Вестник Кольского научного центра РАН. 2017, №1.

Методы снижения концентрации сульфата в сточных в о д а х . испарители — аппараты мгновенного вскипания являются наиболее совершенными. Впервые адиабатная опреснительная установка для очистки минерализованных шахтных вод была построена в 1971 г. на шахте «Терновская» ПО «Павлоградуголь» [28]. Расходы на производство опресненной воды методом дистилляции слагаются из капитальных затрат (с учетом системы энергоснабжения) — 40-55 %, стоимости тепловой и электрической энергии — 30-50 %, затрат на реагенты, персонал и прочие затраты — 20-30 % [28]. Учитывая накопленный опыт применения опреснительных установок в нашей стране и за рубежом, а также положительные результаты исследований по утилизации рассолов, образующихся при термической деминерализации шахтных вод хлоридно-натриевого типа, разработана технология для головной промышленной установки на шахте «Красноармейская- Западная» № 1 ПО «Красноармейскуголь» по безотходной термической деминерализации шахтных вод производительностью 7,2 тыс. м3/сут [29]. Технологическая схема установки включает в себя очистку шахтных вод от взвешенных веществ с солесодержанием 30 г/л, подкисление соляной кислотой и декарбонизацию, подогрев в системе подогревателей, меловую заправку и опреснение в 10-корпусной прямоточной испарительной установке. Образующийся при испарении водяной пар конденсируется и в виде дистиллята направляется потребителю, а рассол подается на кристаллизацию хлорида натрия в выпарные аппараты с принудительной циркуляцией раствора. Годовой выход продуктов: дистиллят — 2.2 млн м3, хлорид натрия — 45 тыс. т, хлорид кальция — 5 тыс. т, оксид магния — 0,56 тыс. т, мел и гипс — 1.5 тыс. т [29]. В реализации и усовершенствовании дистилляционного метода основные усилия направлены на повышение эффективности различных типов выпарных аппаратов и снижение тепловых затрат за счет использования вторичного тепла и дешевой тепловой энергии, вырабатываемой атомными электростанциями. Анализ современных тенденций в технологии опреснения морской воды показывает, что многостадийные испарители с вертикальными трубами работают надежнее других и более предпочтительны в отношении предотвращения образования накипи. Интенсивно развиваются методы дистилляции, основанные на применении пленочных испарителей в восходящем и нисходящем потоках, а также горизонтально-трубчатых пленочных испарителей. Сжатие пара, использование тепла вторичного пара применяется в условиях ограниченных ресурсов тепловой энергии для средних и малых установок [29]. Важной проблемой при дистилляционном методе опреснения минерализованных вод является необходимость предотвращения отложений сульфата кальция (сульфатной накипи) на поверхности теплообмена. Кроме того, основной недостаток метода дистилляции — его высокая энергоемкость. Опреснение вымораживанием в промышленных масштабах для шахтных вод не применяется [28]. Мембранные методы очистки шахтных вод от сульфатов Очистка воды от сульфатов методом обратного осмоса. Обратный осмос применяют для обессоливания воды в системах водоподготовки, в системах локальной обработки сточных вод при небольших их расходах для концентрирования и выделения относительно ценных компонентов и для очистки природных и сточных вод. Обратный осмос — процесс фильтрования (концентрирования) растворов под давлением через микропористые мембраны с тонкими порами ~ 10-7 см. Одним из преимуществ обратноосмотического оборудования является независимость результата очистки от исходного солесодержания очищаемой воды [30]. Обратноосмотические установки исключают применение агрессивных химических реагентов, что делает их ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 1/2017(9) 105