Способ комплексной очистки карьерных и подотвальных сточных вод Российский патент 2024 года по МПК C02F1/58 C02F1/44 C02F9/00 

Изобретение относится к многостадийным методам обработки карьерных и подотвальных сточных вод, образующихся в процессе добычи руды, содержащей драгоценные металлы.

Известно, что в процессе добычи руд образуются карьерные и подотвальные сточные воды, содержащие различные загрязняющие вещества, которые образуются при окислении минералов руд и их растворении в природных и производственных водах, а также при неполном срабатывании взрывчатых веществ, используемых при добыче руды.

В настоящее время удаление загрязняющих веществ, содержащих ионы тяжелых металлов, сульфата, нитрата, нитрита и аммония представляет существенную проблему, поскольку для удаления нитрата, нитрита и аммония отсутствуют простые физико-химические способы обработки загрязненных вод.

Известно техническое решение, описанное в патенте РФ №110738 на полезную модель: «Установка для глубокой очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов и анионов», МПК C02F 9/10, приоритет от 04.07.2011 г., которая содержит установленные по ходу технологического процесса приемный резервуар, блок нейтрализации, включающий узел приготовления известкового раствора и емкость-смеситель с патрубками для ввода сточных вод, известкового раствора и патрубком для вывода нейтрализованных сточных вод, узел приготовления раствора флокулянта, смеситель-турбулизатор, вход которого соединен с узлом нейтрализации и снабжен патрубком для ввода раствора флокулянта, а выход соединен с блоком осветления, который включает два отстойника-осветлителя, узел приготовления содового раствора, смеситель-турбулизатор, вход которого соединен с отводом осветленной воды из первого отстойника-осветлителя и снабжен патрубком для ввода раствора соды, а выход соединен с входом второго отстойника-осветлителя, блок фильтрации, включающий фильтр ультратонкой очистки и узел мембранной очистки, блок шламоотделения, возвратно-циркуляционную линию, систему трубопроводов и подающих насосов. Смеситель-турбулизатор представляет собой стальную цилиндрическую емкость, снабженную входным и выходным патрубками, встроенными турбулизирующими элементами, представляющими собой перегородки, закрепленные на внутренней поверхности емкости поочередно на противоположных сторонах, с уклоном в направлении движения потока, причем проходное сечение между турбулизирующим элементом и внутренней стенкой емкости максимально приближено к проходному сечению входного патрубка, а диаметр емкости превышает диаметр входного и выходного патрубков не менее чем в два раза. Узел мембранной очистки включает две установки обратного осмоса. Блок шламоотделения включает линию отвода шлама из блока осветления и узел обезвоживания шлама, включающий ленточный фильтр-пресс.

Узел обезвоживания шлама включает смеситель-турбулизатор, вход которого соединен с узлом приготовления флокулянта и с линией отвода шлама из блока осветления, а выход соединен с ленточным фильтр-прессом. Установка содержит также выпарную установку, расположенную на выходе из узла мембранной очистки и емкости для осветленной и очищенной вод

В известном техническом решении объединение пермеатов первой и второй ступеней установки обратного осмоса является нецелесообразным, поскольку при смешении более загрязненного пермеата первой ступени с более чистым пермеатом второй ступени достижение ПДК рыбхоз хозяйств является проблематичным.

Кроме того, известное техническое решение не позволяет обеспечить одновременно комплексную очистку карьерных и подотвальных сточных вод от загрязняющих веществ, содержащих ионы тяжелых металлов, сульфата, нитрата, нитрита и аммония.

Известно техническое решение, описанное в патенте РФ №2718079, МПК C02F 1/44, приоритет от 30.03.2020 г. на изобретение: «Устройство и способ обработки воды посредством обратного осмоса или нанофильтрации», основанном на приоритетной заявке US 62/444061 от 09.01.2017 г.

