Суды залалсыздандыру

Жер беті су көздерінің құрамында ауру тудырғыш бактериялар болады. Тұндыру және сүзу нәтижесінде судан 95% дейін бактериялар жойылады. Қалған бактерияларды жою үшін суды залалсыздандырады.

Суды залалсыздандырудың келесі тәсілдері бар:

- термиялық;

- күшті тотықтырғыштарды қолдану;

- олигодинамия (асыл метал иондарының әсері);

- физикалық (ультрадыбыстар, радиоактивті сәулелер, ультракүлгін сәулелер көмегімен).

Жылулық тәсіл. Суды 12-20 мин бойында қайнату ұрық пайда болдырмайтын ұсақ ағзаларды өлтіреді. Ұрықтарды жою үшін суды қысыммен 120° дейін қыздыруды қолданады немесе тағы да қайнағанға дейін ысытуды қолданады - оны 15 мин бойы қайнатып, 35° дейін салқындатып, осы температурада 2 сағат ұрықтардың өсуі үшін ұстайды және тағы да қайнағанға дейін ысытуды қолданады.

Суды тотықтырғыштармен залалсыздандыру. Әсіресе кең тараған осы топтың тәсілдері. Тотықтырғыштар ретінде хлор, хлордың қос тотығы, озон, бром, йод, хлорлы және хлорлылау қышқылдардың тұздары, калий перманганаты, сутек перекисі, натрий және кальций гипохлориты қолданылады. Тәжірибеде бәрінен жиі хлор, озон, натрий және кальций гипохлориты қолданылады, бұл олардың құнының салыстырмалы жоғары болмауымен түсіндіріледі.

Әсіресе кең тараған тәсіл – суды хлорлау. Хлорлау үшін сұйық хлор немесе хлорлы әк қолданылады.

Суға сұйық хлорды енгізген кезде хлорлы және тұз қышқылдары пайда болады.

Cl₂+H₂O=HOCl+HCl

Одан ары пайда болған хлорлы қышқылдың диссоциациясы (ыдырауы) жүреді.

HOCl↔H⁺ + OCl^-

Гипохлоритті иондар OCl^- хлорлы қышқылдың ыдырамаған молекулаларымен қатар бактерицидтік қасиетке ие.

Cl₂+ HOCl+ OCl^- қосындысын еркін белсенді хлор деп атайды.

Суда аммонийлі байланыстар болғанда немесе суға арнайы аммиакты енгізген кезде еркін хлорға қарағанда бактерицидтік әсері бірнеше төмен, бірақ әсер ету ұзақтығы артығырақ монохлораминдер NH₂Cl және дихлораминдер NHCl₂ пайда болады. Хлорамин түріндегі хлор еркін хлордан айырмашылығы ол байланысқан белсенді хлор деп аталады.

Суды залалсыздандыруға қажет белсенді хлор мөлшері хлорланатын суда болатын барлық органикалық заттар және ұсақ ағзалардың (сонымен қатар тотығуға қабілетті органикалық емес заттардың) барлық мөлшері бойынша анықталу қажет. Хлордың жеткіліксіз мөлшері қажетті батерицидттік әсерді бере алмауы мүмкін, ал хлордың артық мөлшері судың татымдық сапасын нашарлатады. Қабылданған хлор мөлшерінің жеткіліктік көрсеткіші болып, судағы қалдық хлор мөлшері(судағы заттардың тотығуынан кейінгі енгізілген мөлшерден қалған) болып табылады. Судағы қалдық хлор концентрациясы желіге түсер алдында 0,3-0,5 мг/л аралығында болу қажет. Көрсетілген қалдық хлор мөлшерін қамтамасыз ететін хлор мөлшерін есептік деп қабылдау керек. Есептік мөлшер сынамалы хлорлау нәтижесінде тағайындалады.

Өзен суын мөлдірлету үшін хлор мөлшері әдетте 1,5-3 мг/л аралығында, жер асты суларын хлорлау кезінде көбінде хлор мөлшері 1-1,5 мг/л аспайды. Өңделетін суға хлорды енгізу кезінде оның сумен жақсы араласуы қамтамасыз етілу қажет және оның сумен әсерлесуі (контакт) тұтынушыға бергенге дейін 30 минут кем болмау қажет.

Суды ауыр металл иондарымен залалсыздандыру. Күміс немесе мыс иондарының өте үлкен емес мөлшері суды залалсыздандырады. Залалсыздандырудың толықтығы үшін ұзақ экспозиция қажет. Судың күміс иондарымен байытылуы бірнеше тәсілдермен жүреді:

- металдың дамыған бетімен судың әсерлесуі (түйісуі);

- тікелей суда күміс тұздарының еруімен;

- электролитті.

Электролитті әдіс тәжірибелік мәнге ие. Ол күмістің анодтық еруіне негізделген және қысқа уақыт ішінде қажетті металл концентрацияларын алуды қамтамасыз етеді және электроөлшеуші аспаптармен реагентті дәл мөлшерлеуге және үрдісті реттеуге мүмкіндік береді.

Бактерицидті сәулелеу. Суды залаасыдандырудың бұл тәсілі бактерицидті қасиетке ие ультракүлгін сәулелерді пайдалану арқылы іске асады. Оны шығыны үлкен емес жер асты су көздерін, сонымен қатар сүзілген жер беті суларын залалсыздандыруда қолданады. Сәулелеу көзі ретінде жоғары және төменгі қысымды сынапты кварцты лампалар қолданылады.

Залаалсыздандыру тиімділігі сәулеленудің ұзақтығына және қарқындылығына байланысты. Ультракүлгін сәулелермен залалсыздандыру лайлылығы жоғары суларда қолданылады.

2 ЛАСТАНҒАН СУДЫ ТАЗАРТУ

2.1 Ластанған судың құрамы

Ластанған су деп тұрмыстық, өнеркәсіп тағы басқа қажеттерге пайдаланып, әртүрлі қоспалармен ластанып өзінің алғашқы химиялық және физикалық қасиеттерін өзгерткен суларды айтады.

Пайда болуы, түрі және қоспалардың сапалық сипаттамасына байланысты ластанған су тұрмыстық, өнеркәсіптік, жаңбыр суы деп үш категорияға бөлінеді.

Тұрмыстық ластанған су шаруашылық және фекалдық суға бөлінеді. Шаруашылық-тұрмыстық ластанған су - ас үйде, су себерде, кір жуғанда пайда болады. Фекалды су адамдардың, жан-жануардың физиологиялық бөліністерінен пайда болады.

Өнеркәсіптік ластанған су өндіріс орындарында пайда болады, олардың құрамы өндіріс саласына байланысты әртүрлі болады.

Атмосфералық ластанған су жаңбыр жауғанда, қар ерігенде пайда болады.

Лас суды қажетті дәрежеде тазалар үшін лас судың құрамын білу және суаттың суымен араластыру дәрежесін анықтау керек. Сонымен қатар, суаттың суының өзін-өзі тазарту қабілетін анықтау қажет.

Ластанған су төмендегідей жіктеледі:

1физикалық құрылысына байланысты:

а) ерітілмейтін қоспалар, олар ірі қалқымалы бөлшектен, суспензия, эмульсия және көбік түрінде болады (бөлшектердің диаметрлері 0,1 мкм-ге дейін);

б) коллоидты бөлшектер, диаметрі 0,1 ÷ 0,001 мкм шамасында;

в) ерітілмеген бөлшектер, олар суда әртүрлі кішкентай, шашыраңқы бөлшектер және молекулярлы дисперсті бөлшек түрінде болады, диаметрлері 0,001 мкм-ден кем болады.

2 Өз табиғаты бойынша судың ластануы: минералдық, органикалық, бактериялық болады.

Минералдық ластаушылар: құм, май, балшық бөлшектері және рудалы бөлшектер, минералды тұз ерітінділері, қышқылдар, минералды майлар, темір, кальций, магний, калий, кремний және басқа да органикалық емес заттар жатады.

Органикалық ластаушылар: өсімдіктер мен жәндіктердің шіріген қалдықтары жатады. Өсімдіктің қалдықтары көбінесе көміртегінің, ал жәндіктердің қалдықтары азоттың бөлшектерінен тұрады.

