
ГЛАВА 3 Использование вермикулита для очистки фильтрационных сточных вод хвостохранилища ОАО «Ковдорский гок» 128
3.1 Ковдорское вермикулито-флогопитовое месторождение 138
3.2 Сорбционные и ионообменные свойства вермикулита 143
3.3 Моделирование очистки марганецсо держащих вод вермикулитом в лабораторных условиях 145
Выводы к третьей главе 166
ГЛАВА 4 Разработка и оценка эффективности схемы очистки сточных вод хвостохранилища ОАО «ковдорский гок» 168
4.1 Снижение объемов притока чистых природных вод в хвостохранилище... 168
4.2 Выбор схемы очистки и расчет расхода сорбента 174
4.3 Подбор и расчет схемы аппаратов для измельчения Ковдорского вермикулита 179
4.4 Утилизация отработанного вермикулита 183
4.5 Эколого-экономическая оценка организации водозащитных мероприятий
4.5.1 Расчет затрат на проведение работ по строительству водоотводного канала 191
4.5.2 Расчет затрат на закупку и дробление вермикулитового концентрата 192
4.5.3 Расчет затрат на утилизацию отработанного вермикулита 192
4.5.4 Определение величины предотвращенного экологического ущерба 195
4.5.5 Расчет платы за организованный сброс загрязняющих веществ в водные
объекты после очистки сточных вод вермикулитом 197
Выводы к четвертой главе 200
Заключение 201
Список литературы
- Загрязнение подземных и поверхностных вод в зоне влияния хвостохранилищ
- Пробоподготовка и анализ водных проб в лабораторных условиях
- Сорбционные и ионообменные свойства вермикулита
- Утилизация отработанного вермикулита
Загрязнение подземных и поверхностных вод в зоне влияния хвостохранилищ
Воды, попутно извлекаемые при добыче полезных ископаемых, разделяются на шахтные, карьерные и дренажные. Шахтные и карьерные воды различаются по способу добычи полезных ископаемых и образуются в результате попадания подземных и поверхностных вод в горные выработки, где они подвергаются загрязнению в процессе ведения горных работ. Загрязнение шахтных и карьерных вод происходит в основном мелкодисперсными взвешенными частицами добываемого полезного ископаемого и вмещающих пород, которые образуются при бурении взрывных скважин и шпуров, дроблении пород взрывным способом, работе проходческих и очистных комбайнов, погрузочных и транспортных работах. В связи с высоким уровнем механизации горных работ происходит загрязнение шахтных и карьерных вод нефтепродуктами. В результате гниения деревянных крепей и других конструкций происходит бактериальное загрязнение. Физико-химический состав этих вод отличается большим разнообразием, что определяется не только технологическими и производственными факторами, но и различным составом подземных и поверхностных вод в районах разработки месторождений полезных ископаемых.
Дренажные воды образуются за счет попадания подземных и поверхностных вод в горные выработки, в отличие от шахтных и карьерных вод в большинстве случаев не подвергаются загрязнению взвешенными веществами и нефтепродуктами. Это является результатом того, что дренажные воды образуются в тех горных выработках, где не ведутся горные работы.
По величине рН шахтные, карьерные и дренажные воды делятся на нейтральные (рН=6,5-8,5), кислые (рН 6,5) и щелочные (рН 8,5). По степени минерализации они подразделяются на пресные (содержание сухого остатка до 1 г/л), слабо солоноватые (содержание сухого остатка 1-3 г/дм ), солоноватые (содержание сухого остатка 3-5 г/дм ), сильно солоноватые (содержание сухого остатка 5-Ю т/т), соленые (содержание сухого остатка 10-25 г/дм ), сильно соленые (содержание сухого остатка 25-50 г/дм ) и рассолы (содержание сухого остатка более 50 г/дм ). Чем выше минерализация шахтных, карьерных и дренажных вод, тем выше их жесткость, которая колеблется от 5 до 30 мг-экв/л. Содержание взвешенных веществ в шахтных и карьерных водах колеблется в пределах от 10-30 до 500-600 мг/дм и выше, но обычно не превышает 1000 мг/дм ; концентрация нефтепродуктов - от следов до 0,2-0,8 мг/дм и выше [4].
