способ обработки щелочной воды для полива растений

Формула изобретения

Способ обработки щелочной воды для полива растений путем введения химического реагента, отличающийся тем, что в качестве реагента используют диатомит.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам обработки воды и может быть использовано для обработки щелочных вод, применяемых для полива растений.

Известен способ обработки воды, при котором в обрабатываемую воду добавляют силикат щелочного металла катионнообменной смолы Н-типа вместе с ионами металла с последующей коагуляцией в ней примесей.

Недостатком известного способа является трудоемкость процесса, так как в химический состав входят вещества, которые нужно специально производить, либо извлекать из природного сырья, кроме того проводить коагуляцию продуктов, полученных в результате химического взаимодействия (работа с химическими веществами требует особых условий техники безопасности), слабое уменьшение концентрации соды (Na₂CO₃, NaHCO₃) в обрабатываемой воде.

Задача изобретения улучшение качества воды для полива растений за счет уменьшения в ней содержаний соды и изыскание наиболее безопасных, высокоэффективных и доступных средств для обработки щелочных вод.

Задача решается за счет использования в качестве химического состава пористого природного материала селективного действия на основе силиката кальция диатомита.

Применение пористого природного материала селективного действия стало возможным благодаря тому, что он проявляет селективный адсорбционный эффект к катиону Na⁺, который образует в воде соду (Na₂CO₃, NaHCO₃), токсично действующую на растения и приводящую к коркообразованию и осолонцеванию почв.

Первостепенное значение при оценке пригодности природных вод для орошения имеет их минерализация и химический состав, прежде всего щелочность - содержание карбонатов (Na₂CO₃) и бикарбонатов натрия (NaHCO₃) и соотношение щелочных и щелочноземельных катионов (SAR). Na₂СO₃ и NaHCO₃ являются наиболее токсичными солями для растений.

Воды с минерализацией 0,4 1 г/л требуют осторожного подхода при орошении, а с минерализацией 1 3 г/л опасны для орошения. Известны технические решения [1 и 2] в которых улучшают качество воды путем уменьшения содержания соды, однако, это уменьшение значительно ниже того, которое достигается в заявляемом решении благодаря селективному адсорбционному эффекту к катиону Na⁺. Кроме того, предлагаемое решение обеспечивает применение безопасного, высокоэффективного доступного материала, а следовательно, имеет изобретательский уровень. Предлагаемый способ обработки воды, преимущественно щелочной для полива растений, осуществляют следующим образом.

Для эксперимента берут два вида щелочных вод. Вода N 1 c минерализацией 0,51 г/л cодержит Na₂СO₃ 0,83 мг-экв/л, NaHCO₃ 2,47 мг-экв/л, SAR составляет 5,2. Вода N 2 с минерализацией 1,22 г/л cодержит Na₂СO₃ 2,75 мг-экв/л, NaHCO₃ 10,53 мг-экв/л, SAR составляет 14. В воду добавляют измельченный пористый природный материал селективного действия на основе силиката кальция, взбалтывают и отстаивают. Измельчение производится для более удобного его использования.

В таблице представлены показатели качества воды при обработке известным химическим составом и предлагаемым природным материалом селективного действия на основе силиката кальция

Из таблицы следует, что диатомит значительно уменьшает содержание cоды в воде, что и приводит к улучшению ее качества.

После обработки воды N 1 известным химическим составом (прототип) в ней не осталось Na₂CO₃, содержание NaHCO₃ уменьшилось в 1,1 раза и составило 2,16 мг-экв/л. Однако относительная концентрация катионов Na⁺ по отношению к катионам Са²⁺ и Mg²⁺ увеличилась, что привело к увеличению величины SAR с 5,2 до 5,3.

В воде N 1 после ее обработки предлагаемым способом также не сохраняется Na₂CO₃, существенно меньше в ней по сравнению с известным химическим составом становится NaHCO₃ (1,83 мг-экв/л), уравновешивается соотношение катионов Na⁺, Са²⁺, Mg²⁺, что приводит к понижению в обрабатываемой воде величины SAR c 5,2 до 3,4.

После обработки воды N 2 известным химическим составом (прототип) содержание Na₂CO₃ уменьшилось в 2,4 раза и составило 1,17 мг-экв/л, содержание NaHCO₃ уменьшилось всего на 0,12 мг-экв/л и составило 10,41 мг-экв/л. Относительная концентрация катиона Na⁺ по отношению к катионам Сa²⁺ и Mg²⁺ увеличилась, что привело к увеличению величины SAR c 14,0 до 15,2.

В воде N 2 после ее обработки предлагаемым способом содержание Na₂СO₃ уменьшилось в 2,5 раза и составило 1,10 мг-экв/л, содержание NaHCO₃ уменьшилось в 1,2 раза и составило 9,07 мг-экв/л. Уменьшилась также относительная концентрация катиона Na⁺ по отношению к катионам Са²⁺ и Mg²⁺, что привело к уменьшению величины SAR с 14,0 до 7,8.

Cпособ промышленно легко осуществим, так как прост, используется доступный природный материал, что создает экологически чистые условия для производства.