Бактериялық ластаушыларға ауру туғызғыш және тағы басқа бактериялар жатады.

Тұрмыстық лас суда орта есеппен 40% минералды ластаушы заттар, 60% органикалық ластанған заттар болады.

Өндірістік лас су өндірістің технологиясына, бұйым өндіруіне байланысты және әрбір салаларына байланысты әр түрлі болады. Жаңбыр суы жалпы әлсіз ластаушы тұрмыстық судың құрамына ұқсайды.

Тұрмыстық судың құрамын екі жолмен табады:

1. Физика-химиялық анализдер арқылы анықтайды

а) құрамындағы қалқымалы заттарды анықтайды;

б) оттегінің биологиялық қажеттігі көрсеткіштерін анықтайды ОБҚ;

в) РН сутек көрсеткіштерін анықтайды;

г) судың температурасы;

д) азот аммонилы тұздарының көрсеткіштерін анықтайды;

ж) хлоридтерді анықтайды;

з) бактериялық көрсеткіштерді (коли-титр, коли-индекс) табады.

Қалқымалы заттардың құрамы 400 ÷ 600 мг/л

ОБҚ көрсеткіштері 350 ÷ 600 мг/л

РН көрсеткіштері 6,5 ÷ 8,5

Судың температурасы 6 ⁰С ÷ 37⁰ С

Хлоридтер 450 ÷ 500 мг/л

Азот аммонийтұздары 8 г/тәулігіне

Бактериялардың түрлері 7÷ 17 аралығында

2. Жаңа салынып жатқан қалаға лас суды тазартатын ғимараттар салсақ, лас судың құрамын білмейміз, мұндай жағдайда 7 көрсеткіштердің әрбір адамға сәйкес келетін орта санына байланысты анықтауға болады.

СНиП кестесі бойынша бір адамға:

Қалқымалы заттар 65 г/тәу

ОБҚ₅ 40 г/тәу

ОБҚ₂₀ 75 г/тәу

Азот аммоний тұздары 8 г/тәу

Хлоридтер 9 г/тәу

Фосфаттар 3,3 г/тәу

Синтетикалық беттік белсенді бөлшектер 2,5 г/тәу

(көпіргіш заттар)

ОБҚ көрсеткіштері дегеніміз белгілі бір уақыт ішінде органикалық қоспаларды биохимиялық қоспалармен тотықтыруға қажетті оттегі саны. ОБҚ көрсеткіші лас судың негізгі көрсеткіші болып табылады. Биохимиялық әдіспен лас суды тазартуға арналған ғимараттарды есептегенде қажет болады.

2.2 Ластанған судың қасиеттері

Ластанған судағы органикалық заттарды тазартуға әртүрлі микроорганизмдерді пайдалануға болады. Лас судың құрамындағы күрделі органикалық қоспалар биохимиялық үрдістердің арқасында судың бөлшектері Н₂О және көмір қышқылы СО₂ газының бөлшектеріне бөлінеді. Бұл үрдістерді минералдандыру үрдісі немесе тұрақтану үрдісі деп атайды. Минералдандыру үрдісіне екі түрлі микроорганизмдер әсер етеді:

1 – аэробты микроорганизмдер тобы, бұлар оттегін қажет етеді;

2 – анаэробты, оттегін қажет етпейді.

Аэробты ұсақ организмдердің арқасында лас сулардың құрамындағы органикалық заттар С, N, P, S минералды тұздарына және көмірқышқыл газына СО₂ бөлінеді.

Анаэробты микроорганизмдердің әсерінен органикалық заттардан шіріген уақытта әртүрлі заттар бөлініп шығады: СН₄, СО₂, NН₃, Н₂ S.

Аэробты ұсақ организмдерді және оның үрдістерін лас суды биохимиялық әдіспен тазартуға пайдаланады.

Анаэробты микроорганизмдерді және оның үрдістерін тұнба шірітетін ғимараттарда және өндірістің суын биохимиялық әдіспен тазалауға пайдаланады.

