EA009891B1 - Способ и устройство для очистки подземных вод - Google Patents

Способ и устройство для очистки подземных вод Download PDF

Info

Publication number
EA009891B1
EA009891B1 EA200700266A EA200700266A EA009891B1 EA 009891 B1 EA009891 B1 EA 009891B1 EA 200700266 A EA200700266 A EA 200700266A EA 200700266 A EA200700266 A EA 200700266A EA 009891 B1 EA009891 B1 EA 009891B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
water
pool
well
oxygen
content
Prior art date
Application number
EA200700266A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200700266A1 (ru
Inventor
Рольф О. Халлберг
Original Assignee
Тюресе, Мильекеми
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=35787369&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EA009891(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Тюресе, Мильекеми filed Critical Тюресе, Мильекеми
Publication of EA200700266A1 publication Critical patent/EA200700266A1/ru
Publication of EA009891B1 publication Critical patent/EA009891B1/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B1/00Dumping solid waste
    • B09B1/006Shafts or wells in waste dumps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09CRECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/002Reclamation of contaminated soil involving in-situ ground water treatment
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03BINSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B3/00Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water
    • E03B3/04Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water from surface water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/06Contaminated groundwater or leachate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к способу для уменьшения содержания металлов, металлоидов, нитрата и нитрита в неочищенной воде, протекающей через бассейн (1), при котором воду, содержащую кислород, выделяющие кислород вещества, микроорганизмы природного происхождения для метаболических реакций или организмы и/или вещества для денитрификации, прерывисто вводят в бассейн (1) через ряд скважин-спутников (2), расположенных вокруг по меньшей мере одной водозаборной скважины (3) для очищенной воды. Воду, содержащую кислород, и/или выделяющие кислород вещества, или микроорганизмы природного происхождения для метаболических реакций либо организмы, и/или вещества для денитрификации, равномерно распределяют по вертикали в бассейне (1), при этом очищаемую воду подают в бассейн по горизонтально расположенным питающим трубам (5), а забор очищенной воды по меньшей мере из одной водозаборной скважины (3) осуществляют таким образом, что вокруг по меньшей мере одной водозаборной скважины (3) создается, по существу, отрицательное давление. Изобретение относится также к устройству для осуществления способа и к скважине-спутнику, используемой в устройстве.

