Пособие по проектированию дуплексных систем сельскохозяйственного водоснабжения (к СНиП 2.04.02-84)

8. УДАЛЕНИЕ РАССОЛА

8.1. В процессе опреснения минерализованных вод электродиализом образуется рассол, который при отведении в водоемы, водотоки и подземные водоносные горизонты может отрицательно влиять на состав воды в источнике, а при отведении в понижения местности является серьезной угрозой окружающей среде.

8.2. Дуплексные системы водоснабжения, забирающие из источника воду с минерализацией до 5 г/л, являются экологически чистыми системами, так как сбрасывают рассол в тракты минерализованной воды.

При определенных условиях этот предел минерализации может оказаться выше.

8.3. В тех случаях, когда рассол не может быть частично или полностью использован в дуплексной системе, следует рассматривать следующие способы отведения, утилизации и ликвидации рассола:

химическая переработка;

отвод в соленые озера, моря, заброшенные карьеры, коллекторы дренажных вод оросительных и осушительных систем;

сброс в испарительные бассейны или на испарительные площадки;

закачка в водоносные горизонты, не используемые для целей водоснабжения;

сброс в канализацию при условии, что концентрация солей в общем стоке (смеси рассола и сточной жидкости) не превысит 10 г/л, так как увеличение солесодержания в общем стоке свыше указанной величины отрицательно сказывается на окислительные процессы и снижает эффект биологической очистки сточных вод. В каждом случае концентрация солей в общем стоке должна определяться расчетом на разбавление.

8.3.1. Сброс рассолов от станций опреснения воды в каждом случае решается при привязке станций к местным условиям, и согласовывается с органами санитарного надзора.

8.3.2. Размеры испарительных бассейнов определяются исходя из соотношения производительности опреснительной установки, ее технологической схемы (что определяет количество образующихся рассолов), а также на основе данных об общей величине испарения воды с поверхности суши.

Пример. Электродиализная установка производительностью 100 м/сут опресняет воду с общей минерализацией 10 г/л. Принимаем, что количество рассола составляет 30 м/сут, а его концентрация равна 40 г/л. Установка расположена в районе, где разность между годовыми величинами испарения и осадков составляет в среднем 0,003 м/сут с 1 м (слой около 1000 мм). Тогда испарительный бассейн должен иметь площадь 10000 м (100x100 м). Если принять объемную массу осадка, равную 1,5-2 г/см, а амортизационный срок работы опреснительной установки - 25 годам (9000 суток), то глубина бассейна, чтобы он мог вместить весь осадок, не превысит 1 м.

Накопление в бассейне сухих солей со временем сделает его непригодным для дальнейшей эксплуатации. Кроме того, соли могут развеиваться ветром и вызывать засоление окружающих земель. При эксплуатации бассейна следует удалять сухой осадок и транспортировать его к месту захоронения либо утилизировать. Можно также засыпать наполнившийся осадком бассейн грунтом и сооружать новый. Поскольку неизбежна фильтрация рассола из бассейна в случае высокой водопроницаемости грунтов, он должен иметь противофильтрационное покрытие.

8.3.3. Для систем небольшой производительности, забирающих воду из неглубоко залегающих горизонтов, отведение рассолов путем их закачки в глубокие скважины экономически нецелесообразно. Принудительной закачки рассола в скважину, как правило, не требуется. Он будет поглощаться водоносным горизонтом под действием столба жидкости, свободно наливаемой в скважину.

В некоторых случаях, когда могут эксплуатироваться солоноватые воды первого от поверхности напорного водоносного горизонта, рассолы могут отводиться в горизонты подземных вод, имеющих более высокую минерализацию. Если горизонты надежно разделены водоупором, то поглощающую скважину можно расположить рядом с водозаборной.

Каждый конкретный случай комбинации водозаборных и поглощающих скважин требует отдельного проектирования.

8.4. Объем и качественный состав отводимых от электродиализных установок сбросных вод или рассолов определяются солевым составом исходной воды, свойствами ионообменных мембран и в большей степени технологией опреснения.

8.4.1. Для прямоточных установок с соотношением расходов дилюата и рассола 1:1 концентрация рассола на выходе из электродиализного аппарата может быть найдена по формулам:

,

где - концентрация рассола на выходе из аппарата, мг-экв/л или мг/л;

,

- концентрация солей в исходной воде, мг-экв/л или мг/л;

- концентрация солей в опресненной воде, мг-экв/л или мг/л:

,

где - съем соли за одну ступень опреснения, в долях единицы.