По согласованию с органами санитарного надзора допускается использование шахтных и карьерных вод для пылеподавления при соблюдении следующих условий: содержание взвешенных веществ не более 50 мг/дм , коли-титр не менее 300, активная реакция рН=6,0-9,5 и полное отсутствие посторонних запахов. Кроме того, эти воды могут широко использоваться для нужд пожаротушения, поливки автодорог и газонов, мойки обуви, полов и др. [3].
В процессе добычи полезных ископаемых попутно образуются хозяйственно-бытовые сточные воды, к которым относятся воды, удаляемые из санузлов, кухонь, столовых, больниц, а также хозяйственные воды, образующиеся при мытье помещений. По природе загрязнений они могут быть фекальными, загрязнённые в основном физиологическими отбросами, и хозяйственными, загрязнённые хозяйственными отходами. Бытовые сточные воды, кроме органических и минеральных примесей, содержат биологические загрязнения, состоящие из различных микроорганизмов, в том числе болезнетворных, а поэтому они потенциально опасны.
По сравнению с шахтными и карьерными, хозяйственно-бытовые воды отличаются повышенным содержанием органических загрязнений. Но минерализация и жесткость этих вод обычно меньше, чем шахтных и карьерных.
Очистка бытовых сточных вод требует значительных капитальных затрат. В зарубежной практике накоплен многолетний опыт использования городских сточных вод на промышленных предприятиях, в том числе на тепловых и атомных электростанциях. Применение такого надёжного источника водоснабжения высвобождает техническую пресную воду для нужд народного хозяйства и решает проблему по защите водоёмов от загрязнения сточных вод. Система канализации и выбор способа обезвреживания атмосферных и бытовых сточных вод при проектировании и эксплуатации горного предприятия обосновываются в каждом конкретном случае.
Мероприятия по сокращению образования сточных вод и поступления в них загрязняющих веществ в процессе добычи полезных ископаемых условно подразделяют на две группы [5]:
Пробоподготовка и анализ водных проб в лабораторных условиях
Густая и хорошо развитая речная сеть принадлежит бассейну Белого моря. Общее направление стока рек и ручьев - на восток. Реки имеют горный или полугорный характер, отличаются быстрым течением, достигающим на порожистых участках русел скорости 2-3 м/сек.
Главная водная артерия района - река Ёна, протяженностью 78 км, впадает в озеро Кохозеро. В среднем течении она принимает в качестве левых притоков реки Ковдора и Лейпи, протекающие непосредственно по территории деятельности ОАО «Ковдорский ГОК». Ширина их на порожистых участках достигает 15-20 м, на плесах - 70-120 м; глубина на порогах и перекатах 0,2-0,8 м, на плесах - 1,5-3 м; скорость течения на порогах и перекатах 4-6 м/с, на плесах -0,3-0,6 м/с. Грунт дна песчано-галечниковый с валунами. Берега рек песчаные с валунами и гравием, преимущественно пологие высотой 1-4 м. Остальные реки шириной менее 50 м, глубина их на порогах и перекатах 0,2-0,4 м, на плесах и озеровидных расширениях до 3 м; скорость течения 0,3-0.8 м/с, на порогах до 4 м/с. Дно песчано-каменистое. Река Ёна служит источником хозяйственно-питьевого водоснабжения города Ковдор. На ее левом берегу, в 1,2 км выше впадения реки Ковдора, оборудован водозабор, соединяющийся с городом водоводом длиной около 20 км.
Протяженность наиболее значительного водотока рассматриваемого района - реки Ковдоры - составляет 35,6 км. Площадь водосбора в устье реки - 294,6 км . Озеровидное расширение в среднем течении реки - озеро Ковдоро - делит ее на два отрезка. Участок реки выше озера Ковдоро носит название Верхняя Ковдора, ниже - Нижняя Ковдора.
Справа и слева река принимает многочисленные притоки - ручьи Быстрый, Железорудный, Отвальный и другие. Наиболее значительный приток -река Можель, впадающая справа на расстоянии 15,5 км от устья реки Ковдоры. Река Можель является наиболее загрязненным водным объектом Ковдорского района ввиду того, что проходит по территории хвостохранилища комбината. В хвостохранилище с южного склона также впадают ручьи Песчаный, Ложный, Чёрный, Каменный. Гидрологические характеристики рек Верхняя и Нижняя Ковдора, Можель представлены в таблице 1.16.