Description

Настоящее изобретение относится к способу уменьшения содержания металлов, металлоидов, нитрата или нитрита в подземных водах, искусственных подземных водах, которые возникли в результате просачивания поверхностных вод, или поверхностных водах согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения. Настоящее изобретение относится также к устройству по п.8 формулы изобретения для осуществления этого способа.
Предпосылки к созданию изобретения
В прошлом воду, требующую обработку и очистку для удаления железа и марганца, обрабатывали на водоочистной станции посредством добавления кислорода к воде. Это приводило к осаждению примесей, которые отфильтровывали, получая очищенную воду. Кислород обычно добавляли к воде в виде чистого кислорода или посредством аэрации воды с использованием каскадного аэратора. Когда концентрация кислорода, необходимого для осаждения ионов металлов из раствора, была низкой, металлы железо и марганец - отделяли посредством вышеописанного процесса фильтрования, при котором воду пропускали через фильтр, содержащий один или несколько слоев песка.
Капиталовложения и эксплуатационные расходы на такой водоочистной станции являются высокими, так как необходимо время от времени регенерировать слои песка, действующие как фильтрующий материал, для улучшения удаления осажденных ионов металлов - марганца и железа.
С другой стороны, подземные воды очищают на месте, как это изложено в описании патента Швеции № 6903544-2. Воду, содержащую кислород или выделяющие кислород вещества, прерывисто вводили в водоносный пласт через ряд скважин-спутников или труб-спутников, расположенных на заранее установленном расстоянии и окружающих водозаборную скважину или водозаборную трубу. Насыщенная кислородом вода, введенная указанным способом в водоносный пласт, создает подходящую среду для размножения определенных микробов, усиливающих химическую и метаболическую адсорбцию, окисление и осаждение соединений в существующих подземных пластах, посредством чего подземные пласты используют в качестве реакционной и фильтровальной среды. Применяемыми микробами часто являются те организмы, которые являются активными, главным образом, в зонах, созданных между окислительными и восстановительными зонами. Воду, содержащую кислород или выделяющие кислород вещества, прерывисто вводили в течение периода времени около 24 ч. Во время введения насыщенной кислородом воды или воды, содержащей выделяющие кислород вещества, невозможно было использовать водозаборную скважину в качестве источника очищенной воды, так как одновременное использование водозаборной скважины и скважин-спутников вызвало бы выход из строя механизма фильтрования или нарушение его работы, что привело бы к ухудшению качества воды. Для того чтобы устранить вышеописанные недостатки, для непрерывного водоснабжения потребовались бы две или большее число водозаборные скважины или соответствующее средство для хранения запасов воды, что давало бы возможность забирать очищенную воду поочередно по меньшей мере из двух водозаборных скважин или водозаборной скважины и средства для хранения запасов воды. При необходимости осуществляли регенерацию недействующей водозаборной скважины или скважин во время забора очищенной воды из альтернативного источника водоснабжения.
Когда воду забирают из единственной водозаборной скважины и подают в скважину-спутник или множество скважин-спутников для обеспечения возможности одновременного использования водозаборной скважины, структура потока подпитывающей воды становится, по существу, параллельной структуре потока очищаемой воды. Когда формируются эти, по существу, параллельные структуры потоков, то создается прерывистая радиальная структура очистки между скважинами-спутниками и водозаборной скважиной в отсутствие очистки воды. Это постепенно снижает эксплуатационные качества водозаборной скважины вследствие осаждения железа и марганца, которое в наибольшей степени происходит в меньшей части водоносного пласта в непосредственной близости к водозаборной скважине. Указанная проблема не возникает при вышеописанном использовании двух или большего числа водозаборных скважин или при поочередном заборе очищенной воды из водозаборных скважин, в результате чего осаждение распределяется по большей части водоносного пласта.
Для устранения недостатка, связанного с прерывистым водоснабжением, был предложен другой способ очистки подземных вод на месте, изложенной в описании патента Швеции № 8206393-4. Преимуществом этого способа является устранение необходимости в двух или большем числе водозаборных скважин и обеспечение возможности непрерывного откачивания очищенной воды из единственного водозаборного средства благодаря созданию структуры потока между скважинами-спутниками, которая приблизительно перпендикулярна к структуре потока очищаемой воды. Таким образом, периферийная структура очистки создается на достаточном расстоянии от водозаборной скважины, в результате чего осаждение распределяется по большей части водоносного пласта, что дает возможность сохранять эксплуатационные качества водозаборной скважины.
Используемый здесь термин «скважины-спутники» обозначает любое средство, с помощью которого обрабатываемая вода может быть введена в фильтр, бассейн, водоносный пласт или подобную систему очистки или фильтрования, посредством которой должна очищаться вода. Однако необходимо учесть, что «скважины-спутники» используются также для забора воды с целью ее введения в другие скважины
- 1 009891 спутники. В число характерных примеров скважин-спутников входят скважины, трубы, шланги, трубки и подобные устройства.
Во время работы кондиционированную воду подают по меньшей мере в одну, но не во все скважины-спутники, и одновременно с таким введением отбирают воду по меньшей мере из одной скважиныспутника с целью создания зоны очистки для адсорбции, превращения, окисления, осаждения или испарения загрязнений. В частности, вода, кондиционированная окислителями или другими полезными добавками, используется для уменьшения концентрации примесей в необработанной воде, делая воду «очищенной». При этом способе подачи кондиционированной воды в скважины-спутники зона очистки или фильтрования создается на достаточно большом расстоянии от водозаборного средства, так что предотвращается закупорка водозаборного средства и сохраняется достаточный поток к водозаборному средству через зону очистки. Вода, подаваемая к скважинам-спутникам, может быть кондиционированной водой, отбираемой по меньшей мере из одной другой скважины-спутника, или, при желании, также частью очищенной воды, отбираемой из водозаборного средства.
