С течением времени, в результате истощения кислорода в адсорбционном
слое, в отбираемой воде возрастает содержание железа. Процесс "зарядки"
повторяется. На поверхности зерен водоносных пород образуется
каталитическая пленка, аналогичная образующейся в скорых фильтрах,
описанных в разделе 2. В состав каталитической пленки входит гидроокись и
гидрозакись железа. Сорбционная способность образовавшейся гидроокиси
зависит от
рН: чем выше рН, тем выше сорбционная способность, из-за
увеличения отрицательного потенциала Fe(OH)
3
. По мнению авторов метода,
большое влияние на процесс оказывают железобактерии Leptothrix и Gallionella,
которые осуществляют биологическое окисление железа. Осаждение железа
происходит в первой зоне, наиболее удаленной от водозаборной скважины.
Поскольку при приближении к скважине количество бактерий увеличивается, то
увеличивается также число мертвых железобактерий. Мертвые железобактерии,
поступающие далее с водой, составляют
часть органических веществ,
являющихся источником углерода для бактерий, которые имеют склонность к
окислению марганца. Это связано с тем, что чем ярче у бактерий выражена
склонность к окислению марганца, тем больше их потребность в органическом
угле, необходимом для роста и размножения. С другой стороны данный процесс
происходит ближе к скважине, где достигнуто
более высокое значение
показателя Eh.
В зависимости от условий процесс закачки воды может осуществляться как
через специальные питательные, так и непосредственно через
эксплуатационные скважины. И в том и в другом случае установки рассчитаны
на периодическую работу с чередованием циклов закачки в пласт питательной
воды и отбора обезжелезенной грунтовой воды. Поэтому для
обеспечения
непрерывной подачи потребителю обезжелезенной воды несколько установок
объединяются в систему.
В период закачки в пласт питательной воды происходит “зарядка” зоны пласта
вокруг скважин, для чего требуется определенное время, за которое произойдет
сорбция кислорода на поверхности частиц пород пласта, в достаточном
количестве в нем размножатся железо- и марганецпоглощающие бактерии и
поверхность зерен пород или стенки трещин покроются каталитической
пленкой из соединений железа и марганца.
Осаждение железа происходит преимущественно во внешней, более
удаленной от скважин зоне пласта. Здесь существенно увеличивается
количество железоокисляющих бактерий и, соответственно, возрастает число
отмирающих железобактерий. Часть из последних, перемещаясь потоком
подземных вод при откачке по мобильным порам
пласта в направлении фильтра
скважин, поставляет органический углерод, необходимый для
жизнедеятельности поглощающих марганец бактерий. Эти бактерии
развиваются во внутренней зоне вблизи ствола скважины и окисляют марганец,
переводя его в нерастворимую форму.
Таким образом, технология обезжелезивания и очистки подземных вод в
пласте соответствует условиям, которые создает сама природа с помощью
различных
типов бактерий при изменении геохимической обстановки за счет
насыщения воды кислородом.