Изобретение относится к устройствам и способам, которые применяют обратный осмос или нанофильтрационные мембраны, чтобы удалять растворенную твердую фазу из подаваемой воды. Способ обработки подаваемой воды в устройстве, содержащем узел для обратного осмоса (RO) или нанофильтрации и накопительный резервуар для концентрата, данный способ включает: а. в первом режиме функционирования: i. причем узел для обратного осмоса (RO) или нанофильтрации образует пермеат и концентрат; N. направление концентрата к накопительному резервуару для концентрата и аккумулирование в нем концентрата; iii. разделение пермеата на первый и второй потоки пермеата; iv. смешивание подаваемой воды со вторым потоком пермеата, чтобы образовывать смесь подаваемой воды с пермеатом; v. после смешивания подаваемой воды со вторым потоком пермеата, направление концентрата из накопительного резервуара для концентрата и смешивание смеси подаваемая вода - пермеат с концентратом, чтобы образовывать вторую смесь; vi. повышение давления и прокачивание второй смеси через узел для обратного осмоса (RO) или нанофильтрации и образование первого и второго потоков пермеата и концентрата и продолжение направления концентрата к накопительному резервуару для концентрата; vii. причем во время первого режима функционирования, ни подаваемая вода, ни первый или второй потоки пермеата не направляются в накопительный резервуар для концентрата; b. во втором режиме функционирования: i. сливание части концентрата из накопительного резервуара для концентрата; N. при сливании части концентрата из накопительного резервуара для концентрата, повышение давления и направление смеси подаваемой воды и пермеата через узел для обратного осмоса (RO) или нанофильтрации и продолжение образования концентрата; iii. при сливании части концентрата из накопительного резервуара для концентрата, продолжение направления концентрата из узла для обратного осмоса (RO) или нанофильтрации в накопительный резервуар для концентрата; iv. причем во время второго режима функционирования, ни подаваемая вода, ни первый или второй потоки пермеата не направляются в накопительный резервуар для концентрата; и с. причем способ является непрерывным способом, который продолжает направлять концентрат из узла для обратного осмоса (RO) или нанофильтрации в накопительный резервуар для концентрата как в первом, так и во втором режиме.

В известном техническом решении концентрат с первой ступени очистки периодически дренируется без дополнительной обработки, что не обеспечивает очистки сточных вод, соответствующей ПДК.

Кроме того, известное техническое решение не позволяет обеспечить комплексную очистку карьерных и подотвальных сточных вод от загрязняющих веществ, содержащих ионы тяжелых металлов, сульфата, нитрата, нитрита и аммония.

Известно техническое решение, описанное в патенте Китая CN 106 219 716А, МПК C02F1/58, приоритет от 29.08.2016 г. на изобретение: «Способ очистки сточных вод с высоким содержанием нитратов», который включает следующие этапы: добавление порошка цинка и сульфаминовой кислоты в сточные воды с высокой концентрацией нитратов при нормальной температуре и нормальном давлении, при этом молярное отношение нитратов к порошку цинка и к сульфаминовой кислоте составляет 1 к (1-5), порошок цинка и сульфаминовую кислоту разделяют на множество равных частей и добавляют дозированно через каждые пять минут сульфаминовую кислоту и затем порошок цинка; добавление ведут в течение двух часов; после добавления материалов, реакцию продолжают в течение 2-5 часов.

Известно техническое решение, описанное в патенте Испании ES 2250006 А1, МПК C02F 1/70, приоритет от 29.09.2004 г. на изобретение: «Способ удаления нитратов из воды путем восстановления до газообразного азота».

Способ применим к очистке для сброса в общественные каналы, восстановлению водоносного горизонта и повторному использованию воды в аквакультуре. Способ восстанавливает нитраты, содержащиеся в воде, до нитритов с помощью цинка, а затем нитриты до азота с помощью сульфаминовой кислоты. Заявлено использование сульфаминовой кислоты при стехиометрическом отношении и повторное окисление остаточного нитрита в нитрат с помощью пероксида, предпочтительно водорода или натрия, катализируемое самим присутствием ионов цинка. Избыток пероксидов устраняется при необходимости с помощью ионов двухвалентного железа, которые способствуют фильтрации цинка в последующем процессе удаления ионов цинка из воды. Цинк осаждают из воды в виде гидроксида при рН 10, предпочтительно гидроксидом натрия, и отфильтровывают.

В известных технических решениях, описанных в патентах Китая и Испании, при восстановлении нитрита до газообразного азота в обрабатываемой воде образуется большое количество ионов аммония, что приводит к последующему загрязнению окружающей среды.