Изменяя число скважин-спутников, в которые вводится кондиционированная вода, и чередуя скважины-спутники, из которых отбирается вода, пользователь оптимизирует зону очистки, в которой осаждаются загрязнения. В этой системе может быть использовано любое число скважин-спутников более чем две скважины-спутники, в зависимости от размера системы очистки, гидрогеологических условий, биогеохимических условий, концентрации примесей, содержащихся в воде, и т.д. Кондиционированную воду можно вводить в скважины-спутники в течение заранее установленного периода времени, составляющего от нескольких часов до нескольких дней или более.
Способ согласно описанию патента Швеции № 8206393-4 обеспечивает также непрерывное фильтрование и очистку подземных вод и поверхностных вод с использованием бассейна, в котором содержится и используется фильтр, состоящий из материала природного или искусственного происхождения. Например, может быть произведена выемка грунта для образования углубления в форме бассейна, на ограничивающую поверхность которого может быть нанесен слой глины, бетона, пластмассы, водостойкой ткани и т.п. для образования внутренней стенки. Скважины-спутники для введения кондиционированной воды размещают в пределах бассейна, а бассейн заполняют фильтрующим материалом, как, например, песком. Водозаборное средство может быть расположено в центре бассейна, скважины-спутники для ввода очищенной воды расположены между краем и центром бассейна по внутренней периферии внутренней стенки бассейна, так чтобы можно было вводить кондиционированную воду в систему очистки через множество скважин-спутников, извлекать воду через, по меньшей мере, одну скважинуспутник и непрерывно извлекать очищенную воду через водозаборное средство. В искусственном водоносном пласте вода прерывисто отбирается по меньшей мере из одной скважины-спутника, кондиционируется и затем вводится по меньшей мере в одну другую скважину-спутник. Чередование скважинспутников, используемых для подпитывания, со скважинами-спутниками, используемыми для отбора воды, таким образом, позволяет эффективно чередовать зоны очистки, используемые для осаждения загрязнений.
В публикации XVО 02/48469 раскрыты средства и способы для очистки воды, которые могут быть также использованы с искусственным водоносным пластом, например бассейном, заполненным инертным материалом. Как отмечено в описании этой публикации, под поверхностью грунта расположена ткань для обеспечения водонепроницаемости окружающего грунта, означающее, что верхняя часть открыта к атмосфере. Аналогичное выполнение описывается также в описании патента Швеции № 8206393-4. Это будет вызывать перелив и вымывание материала из бассейна вследствие высоких давлений воды, которые создаются в бассейне из-за инфильтрации неочищенной воды и подпитывания водой через скважины-спутники.
На фиг. 3 показано компьютерное моделирование проблемы высоких давлений воды, которое показывает, что для создания достаточного противодавления потребуется давление, равное давлению присыпки грунта более чем 4 м, чтобы противодействовать высокому давлению воды, которое преобладает в известных устройствах. Как можно видеть на фиг. 4, даже при покрытии грунтом толщиной 4 м все еще существует сверхдавление, равное около 1,3 м вод.ст.
Сущность изобретения
Целью настоящего изобретения является устранение вышеупомянутых недостатков и обеспечение возможности очистки неочищенной воды непрерывным и экономичным способом.
Таким образом, изобретение относится к способу уменьшения содержания металлов, металлоидов, нитрата и нитрита в подземных водах, искусственных подземных водах, возникающих в результате просачивания поверхностных вод, или поверхностных водах, протекающих через бассейн, содержащий фильтрующий материал природного происхождения, при котором для уменьшения содержания металлов и металлоидов воду, содержащую кислород или выделяющие кислород вещества и/или микроорганизмы природного происхождения для метаболических реакций, и для уменьшения содержания нитрата и нитрита воду, содержащую организмы и/или вещества для денитрификации, прерывисто вводят в бассейн через ряд нагнетательных скважин, расположенных вокруг, по меньшей мере, одной водозаборной скважины для очищенной воды. Способ отличается тем, что воду, содержащую кислород или выделяющие
- 2 009891 кислород вещества, и/или микроорганизмы природного происхождения для метаболических реакций или организмы, и/или вещества для денитрификации, равномерно распределяют по вертикали в бассейне, очищаемую воду подают в бассейн по горизонтально расположенным питающим трубам и забор очищенной воды по меньшей мере из одной водозаборной скважины осуществляют таким образом, что вокруг по меньшей мере одной водозаборной скважины создается значительное отрицательное давление.
Согласно предпочтительному варианту осуществления способа отрицательное давление вокруг по меньшей мере одной водозаборной скважины составляет порядка величины около 1 м напора воды.
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления способа забор очищенной воды из водозаборной скважины осуществляют таким образом, что давление воды как в питающей трубе, так и в нагнетательных трубах снижается более чем на половину давления, существующего в противном случае в питающей трубе и нагнетательных трубах.
Изобретение относится также к устройству для уменьшения содержания металлов, металлоидов, нитрата и нитрита в подземных водах, искусственных подземных водах, возникающих в результате просачивания поверхностных вод, или поверхностных водах, протекающих через бассейн, содержащий фильтрующий материал природного происхождения, в котором для уменьшения содержания металлов или металлоидов воду, содержащую кислород или выделяющие кислород вещества и/или микроорганизмы природного происхождения, и для уменьшения содержания нитрата и нитрита воду, содержащую организмы и/или вещества для денитрификации, прерывисто вводят в бассейн через ряд нагнетательных скважин, расположенных вокруг по меньшей мере одной водозаборной скважины для очищенной воды. Это устройство отличается тем, что бассейн герметически изолирован материалом, непроницаемым для воздуха и воды, и что все входы и выходы через материал являются непроницаемыми для воздуха и воды.