2.3 Ластанған суды қабылдайтын суаттардың қасиеттері

Суаттың суы екі тәсіл бойынша табиғи және жасанды болып ластануы мүмкін. Суаттың суы бактериалар, өсімдіктер шіруі арқылы табиғи ластанады. Бұл үрдіс биоценоз деп аталады. Жасанды ластану тазармаған суды суатқа жібергенде болады. Ластанған суаттың суы физика-химиялық қасиеттерін өзгертеді, судағы ерітілген оттегі концентрациясы төмендейді. Суда ауру тарататын (патогенді) микроорганизмдер пайда болады, органикалық заттардың концентрациясы өте көбейіп кетеді, ОБҚ көрсеткіші үлкейеді. Суаттың суы тұрмыстық қажетке жарамсыз болып қалады. Суаттың суында әр уақытта ерітілген оттегі қоры боуы тиіс, ол органикалық заттарды тотықтыруға жұмсалады. Тотықтыру үрдісіне судың температурасының өзгеруі әсер етеді. Сонымен қатар судағы бактериалар мен микроорганизмдер және оттегі де тотықтыруға әсер етеді. Осы үш көрсеткіштің әсерінде суаттың суы өзін-өзі тазалау қабілетіне жетеді, оған оттегі жұмсалады. Ал, оттегінің толықтырылуы атмосфера ауасы арқылы жүреді, ол үрдісті реаэрация деп атайды, бұл судың беті арқылы атмосферадан оттегінің толуы. Егерде ерітілген оттегінің тотықтыру үрдісіне жұмсалатын саны атмосфера арқылы қосылатын оттегінің санынан айырмасы болса, суаттың өзін-өзі тазалау қасиеті жойылуы мүмкін. Жылдың әрбір мезгілінде барлық категориялы суаттардың суында оттегінің саны 4 мг төмен болмауы қажет.

Суаттар негізінен екі топқа бөлінеді:

I санитарлы-тұрмыстық су көзі ретінде қолданылатын суаттар

II балық шаруашылығына қолданылатын суаттар.

Бұл екі топ екі категорияға бөлінеді. Бірінші топтың категориялары:

- орталықтандырылғансумен жабдықтауға қолданылатын суаттар;

- шомылуға және демалуға қолданылатын суаттар.

Екінші топтың категориялары:

- бағалы балықтардың түрін сақтауға және өсіруге қолданатын суаттар;

- балық шаруашылығының басқа да жағдайларына қолданылатын суаттар.

Суат суының бірінші және екінші категорияларына қойылатын негізгі талаптар:

1) жылдың қай мезгілінде болса да суаттың суында ерітілген оттегінің саны 4 мг/л кем болмауы керек;

2) 20 ⁰С температурада ОБҚ толық толық көрсеткіші I-ші топта – 3 мг/л, ал II-ші топта – 6 мг/л төмен болмауы керек;

3) лас суды суаттың суына тастағанда қалқымалы заттардың концентрациясы I-ші топта – 0,25 мг/л, ал II-ші топта – 0,75мг/л-ге дейін көтерілуі мүмкін;

4) судың иісі мен дәмі 2 баллдан артпау керек;

5) РН 6,5÷8,5 арасында болуы керек;

6) суаттың суында аурулар тарататын микроорганизмдер болмау керек,

7) суаттың суында улы заттың концентрациясы шекті мөлшерден аспау керек,

8) суат суының температурасы жаздың ең ыстық кезінде лас суды тастағанда 3⁰С жоғары көтерілмеу керек;

9) суат суының бояуы су бағанасымен өлшегенде I-ші топта 20 см, ал II-ші топта 10 см көрінбеуі керек.

2.4 Лас судың концентрациясын анықтау

Лас су тазартатын ғимараттарды есептеу үшін лас судың құрамын анықтау қажет. Оны екі тәсілмен анықтайды.

1) химиялық және бактериялық анализдермен;

2) лас судың құрамын есептеу арқылы табуға болады.

Екінші тәсіл бойынша лас судың концентрациясы төмендегі өрнекпен анықталады:

(2.1)

мұндағы С – лас судың концентрациясы, мг/л;

a – ластағыш заттардың 1 адамға келтірілген үлесті мөлшері, г/тәу;

q – лас су шығын нормасы, л/тәу.

