Восточная часть Оренбургской области богата различными рудами минералов и металлов, возникновение которых связано с внедрением магмы в земную кору. После обнаружения Блявинского медно-колчеданного месторождения в первой половине XX века началось строительство завода. В настоящее время ООО «Медногорский медно-серный комбинат» — комбинат химико-металлургического комплекса специализируется на производстве черновой и рафинированной электролизной меди, драгоценных металлов, серной кислоты и другой продукции [3, с. 21].
Металлургия как одна из старейших базовых отраслей промышленности, затрачивает большие объемы водных ресурсов. Предприятия цветной металлургии являются главным источником загрязнения естественных водоемов [1, с. 43].
На базе ООО «Медногорский медно-серный комбинат» с 2003 г. используют высокоэффективный метод очистки сточных вод с использованием флокулянтов Магнафлок М-338 или Магнафлок М-342. Организация системы повторного использования воды в производственном процессе решает проблему утилизации сточных вод. Вода с высокой степенью очистки необходима для резки металла, а также для обслуживания различных электроэрозионных станков. Использование химических способов водоподготовки и водоочистки на предприятиях металлургии позволяет предотвратить износ оборудования [4, с. 37].
Сточные воды Блявинского рудника по своему химическому составу и концентрации металлов-примесей являются типичными шахтными водами медных месторождений, в которых медь, цинк и железо присутствуют в виде сульфатов. Стоки медеплавильных цехов образуются при охлаждении плавильных агрегатов, грануляции шлака и разливки металла. Технология очистки подотвальных вод ведется на участках брикетирования медеплавильного цеха и нейтрализации цеха горных работ.
Цель работы — определить эколого-химические показатели сточных вод ООО «Медногорский медно-серный комбинат» в процессе очистки методом флокуляции.
Поставленная цель была реализована с помощью комплекса физико-химических методов в независимой химической лаборатории цеха управления контроля продукции ООО «Медногорский медно-серный комбинат». Достоверность результатов оценивалась с помощью статистического индекса Стьюдента для зависимых выборок. Исходными данными для проведения анализа явились технологическая инструкция ТИ 41848759–14/2–06–2011«Очистка подотвальных вод и реки Джерекля методом флокуляции» и технологическая инструкция ТИ 41848759–02/11–29–2014 «Очистка вод методом флокуляции на участке брикетирования Медеплавильного цеха», разработанные отделом охраны окружающей среды ООО «Медногорский медно-серный комбинат». Исследованию подвергались два участка — участок брикетирования медеплавильного цеха и участок нейтрализации цеха горных работ за 2017 год.
Таблица 1
Значение водородного показателя подотвальных вод Блявинского месторождения иреки Джерекля на участке нейтрализации цеха горных работ за 2017г.
|
Показатель |
Участок нейтрализации цех горных работ |
|||||||||||
|
январь |
февраль |
март |
апрель |
май |
июнь |
июль |
август |
сентябрь |
октябрь |
ноябрь |
декабрь |
|
|
pH до очистки |
4,8 |
4,7 |
4,5 |
3,0 |
2,9 |
2,9 |
4,6 |
4,5 |
4,6 |
4,7 |
5,1 |
5,0 |
|
pH после очистки |
8,8 |
8,8 |
8,9 |
8,7 |
8,8 |
8,7 |
8,1 |
7,9 |
8,1 |
7,8 |
8,3 |
8,7 |
Таблица 2
Значение водородного показателя подотвальных вод на участке брикетирования медеплавильного цеха за 2017г.
|
Показатель |
Участок брикетирования медеплавильного цеха |
|||||||||||
|
январь |
февраль |
март |
апрель |
май |
июнь |
июль |
август |
сентябрь |
октябрь |
ноябрь |
декабрь |
|
|
pH до очистки |
3,7 |
3,6 |
3,1 |
2,6 |
2,9 |
2,9 |
3,0 |
3,1 |
3,1 |
3,4 |
3,5 |
3,4 |
|
pH после очистки |
8,8 |
8,7 |
8,8 |
8,7 |
8,8 |
8,7 |
8,7 |
8,7 |
8,7 |
8,8 |
6,0 |
8,7 |
Анализ достоверности различий средних значений водородного показателя до и после очистки сточной воды методом флокуляции участка медеплавильного цеха ООО «Медногорский медно-серный комбинат» осуществлялся по индексу Стьюдента для зависимых выборок:
где xd — среднее арифметическое значение разности параметров, Sd — степень рассеивания признака, Nобщ — число членов выборки [2, с. 53].
В двух выборках 12 членов для каждого ряда. Водородный показатель перед очисткой сточных вод участка нейтрализации цеха горных работ ООО «Медногорский медно-серный комбинат» за 2017 год варьируется в пределах 2,9–5,1. В свою очередь после очистки водородный показатель имеет значения в пределах 7,8–8,9. Водородный показатель перед очисткой сточных вод участка брикетирования медеплавильного цеха ООО «Медногорский медно-серный комбинат» за 2017 год варьируется в пределах 2,6–3,7. После очистки водородный показатель имеет значения в пределах 6,0–8,8. Переход водородного показателя сточной воды медеплавильного цеха из сильнокислой в нейтральную достигается путем добавления CaOтов.= 10–13 %, которое приготавливают из товарной извести с содержанием CaOакт. не менее 75 %.
Расчет индекса Стьюдента для зависимых выборок по признаку «водородный показатель» до и после очистки участка нейтрализации цеха горных работ за 2017 г.: tф = 13,973; tкр = 2,201, (при p < 0,05).
В результате получается, что 
, следовательно, в изученной выборке водородного показателя разность средних значений водородного показателя до и после очистки сточной воды участка нейтрализации цеха горных работ ООО «Медногорский медно-серный комбинат является статистически достоверны.
Расчет индекса Стьюдента для зависимых выборок по признаку «водородный показатель» до и после очистки участка брикетирования медеплавильного цеха за 2017 г.: tф = 19,619; tкр = 2,201, (при p < 0,05).
В результате получается, что , следовательно в изученной выборке водородного показателя разность средних значений водородного показателя до и после очистки сточной воды участка брикетирования медеплавильного цеха ООО «Медногорский медно-серный комбинат является статистически достоверны.
Литература:
- Карманов, А. П. Технология очистки сточных вод [Электронный ресурс]: учеб. пособие: самост. учеб. электрон. изд. / А. П. Карманов, И. Н. Полина // Сыктывкар: СЛИ. — URL: http://lib.sfi.komi.com (дата обращения: 31.03.2017).
- Крянев, А. В. Математические методы обработки неопределенных данных [Текст]: учебник/ Крянев А. В., Лукин Г. В. — Москва: Флизмалит 2003. — 216 с.
- Орехова, Н. Н. Научное обоснование и разработка технологии комплексной переработки и утилизации техногенных мендно-цинковых вод горных предприятий: автореф. дис. док. технических наук: 09.06.2014 / Орехова Наталья Николаевна. — Москва, 2014. — 388 с.
- Шидловская, И. П. Комплексная утилизация сточных вод медеплавильных предприятий: дис. док. тех. наук: 17.02.06 / Шидловская Ирина Петровна. — Екатеринбург, 2006. — 143 с.
