Институт проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра РАН, Апатиты, Россия:

А. В. Светлов, научный сотрудник лаб. экологии промышленного производства, канд. техн. наук, эл. почта: antonsvetlov@mail.ru

Институт проблем комплексного освоения недр имени академика Н. В. Мельникова РАН, Москва, Россия:

В. Г. Миненко, ведущий научный сотрудник, канд. техн. наук, эл. почта: vladi200@mail.ru

А. Л. Самусев, старший научный сотрудник, канд. техн. наук

АО «Кольская ГМК», Заполярный, Россия:

Е. М. Салахов, главный менеджер отдела экологического контроля, мониторинга и отчетности центра экологической безопасности

Данные мониторинга, проводимого экологической службой АО «Кольская ГМК», показывают, что шахтные сточные воды рудника «Северный», направляемые в ближайшие реки, по своему химическому составу не соответствуют принятым санитарным и гигиеническим нормам. Ранее ОАО «НИИ ВОДГЕО» была предложена технологическая схема очистки шахтных сточных вод рудника «Северный» на основе методов химического осаждения, флокуляции и коагуляции. Для оценки эффективности в реальных условиях станции очистки шахтных вод проведены сравнительные испытания технологий очистки сточных шахтных вод рудника «Северный» на основе химической (согласно регламенту ОАО «НИИ ВОДГЕО») и электрохимической коагуляции. Установлено, что эффективность использования химического коагулянта (полиоксихлорида алюминия) сильно зависит от температуры и pH исходной шахтной воды, а реализация процесса требует использования широкого спектра реагентов, что приводит к повышению эксплуатационных расходов. Использование электрохимически полученного коагулянта взамен полиоксихлорида алюминия обеспечило высокую эффективность очистки шахтных вод: по отдельным параметрам достигнуты значения, соответствующие ПДК (либо близкие к ПДК) для рыбохозяйственных водоемов. Экспериментально показаны преимущества использования метода электрохимической коагуляции, обеспечивающего как снижение расхода реагентов, так и более высокую степень очистки воды по следующим компонентам: медь, никель, соединения азота, взвешенные вещества, цветность, биохимическое потребление кислорода, нефтепродукты. Для очистки шахтных вод рудника «Северный» рекомендована схема на основе метода электрохимической коагуляции с последующей фильтрацией на механических и сорбционных фильтрах.

1. Younger P. L., Banwart S. A., Hedin R. S. Mine Water. Hydrology, Pollution, Remediation. Environmental Pollution. — Dordrecht : Springer, 2002. Vol. 5. — 442 p.
2. Fu F., Wang Q. Removal of heavy metal ions from wastewaters: A review // Journal of Environmental Management. 2011. Vol. 92. P. 407–418.
3. Wolkersdorfer C., Lopes D. V., Nariyan E. Intelligent mine water treatment — recent international developments // Sanierte Bergbaustandorte im Spannungsfeld zwischen Nachsorge und Nachnutzung. WISSYM 2015. 2015. P. 63–68.
4. Klein R., Tischler Ju. S., Mühling M., Schlömann M. Bioremediation of mine water // Advances in Biochemical Engineering Biotechnology. — Berlin, Heidelberg : Springer, 2014. Vol. 141. P. 109–172.
5. Panshin A. M., Viduetskiy M. G., Purgin A. P., Maltsev V. A., Garifulin I. F. Development of technology of mine waters purification using pneumatic columnar flotation machine // Non-Ferrous Metals. 2014. No. 2. P. 11–15.
6. Lesnikova E. B., Artemova N. I., Lukicheva V. P. Mine water purification with the use of humic preparations // Solid Fuel Chemistry. 2009. Vol. 43, No. 6. P. 387–390.
7. Banks D., Younger P. L., Arnesen R.-T., Iversen E. R., Banks S. D. Mine-water chemistry: the good, the bad and the ugly // Environmental Geology. 1997. Vol. 32, No. 3. P. 157–174.
8. Skousen J., Zipper C. E., Rose A., Ziemkiewicz P. F., Nairn R., McDonald L. M., Kleinmann R. L. Review of passive systems for acid mine drainage treatment // Mine Water and the Environment. 2017. Vol. 36, No. 1. P. 133–153.
9. Kaartinen T., Laine-Ylijoki J., Ahoranta S., Korhonen T., Neitola R. Arsenic removal from mine waters with sorption techniques // Mine Water and the Environment. 2017. Vol. 36, No. 2. P. 199–208.
10. Akinwekomi V., Maree J. P., Wolkersdorfer C. Using calcium carbonate/hydroxide and barium carbonate to remove sulphate from mine water // Mine Water and the Environment. 2017. Vol. 36, No. 2. P. 264–272.
11. Jafari M., Abdollahzadeh A. A., Aghababaei F. Copper ion recovery from mine water by ion flotation // Mine Water and the Environment. 2017. Vol. 36, No. 2. P. 323–327.
12. Agboola O., Mokrani T., Sadiku E. R., Kolesnikov A., Olukunle O. I., Maree J. P. Characterization of two nanofiltration membranes for the separation of ions from acid mine water // Mine Water and the Environment. 2017. Vol. 36, No. 3. P. 401–408.
13. Пестряк И. В. Обоснование и разработка эффективных методов кондиционирования оборотных вод обогатительных предприятий // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2018. № 7. С. 153–159.
14. Pestriak I., Morozov V., Erdenetuya O. Modelling and development of recycled water conditioning of copper-molyb-denum ores processing // International Journal of Mining Science and Technology. 2019. Vol. 29. P. 313–317.
15. Chen G. Electrochemical technologies in wastewater treatment // Separation and Purification Technology. 2004. Vol. 38. P. 11–41.
16. Mollah M., Schennach R., Parga J., Cocke D. Electro coagulation (EC) — science and applications // Journal of Hazardous Materials. 2001. Vol. 84. P. 29–41.
17. Electrocoagulation. Technology overview. 2010 // Interstate Technology & Regulatory Council, Mining Waste Team. URL: https://www.itrcweb.org/miningwaste-guidance/to_electrocoagulation.pdf.
18. Oncel M. S., Muhcu A., Demirbas E., Kobya M. A comparative study of chemical precipitation and electrocoagulation for treatment of coal acid drainage wastewater // Journal of Environmental Chemical Engineering. 2013. Vol. 1, No. 4. P. 989–995.
19. Kuokkanen V., Kuokkanen T., Rämö J., Lassi U. Recent applications of electrocoagulation in treatment of water and waste-water – A review // Green and Sustainable Chemistry. 2013. Vol. 3. P. 89–121.