Спосіб фізико-хімічного обробітку мінералізованої зрошувальної води

Спосіб фізико-хімічного обробітку мінералізованої зрошувальної води який включає виготовлення анопіту у зоні позитивного електроду епектролізеру який відрізняється тим, що значення рН в аноліп доводять до 2 5 - 3 0 а процес збільшення співвідношення катіонів кальцію та магнію до катіонів натрію та калію та значення рН проводять шляхом впливу на кислий аноліт здрібненої крейди (СаСО-4 , яку взято з розрахунку 0 5 кг на 1 тонну кислого аноліту, до повного розчинення крейди Винахід відноситься до галузі зрошуваного землеробства а саме до способів обробітку лужних мінералізованих зрошувальних вод для зниження їх олужуючої та солонмюючої дії на грунт Відомо спосіб покращення якості мінералізованих вод [1] шляхом їх обробітку сірчанокислою сіллю кальцію у вигляді ппсу та фосфогіпсу Хоча цей спосіб досить широко застосовується на ПІВДНІ України в районах зрошуваного землеробства, він є економічно невигідним та екологічно небезпечним, тому що гіпс і фосфогіпс, які вносять, токсичні аніони SOr 2 , домішки фтору, стронцію та інших речовин, що одержують внаслідок реакції, небезпечні для оточующих фпори, фауни та людини Також відомо інший спосіб покращення якості лужних зрошувальних вод (2] шляхом їх обробки постійним електричним струмом у зоні позитивного електроду діафрагменого електролізеру що дозволяє знизити рН води до 5.4 Але цей спосіб не змінює несприятливого співвідношення катіонів кальцію натрію та калію в зрошувальній воді, що одержують Як наслідок катіони натрію та калію, які поглинаються та превалюють, сопонцюють грунт, тому що вони мають перевагу над кальцієм магнієм та іншими двовалентними катіонами, що містяться у воді Цей спосіб як найбільш близький за своєю технічною суттю, взят нами як прототип Дослідження, що проводилися в останні роки, показали що якість води визначається не пише значенням рН Наслідком цих досліджень стала розробка ДСТУ 2730-94 на якість зрошувальної мінералізованої води, де поряд із значенням рН та іншими показниками, якість води визначається також співвідношенням (Са 2 * + Mg2*)/(K* + Na*) Для зрошувальної води 1 класу, яка придатна для усіх грунті» fi#> >омежень це співвідношення повинно бути > 1 В основу винаходу поставлена мета удосконалення способа фізико ХІМІЧНОГО обробітку мінералізованої зрошувальної води шляхом збільшення співвідношення катіонів кальцію та магнію до катіонів натрію та калію і усунення солонцюючої дії аноліта на грунт Мета, що поставлена, досягається за рахунок того що у відомому способі фізико-хімічного обробітку мінералізованої зрошувальної води, який включає виготовлення аноліту у зоні позитивного електроду електролізеру. згідно винаходу значення рН, в аноліті доводять до 2,5-3,0, а процес збільшення співвідношення катіонів кальцію та магнію до катіонів натрію та калію та значення рН проводять шляхом впливу на кислий аноліт здрібненої крейди (СаСОз), яку взято з розрахунку 0 5 кг на 1 тонну кислого аноліту, до повного розчинення крейди 8 процесі одержання аноліту мінеральні солі вихідної води зазнають електрохімічних перетворень Іони хлору що розряджаються на аноді утворюють елементарний хлор у вигляді газу який частково звітрюється з розчину що є позитивним супутним фактором а частково розчиняється з утворенням активного хлору у різних формах у вигляді розчинного молекулярного хлору та у вигляді продуктів його гідролізу наприклад, хлорноватисто! кислоти та ппохлорідів Приклад здійснювання способа Вихідну лужну мінералізовану воду, наприклад з водосховища Сасик у зоні ДунайДнестроаськог зрошувальної системи, яка згідно о> О) со О) 39499 ірігаційної оцінці не є придатною для зрошення, що пов'язано з небезпекою сильного осолонцювання фунтів, оброблювали у діафрагменому електролізері проточного типу відомої конструкції з електродами, які вироблені з нержавіючої сталі та графіту Електролізер встановлювали біля водонасосноf станції, де є джерело електричного струму За допомогою водяних насосів вода подавалася до електролізеру Обробку води проводили у зоні позитивного електроду до одержання значення рН - 2,5-3,0 Потім одержаний аноліт скидали у резервуар, де йшла його обрибітка крейдою, яку спочатку просіювали крізь сито з розміром отворів = 2 мм Крейду брали із розрахунку 0,5 кг на 1 т анопіту Реакція тривала протягом 15 хвилин при перемішуванні суміші мішалкою Після цього суміш скидалася у зрошувальну сіть. Лужна вода, яку одержували у зоні негативного електроду, залишалася в електролізері. На 1000 т кислої води приходилась 1 т лужної води, яка не могла бути використана для зрошування внаслідок високолужної реакції, і тому, при обробітці великих об'ємів зрошувальної води, повинна акумулюватися в окремих резервуарах, а потім періодично скидатися у дренажну сіть зрошульваної системи. Досліди проводилися при повному насичуванні розчину. Результати хімічного аналізу вихідної води, тієї ж самої води з додаванням карбонату кальцію, води-аноліту та аноліту з карбонатом кальцію приведені у таблиці 1. Щодо одержаних даних, то додавання карбонату кальцію у вигляді добро здрібненої крейди у вихідну воду не приводить до достатнього зниження лужної реакції та не змінює вміст і співвідношення катіонів через дуже низьку розчинність СаСОз у лужних умовах середовища. В аноліті, який має кислу реакцію, розчинність СаСОз збільшується у 35 разів внаслідок чого рН розчину, який одержується, має оптимальне, близьке до нейтрального значення - 7,4. І хоча загальна лужність одержаного розчину збільшилась завдяки збільшенню вмісту аніона НСОз до 11,8 мгекв/л (проти 4,0 мгекв/л у вихідній воді), одержана вода за лужними показниками відноситься до 1-2 класу. За співвідношенням катіонів одержаний розчин характеризується значним збільшенням катіонів кальцію (13,5 мгекв/л проти 3,0-3,5 мгекв/л у контрольній воді та аноліті), що відповідає вимогам ДСТУ 2730-94 у відношенні співвідношення (Са2* + 8 * * * При обробітці мінералізованої вихідної води гіпсом (CaSO* 2НЭО) у кількості (2 г/л) із розрахунку на максимальну хімічну розчинність він повністю не розчиняється, тому що гіпс містить в собі нерозчинні домішки, які пригнічують розчинність його однойменних іонів (Са~2 и SO/"8) мінералізованої зрошувальної води. Ппс також сприяв зниженню значення рН і загальної лужності води, значно покращував співвідношення катіонів, але доза його внесення перебільшувала дозу крейди у 4 рази і вміст стронцію та фтору у воді підвищувався майже до значень ГДК та вище. Хімічний аналіз води на вміст фтору, стронцію та важких металів поданий у таблиці 2. Дані показують, що використання фосфогіпсу приводить до значного підвищення токсичних екологічно небезпечних для оточуючого середовища стронцію і фтору, а у воді, яка одержана запропонованим способом, лише декілька збільшився вміст таких біофільних мікроелементів як марганець, залізо та цинк. Використана література 1. Рекомендации по , проектированию рисовых оросительных систем с горизонтальным электроосмотическим дренажом для электромелиорации почв. - разр Гутыря В.Д. и др. ЮжНИИГиМа, Новочеркасск, 1985. 3. А.С. № 990146 A01G25/00 "Способ мелиорации почв засоленного ряда". Таблиця 1 п/п Спосіб обробітку води Іригаційна оцінка води за ДСТУ 2730-94 Хімічний склад води Сума іонів г/л 1 Не придатна для Без обробітку Вода з водосховища зрошення за співвідношенням каСасик тіонів та за лужКонтроль 1 ністю 2 Контроль 1 + обробггка крейдою (СаСОз) у дозі 0,5 г/л Контроль 2 рН мвкв/л Іони, мекв/л СОї* HCOV сг CO*1 13,5 6,4 Na* К* 3,4 6,7 13,5 0,5 1,50 48,2 8,2 0,2 4,0 Не придатна за співвідношенням катіонів та за лужністю 1,54 48,6 8,1 Сліди 4,4 13,5 6,4 3,5 6,8 13,5 0,5 3 Контроль 1 + обробгг- Не придатна за співвідношенням ка електричним катіонів та кисструмом (аноліт) лотністю 1,29 44,0 2,5 Немає Немає 15,5 6,5 3,0 5.3 13,5 0,2 4 Аноліт + обробітки крейдою (СаСОз) у дозі 0,5 г/л (0.35 г/л чистої речовини) Придатна для зрошення за лужністю та за співвідношенням катіонів (1-2 класи) 2,22 67,0 7,4 Немає 11,8 > 15,2 6,5 13,5 6,3 13,5 0,2 5 Обробітка вихідної води (контроль 1) гіпсом (CaS0 4 - 2HzO) у дозі 2 г/л Контроль 3 Обмежено придатна за лужністю за співвідношенням катіонів (2 клас) гіг 68,4 7.8 Немає 3,5 13,5 17,2 13,5 6,7 13,5 0,5 со 4 4 СО со Таблиця 2 п/п Вміст ХІМІЧНИХ елементів, мг/л Спосіб обробітку води Zn Мп Си N1 Со Pb Cr Cd Sr F 0,006 0,072 0,010 0,035 0,025 0,042 0,007 0,007 1.1 0,34 1 Вихідна вода водосховища Сасик Контроль 0,07 2 Обробка анолгту крейдою у дозі 0,5 г/л 0,09 0,012 о,і го 0,010 0,035 0,025 0,045 0,007 0,007 1,1 0,64 З Обробка аоди фосфогіпсом 0,07 0,007 0,080 0,010 0,035 0,025 0,041 0,007 0,007 20,5 1,26 1,0 0,2 5,0 0,2 0,2 0,05 0,05 0,1 0,01 7,0 1,5 у дозі 2 г/л гдк CO CO s 39499 Тираж 50 екэ. відкрита акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 {03122)3-72-89 (03122)2-57-03