Введение
Глава 1. Технология внутрипластового осаждения железа и марганца 12
1.1. Присутствие в подземных водах железа и марганца 12
1.2. Методы очистки природных вод от растворённых железа и марганца 18
1.3. Опыт применения технологии внутрипластовой очистки 23
1.3.1. Историческое развитие метода внутрипластового обезжелезивания и деманганации 26
1.3.2. Описание основных типов установок внутрипластовой очистки подземных вод 28
1.3.3. Перспективы внедрения и развития метода 42
Глава 2. Химические основы метода внутрипластовой очистки фунтовых вод от растворённого железа 44
2.1. Химические аспекты процесса удаления железа из подземных вод... 49
2.1.1. Термодинамические особенности поведения железа в подземных водах 50
2.2. Кинетические особенности поведения железа в подземных водах 59
2.2.1. Гомогенное окисление Fe (II) 60
2.2.2. Гетерогенное окисление Fe (II) в присутствии минеральных фаз. 64
2.2.3. Аспекты микробиологического окисления Fe (И) 69
2.2.4. Особенности растворения и осаждения минеральных фаз железа 82
2.3. Основные положения разработанной модели внутрипластового обезжелезивания подземных вод 86
2.4. Верификация разработанной модели внутрипластового осаждения Fe (II) 92
2.4.1. Моделирование процесса внутрипластового осаждения на участке Гневково 92
2.4.2. Моделирование процесса внутрипластового осаждения на участке водозабора аэропорта Советский 96
Глава 3. Разработка модели внутрипластового осаждения марганца из подземных вод 99
3.1. Существующие модели внутрипластового осаждения марганца 99
3.2. Химические аспекты удаления марганца из подземных вод 99
3.2.1. Термодинамические особенности поведения марганца в подземных водах 100
3.2.2. Кинетические особенности поведения марганца в подземных водах 104
3.2.3. Микробиологическое окисление марганца 109
3.2.4. Растворение оксигидроксидов марганца 110
3.3. Основные положения разрабатываемой модели внутрипластового осаждения марганца из подземных вод и верификация модели 112
3.4. Задача совместного нахождения железа и марганца в растворе 116
Глава 4. Адаптация разрабатываемых моделей обезжелезивания и деманганации подземных вод, результаты исследований 122
4.1. Исследование влияния различных факторов на процесс внутрипластовой очистки 122
4.1.1. Применение моделей для расчета окисления железа и марганца при различных начальных условиях 122
4.1.2. Исследование влияния сорбционных процессов на процесс внутрипластовой очистки 129
4.1.3. Исследование влияния растворения минеральных фаз на процесс внутрипластовой очистки 134
4.2.1. Общая характеристика водозабора подземных вод г. Комсомольска-на-Амуре 139
4.2.2. Описание принятой модели 144
4.2.3. Результаты моделирования предложенного регламента работы АПВЗ 145
4.2.4. Подбор наиболее рациональной длительности цикла закачка/простой/откачка 151
4.2.5. Предложения по оптимизации регламента работы амурского подземного водозабора 153
4.2.6. Оценка области осадконакопления при работе системы внутрипластовой очистки воды 157
4.3. Методика выполнения прогнозных расчетов процессов внутрипластовой очистки подземных вод 162
Основные выводы и предложения 167
Используемые в расчетах термодинамические базы данных 173
Каталог результатов полевого анализа по определению физических свойств и общего химического состава воды по скважинам АПВЗ, 2003 г 176
Список литературы 178