Дополнительная характеристика 1) извилистостьрусла слабовыражена - 1.2) ледохода на рекепочти ненаблюдается; лед, восновном,размывается наместе. 1) извилистость -1,6. 1)течение-неспокойное,местами бурное.2) Река Можельявляется водоемом2-ойрыбохозяйственнойкатегории. Река Верхняя и Нижняя Ковдора являютсяводоемами высшей (особой)рыбохозяйственной категории. Река Ковдора вместе с ее притоками испытывает значительнуюантропогенную нагрузку от производственной деятельности ОАО«Ковдорский ГОК» и города Ковдора с его промышленнойинфраструктурой.
Наиболее крупным озером района является озеро Ковдоро. В связи с эксплуатацией карьера западная часть озера Ковдор осушена. Часть площади примерно наполовину разделена дамбой с водорегулирующей трубой, причем верхняя половина перед дамбой превращена в отстойник, куда сбрасываются загрязненные воды из карьера и промышленной площадки. Река Верхняя Ковдора отведена по бетонному лотку и тоннелю на 1 км севернее прежнего естественного русла в обход карьера и промышленной площадки, и туда поступают подземные воды из водопонижающих скважин. Чистые воды реки Верхняя Ковдора поступают по бетонному лотку и тоннелю в нижнюю половину озера Ковдоро, расположенного за дамбой, и, тем самым, разбавляют его воды, загрязненные за счет сброса сточных вод с отстойника и их инфильтрации через грунтовую дамбу (рисунок 1.6).
Длина озера в нынешнем состоянии (после отвода реки Верхней Ковдоры в искусственное русло и осушения западной части озера) 2,5 км, ширина - от 50 до 400 м. Глубина в средней части - 20-23м. Озеро является водоемом высшей рыбохозяйственной категории и служит источником технического водоснабжения комбината (рисунок 1.7). Остальные озера района имеют незначительную площадь зеркала и приурочены в основном к понижениям среди холмистого рельефа. Рисунок 1.7 - Промышленные объекты ОАО "Ковдорский ГОК", расположенные на территории водосбора озера Ковдоро
Гидрографическая сеть района оказывает существенное влияние на формирование и режим подземных вод. Это обусловлено существованием у каждого водотока достаточно мощного подруслового потока, развитого в комплексе четвертичных отложений, залегающих непосредственно на трещиноватых коренных породах.
Гидрогеологические условия участка характеризуются наличием двух водоносных горизонтов, распространённых в четвертичных и коренных архей-палеозойских породах. Эти водоносные горизонты вследствие отсутствия между ними водоупора связаны между собой и представляют собой единый водоносный горизонт со свободной поверхностью. Подземные воды безнапорные.
Уровень подземных вод залегает от 0,1 до 5,0 м от дневной поверхности. Питание подземных вод осуществляется за счёт атмосферных осадков. Движение грунтовых вод водоносных горизонтов определяется общим строением гидрографической сети района и направлено от водораздела в сторону долины реки Ковдоры, то есть с юго-запада на северо-восток.
По данным опытных откачек и наливов фильтрационные свойства валунно-галечных отложений (Кф 10 м/сут) до заполнения хвостохранилища выше фильтрационных характеристик кристаллических трещиноватых пород (Кф 3 м/сут). Коренные породы по отношению к аллювиальным отложениям принимаются за водоупор.
Особенности геологического строения Ковдорского массива, широкое развитие жильного комплекса, наличие зон дезинтеграции, хорошо развитая система природной и искусственной трещиноватости в районе железорудного месторождения и карьера, наличие сильно и средне проницаемых четвертичных отложений, развитие искусственных сооружений (отвалов и хвостохранилищ) обусловливают сложную гидрогеологическую обстановку рассматриваемого района. Многочисленные жилы карбонатитов, в большинстве случаев трещиноватых, и системы тектонических трещин, развитых на большие глубины, служат хорошими коллекторами подземных вод и способствуют их накоплению. Искусственные факторы, а именно: карьер, отвалы вскрышных пород, дамбы, хвостохранилища, канал тоже оказывают влияние на гидрогеологические условия. К примеру, карьер дренирует все подземные воды окружающего района и влияет на поверхностные водные объекты.
По химическому составу подземные воды четвертичных отложений и коренных трещиноватых пород почти не отличаются друг от друга, что также говорит о прямой гидравлической связи между ними. Состав - ультрапресный с минерализацией до 0,5 г/дм , гидро-карбонатно-кальциево-натриевые.
