AGRIS - 

2019

Ariskina, Yu.Yu. | Mityaeva, L.A. | Domashenko, Yu.E. | Vasil'ev, S.M., Russian Research and Development Inst. of Land Improvement Problems. Novocherkassk, Rostov Region

The aim of the study is to determine the effectiveness of groundwater treatment through filter-sorption loading by choosing the optimal ratio of its components and loading height. Rounded (natural) quartz sand with a particle size of 0.8–2.0 mm and activated carbon on a coal-mining basis with a particle size of 1.5–2.8 mm was used as components of the filter-sorption loading in the given studies. During the research various ratios of these components with different loading heights were used. The existence of a functional relationship between several filtration loading components ratio options and its height is determined during the experimental data analysis. The obtained experimental dependences show at what filter load and loading height the process of groundwater treatment was most effective. At a maximum loading height of 0.8 m, the water treatment efficiency increases to 99%, but the filtering speed decreases to 0.7 m/h. Conclusion: there is a decrease in the iron concentration from 0.64 to 0.18 milligrams per cub. dm, manganese from 2.25 to 0.38 mg per cub. dm, stiffness from 22.6 to 18.2 dH and suspended solids from 1.2 to 1.1 mg per cub. dm in relation to the source groundwater, with all variants of the filter loading ratio. This justifies the effectiveness of the developed filter-sorption loading. As a result of the studies the high purification efficiency was observed at a loading ratio of 3:1. The decrease in iron concentration reached 72%, manganese – 86%, hardness – 30%, suspended solids – 10%. Laboratory experiments have shown that a decrease in the amount of iron, manganese and suspended solids in water depends on the filter loading height and the filtration rate. Thus, the best option is a loading height of 0.5 to 0.7 m with a filtration rate of 3.7 to 2.4 m per h with a ratio of 3:1. | Цель исследования - определение эффективности очистки подземных вод через фильтровально-сорбционную загрузку за счет выбора оптимального соотношения ее компонентов и высоты загрузки. В качестве компонентов фильтровально-сорбционной загрузки использовался окатанный (природный) кварцевый песок с размером фракций 0,8–2,0 мм и активированный уголь на каменноугольной основе с размером фракций 1,5–2,8 мм, а также использовались различные соотношения данных компонентов с различной высотой загрузки. Анализ экспериментальных данных устанавливает наличие функциональной связи между несколькими вариантами соотношения компонентов фильтрационной загрузки и ее высотой. Полученные экспериментальные зависимости показывают при какой загрузке фильтра и высоте загрузки наиболее эффективно происходил процесс очистки подземной воды. При максимальной высоте загрузки 0,8 м эффективность очистки воды повышается до 99%, но снижается скорость фильтрования до 0,7 м/ч. Выводы: по отношению к исходной подземной воде при всех вариантах соотношения фильтровальной загрузки наблюдается снижение концентрации железа с 0,64 до 0,18 мг/дм3, марганца с 2,25 до 0,38 мг/дм3, жесткости с 22,6 до 18,2 Ж и взвешенных веществ с 1,2 до 1,1 мг/дм3. Это обосновывает эффективность разработанной фильтровально-сорбционной загрузки. В результате проведенных исследований высокая эффективность очистки наблюдалась при соотношении загрузки 3:1. Снижение концентрации железа достигало 72%, марганца – 86%, жесткости – 30%, взвешенных веществ – 10%. Проведенные опыты показали, что снижение в воде количества железа, марганца и взвешенных веществ зависит от высоты фильтровальной загрузки и скорости фильтрования. Таким образом, оптимальным вариантом является высота загрузки от 0,5 до 0,7 м со скоростью фильтрования от 3,7 до 2,4 м/ч при соотношении 3:1.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Drovovozova, T.I. | Kokina, T.Yu. | Mar'yash, S.A. | Kulakova, E.S., Don State Agrarian Univ. Novocherkassk Inst. of Engineering and Land Reclamation, Rostov Region

The aim of the research is to study the dynamics of the chemical composition of sludge-wastewater in open collector-drainage canals in dynamics and to determine factors influencing the formation of chemical composition of the studied waters. The object of the research was open collector canals in the emikarakorsky district of the Rostov region. The chemical composition of water in the Nizhny Don main canal and in the collector canals K-3, LS-2, MKL-7, Central discharge and BG-MS-4 were studied. It was found that the chemical composition of water in the main canal along its entire length complies with the standards for fishery water bodies, with the exception of sulfates, where maximum allowable concentration is exceeded by 1.5 times. The main pollutants of water in an open collector-drainage network are ions that form the ion-salt composition of water: calcium, magnesium, sodium, bicarbonates, sulfates, chlorides. In this case before the water enters the main canal, the content of the above ions and as a consequence such indicators as mineralization and hardness exceed the standard values by 2–4 times. With the beginning of the irrigation season, the concentration of ions in water decreases by almost 2 times, which is due to dilution with water passing through open collectors in transit from the main canal. Nevertheless, excess of the normative values of indicators for surface water bodies is still observed. The reason for this is the leaching of water-soluble ions from the soil by precipitation and removal with surface runoff, as well as their infiltration and removal from soil with underground runoff. Groundwater has a significant effect on the composition of water in an open collector-drainage network. An investigation of groundwater in a 5 m deep well located near the MKL-7 canal showed a mineralization value of 2471 mg per cub. dm, and a hardness of 24.4 mM per cub. dm. It is cocluded that the structure of the cation-anion composition of the underground supply of collector-drainage canals determines the composition of water in canals. | Цель исследований - изучение изменения химического состава дренажно-сбросных вод в открытых коллекторно-дренажных каналах в динамике и установление факторов, влияющих на формирование химического состава исследуемых вод. Объектом исследований являлись открытые коллекторные каналы в Семикаракорском районе Ростовской области. Проведены исследования химического состава воды в магистральном Нижнедонском канале и в коллекторных каналах К-3, ЛС-2, МКЛ-7, Центральный сброс и БГ-МС-4. Установлено, что химический состав воды в магистральном канале на всем его протяжении соответствует нормативам для водных объектов рыбохозяйственного значения, исключение составляют сульфаты, для которых наблюдается превышение ПДК в 1,5 раза. Основными загрязнителями воды в открытой коллекторно-дренажной сети являются ионы, формирующие ионно-солевой состав воды: кальция, магния, натрия, гидрокарбонаты, сульфаты, хлориды. При этом до поступления воды в магистральный канал содержание вышеуказанных ионов и, как следствие, таких показателей, как минерализация и жесткость, превышает нормативные значения в 2–4 раза. С наступлением поливного сезона концентрация ионов в воде уменьшается почти в 2 раза, что обусловлено разбавлением водой, проходящей транзитом через открытые коллекторы, из магистрального канала. Тем не менее, по-прежнему наблюдается превышение нормативных значений показателей для поверхностных водных объектов. Причиной этому является вымывание водорастворимых ионов из почвы осадками и вынос с поверхностным стоком, а также их инфильтрация и вынос из почвогрунтов с подземным стоком. Существенное влияние на состав воды в открытой коллекторно-дренажной сети оказывают грунтовые воды. Исследование грунтовых вод в колодце глубиной 5 м, расположенном недалеко от канала МКЛ-7, показало значение минерализации 2471 мг/дм3, жесткости 24,4 ммоль/дм3. Вывод: структура катионно-анионного состава подземного питания коллекторно-дренажных каналов определяет состав вод в самих каналах.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation