Способ предотвращения загрязнения грунтовых вод


 


Владельцы патента RU 2538819:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "СЕВЕРО-ОСЕТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ КОСТА ЛЕВАНОВИЧА ХЕТАГУРОВА" (RU)

Изобретение относится к области охраны природной среды и может быть использовано для очистки поверхностных вод, используемых для подпитки водозабора. Способ заключается в расположении на дне водного канала, служащего подпиткой грунтовых вод для водозабора, фильтрующего материала слоем 1-1,5 м. Фильтрующий материал состоит из смеси цеолитсодержащих глин местного происхождения - Ирлит 1, Ирлит 7, Аланит - и барита. Барит берется в количестве 5-7% от общего объема глин. Обеспечивается упрощение способа за счет использования местного природного сырья.

 

Изобретение относится к области охраны природной среды и может быть использовано для очистки поверхностных вод, используемых для подпитки водозаборов.

Известен способ, при котором используют гидрозавесу с инфильтрацией водозабора, расположенного ниже по потоку грунтовых вод относительно источника загрязнения (патент №2052575 от 20.01.1996, МПК E02B 3/16).

Недостатком способа является его сложность при формировании гидрозавесы.

Известен также способ, где устраивают фильтрующие перехваты грунтового водного потока с дренажной системой (патент №2392375 от 20.06.2012, МПК E02B 3/04, E02B 11/00).

В известном техническом решении дренажная система сложная, имеющая уклон в сторону водоема, переходящая в сборную емкость, снабженную крышками, с помощью которых производится откачка загрязненной воды.

Наиболее близким техническим решением является способ, где в качестве фильтрующего вещества используют цеолит зернистой структуры (патент №2377194 от 27.12.2009, МПК C02F 9/00, B01D 24/00).

Недостатком способа-прототипа является то, что при подаче воды в бак-аэратор вводят химические вещества - фильтраторы, способствующие удалению из воды солей бария. При этом осуществляют фильтрацию дважды (в баке-аэраторе и напорном осветительном фильтре, заполненном инертным материалом),что усложняет способ.

Технический результат - упрощение способа.

Техническое решение достигается тем, что, в отличие от способа прототипа в водном канале, служащем подпиткой грунтовых вод для водозабора, на дне располагают фильтрующий материал слоем 1-1,5 м, состоящий из смеси цеолитсодержащих глин Ирлита 1, Ирлита 7, Аланита местного происхождения и Барита, взятого в количестве 5-7% от общего объема глин.

Ирлит 1 местного происхождения республики Северная Осетия-Алания, обладает комплексом макро- и микроэлементов, pH - 3,0.

Ирлит 7 - в отличие от Ирлита 1 - имеет более высокое содержание кремния и алюминия, реакция среды pH - 6,9.

Аланит содержит высокое количество кальция, способный снижать кислотность раствора, одновременно сорбируя молекулы бария.

Основной сорбирующий элемент у 3-х видов цеолитсодержащих глин местного происхождения - кремний (табл.1).

Таблица 1
Содержание химических веществ в цеолитсодержащих глинах (происхождение Республика Северная Осетия-Алания (%))
Элементы Ирлит 1 Ирлит 7 Аланит
1 Кремний 40,2 52,6 51,06
2 Алюминий 16,2 28,1 11,05
3 Железо (2-х валентное) 1,06 4,27 2,1
4 Железо (3-х валентное) 3,23 2,18 1,18
5 Кальций 15,3 3,05 30,7
6 Магний 1,82 1,71 1,1
7 Калий 1,89 2,09 0,8
8 Натрий 0,78 1,1 0,62
9 Фосфор 0,4 0,5 0,38
10 Бор, селен, сера, ванадий, молибден и др. микроэлементы 19,2 4,4 1,1
11 Реакция среды pH 6,9 3,0 8,04

Добавляемый в смесь барит (также местного происхождения) обычно используется в чистом виде как утяжелитель глинистых растворов. Соли бария употребляются для борьбы с вредителями, а также в радиационной защите. Барит гигроскопичен и с водой образует молекулы гидроксида бария, используемые для очистки масел, животных жиров, нефтепродуктов, удаления SO4.

Обоснование выбранных параметров (5-7%) объясняется особенностью гидроксида бария (образованного в водном растворе) создавать токсичность (ПДК - 0,5 мг/м). Смешанные ирлиты и аланит, обладающие сорбционной способностью, снижают токсичность воды, создавая условия очистки водного канала - источника подпитки грунтовых вод.

Ирлит 1 и Ирлит 7 обладают различным химическим составом и пролонгирующими свойствами, как и все цеолиты.

Используя природные цеолитсодержащие глины в смеси с баритом, можно очистить водный канал и тем самым предотвратить загрязнение грунтовых вод, а также обогатить их необходимыми макро- и микроэлементами, регулировать кислотно-щелочной баланс.

Результаты анализа качества первоначальной исходной и предлагаемой очищенной воды приводятся в таблице 2, из которой следует преимущество предлагаемого способа.