Водные объекты, расположенные на территории земельного отвода ОАО «Ковдорский ГОК» и за его пределами, в результате деятельности комбината подвергаются значительной техногенной нагрузке. На рисунке 1.8 представлена схема водоснабжения и водоотведения ОАО «Ковдорский ГОК».
Сорбционные и ионообменные свойства вермикулита
Химически марганец весьма активен, является регулятором природных окислительно-восстановительных реакций в геохимии и биогеохимии. Характеризуется средней подвижностью ионов в водных растворах, но более высокой по сравнению с Fe , и низкой удельной теплоемкостью во флюидах. В природных процессах Мп обычно сопутствует Fe, не проявляя большой индивидуальности в эндогенных системах, но обретая ее в экзогенных.
Изучение показателей содержания Мл в магматических породах различной основности показывает, что в ультрабазитах, базитах, средних и щелочных породах его содержание составляет 0,1-0,2 %, а в кислых породах - 0,04-0,05 %. В метаморфических породах отмечается значительное содержание Мл в амфиболитах - 0,12% и эклогитах - 0,15%. Среди осадочных пород относительно повышенная концентрация Мл содержится в глубоководных глинах 0,67% и таких же карбонатах 0,19%.
Минералогия марганца весьма разнообразна. Обнаружен 301 его минеральный вид почти всех классов и типов: ПО силикатов, 47 фосфатов, 32 оксида, 27 гидроксидов, 29 арсенатов и так далее.
Кроме собственных и Fe-Mn месторождений, Мп присутствует в различных месторождениях с крупнотоннажной добычей. Генеральные средние показатели его содержания составляют (г/т): фосфориты 1230, бокситы 600, черные и горючие сланцы 450, торф 200, сапропели 200, угли 140. Их всех этих сырьевых источников он попадает в отходы производства.
Основным источником марганца в биотехносфере являются отходы добывающей, горно-обогатительной, химической, металлургической и теплоэнергетической промышленностей. В горно-обогатительной практике наибольшее количество отходов, обогащенных Мп, накапливается при обогащении Fe и Мп руд. Также значительное количество Мп поступает в окружающую среду со сточными водами горных предприятий, предприятий химической промышленности, металлургических заводов, ТЭЦ (в золе 890 г/т). Значительная концентрация Мп отмечена в сливных рудничных водах различных типов полиметаллических (до 1,5 мг/л) и золоторудных (до 20 мг/л) месторождений при среднем содержании в водах зоны гипергенеза 49 мкг/л.
Сточные воды производства серной кислоты и удобрений содержат марганец исходного сырья - серного колчедана или хвостов обогатительных комбинатов, перерабатывающих сульфидные руды. В технологии синтетических высших жирных спиртов и кислот перманганат калия используется в качестве катализатора, а в производстве целлофана марганец является одним из реагентов.
Ежегодная эмиссия марганца в атмосферу составляет 0,8 млн.т. В воздух марганец поступает с пылью открытых разработок железных и марганцевых руд, металлургических заводов, обогатительных комбинатов. Переход марганца из твердых частиц аэрозолей в жидкую фазу атмосферных осадков происходит в результате процессов гидролиза. Содержание его варьирует в пределах 0,005-0,07 мг/дм . Дополнительные количества марганца поступают в атмосферные осадки при выщелачивании ими металлургических шлаков в отвалах и хвостов рудообогащения. Они содержат от 0,3 до 2 % МпО.
Осадки полей фильтрации содержат до 0,2 % Мп. Значительное количество марганца поступает в окружающую среду в результате производства микроудобрений и гальваники. Лакокрасочное, резинотехническое, текстильное, стекольные и фарфоровое производства влекут за собой поступление марганца в окружающую природную среду.
Для животных и человека Мп токсичный и одновременно совершенно необходимый элемент. Имеются сведения, что Мп обладает антиканцерогенными свойствами и тормозит метаболизм в процессе канцерогенеза, обеспечивает синтез мукополисахаридов, оказывает действие на ферментные системы мозга. Марганец необходим для формирования соединительной ткани и костей, роста организма, репродуктивной функции, функции нервной системы и эндокринных желез. При этом хроническое воздействие элемента на организм может приводить к необратимым нарушениям центральной нервной системы и мозга [55].