Наиболее близким аналогом по совокупности существенных признаков и назначению является техническое решение, описанное в патенте РФ №2225369, МПК C02F 1/44, 1/50, 9/08, 103/04, приоритет от 13.03.2003 г. на изобретение: «Способ очистки природных вод», который включает две стадии механической обработки, опреснение обратным осмосом и бактерицидную обработку. Бактерицидную обработку проводят хлорированием перед механической обработкой воды, затем после двух стадий механической обработки проводят дехлорирование сульфитом натрия, далее воду очищают микрофильтрацией и добавляют ингибитор. Опреснение обратным осмосом проводят в две стадии, после первой стадии концентрат сбрасывают, а в пермеат добавляют ингибитор и едкий натр, повышая рН до 10,4, затем проводят вторую стадию опреснения обратным осмосом, причем концентрат после второй стадии обратного осмоса подмешивают в поток на вход первой стадии опреснения, а в пермеат добавляют кислоту и пропускают его через фильтры-кондиционеры с кальциево-магниевой загрузкой. Кроме этого, часть пермеата после первой стадии опреснения обратным осмосом может быть направлена на вход фильтров-кондиционеров, часть пермеата после второй стадии опреснения обратным осмосом может быть подмешана к выходному потоку из фильтров-кондиционеров.

Один из недостатков описанного выше технического решения заключается в том, что концентрат первой ступени обратного осмоса полностью сбрасывается без дополнительной обработки, что не обеспечивает очистки природных вод, соответствующей ПДК.

Кроме того, известное техническое решение не позволяет обеспечить комплексную очистку карьерных и подотвальных сточных вод от загрязняющих веществ, содержащих ионы тяжелых металлов, сульфата, нитрата, нитрита и аммония.

Задачей заявляемого изобретения является создание способа, обеспечивающего высокую степень комплексной очистки карьерных и подотвальных сточных вод от загрязняющих веществ, содержащих ионы тяжелых металлов, сульфата, нитрата, нитрита и аммония.

Согласно изобретению в способе очистки карьерных и подотвальных сточных вод проводят постадийную очистку от примесей, включающую фильтрацию, очистку обратным осмосом и химическую очистку, для решения поставленной задачи первоначально осуществляют удаление механических примесей из исходной воды намывной фильтрацией с использованием фильтровального порошка, полученный осветленный фильтрат подвергают многоступенчатой очистке обратным осмосом, перед очисткой обратным осмосом в осветленный фильтрат добавляют антискалант, на участке обессоливания обратным осмосом жидкость делят на два потока, один из которых в виде концентрата, содержащего большую часть загрязняющих веществ в увеличенных концентрациях, направляют на реагентную обработку с целью удаления загрязняющих веществ в виде осадков, при этом поток также делят на две неравные части, меньшую часть, сдувку, направляют на частичную очистку от нитрата и нитрита взаимодействием этих загрязняющих веществ с суспензией цинкового порошка, раствором серной кислоты и азотсодержащим веществом, выбранным из группы: сульфаминовая кислота, карбамид, глицин, после частичного удаления нитрата и нитрита в виде газообразного азота в этот поток вводят раствор дигидроортофосфата магния или кальция, смешивают сдувку с концентратом, большей частью потока, и направляют на обработку карбонатом и гидроксидом кальция для осаждения гидроксидов тяжелых металлов, сульфата кальция и магний-аммоний фосфата, после отделения твердой фазы в кларификаторе, циркуляционный поток подают на смешение с исходной водой и далее, на фильтрацию, а другой поток в виде пермеата направляют на химическую очистку, в которой первоначально подают в него раствор гидроксида натрия до достижения рН, равного 11, после чего в него подают раствор гипохлорита натрия, количество которого определяют исходя из концентраций аммония и нитрита в пермеате и содержания активного хлора в гипохлорите натрия, после ввода всей дозы гипохлорита воду перемешивают 20-40 минут и после отрицательного анализа на ионы аммония и нитрита производят нейтрализацию избыточной щелочи концентрированной серной кислотой до рН, равного 7-8,5, воду прокачивают через активированный уголь, выходящий раствор контролируют на наличие активного хлора и, при его обнаружении, направляют воду на слой свежего активированного угля, затем осуществляют накопление очищенной воды или ее сброс.

На фигуре 1 представлена технологическая схема, иллюстрирующая предлагаемый способ, на фигуре 2 - пример реализации узла 1 намывной фильтрации, на фигуре 3 - пример реализации узла 2 обратноосмотического обессоливания, на фигуре 4 - пример реализации узла 3 гипохлоритной обработки и дехлорирования, на фигуре 5 - пример реализации узла 4 денитрификации, на фигуре 6 - пример реализации узла 5 реагентной обработки.

