Integrated technology for conditioning low-mineralized cold ground water
Authors: Селюков А.В. 
Published: July 2021

Сообщается о новой комплексной технологии кондиционирования холодных маломинерализованных подземных вод. Технология разрабатывалась для целей хозяйственно-питьевого водоснабжения нефтегазоносных районов Тюменского Севера. При благополучном соотношении ресурсов пресной воды и фактического объема водопотребления в этом регионе России вопрос питьевого водоснабжения из подземных горизонтов остается острым из-за проблемного качества воды и низкой эффективности очистных сооружений. Технология предназначена для очистки от железа, марганца, сероводорода и обеспечивает стабилизационную обработку воды. Основные работы, включавшие лабораторные исследования и пилотные испытания, выполнены в период 2001–2020 годов. На основе разработанных технологических решений построены и успешно эксплуатируются водопроводные очистные сооружения в городах Ноябрьске (75 тыс. м3/сут, 2006 г.) и Новом Уренгое (65 тыс. м3/сут, 2007 г.). Дополнительные испытания технологии, проведенные в Ханты-Мансийске и Комсомольске-на-Амуре, подтвердили ее эффективность. Технология предусматривает применение в качестве основных реагентов пероксида водорода и перманганата калия для окисления примесей воды, а также щелочного реагента для корректировки рН и стабилизационной обработки. Для обеспечения требований стандарта ВОЗ по содержанию железа и марганца дополнительно может использоваться флокулянт. Обобщены данные по составу подземных вод, использованных для испытаний, и на их основе определена рекомендуемая область применения разработанной технологии. Приведена принципиальная технологическая схема кондиционирования холодных маломинерализованных подземных вод, учитывающая 15-летний опыт эксплуатации построенных станций, а также современные решения по дозированию и смешению реагентов. Указано, что данная технология обеспечивает также частичное снижение содержания кремния в очищенной воде (до 30%). Разработанная технология позволяет получать стабильную питьевую воду при нормативном остаточном содержании железа, марганца и сероводорода.
An advanced integrated technology for conditioning low-mineralized cold groundwater is presented. The technology was developed for the purpose of supplying drinking water to the oil and gas-bearing regions of the Tyumen North. With a favorable ratio of fresh water resources and the actual volume of water consumption in this region of Russia, the issue of drinking water supply from underground aquifers remains acute due to the problematic water quality and low efficiency of the treatment facilities. The technology is intended for removing iron, manganese, hydrogen sulfide and providing for the stabilization treatment of water. The main work including laboratory studies and pilot tests was carried out in the period 2001–2020. On the basis of the developed process solutions, water treatment facilities have been built and successfully operated in the cities of Noyabrsk (75 thousand m3/day, 2006) and Novy Urengoy (65 thousand m3/day, 2007). Additional tests of the technology carried out in Khanty-Mansiisk and Komsomolsk-on-Amur confirmed its effectiveness. The technology involves using hydrogen peroxide and potassium permanganate as the basic chemicals for the oxidation of water pollutants, as well as using an alkaline chemical for pH adjustment and stabilization treatment. To meet the requirements of the WHO standard for the concentrations of iron and manganese, an additional flocculant can be used. The data on the composition of groundwater used for testing are summarized, and on their basis the recommended area of ​​application of the developed technology is determined. The basic process flow scheme of conditioning low-mineralized cold groundwater in view of 15 years of experience in operating the existing facilities, and of advanced solutions for dosing and mixing of chemicals, is presented. It is indicated that the technology also provides for a partial reduction in the silicon concentration in purified water (up to 30%). The developed technology ensures stable drinking water with a standard residual concentration of iron, manganese and hydrogen sulfide.