Способ обработки щелочной воды для полива растений

 

Использование: обработка щелочной воды для полива растений. Сущность изобретения: воду обрабатывают измельченным природным материалом - диатомитом, который проявляет селективные свойства к катиону Na⁺. Способ улучшает качество поливной воды для растений за счет уменьшения в ней содержания соды. 1 табл.

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.

Формула изобретения

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

РИСУНКИ

Рисунок 1