Егер тұрмыстық лас су құрамына қаланың ірі өндіріс орындарының суы қосылса, жалпы ластанған судың концентрациясы келесі өрнекпен анықталады.

(2.2)

мұндағы С_тұр, С_өнд – тұрмыстық және өндірістік лас сулардың ластану

концентрациясы, мг/л, г/м³;

Q_тұр, Q_өнд – тұрмыстық және өндірістік лас сулардың орташа

шығындары, л/тәу, м³/тәу.

2.5 Ластанған суды тазалау әдістері

Лас суды тазартуға төмендегідей әдістер қолданылады: механикалық, химиялық, физика-химиялық және биологиялық.

Механикалық әдіс– лас судың құрамындағы күрделі минералды заттарды, ерітілмейтін қоспаларды ұстау үшін қолданылады. Механикалық әдістерге төмендегідей қондырғылар мен ғимараттар жатады: қабылдау камерасы, кереге, құм ұстағыштар, 1 сатылы тұндырғыштар (тазарту дәрежесі 60%).

Биологиялық әдіс - лас судың құрамындағы органикалық және коллоидты қоспаларды тазарту үшін қолданылады.

Лас суды биологиялық тазалаудың екі түрі бар: табиғи және жасанды.

Табиғи биологиялық әдістің құрамында қолданылатын ғимараттар: сүзу алаңдары, суландыру алаңдары, биологиялық тоғандар, циркуляциясы бар тотықтырғыш каналдар. Жасанды биологиялық әдістердің құрамында қолданылатын ғимараттар: аэротенктер және биосүзгілер.

Биологиялық әдіспен тазарған лас судың ОБҚ көрсеткіші 15÷20 мг/л болуы тиіс, мұны толық тазарту әдісі дейді, ол егерде ОБҚ көрсеткіші 20÷25 мг/л болса, онда толық емес тазарту деп аталады. Негізінде биологиялық әдіспен тазартқанда тазарту дәрежесі 90-95% жетеді.

Химиялық әдіс - негізінде өндірістің суын тазарту үшін қолданылады. Химиялық әдістің құрамына тотықтыру үшін нейтрализациялау үшін және реогенттер қолданылатын процестер мен ғимараттар жатады.

Физика - химиялық әдісте өндірістің суын тазарту үшін қолданылады. Бұған мына үрдістер жатады: флотация, ион алмасу, буландыру, тоңазыту, электро-химиялық, адсорбция және тағы басқалар.

2.6 Ластанған суды тазалау ғимаратының жалпы үлгілері

Ластанған суды шекті талапқа дейін сапалы тазалау үшін арнайы қондырғылармен ғимараттар керек. Олардың ең тиімді үлгілерін таңдау үшін ластанған судың құрамымен көлемін және қажетті тазалау дәрежесін білген жөн. Тиімді қондырғылар алдын ала жасалған есептеулер бойынша таңдалады. Ластанған суды тазарту станциясының орташа тәуліктегі өнімділігі (Q_ОР.ТӘУ м³/тәу); тазартылған суды суатқа тастағандағы қалқыма заттар бойынша концентрациясы (L^ОБҚт_ЛС мг/л); суаттың суына тастайтын тазарған судың толық (ОБҚт) бойынша концентрациясы (L^ОБҚт_ЛС мг/л); суаттың суына тастайтын таза судың ерітілген оттегі дәрежесі бойынша концентрациясы (L^О_2ЛС мг/л); анықтап білу керек.

Жоғарыдағы келтірілген тәсілдер мен есептеулер арқылы анықталған қалқыма заттармен органикалық заттарды тазарту қажетті дәрежесіне байланысты лас суды тазартуға төмендегі негізгі механикалық және биологиялық әдістер қолданылады.

Ластанған суды жоғарыдағы тәсілдермен тазартқаннан кейін суатқа (өзенге) тастардың алдында залалсыздандыру қажет. Тазарту техналогиясы тазаланған суды залалсыздандырумен аяқталады. Тазалайтын суат суының шығыны аз немесе тазаланған суды өндірістік қажеттілікке пайдаланатын жағдай туса онда лас суды толық жете терең тазарту әдісін қолданады.

Сурет 2.1 - Лас суды тазартудың технологиясы

Поиск по сайту: