RU2111344C1 - Способ использования недр при регенерации ионообменных фильтров - Google Patents

Способ использования недр при регенерации ионообменных фильтров Download PDF

Info

Publication number
RU2111344C1
RU2111344C1 RU96120742A RU96120742A RU2111344C1 RU 2111344 C1 RU2111344 C1 RU 2111344C1 RU 96120742 A RU96120742 A RU 96120742A RU 96120742 A RU96120742 A RU 96120742A RU 2111344 C1 RU2111344 C1 RU 2111344C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
regeneration
pumping
water
horizon
ion
Prior art date
Application number
RU96120742A
Other languages
English (en)
Other versions
RU96120742A (ru
Inventor
А.И. Рыбальченко
М.К. Пименов
Э.Н. Мунаев
М.Л. Медведева
Б.В. Боревский
С.В. Святовец
А.М. Храмчихин
Н.А. Зройчиков
В.Н. Дегтерев
Л.В. Боревский
Original Assignee
Всероссийский проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт промышленной технологии
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
Application filed by Всероссийский проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт промышленной технологии filed Critical Всероссийский проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт промышленной технологии
Priority to RU96120742A priority Critical patent/RU2111344C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2111344C1 publication Critical patent/RU2111344C1/ru
Publication of RU96120742A publication Critical patent/RU96120742A/ru

Links

Landscapes

  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)

Abstract

По способу использования недр при регенерации ионообменных фильтров сооружают закачную скважину на подземный водовмещающий горизонт. Проводят закачку в него регенерационного раствора, сооружают на этом же горизонте откачную скважину, откачивают из нее воду для использования в качестве регенерирующего раствора. Техническим результатом является уменьшение затрат на приготовление и закачку регенерирующего и регенерационного раствора и уменьшение используемой площади недр. 1 з.п.ф-лы.

