Водозаборы подземных вод. Курганов А.М. - 22 стр.

UptoLike

42 43
деляются при заборе подземных вод, содержащих закисное железо.
Переход железа из закисного в окисное и выпадение в осадок происхо-
дит при наличии в воде растворенного кислорода. Этому способствуют
также выделение СО
2
и повышение рН воды вследствие нарушения уг-
лекислотного равновесия:
Fe(HCO
3
)
3
Fe(OH)
2
+ 2CO
2
4Fe(OH)
2
+ O
2
+ 2H
2
O = 4Fe(OH)
3
Гидрат окиси железа, имеющий студнеобразный вид, откладывает-
ся на поверхности фильтров и в поровом пространстве прифильтровых
зон пласта. Интенсивность выпадения железистых осадков возрастает
при неравномерной откачке воды из скважины, использовании эрлифта
или инжектора, способствующих насыщению подземной воды кислоро-
дом воздуха. Особенно активно происходит зарастание фильтров
такими осадками при обнажении водоприемных отверстий и непосред
-
ственном контакте их с атмосферой. Железосодержащие осадки отлича-
ются характерным желто-коричневым цветом, пачкают руки. Наличие
их в подземных водах можно выявить визуально по осадкам на водо-
подъемных трубах и насосах.
Помимо выпадения осадков накопление отложений может проис-
ходить в результате коррозии самого фильтра вследствие агрессивности
подземной воды, обладающей свойством электролита.
Этот процесс про-
текает наиболее активно при наличии различных металлов в конструк-
циях фильтров и надежной антикоррозионной защиты. Электрохимичес-
кие процессы могут быть значительно ослаблены путем изготовления
каркасов фильтров из пластмасс или стальных труб с антикоррозионным
покрытием, использования фильтрующей сетки из нержавеющей стали,
применения вместо обмоточной проволоки шнуров из полимерных ма-
териалов
.
Биологическая кольматация обусловлена жизнедеятельностью
микроорганизмов. Наиболее активно бактерии размножаются вокруг
фильтров, где в основном скапливаются осадки, образовавшиеся под
действием химических и электрохимических процессов. В результате
жизнедеятельности железобактерий выделяется гидрат окиси железа, что
способствует переводу закиси железа в нерастворимую окись, осаждаю-
щуюся на рабочей поверхности фильтров, внутренних стенках ствола
скважин и насосном оборудовании. Интенсивная
биологическая кольма-
тация характерна для подземных вод с содержанием кислорода 5 мг/л
и более, находящихся в первых от поверхности земли водоносных гори-
зонтах. Бактерии обнаруживаются не только в водоносных пластах вблизи
поверхностных водоисточников, но и на больших глубинах в зонах, зна-
чительно удаленных от водотоков и водоемов.
Благоприятные условия для развития железобактерий
характерны
для большинства скважин, поэтому для подавления их жизнедеятельно-
сти необходимо проводить не менее одного раза в 3-4 месяца хлорирова-
ние скважин.
В большинстве случаев осадки, кольматирующие фильтры и при-
фильтровые зоны скважин, являются многокомпонентными и могут со-
держать одновременно соли железа, марганца, карбонаты кальция и маг-
ния, а также песок и
глину. Они осаждаются на поверхности фильтров
и в порах прилегающих водоносных пород под действием силы тяжести
или адсорбируются под действием сил поверхностного натяжения.
Со временем осадки обезвоживаются и уплотняются.
В наибольшей степени механической и физико-химической коль-
матации подвержены сетчатые фильтры, имеющие небольшие входные
сопротивления, способствующие увеличению скорости движения воды,
турбулизации и
сильному перемешиванию потока в прифильтровой зоне.
В меньшей степени подвержены кольматации щелевые и проволоч-
ные фильтры, которые имеют меньшие потери давления и оказывают не
столь значительное влияние на физико-химические изменения в окружа-
ющем водоносном слое. Такие фильтры имеют значительную механи-
ческую прочность, что уменьшает опасность их повреждения или разру-
шения
при использовании известных способов восстановления произ-
водительности скважин.
6. МЕТОДЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
ВОДОЗАБОРНЫХ СКАЖИН
Для восстановления и поддержания дебита водозаборных скважин
широко применяются гидравлические методы разрушения и удаления
рыхлых и мало прочных кольматирующих отложений, основанных
на использовании кинетической и потенциальной энергии потока воды.
Наиболее распространенным и универсальным способом регене-
рации (восстановления производительности) скважин
является откачка