Для животных нижняя пороговая концентрация в сухом веществе 20, верхняя - 60-100 мг/кг. При недостатке Мп может развиваться диабет, гипохолестеринемия, костные изменения у детей, волчанка, сердечно-сосудистые и другие заболевания. При его избытке возникают синдром паркинсонизма, психические нарушения, астеновегетативный синдром. У животных дефицит Мп вызывает снижение плодовитости, атаксию и повышенную смертность новорожденных, нарушение опорно-двигательного аппарата, хрящевых тканей и так далее.
Содержание Мп в организме условного человека принято равным 12 мг. В организме он концентрируется в костях, печени, почках, поджелудочной железе и гипофизе. Взрослое население потребляет Мп от 2 до 8 мг/сут. Среднесуточное потребление для нормальной жизнедеятельности оценивается в 3-5 мг.
Всасывание Мп в органы человека низкое (всего 3%), однако его участие в различных важных процессах метаболизма весьма велико. Всосавшийся Мп быстро покидает кровяное русло и концентрируется в печени, где конъюнгируется с желчными солями. При среднем ежедневном потреблении Мп с пищей 3 мг, с водой 0,005 мг и из атмосферы 0,02 мг отрицательного влияния на организм человека не наблюдалось. [56].
Утилизация отработанного вермикулита
Из графиков на рисунке 3.7 видно, что для вермикулита более мелкой фракции величина адсорбции гораздо выше по сравнению с величиной адсорбции на крупных фракциях при одних и тех же равновесных концентрациях. Это связано с увеличением удельной поверхности сорбента и, возможно, вскрытием большего количества микропор при уменьшении зернения. В целом, при увеличении концентрации марганца (II) в растворе сорбционная способность вермикулита различной крупности по отношению к катионам увеличивается.
При обработке экспериментальных адсорбционных данных, в том числе при инженерных расчетах, широко используется уравнение Фрейндлиха [88]: где Кип- коэффициенты. Коэффициент К зависит от природы адсорбента и адсорбата и возрастает с увеличением адсорбционной способности вещества, а коэффициент п зависит от природы адсорбата и температуры. Коэффициенты в уравнении Фрейндлиха определяются графически, если прологарифмировать уравнение 1.
Из таблицы 1 видно, что коэффициент К увеличивается с уменьшением крупности вермикулита, что еще раз подтверждает увеличение его сорбционной способности по отношению к катионам марганца (II) при более тонком измельчении. Одинаковые значения коэффициента п свидетельствуют о том, что ни температуры, ни природа адсорбата в ходе эксперимента не изменялись.
В то же время степень извлечения катионов марганца (II) вермикулитом с увеличением концентрации растворов уменьшается (рисунок 3.8). Подобное изменение степени извлечения марганца (II) связано с тем, что с увеличением концентрации исходного раствора ионная сила растворов увеличивается, а активность катионов марганца (II) уменьшается, следовательно, свободных ионов марганца (II) в растворе становится меньше, поэтому и степень извлечения катионов снижается.
Максимальная степень извлечения ( 95 %) наблюдается для всех четырех фракций при исходных концентрациях 0,5-1 мг/дм . Полученные результаты удовлетворяют основной поставленной задаче исследований, связанной с очисткой сточных вод хвостохранилища от марганца (II) с максимальной годовой концентрацией 1,38 мг/дм и минимальной 0,26 мг/дм .
Степень извлечения катионов марганца (II) вермикулитом разной крупности в зависимости от их концентрации в исходном растворе
Данные гидрохимического мониторинга показали, что в сточных водах помимо катиона марганца (II), преобладающим загрязнителем служит катион стронция (II). Поэтому следующим этапом в серии экспериментов была оценка сорбции стронция (II) вермикулитом Ковдорского месторождения. Модельный раствор стронция с концентрацией стронция (II) 2 мг/дм готовился из ГСО катионов стронция (II) с концентрацией 1 г/дм методом разбавления. Концентрация стронция (II), по данным проведенных мониторинговых исследований, соответствует пиковой концентрации, наблюдаемой в сточных водах хвостохранилища ОАО «Ковдорский ГОК». Навески сорбента массой 0,5 гр смешивались на магнитной мешалке фирмы Multistirrer в течение 10 минут с 350 см модельного раствора. После этого растворы фильтровались через бумажный фильтр «красная лента».