Согласно предпочтительному варианту выполнения устройства используется скважина-спутник, содержащая по меньшей мере одну нагнетательную трубу и по меньшей мере одну водозаборную трубу, при этом нагнетательная труба и указанная водозаборная труба снабжены прорезями или отверстиями таким образом, что площадь этих прорезей или отверстий компенсирует увеличение давления воды в вертикальном направлении.
Краткое описание чертежей
Изобретение будет описано ниже в качестве неограничительного примера со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых изображено следующее:
фиг. 1 - схематический вид сбоку устройства согласно изобретению для очистки неочищенной воды;
фиг. 2 - схематический вид сверху устройства согласно изобретению, снабженного центральной водозаборной скважиной и несколькими скважинами-спутниками, расположенными вокруг водозаборной скважины, на котором питающие трубы и трубы для инфильтрации неочищенной воды показаны пунктирными линиями и при удаленной покрывающей присыпки грунтом;
фиг. 3 - компьютерное моделирование распределения гидростатического напора в устройстве для очистки неочищенной воды согласно известной технологии;
фиг. 4 - компьютерное моделирование распределения гидростатического напора в негерметически изолированном устройстве для очистки неочищенной воды;
фиг. 5 - компьютерное моделирование распределения гидростатического напора в герметически изолированном устройстве для очистки неочищенной воды согласно изобретению;
фиг. 6 - вид с торца скважины-спутника, используемой в устройстве согласно изобретению;
фиг. 7 - вид сбоку с частичным разрезом скважины-спутника на фиг 6.
Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
На фиг. 1 показан предпочтительный вариант выполнения устройства согласно изобретению для уменьшения содержания металлов, металлоидов, нитрата и нитрита в неочищенной воде, которое содержит бассейн или искусственный водоносный пласт 1, выполненный в выемке в грунте и содержащий фильтрующие материалы природного происхождения, как например песок, или другие подходящие материалы (не показаны), множество нагнетательных скважин-спутников 2, водозаборную скважину 3, трубу 4 для подачи неочищенной воды, например, от скважины для забора подземных вод (не показана) к горизонтально расположенным средствам подачи или питающим трубам 5 и скважину 6 для возможной очистки трубы 4 для подачи неочищенной воды. Бассейн 1 полностью окружен материалом 11, непроницаемым для воздуха и воды и выполненным, например, из резины и/или пластмассы, т.е. является герметически изолированным бассейном 1. Это также справедливо в отношении верхней части бассейна 1. Кроме того, все входы и выходы для труб, кабелей и т.д., выполненные через материал 11, являются непроницаемыми для воздуха и воды. На фиг. 1 отметка земной поверхности обозначена позицией 12.
В показанном варианте осуществления изобретения бассейн закрыт покрытием из грунта толщиной около 1 м.
Как можно видеть на фиг. 2, в этом конкретном варианте осуществления изобретения устройство имеет вид квадратного бассейна 1, но, как очевидно, бассейн может иметь любую другую форму, как, например, круглую или прямоугольную.
- 3 009891
В показанном варианте осуществления изобретения в бассейне 1 расположены восемь скважинспутников 2 и одна водозаборная скважина 3. Труба 4 для подачи неочищенной воды, показанная пунктирными линиями, соединена по меньшей мере с одной питающей трубой 5, расположенной параллельно каждой стороне бассейна 1. Кроме того, каждая из скважин-спутников 2 соединена со средством для насыщения кислородом воды, отбираемой из скважин 2, и после насыщения воды кислородом она подается обратно предпочтительно в скважину 2 и нагнетается в бассейн 1. В устройстве согласно изобретению скважины-спутники 2 и водозаборная скважина 3, в частности, расположены для равномерного распределения воды в вертикальном направлении бассейна, когда воду нагнетают в бассейн 1 и/или откачивают из него. Точнее, в предпочтительном варианте выполнения устройства скважины-спутники 2, как это показано на фиг. 6 и 7, содержат по меньшей мере одну водозаборную трубу 7 и до меньшей мере одну нагнетательную трубу 8 (в показанном варианте имеются две нагнетательные трубы и две водозаборные трубы), разделенные разделительным средством 9. Водозаборные трубы 7 и нагнетательные трубы 8 выполнены таким образом, что площадь отверстий в виде перфораций или прорезей 10, выполненных любым способом в стенке труб 7, 8 напротив окружающего материала, компенсирует увеличение давления воды в вертикальном направлении. Таким образом, водозаборные трубы 7 имеют площадь отверстий, которая в любой горизонтальной части обратно пропорциональна увеличению гидростатического напора воды в вертикальном направлении, так что поток забираемой воды равномерно распределяется по всей огибающей поверхности труб. В противном случае большая часть воды будет поступать из более глубоких частей скважины, где давление воды является наибольшим. Аналогично этому нагнетательные трубы 8 имеют площадь отверстий, которая в любой горизонтальной части обратно пропорциональна увеличению гидростатического напора воды в вертикальном направлении, посредством чего нагнетаемая вода равномерно распределяется по всей огибающей поверхности трубы, и в результате предотвращается выпуск большей части воды из нагнетательных труб 8 в верхней части огибающей поверхности труб. Водозаборные и нагнетательные трубы 7, 8 могут быть выполнены в виде отдельных труб или могут быть разделены разделительным средством 9, как это показано на фиг. 7.
Кроме того, как очевидно специалисту в данной области техники, конструкция скважины-спутника, т.е. водозаборная труба 7 и нагнетательная труба 8, показанная на фиг. 7, может быть использована вместе с устройствами, используемыми для очистки на месте подземных вод, искусственных подземных вод, которые возникли в результате просачивания поверхностных вод, или поверхностных вод.