Способ осуществляют следующим образом.

Исходную воду подают на смешение с частично очищенным циркуляционным потоком в смеситель 7, затем направляют на узел намывной фильтрации 1 (фиг. 2). Для осветления потока исходная вода насосом питания фильтров 1.1 подается на намывные напорные фильтры 1.3, 1.4. Из емкости 1.6 фильтровальный порошок насосом-дозатором 1.7 подают в трубопровод с исходной водой. Полученная смесь нагнетается в трубопровод, где происходит равномерное распределение фильтровального порошка в потоке жидкой фазы перед поступлением на осветление в намывной фильтр 1.3 или 1.4. Введение фильтровального порошка в поток исходной воды повышает проницаемость осадка, что приводит к увеличению производительности фильтров и продолжительности их работы. Фильтры 1.3, 1.4 установлены параллельно таким образом, что в каждый момент времени один фильтр находится в работе, а второй - обслуживается или находится в режиме ожидания. Вывод фильтра из режима фильтрации в стадию промывки происходит при достижении давления на фильтре 5,5 атм. Осадок, содержащий задержанные взвешенные вещества и фильтровальный порошок, периодически, по мере накопления, смывают с фильтра и направляют в шламонакопитель. Пульпа фильтровального порошка готовится в емкостях 1.5 (намывка) и 1.6 (емкость подпитки фильтрующего слоя). В качестве жидкой фазы для приготовления пульпы фильтровального порошка используют исходную воду. Намывка фильтровального порошка на фильтр осуществляется путем циркуляции пульпы по контуру емкость намывки 1.5 - насос намывки 1.2 -фильтр 1.3 или 1.4. После завершения намывки фильтр сразу же переводят в режим фильтрации. Продолжительность стадии фильтрования зависит от содержания взвешенных веществ в обрабатываемых сточных водах.

Далее фильтрат направляют на узел обратноосмотического обессоливания (фиг. 3) в смеситель 2.1, где его смешивают с пермеатом третьей ступени установки обратного осмоса 2.12 и рассолом (концентратом) второй ступени установки обратного осмоса 2.8. Объем смесителя 2.1 выбирается таким, чтобы обеспечить смешение трех потоков жидкости, а также гарантировать безостановочную работу первой ступени установки обратного осмоса 2.5 в течение времени обслуживания осветлительного фильтра (смыв осадка, промывка салфеток, намывка фильтрующего слоя и т.д.). Перед первой ступенью очистки обратным осмосом в осветленный фильтрат добавляют антискалант. Для этого в трубопровод, питающий первую ступень установки обратного осмоса 2.5, насосом-дозатором 2.3 из емкости 2.4 дозируют антискалант. Воду из смесителя 2.1 на первую ступень установки обратного осмоса 2.5 подают насосом 2.2. Первая ступень обратноосмотической установки 2.5 состоит из двух блоков, работающих параллельно. Поток жидкости на первой ступени обратного осмоса делится на две части, одну часть потока в виде концентрата, полученного на 2.5, направляют в емкость 2.10 и насосом 2.11 направляют на вход ступени концентрирования на обратноосмотическую установку 2.12. Концентрат из 2.12 направляют на реагентную обработку. Другую часть потока жидкости в виде пермеата 1 (пермеата первой ступени обратного осмоса 2.5) собирают в емкость 2.6. Полученный пермеат 1 (пермеат первой ступени обратного осмоса) из емкости 2.6 насосом 2.7 подают на вторую ступень установки очистки обратным осмосом 2.8. Поток жидкости на второй ступени обратного осмоса 2.8 делят на две части, одну часть потока в виде концентрата направляют на смешение с осветленным фильтратом в смеситель 2.1. Другая часть потока жидкости в виде пермеата 2 (пермеата второй ступени обратного осмоса 2.8) собирают в емкость 2.9 и направляют на химическую очистку с помощью насоса 2.13 на узел гипохлоритной обработки и дехлорирования в реактор 3.1 или 3.2 (фиг. 4).

Производительность насоса 2.13 подбирается таким образом, чтобы обеспечить заполнение реактора гипохлоритной обработки 3.1 или 3.2 за 15-20 минут. Из емкости 3.3 насосом-дозатором 3.6 в реакторы гипохлоритной обработки 3.1 или 3.2 подают концентрированный раствор гидроксида натрия до достижения рН=11. Затем в реакторы гипохлоритной обработки 3.1 или 3.2 насосом-дозатором 3.7 подают раствор гипохлорита натрия из емкости 3.4. Количество подаваемого гипохлорита определяют исходя из концентраций аммония и нитрита в пермеате и содержания активного хлора в гипохлорите натрия.

В реакторах 3.1 или 3.2 протекает реакция:

При проскоке в пермеат аммония, в реакторах 3.1 или 3.2 также протекает реакция его окисления:

После ввода всей дозы гипохлорита вода перемешивается 20-40 минут, затем, после отрицательных анализов на ионы нитрита и аммония, обезвреженную воду насосом 3.10 подают в емкость 3.9, в которой происходит нейтрализация избыточной щелочи концентрированной серной кислотой (93%)

до рН 7-8,5. Серную кислоту подают насосом дозатором 3.8 из емкости 3.5. Нейтрализованную воду насосом 3.11 прокачивают через реакторы дехлорирования 3.12 и 3.13 (3.14, 3.15), в которые загружен активированный уголь.

При дехлорировании протекает реакция:

Выходящую воду контролируют на наличие активного хлора. При обнаружении проскока активного хлора поток переключают на резервные аппараты 3.14 и 3.15 (3.12, 3.13), уголь выгружают и направляют на термическую реактивацию, а в колонны загружают свежий активированный уголь. Разгрузку отработанного угля производят из нижней части аппарата через специальный люк. Очищенную воду собирают в накопитель или направляют на сброс.

Основную часть концентрата обратного осмоса из 2.12 (фиг. 3) направляют на узел реагентной обработки 5 (фиг. 6), небольшую его часть, сдувку, направляют на узел денитрификации 4 (фиг. 5). Доля сдувки определяется концентрацией нитрата и нитрита в концентрате. Сдувка поступает в буферную емкость 4.1 и насосом 4.3 подается в циркуляционную емкость 4.2. После заполнения циркуляционной емкости 4.2 насосом 4.3 осуществляют циркуляцию жидкой фазы по контуру: циркуляционная емкость 4.2 - насос 4.3 - реактор денитрификации 4.4 - сепаратор газ-жидкость 4.5 - циркуляционная емкость 4.2. В реактор 4.4 насосами-дозаторами 4.10, 4.11, 4.12 подают реагенты: раствор серной кислоты, приготовленный в емкости 4.6, раствор реагента, содержащего по крайней мере одну аминогруппу, выбранного из группы сульфаминовая кислота, карбамид, глицин ит.п., предпочтительно - сульфаминовую кислоту, приготовленный в емкости 4.7, суспензию порошка цинка, приготовленную в емкости 4.8. В реакторе 4.4 на поверхности фильтровальных патронов в слое цинкового порошка протекают химические реакции, приводящие к восстановлению ионов нитрата и нитрита до молекулярного азота:

Генерация восстановителя «водорода in situ»:

Восстановление нитрата до нитрита:

Восстановление нитрита до азота при взаимодействии с сульфаминовой кислотой (основная реакция):

Восстановление нитрита до аммиака водородом in situ (побочная реакция):

Превращение водорода in situ в молекулярный (побочная реакция):

Пульпа цинкового порошка задерживается фильтровальными патронами, жидкая фаза (смесь обезвреживаемого раствора и растворов серной и сульфаминовой кислот) проходит через слой цинкового порошка и в этом слое протекают химические реакции, приводящие к восстановлению нитрата и нитрита до молекулярного азота. Газожидкостную смесь из реактора направляют в сепаратор 4.5, где происходит разделение жидкой и газовой фаз. Газовая фаза, представляющая смесь азота и водорода, отводится в атмосферу. Жидкую фазу из сепаратора возвращают в циркуляционную емкость 4.2 и далее на насос 4.3.

Циркуляцию жидкой фазы раствора и введение реагентов ведут до тех пор, пока концентрация загрязняющих веществ не будет снижена до заданных величин, после чего раствор с уменьшенным содержанием нитрата и нитрита и с увеличенным содержанием аммония насосом 4.3 откачивают в линию концентрата. Для осаждения аммония в виде магний-аммоний фосфата в сдувку насосом-дозатором 4.13 подают раствор дигидроортофосфата магния или кальция, приготовленный в емкости 4.9. Полученную смесь направляют в линию концентрата.

Далее цикл обработки раствора повторяется: в циркуляционную емкость подают следующую порцию раствора, раствор направляют в реактор, в реактор подают растворы и пульпу реагентов и т.д.

Обвязка насоса 4.3 позволяет реализовать несколько режимов работы узла денитрификации 4 (фиг. 5):

заполнение циркуляционной емкости 4.2 концентратом обратного осмоса из буферной емкости 4.1;

циркуляцию раствора по контуру: емкость 4.2 - насос 4.3 - реактор 4.4 - сепаратор 4.5 - емкость 4.2, в этом режиме происходит частичное обезвреживание нитрата и нитрита;

передачу (откачку) частично обезвреженного раствора из циркуляционной емкости 4.2 в линию концентрата обратного осмоса, направляемого на реагентную обработку в узел 5 (фиг. 6).

Смесь концентрата и сдувки направляют на реагентную обработку карбонатом кальция и гидроксидом кальция в узел 5 (фиг. 6). В первом реакторе 5.1 добавкой известнякового молока (пульпа СаСО₃) снижают содержание свободных кислот и увеличивают рН до 5,5-6. Во втором реакторе 5.2 последующей обработкой раствора известковым молоком (пульпа Са(ОН)₂) увеличивают рН до 10-11, при этом происходит осаждение плохо растворимых гидроксидов тяжелых металлов:

где Meⁿ⁺- катионы Fe, Cr, Ni, Cu, Zn, Pb, Cd и др., n+ - степень окисления равная 2+ или 3+.

Сульфат ион осаждают в виде плохо растворимых сульфатов кальция:

Известняковое молоко готовят в емкости 5.4 и подают в реактор 5.1 насосом-дозатором 5.6. Известковое молоко готовят в емкости 5.5 и подают в реактор 5.2 насосом-дозатором 5.7.

Аммоний ион осаждают в реакторе 5.2 в виде плохо растворимых комплексных фосфатов (двойных солей):

где: Ме²⁺ катионы Mg²⁺, Zn²⁺, Fe²⁺_, Mn²⁺_, Cu²⁺.

Полученную суспензию направляют насосом 5.3 в кларификатор 6 (фиг. 1), в котором происходит разделение жидкой и твердой фаз. Твердую фазу, содержащую загрязняющие вещества, направляют на захоронение. Жидкую фазу, с пониженными концентрациями загрязняющих веществ и взвесей твердой фазы направляют в смеситель 7 (фиг. 1).

Заявляемый способ обеспечивает высокую степень комплексной очистки карьерных и подотвальных сточных вод от загрязняющих веществ, содержащих ионы тяжелых металлов, сульфата, нитрата, нитрита и аммония за счет реагентной обработки основной части концентрата обратного осмоса с последующим возвратом частично обезвреженного потока на вход установки.

Отбор части циркулирующего потока концентрата и направление его на реагентную обработку суспензией порошка цинка и сульфаминовой кислотой обеспечивает восстановление нитрата до нитрита (реакция 5) с последующим восстановлением нитрита до газообразного азота (реакция 6), который направляют в атмосферу. В результате протекания побочной реакции (7) часть нитрита восстанавливается до аммония, для осаждения которого в виде магний-аммоний фосфата используют раствор дигидроортофосфата магния или кальция (реакция 11). Полученную суспензию направляют в кларификатор, в котором осуществляют разделение жидкой и твердой фаз. Твердую фазу, содержащую магний-аммоний фосфат, а также сульфаты кальция и гидроксиды тяжелых металлов, направляют на захоронение, что также обеспечивает высокую степень комплексной очистки карьерных и подотвальных сточных вод от загрязняющих веществ, представляющих собой ионы тяжелых металлов, сульфата, нитрата, нитрита и аммония.

