Технология безреагентной обработки подземных вод с устойчивыми формами железа

• Автор: Марченко, Александр Юрьевич
• Шифр специальности: 11.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 179 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1. ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ И ПРИРОДНОКЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЗАЖЕЛЕЗНЕННЫХ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

1.1. Формирование подземных вод

1.2. Особенности формирования зажелезненных подземных вод

1.3. Характеристика месторождений подземных вод Приморского края.

1.4. Особенности формирования зажелезненных подземных вод юга Дальнего Востока.

2. СОВРЕМЕННЫЕ СПОСОБЫ ОБЕЗЖЕЛЕЗИВАНИЯ

2.1. Общая характеристика

2.2. Безреагентные способы обезжелсзивання.

2.3. Реагснтные способы обезжелсзивання

2.4. Особенности обработки зажелезненных природных вод
Дальнего Востока.
3. ОСНОВЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
ЗАЖЕЛЕЗНЕННЫХ ПРИРОДНЫХ ВОД
3.1. Анализ существующих способов биологической деферризации.
3.2. Характеристика железоокисляющих микроорганизмов и способы накопления ими железа.
3.3. Классификация и зона обитания гетеротрофных железоокисляющих микроорганизмов.
3.4. Особенности распространения железоокисляющих микроорганизмов в системах обработки, подачи и распределения воды.
3.5. Особенности биокоррозии и бнообрастания систем ПРВ
3.6. Мероприятия для исключения попадания железоокисляющих микроорганизмов в системы подачираспределения воды
4. ТЕХНОЛОГИЯ БЕЗРЕАГЕНТНОЙ ОБРАБОТКИ ПОДЗЕМНЫХ ВОД С УСТОЙЧИВЫМИ ФОРМАМИ ЖЕЛЕЗА
4.1. Физический смысл и факторы, влияющие на интенсивность протекания процесса биологического обезжелезивания
4.2. Особенности систем биологической обработки природных вод
4.3. Обоснование оптимальной гидродинамической схемы биореактора
4.4. Особенности технологии безреагентного обезжелезивания подземных вод с устойчивыми формами железа.
4.5. Эффективность использования водных ресурсов в технологии безреагентного обезжелезивания подземных под с устойчивыми формами железа.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Внешние факторы формируются под разнообразным влиянием геологолитологических, гидрогеологических, метеорологических и др. Внутренние факторы миграции определяются геохимическими параметрами железа и связаны со строением электронной оболочки атома. Накопление железа в природных водах определяют не только его геохимические параметры, физикохимические свойства среды ЕЬ, , температура и др. Комтексообоазование и гидролиз. Комплексообразование в природных водах состоит в замещении молекул гидратной оболочки вокруг свободного катиона железа на другие лиганды. Процессы комплексообразования имеют большое значение в гидрохимии железа, так как образование комплексов изменяет его миграционную способность. РеОН2, еОН2, РеОНз, РеОН, РеОН2. Конценфация гидролитических комплексов железа в водном растворе определяется конценфацией гидроксильных ионов величиной . Содержание растворенных, но недиссоциированных молекул РеОН2 и РеОН3 остается неизменным при всех значениях и зависит только от констант равновесия между растворенным железом и его твердой фазой определяются растворимостью. В природных водах, содержащих кислород, ионы двухвалентного железа окисляются, подвергаются гидролизу и выпадают в осадок. Железо для таких вод не характерно, однако даже в поверхностных водотоках, наиболее доступных для растворенного кислорода, содержание железа может достигать 9 мгл. Это противоречие объясняется комплексообразованнем железа с различного вида лигандами, при этом ведущая роль принадлежит анионам органической природы. Среди неорганических лигандов, кроме ОН, можно выделить СГ, , И, НС Константы устойчивости аммонийных, сульфатных и хлоридных комплексов невысокие, поэтому в пределах обычных концентраций их в водах комплексы железа с этими лигандами большого значения не имеют. Константы устойчивости бикарбонатных комплексов железа имеют величину порядка 2 5 и не превышают величины константы устойчивости сульфидных комплексов. Следовательно, в пределах конценфаций бикарбонатных ионов, характерных для вод используемых для целей водоснабжения, комплексы их с растворенным железом не могут преобладать в растворе. Фгоридные комплексы железа не могут оказывать существенного влияния на растворимость железа изза незначительного содержания в пресных подземных водах грунтовоартезианских бассейнов Дальнего Востока. В поверхностных водах преобладают фульво и гуминовые кислоты, которые образуют весьма устойчивые комплексы с железом в большом интервале . При достаточно хорошей гидравлической связи подземных и поверхностных вод, подземные воды могут насыщаться значительными количествами кислот гумусового ряда. Кроме того, в подземных подах могут присутствовать органические компоненты, способные образовывать хорошо растворимые комплексы с железом и тем самым увеличивать его растворимость в воде. Это летучие кислоты уксусная, пропионовая и др. При этом, важно отметить, что воды, в которых присутствует органическое вещество, не обязательно являются высокоцветными содержащим органическое вещество гумусового ряда. Как показати исследования растворенное органическое вещество подземных вод представлено главным образом компонентами, не влияющими на увеличение цветности воды жирные кислоты составляют более суммы органического вещества. Однако устойчивость подобных комплексов железа так же высока, как гуматов и фульватов железа. Большое разнообразие органических соединений, растворенных в природных водах, а также их значительные количества, особенно в верховодке, почвенных и фунтовых водах, предопределяют миграцию железа в составе сложных органических комплексов. Окисление и восстановление. Способность железа подвергаться обратимом окислению или восстановлению играет большую роль в геохимии природных вод зоны гипергенеза, так как с этим процессом связаны переходы его из легкоподвижных состояний в малоподвижные формы и наоборот. Окисление железа происходит с выделением энергии, восстановление с поглощением, поэтому, процесс окисления протекает при сравнительно низких температурах, характерных для гипергенных условий.