В начале осуществления способа согласно изобретению бассейн 1, заполненный фильтрующим материалом, полностью наполнен водой. Затем начинают откачивать воду по водозаборной скважине 3 и продолжают это до понижения уровня воды вокруг скважины 3 приблизительно на 1 м от первоначального уровня. После этого по трубе 4 для подачи неочищенной воды подают воду к горизонтально расположенным питающим трубам 5, по существу, соответствующим объему, забранному по водозаборной скважине 3, посредством чего достигается распределение давления воды в бассейне 1, как это видно на фиг. 5. Если не предпринимать никаких дальнейших мер, то тогда со временем естественный ход привел бы к выравниванию понижения уровня воды вокруг водозаборной скважины 3 и возникновению больших давлений воды в периферийных частях бассейна 1, что привело бы к переливу и вымыванию фильтрующего материала, как это описано выше. Для устранения этого необходимо автоматически регулировать приток и отток воды, так чтобы поддерживать понижение уровня вокруг водозаборной скважины 3.
Согласно изобретению высокие повышенные давления в горизонтальных питающих трубах 5 и нагнетательных трубах 8 регулируются посредством выкачивания воды по водозаборной скважине 3 таким образом, чтобы давление снижалось до около половины давления, которое в противном случае имелось бы в указанных трубах. Этот особый способ выкачивания, требующий применения контрольного и регулирующего устройства (не показано), осуществляют таким образом, что всегда имеется высокое отрицательное давление вокруг центральной водозаборной скважины 3, которое в предпочтительном варианте осуществления изобретения соответствует около 1 м напора воды под непроницаемым материалом на отметке земной поверхности бассейна 1 (см. фиг. 5).
Таким образом, согласно изобретению избыточное давление под непроницаемым материалом компенсируется покрытием из грунта с довольно умеренной толщиной над бассейном 1, так как вода не может подниматься больше, чем к непроницаемому материалу. На фиг. 5 показаны давления, которые будут возникать, и, как видно, они будут равны самое большее около 0,5 м напора воды. Кроме того, благодаря использованию бассейна 1 с непроницаемым материалом 11, который проходит по всему бассейну, очищенная вода защищена от возможных загрязнений в окружающих почве и воздухе.
В случае введения кислорода посредством аэрации это осуществляют таким образом, что воде дают возможность циркулировать через систему аэрации (не показана) снаружи закрытого бассейна 1. Эта система аэрации может быть совместной с нагнетательными и водозаборными трубами 8, 7, которые расположены вокруг водозаборной скважины 3. Воду из водозаборных труб 7 аэрируют в общем устройстве (не показано), после чего осуществляют определенную деаэрацию в небольшом бассейне так, чтобы свободные пузырьки воздуха смогли высвободиться в окружающий воздух. Эту воду из небольшого бассейна равномерно распределяют, прокачивая через клапаны к нагнетательным трубам 8.
- 4 009891
Кроме того, в число окисляющих средств входят не только водорастворимые химические вещества и газы, но также и микроорганизмы и все другие компоненты, которые могут вызвать окисление примесей или загрязнений. Когда изобретение используют для очистки подземных вод или для очистки неочищенной воды с использованием описанной здесь технологии, можно также использовать метаболические реакции микроорганизмов природного происхождения в качестве механизма, посредством которого происходит осаждение или разложение загрязнений.
Например, используют микроорганизмы СтеиоШпх, БерЮФпх и баШоиейа для обеспечения окисления и/или осаждения загрязнений из железа и марганца в присутствии кислорода. Аналогично этому, благодаря кондиционированию подпитывающей воды различными средствами, как, например, метаном или питательными веществами, гетеротрофные микроорганизмы могут вызвать окисление или в ином случае метаболическое разложение различных органических соединений, которые загрязнили воду. Следовательно, микроорганизмы природного происхождения отчасти служат в качестве одного средства, посредством которого можно очищать воду, используя изобретение.
Фильтрующий материал в бассейне 1 не нужно заменять или регенерировать для удаления осажденных железа и марганца или других металлов или металлоидов, так как пористость фильтрующего материала предпочтительно подбирают на срок службы более чем 100 лет, до того как закупорка фильтрующего материала приведет к уменьшению производительности при откачивании по водозаборной скважине 3.
Бассейн 1, показанный на фиг. 1, может быть объединен с одним или несколькими сходными бассейнами, посредством чего нагнетательные и водозаборные трубы, которые в таком случае будут примыкать друг к другу, объединяются для образования общих нагнетательных и водозаборных труб.
Выше описывалось применение изобретения для удаления железа и марганца, но, как очевидно специалисту в данной области техники, оно может быть также использовано для удаления других металлов или металлоидов, как, например, свинца и мышьяка.
Так как бассейн - искусственный водоносный слой 1 согласно изобретению образует закрытую систему, то можно также использовать процессы, требующие отсутствия кислорода.
Нагнетательные трубы 8 могут быть вместо нагнетания насыщенной кислородом воды использованы для введения питательных веществ, необходимых для жизнедеятельности микроорганизмов в бескислородных условиях. Такие питательные вещества могут состоять из фосфатов и низкомолекулярных веществ, как, например, спиртов. При таком процессе нитрат и нитрит превращаются в азот, который образуется благодаря использованию организмов для денитрификации, и азот будет следовать с водой, отбираемой из водозаборной скважины 3. Эту воду необходимо аэрировать для восстановления равновесия между азотом и кислородом до их содержания в атмосфере.
В том случае, когда желательно удалить одновременно как металл и металлоиды, так и нитрат и нитрит из неочищенной воды, это может быть сделано по меньшей мере за две стадии, при этом нитрит и нитрат удаляют вначале в бассейне, содержащем один или несколько отдельно расположенных модулей, подавая питательные вещества, а не кислород по меньшей мере в первый модуль (модули) и затем кислород или выделяющие кислород вещества по меньшей мере во второй модуль. Вода из первого модуля (модулей) может быть подана во второй модуль (модули) без какой-либо промежуточной обработки. Конечно, двухстадийная очистка неочищенной воды может также проводиться в отдельно расположенных бассейнах 1.

