Очистка оборотной воды для горнодобывающего предприятия

Современные промышленные предприятия предъявляют повышенные требования к системам водоподготовки, обусловленные необходимостью обеспечения стабильного качества воды при ограниченных производственных площадях и высоких нагрузках на оборудование.

В данной статье мы предлагаем рассмотреть пример реализации системы очистки оборотной воды для горнодобывающего предприятия, размещённой в условиях производственного помещения с ограниченными габаритами.

Требования к проекту представлены в Таб.1.

Таб.1. Исходные требования Заказчика к системе очистки

Постановка задачи

Целью проекта являлось обеспечение очистки оборотной воды в соответствии с требованиями технического задания заказчика.

Основную проблему представляло наличие механических примесей, образующихся в процессе переработки горных пород и металлов, что приводило к постепенному ухудшению качества воды и снижению эффективности технологических процессов.

Дополнительным ограничением выступали компактные размеры площадки, выделенной под размещение оборудования, при требуемой производительности системы.

Срок реализации проекта составлял 3 месяца, что требовало оптимизации процессов проектирования и изготовления оборудования.

Разработка технологической схемы

Проектирование системы осуществлялось на основе анализа исходных данных и требований заказчика. В результате была сформирована многоступенчатая технологическая схема механической очистки с последовательным увеличением тонкости фильтрации.

На первом этапе применено гидроциклонное оборудование (Рис. 1), обеспечивающее удаление основной массы неорганических загрязнений с размером частиц от 200 мкм. Использование гидроциклонов позволило существенно снизить нагрузку на последующие ступени очистки, повысить общую эффективность системы и увеличить длительность фильтроциклов (время между промывками сетчатых фильтров).

Рис. 1. Установки мультипатронных гидроциклонов УМПГЦ-52-03 и УМПГЦ-52-04 соответственно

На втором этапе были использованы сетчатые фильтры (Рис.2), предназначенные для предварительной очистки воды в системах средней и высокой производительности.

Конструктивные особенности фильтрующих элементов данного оборудования обеспечивают удаление твердых частиц до 50 мкм, обеспечивая удаление остатков песка и других включений, которые не отфильтровались на первом этапе.

Использование сетчатых фильтров обусловлено повышенной концентрацией загрязнений в исходной воде и невозможностью их полного удаления в один этап без повышенной нагрузки на оборудование и постоянных остановок работы для тех. обслуживания.

Рис. 2. Автоматические сетчатые фильтры промышленного типа САТИС ВЕГА

В качестве третьей ступени очистки применены фильтры непрерывного действия (ФНД) (Рис. 3), обеспечивающие стабильную работу системы при сниженных эксплуатационных затратах.

Выбор данной технологии обусловлен её энергоэффективностью, удобством обслуживания и возможностью достижения степени фильтрации до 25 мкм.

Рис. 3. Комплекс ФНД в процессе эксплуатации на объекте

Компоновка оборудования

В процессе проектирования было рассмотрено несколько вариантов размещения оборудования (Рис. 3). С учётом ограничений по площади и необходимости обеспечения требуемой производительности была выбрана двухуровневая компоновка системы (Рис. 4).

Данный подход позволил рационально использовать доступное пространство, обеспечить необходимый объём фильтрации и сохранить условия для безопасного обслуживания оборудования.

Рис. 3. Одноярусное расположение – обеспечивает необходимую производительность, но не вписывается по площади

Рис. 4. Двухярусное расположение – обеспечивает необходимую производительность и вписывается по площади, но создает слишком высокую нагрузку по весу на второй ярус

Финальный вариант компоновки представлен на Рис. 5 и Рис. 6

Рис. 5. Финальная компоновка оборудования – вид сбоку

Рис. 6 Финальная компоновка оборудования – вид сверху

По результатам согласованного проекта в состав итоговой поставки вошли не только основные единицы оборудования, но и вся сопутствующая инфраструктура:

• трубопроводы;
• несущие конструкции;
• технологическая обвязка;
• система автоматизации.

Для каждой автономной единицы оборудования были предусмотрены отдельные шкафы управления, включая сетчатые фильтры, гидроциклоны и общесистемную автоматику. Это обеспечило гибкость управления и надёжность работы.

С целью соблюдения сжатых сроков реализация проекта осуществлялась с применением параллельного подхода: проектирование и изготовление оборудования выполнялись одновременно.

Результаты

По итогам выполнения работ система была успешно введена в эксплуатацию. Обеспечена стабильная работа оборудования на заданной производительности, при этом показатели качества очищенной воды соответствуют требованиям технического задания.

Результаты проекта подтверждают возможность эффективной реализации систем очистки оборотной воды в условиях ограниченных площадей при высокой производительности.

Наглядные результаты работы системы представлены на Рис. 7.

Рис. 7. Пробы исходной воды (справа) и воды после фильтрации (слева)

Ключевым фактором успешной реализации является комплексный инженерный подход, включающий последовательное формирование технологической цепочки, рациональное распределение нагрузки между этапами очистки и адаптацию оборудования к условиям эксплуатации.

Применение многоступенчатой схемы механической фильтрации позволило обеспечить стабильную работу системы, повысить ресурс оборудования и достичь требуемых параметров очистки без перегрузки отдельных элементов.

Комплексный характер реализации проекта, включающий проектирование, поставку и ввод в эксплуатацию, обеспечил сокращение сроков выполнения работ и повышение эффективности управления проектом.

Таким образом, представленный подход может быть рекомендован для применения при модернизации и создании систем водоочистки на промышленных предприятиях с аналогичными условиями эксплуатации.