Введение к работе
,.-- .Vrn ]
Актуальность работы. Б процессе орошения ..ельскохозяйствен-ных угодий вследствие фильтрации воды образуется значительное количество иррагационных возвратных вод, которые представляют собой оток, достигающий подземным и поверхностным путем водотоков, водоемов или коллекторно-дренажной сети. Объем возвратных вод и их гидрохимические характеристики определяются многими природными и антропогенными факторами: расходом поливной воды, степенью дренированности орошаемых территорий, гидрогеологическими условиями, количеством применяемых химических средств защиты растений и удобрений, уровнем организации эксплуатации оросительной и коллекторно-дренажной сети.
Ежегодно в мире образуется порядка 300 км3 коллекторно-дре-нажных вод (ВДВ), в том числе в СНГ - 90 км3, в США - 30 км3, в РФ - 10 км3. ВДВ наносят большой ущерб природе и экономике стран мира. Поэтому актуальной проблемой охраны водных ресурсов и исключения негативного воздействия ВДВ на окружающую среду является их повторное использование для орошения с предварительной деминерализацией и обезвреживанием.
В настоящее время для деминерализации воды все большее применение находит мембранная технология. В 1990 г. в мире находились в эксплуатации примерно 63000 опреснительных установок всех типов суммарной производительностью 15,7 млн.м3/сут. Большинство вновь вводимых установок - обратиоосмотические. На доли СНГ приходится немногим более 2# от общего числа опреснительных установок. Это объясняется тем, что до настоящего времени проблема опреснения воды в наших странах решалась в основном только в целях обеспечения питьевой водой населения в районах с дефицитом пресной воды и для промышленных целей.
Проблема деминерализации больших объемов КДВ связана с необ-. ходимостью значительного увеличения производственных мощностей по выпуску опреснительных установок и, главное, о разработкой более эффективного и экономичного способа опреснения воды применительно К мелиоративным системам. Существующие методы деминерализации воды (электродиализ и обратный осмос) преимущественно удаляют из воды компоненты, улучшающие структуру почвы, и делают ее малопригодной для орошения (Колодин, 1985). Предложенная в Институте коллоидной химии и химии воды АН Украины (Гребенюк, 1984)
технология деминерализация воды заряде ел ективным электродиализом исключает указанный недостаток.
Важной задачей является также обезвреживание КДВ, т.е. удаление Бренда примесей (пестицидов, тяж'чнх металлов, фенолов и др;) и их обеззараживание. Решение этой задачи требует развития сорбционных методов очистки вода и озонирования.
Цель настоящей работы - разработка научных основ повторного использования КДВ в орошаемом земледелии. Достижение этой дели потребовало решения следующих основных задач:
статистической обработки данных по расходу и гидрохимичео-*им характеристикам КДВ;
анализа требований к качеству поливной воды и оценки воз- ложности повторного использования ВДВ;
анализа методов и технических средств деминерализации ВДВ; анализа методов обезвреживания КДВ; разработки технологии повторного использования КДВ. Решение перечисленных задач осуществлялось на основе теоретических и экспериментальных исследований с использованием методов математической статистики при анализе объема, гидрохиывчео-. ких характеристик КДВ и экспериментальных данные.
Научная новизна. Выполнена статистическая обработка данных
по расходу и гидрохимическим характеристикам КДВ, позволившая
сделать заключение о необходимости деминерализации и. обезврежи
вания КДВ перед их повторным использованием в мелиоративных сис-
темах. , '
Получена новая технологическая информация о возможности применения,нового эффективного метода деминерализации воды - заряде елективного алектродиализа и ограниченности использования традиционных мембранных методов применительно к обработке КДВ для целей орошения.
Дана оценка капитальных затрат и себестоимости деминерали
зации КДВ зарядселективным электродиализом в зависимости от со-
лесодержания воды и производительности опреснительных установок.
Разработан способ обезвреживания КДВ с применением "
вакууыно-эжекторной озонаторной установки и сорбционндас фильт
ров. .'.;,''
Практическая значимость работы. Разработанная технология
деминерализации и обезвреживания КДВ предназначена для использо
вания при проектировании, строительстве и эксплуатации сооруже-
ний и систем, обеспечивавдих повторное использование ВДВ в ирригационных целях.
Защищаемые положения. На защиту выносятся: статистический анализ объема и гидрохимических характеристик КДВ;
результаты экспериментальных исследований по деминерализации КДВ с применением традиционного элевтродиализа и зарядеелективного электродиализа;
результаты экспериментального исследования по сорбционной очистке КДВ от токсичных загрязнений;
технология обработки КДВ перед их повторным использованием, включающая деминерализацию зарядеелективним электродиализом и обезвреживание с применением вакуумно-эжекторной озонаторной установки и сорбционных фильтров.
Апробация работы. Основное содержание диссертации докладывалось на научных конференциях' ПО "Совинтервод" в 1989 и 1990 гг.
Публикации по результатам исследований. По результатам исследований опубликовано четыре работы.
Содержание и объем габоты. Диссертационная работа изложена на 180 страницах машинописного текста и состоит из введения, пяти разделов, выводсв, списка литературы ( 75 наименований), приложения, содержит 12 рисунков.