Claims (12)

1. Способ уменьшения содержания металлов, металлоидов, нитрата и нитрита в подземных водах, искусственных подземных водах, возникающих в результате просачивания поверхностных вод, или поверхностных водах, протекающих через бассейн (1), содержащий фильтрующий материал природного происхождения, при котором прерывисто вводят в бассейн (1) через ряд скважин-спутников (2), расположенных вокруг по меньшей мере одной водозаборной скважины (3) для очищенной воды, воду, содержащую кислород, и/или выделяющие кислород вещества, и/или микроорганизмы природного происхождения для метаболических реакций для уменьшения содержания металлов или металлоидов, и воду, содержащую организмы и/или вещества для денитрификации, для уменьшения содержания нитрата и нитрита, отличающийся тем, что воду, содержащую кислород, и/или выделяющие кислород вещества, и/или микроорганизмы природного происхождения для метаболических реакций, или организмы, и/или вещества для денитрификации, равномерно распределяют по вертикали в бассейне (1), очищаемую воду подают в бассейн по горизонтально расположенным питающим трубам (5), и забор очищенной воды по меньшей мере из одной водозаборной скважины (3) осуществляют таким образом, что вокруг по меньшей мере одной водозаборной скважины (3) создается постоянное отрицательное давление.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отрицательное давление вокруг по меньшей мере одной водозаборной скважины (3) составляет порядка величины около 1 м напора воды.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что забор очищенной воды из водозаборной скважины (3) осуществляют таким образом, что давление воды как в питающих трубах (5), так и в скважинах
- 5 009891 спутниках (2) снижается более чем на половину давления, существующего в противном случае в питающих трубах (5) и скважинах-спутниках (2), если не осуществляется никакая накачка.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что его осуществляют по меньшей мере в две стадии и в бассейне, разделенном по меньшей мере на два отдельно расположенных модуля, при этом на первой стадии уменьшают содержание нитрата и нитрита в одном первом модуле, а на второй стадии уменьшают содержание металлов и металлоидов во втором модуле, и что воду подают по меньшей мере между двумя модулями без какой-либо промежуточной обработки.
5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что металлы и металлоиды, удаляемые из неочищенной воды, выбраны из группы, состоящей из железа, марганца, свинца и мышьяка.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что его используют для уменьшения содержания только нитрата и нитрита.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что его используют для уменьшения содержания только металлов и металлоидов.
8. Устройство для уменьшения содержания металлов, металлоидов, нитрата и нитрита в подземных водах, искусственных подземных водах, возникающих в результате просачивания поверхностных вод, или поверхностных водах, протекающих через бассейн (1), содержащий фильтрующий материал природного происхождения, и ряд скважин-спутников (2), расположенных вокруг по меньшей мере одной водозаборной скважины (3) для очищенной воды и предназначенных для прерывистого введения в бассейн воды, содержащей кислород или выделяющие кислород вещества и/или микроорганизмы природного происхождения для метаболических реакций, для уменьшения содержания металлов или металлоидов, и воды, содержащей организмы и/или вещества для денитрификации, для уменьшения содержания нитрата и нитрита, отличающееся тем, что бассейн (1) герметически изолирован материалом (11), непроницаемым для воздуха и воды, и все входы и выходы через материал (11) являются непроницаемыми для воздуха и воды.
9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что скважины-спутники (2) содержат по меньшей мере одну нагнетательную трубу (8) и по меньшей мере одну водозаборную трубу (7), и нагнетательная (8) и водозаборная (7) трубы снабжены прорезями или отверстиями (10) таким образом, что площадь этих прорезей или отверстий (10) по меньшей мере в одной нагнетательной скважине (8) увеличивается с глубиной, а площадь этих прорезей или отверстий (10) по меньшей мере в одной водозаборной скважине (7) уменьшается с глубиной.
10. Устройство по п.8, отличающееся тем, что для уменьшения содержания металлов, металлоидов, нитрата и нитрита по меньшей мере в две стадии бассейн (1) содержит по меньшей мере два отдельно расположенных модуля с подачей воды между ними без какой-либо ее промежуточной обработки.
11. Устройство по п.8, отличающееся тем, что металлы и металлоиды, удаляемые из неочищенной воды, выбраны из группы, состоящей из железа, марганца, свинца и мышьяка.
12. Скважина-спутник, используемая в устройстве по любому из пп.8-11 или в известном устройстве для очистки на месте подземных вод, искусственных подземных вод, возникающих в результате просачивания поверхностных вод, или поверхностных вод, отличающаяся тем, что содержит по меньшей мере одну нагнетательную трубу (8) и по меньшей мере одну водозаборную трубу (7) и что нагнетательная (8) и водозаборная (7) трубы снабжены прорезями или отверстиями (10) таким образом, что площадь этих прорезей или отверстий (10) по меньшей мере в одной нагнетательной трубе (8) увеличивается с глубиной, а площадь этих прорезей или отверстий (10) по меньшей мере в одной водозаборной трубе (7) уменьшается с глубиной.
EA200700266A 2004-08-06 2004-08-06 Способ и устройство для очистки подземных вод EA009891B1 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/SE2004/001169 WO2006014126A1 (en) 2004-08-06 2004-08-06 Method and apparatus for the purification of ground water

