География - лучший географический портал. Сайты, учебные материалы по географии.

Особенности эксплуатации установок внутрипластового обезжелезивания воды

Страница 3

По результатам опытных работ на водозаборе были определены параметры процесса обезжелезивания: x = 6,7 мг/л, sFe =

= 0,0052 (мг×ч/л)-1. При расчетах технологического регламента эксплуатации водозабора исходили из следующих условий: максимальная производительность водозабора Qs - 1200 м3/сут (50 м3/ч); количество эксплуатационных скважин – 7; число скважин, одновременно выводимых на закачку, – 1; среднее содержание железа в подземной воде – 8 мг/л.

Из условия обеспечения заданной производительности водозабора расход откачки из каждой скважины должен составить:

Qот = (Qs + Qзак)/(N-1), (3)

где N – число скважин на водозаборе.

Продолжительность откачки очищенной воды из каждой скважины не должна быть менее:

tот = (N -1) tзак. (4)

Подставляя значения Qoт и toт из выражений (3) и (4) в уравнение (1), получим:

Уравнение (5) имеет решение относительно tзак лишь в том случае, если выполняется условие:

Qзак > Qs/(A-1). (6)

Решая уравнение (5) относительно tзак для различных значений Qзак из диапазона допустимых расходов закачки получим ряд значений tзак и, соответственно, tот и Qот из выражений (3) и (4). При любом значении Qзак и связанных с ним tзак, Qот и tот будет обеспечиваться отбор из каждой скважины воды с допустимым содержанием железа.

Для водозабора пос. Борок решение уравнения (5) представлено в виде графика (рис. 2), на котором выделен диапазон допустимых расходов закачки. При выборе рационального режима эксплуатации установок подземного обезжелезивания воды на скважинах в рыхлых отложениях следует учитывать тот факт, что закачки воды сопровождаются кольматажем фильтра и прифильтровой зоны железистыми осадками, особенно на стадии пусконаладочных работ, когда закачки производятся еще не очищенной водой с высоким содержанием железа. В связи с этим оптимальным является режим, при котором объем закачиваемой воды будет минимальным. Это условие выполняется при Qзак= Qзак.макс, в данном случае Qзак = 12 м3/ч.

Рис. 2. Продолжительность откачки очищенной воды

В то же время на скважинах пос. Борок с высоким положением статического уровня даже небольшое приращение сопротивления прифильтровой зоны за счет кольматажа будет приводить к напорному режиму закачки, что недопустимо в силу уже упомянутых причин. Снижение Qзак приводит к увеличению tзак (рис. 2), а следовательно, объема закачиваемой воды и осадков, откладываемых в прифильтровой зоне.

Изменение расходов закачки в период пусконаладочных работ на водозаборе показало, что ни один из расчетных режимов закачки не выдерживается до конца из-за конструктивных недостатков скважин, в первую очередь из-за низкой грязеемкости фильтров. В связи с этим возможный режим работы установок обезжелезивания был определен экспериментальным путем: Qзак = 9 м3/ч, tот = 10 сут. Тогда по выражениям (3) и (4)

tот = 60 сут, а Qот = 10 м3/ч. При таком режиме объем закачиваемой воды (2100 м3) оказывается ниже требуемого по расчетам (2700 м3), и это отражается на содержании железа в конце цикла откачки, которое возрастает по скважинам до 1–1,5 мг/л. Концентрация железа на входе в резервуары, т. е. в смеси воды со всех скважин, составляет 0,6–0,8 мг/л, а потребителю и на закачку вода подавалась со средним содержанием железа 0,4–0,5 мг/л за счет его доокисления и осаждения в резервуаре чистой воды. С учетом этого эффекта решено было соединить резервуары последовательно, что позволило дополнительно снизить концентрацию железа в подаваемой воде до 0,2–0,3 мг/л.

В таком режиме система подземного обезжелезивания воды на водозаборе пос. Борок работает 7 лет, обеспечивая очистку воды до норм СанПиН. В течение года каждая скважина отрабатывает пять циклов закачек и откачек, на протяжении которых удельный дебит скважин снижается в среднем в 1,5 раза за счет процессов кольматажа фильтров и прифильтровых зон. В большей степени скважины кольматируются в цикле откачки вследствие постепенного роста концентрации железа в откачиваемой воде и постоянного присутствия кислорода в прифильтровой зоне. В результате максимальная производительность отдельных скважин к концу года эксплуатации не превышает 10 м3/ч, поэтому работа всех семи скважин водозабора оказывается оправданной.

Страницы: 1 2 3 4

Другие публикации

Фауна и флора
Живая природа Ольхона в значительной степени пострадала от мощного антропогенного воздействия. Не помогает даже созданный в 1977 году заказник «Ольхонский», охватывающий почти всю лесную зону острова. По вине человека в последние десятилетия с Ольхона исчезли большой ...

Природные условия и природные ресурсы Чешской Республики
Чехия – страна разнообразных и живописных ландшафтов. Равнины здесь перемежаются холмами, открытые пространства – лесными массивами, вся страна словно проткана бесчисленными нитями рек и речушек. Окраинные горные хребты западной части страны манят своей дикой красотой ...

Разделы

Поиск