Обескремнивание подземной воды электрокоагуляцией

• Автор: Свяжина, Ирина Игоревна
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 168 с.

1.1. Характеристика химического состава подземных вод Тюменской области

1.2. Формирования качества подземных вод Тюменской области

1.3. Возможные формы нахождения кремния в подземных водах

1.4. Современные методы обескремнивания

1.4.1. Обескремнивание воды известью

1.4.2. Обескремнивание воды солями железа и алюминия

1.4.3. Магнезиальный метод обескремнивания воды

1.4.4. Сорбционный метод обескремнивания воды

1.4.5. Обескремнивание воды электрокоагуляцией

1.5. Выводы по главе и поставленные задачи диссертационной работы

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Методика исследований
2.1.1. Объекты исследований
2.1.2. Приборы и оборудование
2.1.3. Экспериментальная установка
2.1.4. Методы исследований
2.1.5. Критерии оценки процесса элсктрокоагуляции
2.1.6. Погрешности измерений
2.2. Гидравлическое моделирование электрокоагулятора
2.3. Теоретические основы очистки воды электрокоагуляцией
2.3.1. Механизм очистки
2.3.2. Стадии очистки
2.3.3. Электродные процессы
2.3.4. Процессы, протекающие в объеме электролита
2.3.5. Пленочная и адсорбционная теории пассивности металлов
2.4. Выводы по главе
Глава 3.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Исследования влияния основных технологических параметров . электрокоагулятора на эффективность обескремнивания воды
3.1.1. Влияние материала электрода
3.1.2. Влияние концентрации алюминия
3.1.3. Влияние величины плотности тока
3.1.4. Влияние времени обработки
3.1.5. Влияние скорости движения воды
3.2. Исследование процессов, протекающих в электрокоагуляторе
3.3. Исследование механизма удаления кремния электрокоагуляцией
3.4. Исследование прерывистого режима электрокоагуляции
3.5. Влияние времени обработки воды электрокоагуляцией на удельный расход электроэнергии
3.6. Влияние железа и марганца, содержащегося в воде на эффективность обескремнивания электрокоагуляцией
3.7. Выводы по главе
Глава 4. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ
4.1. Определение оптимальной плотности тока при обескремнивании электрокоагуляцией
4.2. Модель снижения концентрации кремния электрокоагуляцией от основных технологических параметров электрокоагулятора
4.3. Определение зависимости удельного расхода электроэнергии
4.4. Определение уравнений множественной регрессии остаточных концентраций кремния, железа и марганца в воде после электрокоагуляции по методу Брандона
4.5. Выводы по главе
Глава 5. ТЕХНОЛОГИЯ ОЧИСТКИ ПОДЗЕМНОЙ ВОДЫ ТЮМЕНСКОГО РЕГИОНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭЛЕКТРОКОАГУЛЯЦИИ И ОЦЕНКА ЕЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
5.1. Технологическая схема очистки
5.2. Вариант реконструкции станции очистки подземной воды п. Новотарманск с использованием электрокоагуляции
5.2.1. Анализ существующей схемы очистки
5.2.2. Технологическая схема варианта реконструкции станции очистки воды
5.3. Оценка экономической эффективности использования электрокоагуляции для удаления кремния
5.4. Рекомендации к расчету электрокоагуляторов для обескремнивания воды
5.5. Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Погрешности измерений
Приложение 2. Таблицы для определения себестоимости очистки воды при техникоэкономическом сравнении вариантов Приложение 3. Акты полупромышленных испытаний и внедрения
ВВЕДЕНИЕ


В г фенолы обнаружены в ,2 от числа отобранных проб г , г с содержанием 4 ПДК. Наиболее высокие значения 0,1 0,6 мгл при норме 0,1 зарегистрированы в 2 скважинах, расположенных в Голышмановском р. Голышманово и Тюменском д. Луговое районах. Таблица 1. Ср. Бердюжьс Бердюжский 4,, 0,,5 1. Новые Юрты Аромашевский 2,4 5,6 4,5 7,5 3 , 0. Прим приведен диапазон значении концентраций, т. Формирование подземных вод с повышенным содержанием нормируемых компонентов результат природных и техногенных геохимических процессов. К природным факторам можно отнести влияние климатических и географических условий, состав водовмещающих пород, глубину их залегания, ограниченность соприкосновения подземных вод с атмосферой. К техногенным факторам поступление в водоносные горизонты промышленных, сельскохозяйственных, коммунальнобытовых стоков, нерациональная эксплуатация месторождений подземных вод. Анализ воздействия на формирование подземных вод верхнего гидрогеологического комплекса различных природных факторов позволил Ю. К. Смоленцеву предложить новую схему гидрогеологического районирования и зональности. В гумидной зоне южнее многолетней мерзлоты в поясе весьма избыточного увлажнения, где характер рельефа равнинный, верхние горизонты сложены преимущественно глинистыми породами. Неглубокое залегание подземных вод, избыток влаги приводит к широкому развитию процессов заболачивания обширных междуречных пространств. Гидрохимический состав таких вод резко изменяется по сезонам и зависит от гидрометеорологических условий. Выпадающие атмосферные осадки способствуют повышению уровней грунтовых и безнапорных подземных вод, что может обусловить увеличение процесса выщелачивания окружающих пород. В подзолистой лесной зоне под влиянием избыточного увлажнения идет интенсивное разложение растительных остатков и образование органических веществ кислотного характера. Этим объясняется повышенное значение окисляемости подземной воды. Значения окисляемости в основном не превышали нормативных показателей и изменялись от 1,2 до мгОгл при норме 5 мгОгл. Средние Тарманы и р. Голышманово и составила ,8 и ,8 мгОгл соответственно. В ряде случаев отмечалась повышенная цветность до при норме . Максимальные значения до зафиксированы в с. Средние Тарманы , д. Новые Юрты, р. Голышманово. Аридная зона располагается в южной части ЗападноСибирского артезианского бассейна. Здесь пресные воды встречаются лишь в долинах рек, преобладают солоноватые воды. Для подземных вод I гидрогеологического этажа характерна четко выраженная широтная гидрохимическая зональность. Она заключается в увеличении степени минерализации подземных вод с севера на юг. Гидрохимическая зональность тесно связана с гидродинамическими условиями. При небольших глубинах залегания подземных вод, находящихся в зоне интенсивного водообмена, водовмещающие породы хорошо промыты и в них формируются пресные воды гидрокарбонатного класса кальциевой и магниевой групп центр Тюменской области. По мере погружения водоносных горизонтов и увеличении мощности перекрываемых глинистых пород интенсивность водообмена затухает, здесь формируются солоноватые воды южная часть Тюменской области . Природа появления в подземных водах железа, марганца и кремния объясняется в основном природными факторами, отражающими климатические и гидрогеологические особенности рассматриваемой территории. Железо в подземных водах появляется в результате миграции его ионных форм из водовмещающих пород в восстановительной среде. Широкое распространение торфов и глин, слабая расчлененность рельефа, пологое залегание пород, замедляя водообмен, обеспечивают формирование восстановительной среды в сочетании со слабокислой или нейтральной средой уже в зоне аэрации вод изменяется от 5,3 до 7,5. Разложение органической массы сопровождается понижением содержания или полным исчезновением кислорода и быстрым накоплением углекислого газа до 0 мгл в основании болот. Как показано многими исследователями, эти условия весьма благоприятны для миграции восстановленных форм железа и его органических комплексов 8.