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200700266A1 EA200700266A1 (ru) 2007-08-31
EA009891B1 true EA009891B1 (ru) 2008-04-28

Family

ID=35787369

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200700266A EA009891B1 (ru) 2004-08-06 2004-08-06 Способ и устройство для очистки подземных вод

Country Status (13)

Country Link
US (1) US7438814B2 (ru)
EP (1) EP1794093B1 (ru)
CN (1) CN100564277C (ru)
AU (1) AU2004321974B2 (ru)
BR (1) BRPI0418991A (ru)
CA (1) CA2574120C (ru)
DK (1) DK1794093T3 (ru)
EA (1) EA009891B1 (ru)
ES (1) ES2473322T3 (ru)
MX (1) MX2007001487A (ru)
NO (1) NO20071157L (ru)
PL (1) PL1794093T3 (ru)
WO (1) WO2006014126A1 (ru)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK2438018T3 (en) * 2009-06-02 2015-05-04 United Waters Internat Ag WATER TREATMENT BASED ON BIOLOGICAL oxidation and reduction processes
US8580114B2 (en) 2011-06-16 2013-11-12 Kleinfelder West, Inc. Processes for remediation of contaminant plumes
US9561977B2 (en) * 2013-06-27 2017-02-07 2Alfa Hydrotech Ab Method and apparatus for decreasing the content of impurities in raw water
CN103601280B (zh) * 2013-12-04 2015-01-21 中国环境科学研究院 一种用于地下水中有机污染物修复装置和方法
WO2024079373A1 (es) * 2022-10-11 2024-04-18 Universitat De Barcelona Celda de recirculación para la remediación de agua subterránea en zonas de transición acuífero-acuitardo

