Аннотация

Целью исследования являлось определение эффективности очистки подземных вод через фильтровально-сорбционную загрузку за счет выбора оптимального соотношения ее компонентов и высоты загрузки.
Материалы и методы: в качестве компонентов фильтровально-сорбционной загрузки использовался окатанный (природный) кварцевый песок с размером фракций 0,8–2,0 мм и активированный уголь на каменноугольной основе с размером фракций 1,5–2,8 мм, а также использовались различные соотношения данных компонентов с различной высотой загрузки.
Результаты и обсуждения: анализ экспериментальных данных устанавливает наличие функциональной связи между несколькими вариантами соотношения компонентов фильтрационной загрузки и ее высотой. Полученные экспериментальные зависимости показывают при какой загрузке фильтра и высоте загрузки наиболее эффективно происходил процесс очистки подземной воды. При максимальной высоте загрузки 0,8 м эффективность очистки воды повышается до 99 %, но снижается скорость фильтрования до 0,7 м/ч.
Выводы: по отношению к исходной подземной воде при всех вариантах соотношения фильтровальной загрузки наблюдается снижение концентрации железа с 0,64 до 0,18 миллиграмма на кубический дециметр, марганца с 2,25 до 0,38 миллиграмма на кубический дециметр, жесткости с 22,6 до 18,2 °Ж и взвешенных веществ с 1,2 до 1,1 миллиграмма на кубический дециметр. Это обосновывает эффективность разработанной фильтровально-сорбционной загрузки. В результате проведенных исследований высокая эффективность очистки наблюдалась при соотношении загрузки 3:1. Снижение концентрации железа достигало 72 %, марганца – 86 %, жесткости – 30 %, взвешенных веществ – 10 %. Проведенные опыты показали, что снижение в воде количества железа, марганца и взвешенных веществ зависит от высоты фильтровальной загрузки и скорости фильтрования. Таким образом, оптимальным вариантом является высота загрузки от 0,5 до 0,7 м со скоростью фильтрования от 3,7 до 2,4 м/ч при соотношении 3:1.

DOI: 10.31774/2222-1816-2019-4-31-42

Для цитирования

Обоснование эффективности фильтровально-сорбционной загрузки при очистке подземных вод / Ю. Ю. Арискина, Л. А. Митяева, Ю. Е. Домашенко, С. М. Васильев // Науч-ный журнал Российского НИИ проблем мелиорации [Электронный ресурс]. – 2019. – № 4(36). – С. 31–42. – Режим доступа: http:www.rosniipm-sm.ru/archive?n=630&id=633. – DOI: 10.31774/2222-1816-2019-4-31-42.

Список литературы

1 Васильев, С. М. Повышение устойчивости и эффективности использования агроландшафтов аридной зоны в условиях постоянного и циклического орошения / С. М. Васильев. – Ростов н/Д.: Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион, 2006. – 364 с.

2 Васильев, С. М. Ретроспективный анализ изменения почвенно-мелиоративных условий орошаемых почв юга Ростовской области / С. М. Васильев, Ю. Е. Домашенко // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. – 2016. – № 3(43). – С. 1–9.

3 Безднина, С. Я. Качество воды для орошения: принципы и методы оценки / С. Я. Безднина; под ред. Б. Б. Шумакова. – М.: РОМА, 1997. – 185 с.

4 Боровой, Е. П. Совершенствование технологий обезжелезивания и активации подземных вод для систем капельного орошения и водоснабжения сельских населенных пунктов / Е. П. Боровой, О. Н. Вольская // Стратегическое развитие АПК и сельских территорий РФ в современных международных условиях: материалы междунар. науч.-практ. конф. – Волгоград: Волгоградский ГАУ, 2015. – Т. 3. – С. 178–186.

5 Кондратюк, Е. В. Перспективная фильтровально-сорбционная технология очистки подземных вод с применением модифицированных базальтовых волокон и терморасширенного графита / Е. В. Кондратюк, Л. Ф. Комарова, М. П. Чернов // Водоочистка, водоподготовка, водоснабжение. – 2008. – № 12. – С. 14–21.

6 Srivastava, S. K. Assessment of groundwater quality for the suitability of irrigation and its impacts on crop yields in the Guna district, India / S. K. Srivastava // Agricultural Water Management. – 2019. – Vol. 216. – P. 224–241.

7 Водообеспечение сельскохозяйственной отрасли Крыма: текущая ситуация и перспективы / В. И. Ляшевский, А. П. Тищенко, Н. Е. Волкова, Н. М. Иванютин // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. – 2016. – № 4(64). – С. 120–125.

8 Николадзе, Г. И. Технология очистки природных вод: учеб. для вузов / Г. И. Николадзе. – М.: Высш. шк., 1987. – 479 с.

9 Зарубина, Р. Ф. Анализ и улучшение качества природных вод. Ч. 2. Методы оценки качества природных вод: учеб. пособие / Р. Ф. Зарубина, Ю. Т. Копылова, А. Т. Зарубин; Томский политехн. ун-т. – Томск: Изд-во ТПУ, 2011. – 151 с.

10 Николадзе, Г. И. Улучшение качества подземных вод / Г. И. Николадзе. – М.: Стройиздат, 1987. – 240 с.

11 ГОСТ Р 51641-2000. Материалы фильтрующие зернистые. Общие технические условия. – Введ. 2001-07-01 // ИС «Техэксперт: 6 поколение» Интранет [Электронный ресурс]. – Кодекс Юг, 2019.

12 ГОСТ Р 56358-2015. Уголь активированный АГ-2. Технические условия. – Введ. 2016-07-01 // ИС «Техэксперт: 6 поколение» Интранет [Электронный ресурс]. – Кодекс Юг, 2019.