Журнал «Уголь»

ЭКОЛОГИЯ

Оригинальная статья

УДК 681.518

Авторы: С.Г. Пачкин, П.П. Иванов, Л.А. Иванова, Е.С. Михайлова, А.Г. Семенов, 2025

ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь №7-2025 /1195/

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2025-7-87-91

Название

Автоматизация процесса непрерывной флотационной очистки карьерных сточных вод

Авторы

Пачкин С.Г. Канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры Мехатроники и автоматизации технологических систем, ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный университет», 650000, г. Кемерово, Россия, e-mail: sergon777@inbox.ru
Иванов П.П. Канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры Мехатроники и автоматизации технологических систем, ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный университет», 650000, г. Кемерово, Россия, e-mail: ipp7@yandex.ru

Аннотации

Одним из наиболее распространенных способов реагентной очистки карьерных сточных вод является флотация. В результате химической реакции происходит переход ионов растворенного загрязнителя в связанное, нерастворимое состояние, что создает условия для его механического отделения от очищаемой воды. Часто для этой операции используют горизонтальные многокамерные флотаторы, позволяющие в условиях напорной флотации осуществить выделение как всплывающих, так и осаждающихся агломератов. Качество проведения флотационной очистки зависит от правильно подобранной концентрации химического реагента и продолжительности его взаимодействия с загрязнителями. Система автоматического регулирования процесса реагентной напорной флотации характеризуется наличием связанных параметров, регулирование которых с помощью независимых систем управления ведет к формированию колебательности переходного процесса, что в свою очередь снижает эффективность очистки. Разработанная система автоматического управления позволяет учесть взаимное влияние регулируемых параметров за счет внесения в схему дополнительных компенсаторов, обеспечивающих формирование предваряющих сигналов управления для связанных контуров.

Ключевые слова

Карьерные сточные воды, система автоматического управления, флотационная очистка, флотатор, вязанное регулирование, компенсатор.

Список литературы

Лобанов Ф.И., Коробов А.С., Минибаев В.В. Опыт применения флокулянтов «Праестол» для очистки сточных вод и обезвоживания шлама при строительстве скважин и переработке нефти // Безопасность труда в промышленности. 2009. № 3. С. 43-45. Lobanov F.I., Korobov A.S., Minibaev V.V. Experience of using Praestol flocculants for wastewater treatment and sludge dewatering in well construction and oil processing. Bezopasnost' truda v promyshlennosti. 2009;(3):43-45. (In Russ.).
Выбор сорбента для элиминации ионов железа из сточных и природных вод / Л.А. Иванова, И.В. Тимощук, А.К. Горелкина и др. // Техника и технология пищевых производств. 2024. Т. 54. № 2. С. 398-411. DOI: 10.21603/2074-9414-2024-2-2516. Ivanova L.A., Timoshchuk I.V., Gorelkina A.K., Mikhaylova E.S., Golubeva N.S., Neverov E.N., Utrobina T.A. Removing excess iron from sewage and natural waters: selecting optimal sorbent. Tekhnika i tehnologiya pishchevyh proizvodstv. 2024:54(2):398-411. (In Russ.). DOI: 10.21603/2074-9414-2024-2-2516.
Флотация и ее применение для очистки сточных вод / А.В. Золотов, В.А. Лисовский, И.С. Багреева и др. // Science Time. 2016. № 12(36). С. 266-274. Zolotov A.V., Lisovsky V.A., Bagreeva I.S., Slepova E.V., Efremenko R.A. Flotation and its application for wastewater treatment. Science Time. 2016;(12):266-274. (In Russ.).
Флотокомбайны – флотационная техника будущего для очистки сточных вод / Б.С. Ксенофонтов, А.С. Козодаев, Р.А. Таранов и др. // Экология и промышленность России. 2013. № 12. С. 4-8. Ksenofontov B.S., Kozodaev A.S., Taranov R.A., Ivanov M.V., Petrova E.V., Vinogradov M.S., Balina A.A. Flotation units: the flotation technology of the future for wastewater treatment. Ekologiya i promyshlennost' Rossii. 2013;(12):4-8. (In Russ.).
Проектирование автоматизированной системы управления технологическим процессом флотации на ПАО «ЦОФ «Березовская» / В.В. Грачев, Л.П. Мышляев, Л.П. Шипунов и др. // Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов. 2019. № 5. С. 291-294. Grachev V.V., Myshlyaev L.P., Shipunov L.P., Tsiryapkina A.V. Designing an automated control system for the flotation process at the Berezovskaya Central Ore Processing Plant. Naukoemkie tekhnologii razrabotki i ispol'zovaniya mineral'nyh resursov. 2019;(5):291-294. (In Russ.).
Вилавский Е.И., Масакбаева С.Р., Баймухамбетова М.Г. Интенсификация процессов флотационной очистки промышленных сточных вод от нефтепродуктов // Universum: технические науки. 2016. № 11(32). С. 8-14. Vilavskiy E.I., Masakbaeva S.R., Baymukhambetova M.G. Intensification of the process of flotation treatment of industrial wastewater from oil products. Universum: tekhnicheskie nauki. 2016;(11):8-14. (In Russ.).
Ivanov P.P., Pachkin S.G., Ivanova L.A., Mikhailova E.S., Semenov A.G. Wastewater Reuse in Open Pit Coal Mines. Journal of Mining Science. 2024;60(3):525-532. DOI: 10.1134/S1062739124030207.
Патент № 2245741 C1 Российская Федерация, МПК B03B 13/00. Устройство для контроля толщины слоя пены и уровня пульпы во флотомашине: № 2003118945/03: заявл. 26.06.2003: опубл. 10.02.2005 / Г.В. Федин, В.П. Топчаев; заявитель Открытое акционерное общество «СОЮЗЦВЕТМЕТАВТОМАТИКА» (ОАО СЦМА).
Лавриенко А.А., Федин Г.В. Приборы контроля основных технологических параметров в процессах флотации минерального сырья // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2012. № S1. С. 301-311. Lavrienko A.A., Fedin G.V. Instruments for control over the main technological parameters in the flotation process of mineral raw materials. Gornyj informatsionno-analiticheskij byulleten’. 2012;(S1):301-311. (In Russ.).

Поддержка

Исследование выполнено в рамках комплексной научно-технической программы полного инновационного цикла «Разработка и внедрение комплекса технологий в областях разведки и добычи полезных ископаемых, обеспечения промышленной безопасности, биоремедиации, создания новых продуктов глубокой переработки из угольного сырья при последовательном снижении экологической нагрузки на окружающую среду и рисков для жизни населения», утвержденной Распоряжением Правительства Российской Федерации от 11.05.2022 № 1144-р, при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, № соглашения 075-15–2022-1201 от 30.09.2022.

Для цитирования

Автоматизация процесса непрерывной флотационной очистки карьерных сточных вод / С.Г. Пачкин, П.П. Иванов, Л.А. Иванова и др. // Уголь. 2025;(7):87-91. DOI: 10.18796/0041-5790-2025-7-87-91.

Информация о статье

Поступила в редакцию: 01.02.2025
Поступила после рецензирования: 17.06.2025
Принята к публикации: 27.06.2025