Поглотительная способность сорбентов по отношению к одинаково заряженным ионам металлов зависит от их ионного радиуса. Большую сорбционную способность проявляют ионы с большим радиусом, так как они менее склонны к образованию гидратной оболочки снижающей силы электростатического притяжения. Так как стронций (II) имеет больший эффективный радиус (0,144 нм) по сравнению с марганцем (II) (0,091 нм), то было сделано предположение, что он должен сорбироваться лучше. Однако, если поглощение частично или полностью происходит за счет ионного обмена, то указанное правило может не соблюдаться. Катион марганца (II) может оказаться более предпочтительным для замещения, чем катион стронция (II), что хорошо согласуется с экспериментальными данными (рисунок 3.9). Это связано с тем, что эффективный радиус катиона марганца (II) оказался ближе к эффективному радиусу замещающегося катиона, в роли которого, как было отмечено ранее, выступает магний, эффективный радиус которого составляет 0,086 нм.
Ввиду более низких требований к степени очистке сточных вод от стронция (II), полученные результаты вполне удовлетворяют поставленным задачам.
Эффективность поглощения каждого из компонентов при совместной сорбции анализировалась при очистке двухкомпонентного модельного раствора, концентрации марганца (II) и стронция (II) в котором составили 1 и 2 мг/дм соответственно (рисунок 3.10 и 3.11). Остальные условия проведения эксперимента аналогичны предыдущему.
Сравнивая данные рисунков 3.11 и 3.12, можно сделать вывод, что сорбция из двухкомпонентного раствора оказывает в большей степени влияние на сорбцию катионов стронция (II). В зависимости от крупности частиц степень извлечения стронция (II) снижается на 3-7%.
Для подтверждения теоретических исследований, связанных с тем, что характером преобладающей адсорбции в вермикулите является ионный обмен, был проведен эксперимент. Для этого готовился модельный раствор марганца (II) с концентрацией 1 мг/дм , после чего 0,5 гр вермикулита крупностью 0,315-0,5 мм добавляли в модельный раствор объемом 350 см и смешивали на магнитной мешалке. Аналогичным образом готовилась холостая проба, в которой вместо модельного раствора использовалась дистиллированная вода. После контакта с сорбентом пробы фильтровались через бумажный фильтр «красная лента», а затем анализировались на спектрометре ААС-7000 в соответствии с М-03-505-119-08 [37]. Результаты проведенного эксперимента представлены в таблице 3.11.
Увеличение в 3,8 раз концентрации катионов магния (II) в модельном растворе после сорбции по сравнению с холостой пробой, экспериментально подтверждает, что в структуре вермикулита наблюдается замещение катиона магния на катион извлекаемого металла.
При сбросе сточных вод необходимо соблюдать требование сведения содержания взвешенных веществ до минимума. При значительном измельчении исходного материала время оседания частиц сорбента увеличивается. Поэтому для выбора оптимальной фракции сорбента, пригодной для использования в промышленных условиях, были проведены исследования по изучению кинетики осаждения взвешенных веществ. Кривые зависимости остаточной концентрации взвешенных веществ в растворе от продолжительности отстаивания дают полное представление об осаждении взвешенных веществ из сточных вод. Определение кинетики выпадения взвешенных веществ проводилось в лабораторных условиях. Для этого готовились 3 модельных раствора в лабораторных стаканах объемом 3000 мл с исходными концентрациями взвешенных веществ 2; 3 и 4 г/л. Модельные растворы готовились на основе измельченного вермикулита крупностью 0,125-0,315 мм. Выбор фракции обусловлен, во-первых, высокими показателями очистки по данным проведенных экспериментов, во-вторых, при
159 высокой скорости осаждения данной фракции можно судить и об эффективном осаждении более крупных фракции и, наоборот.
Измерение концентрации взвешенных веществ в растворах проводилось через определенные промежутки времени на двух уровнях (у поверхности и у дна) в соответствии с СТО МВИ 11-2009 «Методика выполнения измерений массовой концентрации взвешенных веществ в пробах природных, питьевых и сточных вод фотометрическим методом» (рисунок 3.12) [89]. По настоящей методики возможно выполнение измерений массовой концентрации взвешенных веществ в диапазоне от 1 до 800 мг/дм . В качестве прибора, обеспечивающего требуемую точность методики выполнения измерений, использовался оптический анализатор взвешенных веществ ДИВ-4. Особенностью прибора является оптическая система, обеспечивающая однозначную зависимость между светопропусканием и массовой концентрацией взвешенных веществ для частиц различного дисперсионного состава.