Способ обезжелезивания подземных вод Советский патент 1979 года по МПК C02F1/64 C02F1/64 C02F101/20 C02F103/06 

1

Изобретение относится к очистке подземных вод для питьевого и промышленного водоснабжения, а именно к очистке подземных вод от железа.

Известен способ очистки подземных вод от железа путем аэрации воздухо.м с одновременным подшелачиванием и последующим фильтрование.м 1.

Однако этот способ требует больших капитальных и эксплуатационных затрат, обусловленных необходимостью сооружения станции обезжелезивания с оборудованием для аэрации, фильтрования и реагентным хозяйством.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае.мому резельтату является способ очистки подземных вод от железа, заключающийся в аэрации воздушно-водяными эжекторами части отбираемой из эксплуатационной скважины воды, подаче аэрированной воды в пласт через специальные питательные скважины (5-8), расположенные в пределах до ста метров от эксплуатационной 2.

В результате этого кислород питательной воды окисляет двухвалентное железо, содержащееся в подземной воде, интенсифип1 р ег деятслы1ОСТ1 железо-- и марганцевых бактерии, л труднорасгвори П51е соединения железа (и марганца), выделяющиеся в процессе фильтращп воды в эксплуатационно скважипс, остаются в пласте. Техно.югическ:: этот способ требует больших ст 1оителып51х и эксплуатационных затрат. В частности, Р еобходима периодическая регенерация нитатемьных скважин из-за быстрой кольматацпи их фильтров труднорастворимыми соединениями железа, образуемыми пр. аэрации отобранной из водозаборной скважины железосодержащей воды.

Ссхдержание железа в воде эксплуатционной скважины достигает 0,5 мг/,1.

Целью изобретения яв,тяется повышение . степени очистки и удешевление процесса.

ПостаЕ,1енная це.1ь достигается тем, что подземную воду насыщают кислородом воздуха непосредственно в пласте, что является отличительным признаком предлагаемого способа.

Технология способа заключается в следующем.

В верхнюю часть фильтра скважины, например, с помощью пневмовзрывной установки типа АВГ1В-150 подают сжатый воздух под давлением в зависимости от глубины скважины. При пневмовзрыве происходит интенсивное струевидное истечение сжатого воздуха Б пластовые воды. Эту операцию производят при передвижении пневмоснармда от верхней части фильтра к нижней через 10 см, а затем в обратном направлении. Пример 1. Скважина глубиной 30 м, оборудованная каркасно-стержневым фильтром диаметром 6 м и длиной 9 м, вскрывает водоносный горизонт с подземной водой, имеющий концентрацию железа 3 мг/л. Для снижения концентрации железа до допустимой в пласт подают 20 м воздуха. Пневмоснаряд опускают в фильтр и при давлении сжатого воздуха 90 кгc/cм передвигают его с интервалом 10 см сверху вниз и обратно. При этом в пласт в течение 20 мин подают 10 м воздуха, затем скважину подключают к эксплуатации. Пример 2. Киевский водозабор г. Курска каптирует аллювиально-сеноман-альбские водоносные отложения, гидравлически связанные с р. Сейм. Подземные воды гидрокарбонатно-кальциевогр типа. Содержание железа в двухвалентной форме в воде изменяется в пределах от 0,56 (скв. 13а) до 46 (СКВ. 10). Величина рН в течение опытных работ колебалась от 6,8 до 7,2, Eh - от 0,09 до 0,170 мЕ. Диаграмма устойчивости, построенная по значениям концентраций железа, рН и Eh, свидетельствует о нахождении воды в зоне, близкой к образованию в равновесной форме Fe (ОН)з. Аэрацию в пласте осуществляют пнев.мовзрывом. Пневмоснаряд опускают в верхнюю часть фильтра, затем подают сжатый воздух под давлением 110-30 кг/см. После каждого пневмовзрыва пневмоснаряд передвигают в пределах рабочей части в течение 20 мин. За это время в пласт вводят 10 м воздуха. Такой обработке подвергались скважины №№ 7, 8, 14а и 21 с начальными концентрациями двухвалентного железа, соответственно 1,28, 3,04, 2,28 и 1,92 мг/л. После аэрации в пласте концентрация .двухвалентного железа в воде этих скважин была 0,15, 0,2, 0,25 и 0,18 мг/л. Предложенный способ обезжелезивания подземных вод улучшает их очистку, упрощает технологию и позволяет значительно снизить затраты на этот процесс. Экономический эффект от внедрения этого способа на одном из водозаборов г.Риги может составить около 100 тыс. руб. Формула изобретения Способ обезжелезивания подземных вод аэрацией - воздухом с последующей фильтрацией в водоносном пласте, отличающийся тем, что, с целью повыщения степени очистки и удешевления процесса, аэрацию проводят непосредственно в пласте. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Ключко В. А. и /.пельцин И. Э. Подготовка воды для промыщленного и городского водоснабжения. М., Госстройиздат, 1962, с. 819. 2.Патент СССР № 310442, С 02 В 1/20, 1970 (прототип).