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3649533A (en) * 1969-02-13 1972-03-14 Yrjo Johannes Reijonen Method and arrangement for purifying water drawn from a ground-water well
US4683064A (en) * 1984-01-16 1987-07-28 Hallberg Rolf O Process for decreasing the nitrate content in water
US4755304A (en) * 1982-11-10 1988-07-05 Four Seasons Venture Capital Ab Method of purifying ground water
EP0928642A2 (en) * 1998-01-08 1999-07-14 Xerox Corporation Automatic aspirator air control system

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6369590A (ja) * 1986-09-11 1988-03-29 Iseki Kaihatsu Koki:Kk 浄化装置
US5325795A (en) * 1990-02-05 1994-07-05 Hrubetz Environmental Services, Inc. Mobile material decontamination apparatus
CN2234432Y (zh) * 1995-07-07 1996-09-04 杨泽钧 地下水除铁除锰净水设备
US7644759B2 (en) * 1997-03-24 2010-01-12 Wavefront Energy & Environmental Services Inc. Enhancement of flow rates through porous media
SE525025C2 (sv) 2000-12-15 2004-11-09 Arlington Trading Corp S A C O Anordning och förfarande för att skapa minst en reaktionszon i en akvifär
US6951436B2 (en) * 2001-10-24 2005-10-04 Board Of Regents, The University Of Texas System Thermally enhanced soil decontamination method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3649533A (en) * 1969-02-13 1972-03-14 Yrjo Johannes Reijonen Method and arrangement for purifying water drawn from a ground-water well
US4755304A (en) * 1982-11-10 1988-07-05 Four Seasons Venture Capital Ab Method of purifying ground water
US4683064A (en) * 1984-01-16 1987-07-28 Hallberg Rolf O Process for decreasing the nitrate content in water
EP0928642A2 (en) * 1998-01-08 1999-07-14 Xerox Corporation Automatic aspirator air control system

Also Published As

Publication number Publication date
NO20071157L (no) 2007-03-01
CA2574120C (en) 2012-05-01
ES2473322T3 (es) 2014-07-04
CN100564277C (zh) 2009-12-02
PL1794093T3 (pl) 2014-08-29
AU2004321974A1 (en) 2006-02-09
CN1997601A (zh) 2007-07-11
DK1794093T3 (da) 2014-06-16
EA200700266A1 (ru) 2007-08-31
BRPI0418991A (pt) 2007-12-11
EP1794093B1 (en) 2014-04-23
US20070235387A1 (en) 2007-10-11
EP1794093A1 (en) 2007-06-13
AU2004321974B2 (en) 2009-07-30
US7438814B2 (en) 2008-10-21
CA2574120A1 (en) 2006-02-09
WO2006014126A1 (en) 2006-02-09
MX2007001487A (es) 2007-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4755304A (en) Method of purifying ground water
US4997568A (en) Process and apparatus for a biological reactor to purify water
KR20110048244A (ko) 처리토양층 및 투수여재층을 이용한 하천수질 정화장치 및 방법
AU2016266087B2 (en) Ground water purification plant based on biological oxidation and reduction processes
EA009891B1 (ru) Способ и устройство для очистки подземных вод
KR100419959B1 (ko) 미생물접촉과 식물을 이용한 하수, 하천수와 오·폐수의 처리방법 및 그 처리 시스템
JP4344274B2 (ja) 生物ろ過装置
EP3013754B1 (en) Method and apparatus for decreasing the content of impurities in raw water
KR20070051849A (ko) 지하수 정화 방법 및 장치
JPS638472Y2 (ru)
KR200273571Y1 (ko) 미생물접촉과 식물을 이용한 하수, 하천수 와 오·폐수의처리시스템
KR20090113585A (ko) 우물 통 포기조를 이용한 강변여과수 처리장치
JPH06296989A (ja) 閉鎖性水域の水浄化方法並びに水浄化装置
JPS6283092A (ja) 排水処理装置
JPS6251158B2 (ru)
JPH0523690A (ja) 生物膜ろ過装置
JP2001009496A (ja) 排水処理装置
JPS6234439B2 (ru)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM

PC4A Registration of transfer of a eurasian patent by assignment
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): RU