Опріснення шахтних вод при закритті шахти ім. М.І. Сташкова ПрАТ «ДТЕК Павлоградвугілля»

Автор(и)

  • І.А. Салєєв ТОВ «ДТЕК Енерго», Київ, Україна Автор

DOI:

https://doi.org/10.33271/crpnmu/66.081

Ключові слова:

закриття шахт, опріснення води, солі, зворотний осмос, питна вода.

Анотація

Мета. Обґрунтувння доцільності опріснення шахтних вод для використання їх як питної води для населення при закритті вугільних шахт в Павлоградському регіоні та забезпечення виконання нормативних вимог, щодо збереження навколишнього серидовища, зокрема природних водоймів та грунтів. Методика дослідження. Використано експериментально-аналітичний метод, що полягає у формуванні та аналізі світового досвіду опріснення води різного ступеня засоленості – від солоної морської, легко підсоленої до шахтної води. Також в роботі використаний метод хімічного аналізу води і вмісту в ній різних солей за допомогою випарювання. Результати дослідження. Встановлено, що собівартість опріснення води технологією зворотного осмосу, порівняно з термальним методом дистиляції, зменшується за лінійним законом зі збільшенням продуктивності установок й обладнання і за потужності більш ніж 25 тис. т/добу не перевищує 1 дол. США. Окрім цього встановлено, що зі збільшенням складової розчинених речовин в шахтній воді, збільшуються також витрати на очищення самої води, вони збільшуються по експоненціальний залежності. Цей фактор залежить від збільшення таких речовин як магній, кальцій та натрій. Наукова новизна. Вирішена актуальна, на даний час, задача економічної доцільності опріснення шахтної води на прикладі закриття шахт Західного Донбасу методом зворотного осмосу, який забезпечує питну воду для населення шахтарських міст і сприяє поліпшенню екологічної ситуації регіону за рахунок зменшення викидів у річки високомінералізованої шахтної води. Практичне значення. Отримані результати та їх аналіз дозволяють констатувати, що при закритті вугільних шахт, які мають великий водоприплив і не високий ступінь мінералізації, доцільно використовувати опріснення шахтної води із залученням технології зворотного осмосу. Це дозволить поліпшити екологічну ситуацію у Павлоградському регіоні. Застосування отриманих результатів можна використовувати при проектуванні закриття шахт Західного Донбасу.

Посилання

OECD. (2012). OECD Environmental Outlook to 2050: The Consequences of Inaction. Paris: OECD Publishing. https://doi.org/10.1787/9789264122246-en

Орлов, Н.С., & Анисимов, С.И. (2017). Технико-экономическое обоснование разработки систем опреснения на основе традиционных и возобновляемых энергоресурсов. Современные наукоемкие технологии. Региональное приложение, 1 , 95-112

Bai, J., Zheng, S.H, & Wu, Q.L. (2007). Study on the current status of water resources. Modern Agricultural Science and Technology, 12 , 187-188

Dai, J.Y., Wu, L.Y., Zhang, Y.G., & Tang, Z.X. (2018). Brief analysis on environmental influence and comprehensive utilization of brine from thermal desalination. Guangdong Chemical, 45 , 48-52

Molden, D. (2007). Water for Food Water for Life: A Comprehensive Assessment of Water Management in Agriculture . Routledge

Aish, A.M. (2011). Water quality evaluation of small scale desalination plants in the Gaza Strip, Palestine. Desalination and Water Treatment , 29 (1-3), 164-173. https://doi.org/10.5004/dwt.2011.1765

Al Fraij, K.M., Al Adwani, A.A., & Al Romh, M.K. (2004). The future of seawater desalination in Kuwait. In Desalination and Water Re-Use (pp. 83-84). Tudor Rose

Encyclopedia of Desalination and Water Resources (EDWR) . (2006). http://www.desware.net/desa4.aspx

Хорольський,А.О., Лапко, В.В., Саллі,В.С., & Мамайкін, О.Р. (2020).Вибіртехнологіїдемінералізаціїстічнихвод, якскладовоїтехнологічнихпотоківвугільнихшахт. Збірник наукових праць НГУ,63 ,61-73. https://doi.org/10.33271/crpnmu/63.061

Jimenez-Cisneros, B. (2015). Responding to the challenges of water security: the Eighth Phase of the International Hydrological Programme, 2014-2021. Proceedings of the International Association of Hydrological Sciences, 366 , 10-19. https://doi.org/10.5194/piahs-366-10-2015

Liu, T.-K., Sheu, H.-Y., & Tseng, C.-N. (2013). Environmental impact assessment of seawater desalination plant under the framework of integrated coastal management. Desalination, 326 , 10-18. https://doi.org/10.1016/j.desal.2013.07.003

Micale, G., Cipollina, A., & Rizzuti, L. (2009). Seawater Desalination for Freshwater Production. Seawater Desalination , 1-15. https://doi.org/10.1007/978-3-642-01150-4_1

World Bank. (2012). Renewable Energy Desalination: An Emerging Solution to Close the Water Gap in the Middle East and North Africa . Washington, DC: World Bank

Rao, S.M., & Mamatha, P. (2004). Water quality in sustainable water management. Current Science, 87 (7), 942-947

Shannon, M.A., Bohn, P.W., Elimelech, M., Georgiadis, J.G., Marinas, B.J., & Mayes, A.M. (2008). Science and technology for water purification in the coming decades. Nature, 452 , 301-310. https://doi.org/10.1038/nature06599

Lattemann, S., & Höpner, T. (2008). Environmental impact and impact assessment of seawater desalination. Desalination , 220 (1-3), 1-15. https://doi.org/10.1016/j.desal.2007.03.009

17. Seamonds, A. (2008). Desalination in 2008: Global Market Snapshot . International Desalination Association (IDA): Topsfield, MA, USA. http://idadesal.org/wp-content/uploads/2008/10/2008ida-desalination-snapshot_october-2008.pdf

Eke, J., Yusuf, A., Giwa, A., & Sodiq, A. (2020). The global status of desalination: An assessment of current desalination technologies, plants and capacity. Desalination, 495 , 114633. https://doi.org/10.1016/j.desal.2020.114633

Bergman, R.A., & Joseph, R.E. (2005). Post-Treatment of Reverse Osmosis and Nanofiltration Systems for Municipal Water Supply. In AWWA Membrane Technology Conference . Phoenix, Arizona, USA

Installed Desalination Growth Slowed in 2011-2012 . (2013). The International Desalination & Water Reuse Quarterly Industry Website. Available online: http://www.desalination.biz/news/news_story.asp?id=6746&title=Installed+desalination+growth+slowed+in+2011%26%238209%3B2012

Ebensperger, U., & Isley, P. (2005). Review of the Current State of Desalination. Working Paper 2005-2008 . New York, USA: Environmental Policy Group at the Andrew Young School of Policy Studies, 34 p

Khawaji, A.D., Kutubkhanah, I.K., & Wie, J.-M. (2008). Advances in seawater desalination technologies. Desalination , 221 (1-3), 47-69. https://doi.org/10.1016/j.desal.2007.01.067

Дытнерский, Ю.И. (1978). Обратный осмос и ультрафильтрация . Химия

Seigworth, A., Ludlum, R., & Reahl, E. (1995). Case study: Integrating membrane processes with evaporation to achieve economical zero liquid discharge at the Doswell Combined Cycle Facility. Desalination , 102 (1-3), 81-86. https://doi.org/10.1016/0011-9164(95)00044-3

Al-Karaghouli, A., & Kazmerski, L.L. (2013). Energy consumption and water production cost of conventional and renewable-energy-powered desalination processes. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 24 , 343-356. https://doi.org/10.1016/j.rser.2012.12.064

Baawain, M., Choudri, B. S., Ahmed, M., & Purnama, A. (2015). An Overview: Desalination, Environmental and Marine Outfall Systems. Recent Progress in Desalination, Environmental and Marine Outfall Systems , 3-10. https://doi.org/10.1007/978-3-319-19123-2_1

Завантаження

Опубліковано

2020-01-01

Номер

№ 66 (2021)

Розділ

Статті

Ліцензія

All articles are published under the Creative Commons Attribution License (CC BY 4.0), which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. Authors retain copyright and grant the journal right of first publication.

Authors are permitted and encouraged to deposit the final published version of their article, or the Author's Accepted Manuscript (AAM), in institutional or subject-specific open-access repositories (including the university's own institutional repository, CORE, Zenodo, or Figshare), ensuring maximum visibility, accessibility, and impact of the publication.