Description

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано в процессе водоподготовки для промышленного и хозяйственно-питьевого водоснабжения.
Известен способ подготовки воды, включающий очистку ее от катионов жесткости кальция и магния на катионообменных фильтрах, регенерацию катионита регенерирующим раствором, являющимся обычно раствором технической поваренной соли, и удаление регенерационного раствора, т.е. раствора, прошедшего через фильтр в процессе его регенерации и насыщенного катионами жесткости, в поверхностные водотоки [1].
Основными недостатками этого способа являются большие затраты на приготовление регенерирующего раствора, большие объемы сточных вод, образующихся в результате разбавления регенерационных растворов до допустимых концентраций перед выпуском их в поверхностные водотоки, и связанную с ними опасность существенного ухудшения экологической обстановки в поверхностных водоемах.
Наиболее близким к предлагаемому является способ использования недр при регенерации ионообменных фильтров, при котором регенерационные растворы удаляются на захоронение в глубокозалегающие горизонты подземных вод через специально пробуренные для этого скважины [2].
Этот способ, принимаемый за прототип, в значительной мере устраняет недостатки предыдущего, но некоторые из них все же остаются, например, такой, как большие затраты на приготовление регенерирующего раствора. К ним добавляются и новые, такие как недостаточно полное использование недр, большие энергетические затраты на поддержание высокого давления закачки в подземный водоносный горизонт регенерационных растворов и др.
Задачей изобретения является создание способа с более эффективным использованием недр и одновременным снижением затрат на приготовление регенерирующего и утилизацию регенерационного растворов.
Задача решена путем создания способа использования недр при проведении регенерации ионообменных фильтров, включающем приготовление регенерирующего раствора, промывку им ионообменных фильтров, сооружение закачной скважины на подземный водовмещающий горизонт, проведение закачки в него регенерирационного раствора, при этом, согласно изобретению, в качестве регенерирующего раствора используют природную воду из подземного горизонта, извлекаемую из него через сооруженную для этого откачную скважину с расположением этой скважины на тот же горизонт, куда ведется закачка регенерационных растворов, и на таком расстоянии от закачной скважины, при котором время прохождения этого расстояния регенерирационными растворами не превышает амортизационного срока службы скважин и качество откачиваемой воды остается соответствующим кондициям в течении всего этого срока.
Применение перечисленных операций обуславливает появление следующих новых положительных свойств у заявленного изобретения.
Использование природной воды подземного водовмещающего горизонта для регенерации ионообменных фильтров позволяет значительно сократить затраты на реагенты (поваренная соль, минеральные кислоты и др.), необходимые для приготовления регенерирующего раствора, а также на их транспортировку, на погрузку-разгрузку, технологические операции растворения реагентов и способствует улучшению экологической обстановки в местах их добычи или производства. Необходимо также учесть, что для регенерации может быть использована только высокоминерализованная подземная вода (рассол), которая не может быть применена для водоснабжения, т.е. такое ее применение не наносит какого-либо ущерба другим водопотребителям и ресурсам подземных вод в целом.
Расположение откачной и закачной скважины в одном и том же водовмещающем горизонте обусловливает снижение затрат энергии на проведение закачки регенерационных и откачки регенерирующих растворов. В противном же случае, при использовании для этих операций различных водовмещающих горизонтов, в каждом из них в соответствии с гидродинамическими расчетами, будет происходить непрерывный рост давлений на устье закачной скважины и понижение уровня в откачной, что и определит дополнительные затраты энергии на преодоление давления при закачке и на подъем раствора с большей глубины при ее откачке.
Проведение откачки-закачки растворов в одном и том же горизонте определяет также возможность для рационального и экономного использования недр, заключающуюся в возможности многократного получения регенерирующего раствора из одного и того же объема водовмещающего горизонта. Эта возможность основывается на физико-химических закономерностях сорбционного процесса, который будет происходить при закачке регенерационного раствора в водовмещающие песчано-глинистые отложения используемого горизонта.
В этом случае при продвижении в пористой песчано-глинистой среде регенерационного раствора с повышенным содержанием катионов жесткости относительно их содержания в ранее находящейся в этой среде природного раствора будет происходить на песчано-глинистых частицах сорбция катионов жесткости и эквивалентная десорбция наиболее распространенного в природных водах натриевого катиона. Протекание такого сорбционно-десорбционного процесса приводит к восстановлению содержания натрия в закачиваемом регенерационном растворе и переходу его по своему качеству в категорию регенерирующего.
Масштабность этого процесса может быть рассчитана по коэффициенту межфазного распределения, характеризующего процесс линейной сорбции - десорбции. Если принять в первом приближении этот коэффициент для катионов жесткости равным 1 см3/г, то через один объем водовмещающего горизонта можно пропустить около 10 объемов регенерационного раствора и получить на выходе раствор, соответствующий по качеству регенерирующему.
Расположение откачной и закачной скважины на таком расстоянии друг от друга, прим котором обеспечивается получение кондиционного регенерирующего раствора из откачной скважины в течение всего амортизационного срока службы этих скважин также способствует рациональному использованию недр и соответствует оптимальному соотношению между капитальными и эксплуатационными затратами на регенерацию ионообменных фильтров. При меньших расстояниях уменьшаются эксплуатационные затраты за счет уменьшения затрат энергии на закачку-откачку растворов, но увеличиваются капитальные, т.к. потребуется большее число скважин для переработки того же объема растворов из-за более быстрого заполнения некондиционными растворами объема водовмещающего горизонта, приходящегося на эти скважины.
При больших же расстояниях использование недр является нерациональным, так как к моменту окончания амортизационного срока службы этих скважин между ними окажется незаполненный регенерационными растворами объем. Кроме того, в этом случае потребуются дополнительные затраты энергии из-за больших расстояний между скважинами на закачку-откачку из них растворов.
Пример применения способа. Известно, что установка умягчения воды на катионитовых фильтрах работает с производительностью 1300 м3/час для подпитки теплосети ТЭЦ. Для регенерации этих растворов требуется м3/сутки раствора поваренной соли концентрации 60 - 80 г/л; столько же растворов образуется после регенерации, которые удаляются через 2 скважины в подземный горизонт высокоминерализованных вод, находящийся на глубине 1200 м. Известно также, что общая минерализация подземных вод составляет 250 г/л с содержанием в них натрийиона 70 г/л, мощность содержащих эти воды горизонта составляет 50 м, пористость водовмещающих песчано-глинистых отложений равна 0,2, а уровень подземных вод совпадает с поверхностью земли
Кроме того, установлено: вода из этого водоносного горизонта может быть использована в качестве регенерирующего раствора с ее расходом 500 м3/сутки при выходе после регенерации приблизительно такого же количества регенерационных растворов; коэффициент межфазного распределения для катионов жесткости при их взаимодействии с вмещающими песчано-глинистыми породами составляет 1,0 см3/г; амортизационный срок службы скважин равен 254 годам.
Требуется в вышеобозначенных условиях сократить затраты на регенерацию ионообменных фильтров за счет отказа от поставок поваренной соли, уменьшения энергетических затрат на закачку регенерационных растворов в недра с соблюдением требования по их рациональному использованию.
Для этого на расстоянии 150 м от каждой действующей закачной скважины сооружают на этой же водовмещающий подземный горизонта по одной откачной скважине, откачивают воду из каждой по 250 м3/сутки, производят очистку этой воды от взвесей, ведут добытым рассолом регенерацию фильтров и регенерационный раствор закачивают в каждую закачную скважину с дебитом 250 м3/сутки. Использование скважин продолжается в течение 25 лет до окончания их срока службы и заполнения между ними объема пласта отработанными растворами. Затем бурят новые скважины с такими же расстояниями между ними и ведут откачку-закачку растворов в их в прежнем режиме.
В результате такой работы устранена необходимость в использовании технической поваренной соли для регенерации фильтров и связанных с этим затраты, уменьшены затраты энергии на закачку регенерационных растворов не мене чем в 1,5 раза и уменьшена приблизительно в 3 раза используемая площадь недр, причем эта площадь используется одновременно как для возврата отработанных растворов, так и для производства регенерирующих растворов.

Claims (2)

1. Способ использования недр при регенерации ионообменных фильтров, включающий приготовление регенерирующего раствора, промывку им ионообменных фильтров, сооружение закачкой скважины на подземный водовмещающий горизонт и проведение закачки в него регенерационного раствора, отличающийся тем, что в качестве регенерирующего раствора используют природную воду из подземного горизонта, извлекаемую из него через сооруженную для этого откачную скважину, при этом закачную и откачную скважины располагают на один и тот же подземный горизонт.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что закачную и откачную скважины располагают на таком расстоянии друг от друга, при котором время прохождения регенерационных растворов этого расстояния не превышает амортизационного срока службы скважин.
RU96120742A 1996-10-21 1996-10-21 Способ использования недр при регенерации ионообменных фильтров RU2111344C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96120742A RU2111344C1 (ru) 1996-10-21 1996-10-21 Способ использования недр при регенерации ионообменных фильтров

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96120742A RU2111344C1 (ru) 1996-10-21 1996-10-21 Способ использования недр при регенерации ионообменных фильтров

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2111344C1 true RU2111344C1 (ru) 1998-05-20
RU96120742A RU96120742A (ru) 1999-01-20

Family

ID=20186685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96120742A RU2111344C1 (ru) 1996-10-21 1996-10-21 Способ использования недр при регенерации ионообменных фильтров

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2111344C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2516531C2 (ru) * 2008-04-03 2014-05-20 Бп Корпорейшн Норт Америка Инк. Способ получения умягченной воды для нагнетания в пласт

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Кульчицкий Л.А. Основы химии и технологии воды, - Киев, 1991, с.372 - 373. Edited by Apps John A., Tsang Chin-Fu "Deep injection disposol of harordous and industrial waste", Academic Press, San Diego, 10.04.96., c.29. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2516531C2 (ru) * 2008-04-03 2014-05-20 Бп Корпорейшн Норт Америка Инк. Способ получения умягченной воды для нагнетания в пласт

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8486269B2 (en) Method for generating softened injection water
US5196124A (en) Method of controlling the production of radioactive materials from a subterranean reservoir
US7514003B2 (en) Methods for producing useful water products with reduced sodium content
US6651741B2 (en) Method of increasing productivity of oil, gas and hydrogeological wells
US6666971B2 (en) Method for utilizing regenerated waste from water softeners used for steam flood operations
CN1326622C (zh) 工业水处理中受污染的凝胶型强碱阴树脂复苏方法
US4778006A (en) Process for removing carbonate from wells
RU2111344C1 (ru) Способ использования недр при регенерации ионообменных фильтров
Al-Senafy Recharging aquifers through surface ponds: Hydraulic behaviour
CN202538507U (zh) 新型软化水过滤池
CN206278960U (zh) 油田注汽锅炉软化器再生废水零排放装置
RU2097538C1 (ru) Способ снижения потерь вытесняющего агента и способ вторичной добычи углеводородов
RU2090746C1 (ru) Способ регулирования разработки нефтяных месторождений заводнением
RU2815404C1 (ru) Способ сооружения подземных резервуаров в отложениях каменной соли
US6881347B2 (en) Method for removing radioactive substances from affecting water wells
RU2120546C1 (ru) Способ реагентной разглинизации скважин
CN215403584U (zh) 一种滑溜水压裂返排液一体化处理系统
RU2083809C1 (ru) Способ разработки обводненной нефтяной залежи
SU791943A1 (ru) Способ предотвращени отложений солей в скважине
RU2121980C1 (ru) Способ утилизации несовместимых вод
RU2039230C1 (ru) Способ локализации загрязнений в водоносных горизонтах
RU2204016C1 (ru) Способ разработки нефтяной залежи
RU2201499C2 (ru) Способ обработки призабойной зоны нефтяной скважины
RU1807163C (ru) Способ комплексной очистки дренажного стока и система дл его осуществлени
RU2139987C1 (ru) Способ обработки призабойной зоны нефтяного пласта

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091022