Особенности эксплуатации установок внутрипластового обезжелезивания воды
    С. И. Круглик, инж. (Госстрой России); Е. В. Середкина, В. Г. Тесля, кандидаты техн. наук (ГНЦ РФ НИИ ВОДГЕО); В. В. Фуркайло, начальник цеха ВиК (ИБВВ РАН)
    Эксплуатация установок внутрипластовой очистки подземных вод от железа заключается в последовательном переключении водозаборных скважин в режимы закачки и откачки в соответствии с технологическим регламентом, рассчитываемым в зависимости от параметров процесса обезжелезивания в конкретных гидрогеологических и гидрохимических условиях, требуемой производительности водозабора и характеристик водозаборных скважин. Задачей технологических расчетов установок подземного обезжелезивания воды является определение расхода Qзак и продолжительности tзак закачки, а также производительности скважин в режиме откачки Qот, при которых обеспечивается требуемая подача очищенной воды потребителю.
    Время защитного действия зоны "зарядки" пласта кислородом, в которой происходит окисление и осаждение железа, определяется из выражения [1-3]:
    , (1)
    где (2)
    - комплексный параметр, характеризующий удельную норму адсорбции кислорода породами пласта; b - стехиометрический коэффициент реакции окисления железа кислородом; sFe - константа скорости окисления железа адсорбированным кислородом; - исходное и допустимое содержание железа в воде.
    Из формул (1) - (2) видно, что время защитного действия зоны "зарядки", т. е. время откачки воды с допустимым содержанием железа зависит от размеров этой зоны (объема закачки), расхода откачки, а также от параметров процесса сорбции кислорода и окисления железа. С ростом объема закачки и количества адсорбированного кислорода tот увеличивается, а с увеличением расхода откачки уменьшается. При прочих равных условиях время защитного действия зоны "зарядки" уменьшается с ростом содержания железа в воде.
    Диапазон искомых величин, определяемых технологическими расчетами (Qзак, tзак, Qот, tот), является ограниченным. С одной стороны, эти ограничения заложены непосредственно в зависимости (1), с другой стороны, что более существенно, они вытекают из характеристик водозаборных скважин. К последним следует отнести максимально возможные расходы откачки и закачки, определяемые особенностями конструкции скважин, качеством их сооружения, а также гидрогеологическими условиями водозабора.
    Иногда требования технологических расчетов являются трудновыполнимыми в силу специфики гидрогеологических условий и реальных возможностей водозаборных скважин. В большей степени это характерно для неглубоких скважин с близким расположением фильтров и статических уровней от поверхности земли. В таких случаях задача выбора оптимального режима эксплуатации водозабора с системой подземного обезжелезивания воды решается экспериментальным путем в период пусконаладочных работ.
    Именно с такой ситуацией пришлось столкнуться при пуске в эксплуатацию системы подземного обезжелезивания воды на водозаборе пос. Борок Института биологии внутренних вод (ИБВВ) РАН. Пос. Борок расположен в Некоузском районе Ярославской обл. на берегу Рыбинского водохранилища. Водоснабжение поселка осуществляется за счет эксплуатации подземных вод днепровско-московских водно-ледниковых отложений четвертичного возраста. ............