Внедрение установок внутрипластового обезжелезивания подземных вод на скважинах водозабора, страница 6

Для, расчета установок обезжелезивания подземных вод в пласте необходимо знать параметры кинетики "зарядки" пород водоносного пласта кислородом и кинетики окисления двухвалентного железа – ζ и . Величины их определяются графоаналитическим методом на основе обработки данных по пробному обезжелезиванию в конкретных условиях. Для этого строится вспомогательный график в координатах:

    

При проведении опытов определяются: в период закачки её расход и время (или по водомеру объем закачки), а в период откачки – её расход, время (объем) и концентрация Fe²⁺ на фиксированные моменты времени. График в этих координатах должен представлять прямую линию (среднеарифметическую), наклон которой к оси абсцисс соответствует величине :

    

где D – отрезок, отсекаемый графиком на оси ординат;

Δ – отрезок, отсекаемый на оси абсцисс.

Величина ζ рассчитывается по формуле:

Параметры и ζ участвуют в расчетах технологического режима эксплуатации систем водоснабжения с установками обезжелезивания подземных вод в пласте.

Согласно ГОСТ 2874-82 "Вода питьевая", концентрация железа в подаваемой потребителю воде не дoлжнa превышать допустимые нормы 0,3 мг/л. По этому требованию определяется режим работы установок обезжелезивания – продолжительность периодов закачки аэрированной воды  и откачки обезжeлезенной воды .

Таким образом, для определения времени  необходимо располагать величинами А и В которые рассчитываются по формулам:

   

где С_q – допустимое содержание железа в отбираемой из скважин воде (0,3 мг/л).

Значения Q_з и Q₀ определяются установленным оборудованием и заданным режимом. Для одиночной скважины время закачки  определяется из возможности её простоя и целесообразного объема закачки  из соображений возможно большего радиуса "зарядки" пласта.

При совместной работе нескольких установок (N) обезжелезивания должно выполняться условие:

, т. е. за время откачки обезжелезенной воды из какой либо одной скважины должна быть завершена "зарядка" всех остальных скважин.

При известном  получим:

.

При известном  получим:

.

Решение этих уравнений существует, если . В противном случае следует увеличить расход закачки Q_з аэрированной воды.

2.5 Принцип работы водозабора с установками обезжелезивания в пласте

Эксплуатация 5-и артезианских скважин на водозаборе оборудованных установками обезжелезивания подземных вод в пласте, будет осуществляться исходя из следующих условий:

-  Расход откачки – проектный дебит одной скважины:

Q₀ = 50 м³/ч = 1200 м³/сутки;

-  Количество рабочих скважин n = 5;

-  Одна из скважин попеременно является резервной, находится в режиме ожидания и не участвует в общей работе водозабора;

-  На зарядку выводится по одной скважине;

-  Дебит водозабора составляет:

.

 м³/сутки.

-  Суточное водопотребление составляет:

Q_oc = 3200 м³/сутки.

-  Суточный объем закачиваемой в пласт воды:

 м³/сутки.

-  Расход закачиваемой в пласт воды составляет:

 м³/час.

-  Общий объем закачиваемой воды, при длительности цикла закачки t_з = 4  суток (уточняется в ходе пуско-наладочных работ):

 м³.

-  Объем откачки очищенной от железа воды (при соотношении "закачка – откачка" 1 ¸ 10):

 м³.

-  Продолжительность цикла откачки, составляет:

 суток.

Тогда полный цикл работы одной скважины:

-  цикл закачки – 4 суток;

-  цикл откачки – 13,3 суток;

-  отстой скважины – 0,7 суток.

Всего: 18 суток.

Продолжительность циклов работы скважин будет уточняться в ходе пуско-наладочных и регламентных работ, по результатам которых будет составлен календарный график работы скважин и системы обезжелезивания в целом.

Для обеспечения нормальной работы эжекторных установок необходимо наличие давления в сборном водоводе не менее 0,25 ¸ 0,20 МПа.

При автоматизации технологических процессов на водозаборе установки обезжелезивания в пласте могут быть оборудованы автоматической запорной и водосчетной арматурой.