Изобретение относится к многостадийным методам обработки карьерных и подотвальных сточных вод, образующихся в процессе добычи руды, содержащей драгоценные металлы. В способе осуществляют постадийную очистку от примесей, включающую фильтрацию, очистку обратным осмосом и химическую очистку. Первоначально осуществляют удаление механических примесей из исходной воды намывной фильтрацией с использованием фильтровального порошка. Полученный осветленный фильтрат подвергают многоступенчатой очистке обратным осмосом. Перед очисткой обратным осмосом в осветленный фильтрат добавляют антискалант. На участке обессоливания обратным осмосом жидкость делят на два потока. Один поток в виде концентрата, содержащего большую часть загрязняющих веществ в увеличенных концентрациях, направляют на реагентную обработку. При этом поток также делят на две неравные части. Меньшую часть – сдувку направляют на частичную очистку от нитрата и нитрита взаимодействием этих загрязняющих веществ с суспензией цинкового порошка, раствором серной кислоты и азотсодержащим веществом: сульфаминовая кислота, карбамид, глицин. После частичного удаления нитрата и нитрита в виде газообразного азота в этот поток вводят раствор дигидроортофосфата магния или кальция. Смешивают сдувку с концентратом – большей частью потока и направляют на обработку карбонатом и гидроксидом кальция для осаждения гидроксидов тяжелых металлов, сульфата кальция и магний-аммоний фосфата. После отделения твердой фазы в кларификаторе, циркуляционный поток подают на смешение с исходной водой и далее на фильтрацию. Другой поток в виде пермеата направляют на химическую очистку, в которой первоначально подают в него раствор гидроксида натрия до достижения pH, равного 11. Затем в него подают раствор гипохлорита натрия, количество которого определяют исходя из концентраций аммония и нитрита в пермеате и содержания активного хлора в гипохлорите натрия. После ввода всей дозы гипохлорита воду перемешивают 20–40 минут и после отрицательного анализа на ионы аммония и нитрита производят нейтрализацию избыточной щелочи концентрированной серной кислотой до pH, равного 7–8,5. Воду прокачивают через активированный уголь. Выходящий раствор контролируют на наличие активного хлора и при его обнаружении направляют воду на слой свежего активированного угля. Затем осуществляют накопление очищенной воды или ее сброс. Технический результат: высокая степень комплексной очистки карьерных и подотвальных сточных вод от загрязняющих веществ, содержащих ионы тяжелых металлов, сульфата, нитрата, нитрита и аммония. 6 ил.

Способ комплексной очистки карьерных и подотвальных сточных вод, в котором осуществляют постадийную очистку от примесей, включающую фильтрацию, очистку обратным осмосом и химическую очистку, отличающийся тем, что первоначально осуществляют удаление механических примесей из исходной воды намывной фильтрацией с использованием фильтровального порошка, полученный осветленный фильтрат подвергают многоступенчатой очистке обратным осмосом, перед очисткой обратным осмосом в осветленный фильтрат добавляют антискалант, на участке обессоливания обратным осмосом жидкость делят на два потока, один из которых в виде концентрата, содержащего большую часть загрязняющих веществ в увеличенных концентрациях, направляют на реагентную обработку с целью удаления загрязняющих веществ в виде осадков, при этом поток также делят на две неравные части, меньшую часть - сдувку направляют на частичную очистку от нитрата и нитрита взаимодействием этих загрязняющих веществ с суспензией цинкового порошка, раствором серной кислоты и азотсодержащим веществом, выбранным из группы: сульфаминовая кислота, карбамид, глицин, после частичного удаления нитрата и нитрита в виде газообразного азота в этот поток вводят раствор дигидроортофосфата магния или кальция, смешивают сдувку с концентратом - большей частью потока и направляют на обработку карбонатом и гидроксидом кальция для осаждения гидроксидов тяжелых металлов, сульфата кальция и магний-аммоний фосфата, после отделения твердой фазы в кларификаторе, циркуляционный поток подают на смешение с исходной водой и далее на фильтрацию, а другой поток в виде пермеата направляют на химическую очистку, в которой первоначально подают в него раствор гидроксида натрия до достижения рН, равного 11, после чего в него подают раствор гипохлорита натрия, количество которого определяют исходя из концентраций аммония и нитрита в пермеате и содержания активного хлора в гипохлорите натрия, после ввода всей дозы гипохлорита воду перемешивают 20-40 минут и после отрицательного анализа на ионы аммония и нитрита производят нейтрализацию избыточной щелочи концентрированной серной кислотой до рН, равного 7-8,5, воду прокачивают через активированный уголь, выходящий раствор контролируют на наличие активного хлора и при его обнаружении направляют воду на слой свежего активированного угля, затем осуществляют накопление очищенной воды или ее сброс.