ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

На территории Волгоградской и соседних областей простирается ги­гантский подземный водоносный Сеноманский горизонт в виде подземной реки. Вода в этом горизонте характеризуется указанной большой глубиной залегания, является слабосоленой (по терминологии стандартов - солонова­той) и железосодержащей -содержание железа в некоторых пробах достигает 5,17 мг/л, что в 17 раз превышает максимально допустимые нормы (Ј0,3 мг/л). Наиболее распространенное содержание железа в воде этого го­ризонта - 0,95 мг/л - превышение более, чем в 3 раза. Имеются и другие ин­гредиенты, количество которых превышает допустимые значения, например содержание натрия в 2,9 раза превышает допустимую норму, в подземной воде недопустимо высокий сухой остаток солей (см. таблицу). Сеноманский го­ризонт не перекрывает всю территорию области, поэтому в ряде мест под­земная вода отличается хорошим качеством. А, например, в Советском рай­оне Волгограда, в райцентрах Городище и Урюпинск, в ряде сельских посе­лений подземная вода не пригодна для употребления. Несмотря на это, люди и сельскохозяйственные животные ее употребляют, воду используют также для орошения. Лишь в Урюпинске имеются станции очистки воды от желе­за, что, однако, не решает весь комплекс проблем.

Проводили исследования по выбору метода и параметров системы очи­стки и улучшения качества подземной воды с показателями в таблице, для которых требуются операции опреснения (обессоливания), обезжелезивания, осветления, фильтрации, обеззараживания и некоторые другие. Проверено 6 известных методов очистки солоноватых вод, в том числе методы ионообмена и электрокоагуляции. Установлено, что применительно к подземной воде Сеноманского горизонта ни один из методов не обеспечивает решение проблемы в полном объеме. Но электрокоагуляция - при ограниченном электро­потреблении - наиболее полно обеспечивает преобразование ряда солей и железа. Экспериментами доказано, что продолжением процесса электрокоа­гуляции должна быть фильтрация в специальном зернистом фильтре. Электрокоагуляция - это электрохимический процесс, при котором под действием постоянного тока небольшого напряжения происходит своеобразный элек­тролиз исходной воды, сопровождающийся дипольным взаимодействием коллоидных частиц, явлением коагуляции и электрофлотации коагулирован­ных частиц. В качестве электродов для обработки природных вод использо­вали алюминий. Оптимальный процесс очистки и улучшения качества ис­ходной воды осуществляется за счет параметров электрокоагулятора (напря­жение и плотность тока на электродах), времени процесса и подбора зерни­стого фильтра.

Лабораторная установка для комплексной очист­ки воды из подземных источников включает резервуар 1 см. рисунок) для ис­ходной воды, электрокоагулятор 2 с источником постоянного тока 3, напоро-задающей бак 4 с отстойником, специальный зернистый фильтр 5, накопи­тельный резервуар б для кондиционной воды. В производственных условиях, в качестве заключительной операции улучшения качества, целесообразно проводить обеззараживание воды одним из известных методов. Для описан­ной установки определены следующие параметры и режимы работы (по ре­зультатам исследований совместно с Ищенко А. Ю.):

1. напряжение постоянного тока на электродах - 3-8 вольт (в среднем 6 вольт);

2. плотность тока на электродах - 2,80-2,85 мА/см ²;

3. время электрокоагуляции - 5 мин;

4. тип фильтра - с зернистой загрузкой по технологии дельта - фильтро­вания (автор Ищенко Ю.А. -старший).

Показатели качества полученной на лабораторной установке воды соответствуют требованиям стандарта (СанНиП) на питьевую воду. Наиболее внушительный результат получен за счет электрокоагу­ляции железа, содержание которого достигло 0,02 мг/л при допустимом зна­чении 0,3; по сравнению с исходной величиной (принимаем распространен­ное значение 0,95 мг/л) количество железа уменьшилось в 47,5 раза. Хоро­шие показатели получены по общей жесткости воды, наличию сульфатов, резко снижено содержание сухого остатка и т. п. Лишь содержание натрия несколько превышает допустимое значение, но указанная величина этого ин­гредиента (в сочетании с другими показателями) не вредна.