Таблица 2
Качество очищенной воды
Показатель (в сухом веществе) Исходная вода Очищенная вода Допустимая концентрация
1 pH 5,8 7,2 6-9
2 Кадмий 0,05 0,01 Менее 0,03
3 Марганец 6,8 2,8 7,2
4 Барий м/л 1,1 0,04 0,1
5 Никель мг/кг 0,96 0,3 4,16
6 Медь мг/кг 1,1 0,5 0,09
7 Цинк мг/кг 0,12 0,02 0,03
8 Свинец мг/кг 3,6 1,6 до 5

Способ позволяет очистить водный канал, упростить техническое решение за счет использования местного природного сырья.

Способ предотвращения загрязнения грунтовых вод, включающий использование в качестве фильтрующего материала природного цеолита, отличающийся тем, что в водном канале, служащем подпиткой грунтовых вод для водозабора, на дне располагают фильтрующий материал слоем 1-1,5 м, состоящий из смеси цеолитсодержащих глин местного происхождения - Ирлит 1, Ирлит 7, Аланит - и барита, взятого в количестве 5-7% от общего объема глин.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области охраны грунтовых вод и открытых водотоков и предназначено для перехвата загрязненных грунтовых потоков из прудов-накопителей отходов производства, стоков животноводческих комплексов, утечек нефти и нефтепродуктов из нефтехранилищ, бензоколонок и др.

Изобретение относится к горному делу, а именно к разработке обводненных месторождений полезных ископаемых, а также может быть использовано при осушении котлованов и в гидротехническом строительстве.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к противофильтрационному геотекстильному покрытию низконапорной земляной плотины. Покрытие плотины содержит ячеистую конструкцию из полимерного материала.

Изобретение относится к области гидротехники, в частности, к способам определения потерь воды из оросительных каналов. Способ заключается в устройстве в канале изолированного отсека, состоящего из двух полимерных водонепроницаемых перемычек, которые на время определения фильтрационных потерь заделывают в пазы на дне канала на расстоянии 30÷50 м, с последующей гидроизоляцией мест стыка.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства. Способ создания гибкого противофильтрационного экрана включает укладку на подготовленное ложе канала армирующего слоя и нанесение на него расплавленного синтетического материала.

Изобретение относится к области защиты грунтовых вод от загрязненных фильтратов из накопителей и может быть использовано для перехвата загрязненных потоков из накопителей на пути движения в открытые водотоки.

Изобретение относится к противофильтрационным экранам из листовых полимерных материалов, в частности к стыковым соединениям полимерных листов, и может быть использовано на каналах и водоемах, в основании которых наблюдаются просадки и пучение грунта.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при создании противофильтрационной защиты водоемов, каналов и накопителей промышленных отходов, выполненных на просадочных грунтах.

Изобретение относится к области гидротехнического, гражданского и промышленного строительства и может быть использовано при создании противофильтрационных конструкций в основаниях, на каналах и водоемах и направлено на повышение надежности конструкции противофильтрационного экрана при проведении его строительства в несколько этапов.

Способ и система для точечного крепления гидроизоляционной и защитной мембраны (13) из пластикового материала для защиты и гидроизоляции поверхностей гидросооружений (10), таких как каналы, туннели, дамбы и т.п.
Изобретение относится для стерилизации материалов, в частности к химическим средствам борьбы с микроорганизмами. Задачей изобретения является расширение сырьевых ресурсов для бактерицидных материалов.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано при сорбционной очистке сточных вод от бензина. Природный цеолит клиноптилолит активируют в импульсном магнитном поле с величиной магнитной индукции 11 мТл и временем активации 0,5 мин и вводят в загрязненную бензином воду.

Изобретение относится к химии и химической технологии, а именно к синтезу модифицированных силикагелей, содержащих ковалентно связанные с ними молекулы замещенных фталоцианинов, и их применению для фотообеззараживания воды.

Изобретение относится к способам получения фотокатализатора на основе полупроводникового оксида олова(II) для разложения азотсодержащих органических загрязнителей воды, которое может найти применение в химической промышленности при очистке сточных вод.

Изобретение относится к конструкции накопительного устройства для хранения отфильтрованной чистой воды, преимущественно питьевой воды, и может быть использовано в системах очистки воды с обратноосмотическими мембранами.

Изобретение относится к области водоподготовки. Артезианскую воду подают в конденсатор, нагревают до температуры от 21°C до 31°C, затем подают в систему предварительной очистки от нерастворенных примесей.

Изобретение относится к конструкциям установок для облучения текучих сред и может быть применено в установках, предназначенных для стерилизации текучих жидкостей, активации химических реакций в текучих растворах, ядерного превращения текучих радиоактивных отходов, используемых, в частности, в медицине, пищевой, химической и атомной промышленностях.

Изобретение относится к конструкциям установок для облучения текущих сред и может быть применено в установках, предназначенных для стерилизации текущих жидкостей, активации химических реакций в текущих растворах, ядерного превращения текущих радиоактивных отходов, используемых, в частности, в медицине, пищевой, химической и атомной промышленностях.

Изобретение относится к способу обработки воды, а именно к способу обеззараживания воды на основе электролиза, и предназначено для очистки воды из подземных источников, воды из открытых водоемов (река, колодец) и доочистки питьевой воды от микробиологических (бактериальных и вирусных) загрязнений, а также к аппарату для осуществления способа.

Изобретение может быть использовано для глубокой очистки бытовых и производственных сточных вод на малогабаритных блокированных установках, в том числе расположенных на нефтегазодобывающих платформах, терминалах и судах.
Наверх