Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Дәрістер 4 курс. каз.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
1.59 Mб
Скачать

Қоспаларды коагуляциялау

Судағы өлшенді заттар тұну жылдамдығы, олардың көлеміне және меншікті салмағына байланысты әртүрлі болып келеді. Су мөлдірлендірудің негізгі опреациясына оны тұндыру болып табылады, көп жағдайда жер беті сулардың құрамында кездесетін ірі заттар үшін ғана тиімді болып табылады. Өлшенді заттардың тұнбаға түсу жылдамдығы бірнеше секундтан немесе минуттан (құм) бірнеше жылдарға (коллоидты фракциялар) дейін болуы мүмкін.

Сол себептен бөлшектердің тұну жылдамдығын тездету үшін коагуляция үрдісі және коагулянт деп аталатын реагенттер қолданылады. Коагуля­ция процесі дегеніміз, өз-ара жабысуы нәтижесінде, судағы өлшенді бөлшектердің іріленуі. Үлпектердің өз-ара қатынасы нәтижесінде олар іріленеді және тұнбаға түседі. Судағы коагулянт коллойдтық жағдайға тек қана оның сілтілігі анықталған кезде (кальций және магний карбонаттары) ғана ие болады. Егер де судың сілтілігі төмен болса, онда коллойттық ерітінді түзілмейді және коагуляция реакциясы жүрмейді.

Осы мақсат үшін көбіне, едуір жиі коагулянт ретінде алюминий сульфатын (глинозем) – Al2(SO4)3 қолданады, бірақ суық суда бұл реагентпен жүретін коагуляция процесінің тиімділігі төмен. Мысал ретінде Алматы қалсындағы тазарту қондырғысын алуға болады, яғни Үлкен және Кіші Алматы тау өзенінің суық суы келеді. Бұндай жағдайда алюминийдің орнына судың төмен температурасы әсер етпейтін темір препараттары (темір купоросы – FeSO4, күкірт қышқылды темір – Fe2(SO4)3, темір хлориді - FeCL3), қолданылады.

Коагуляция жүктеме қабатын немесе суда бос көлемде жүруі мүмкін, бірақ екі жағдайда да коагуляттар коагулянттар судың табиғи заттарын нейтралдайды және олардың тұрақтылығын төмендетеді.

Құрамы әртүрлі сулар үшін коагуляция мөлшері (дозасы) де бірдей емес, сондықтан зертханада сынақтық коагуляция жүргізуді қажет етеді.

Тазарту қондырғыларының жұмысын жақсарту үшін және коагуляцияны тездету үшін флоккулянты – анион (полиакриаламид, К4, К6, белсенді кремний қышқылы) және катионды (ВА-2) түрдегі жоғары молекулалық синтетикалық қосылыстар қолданылады. Егер анионды түрдегі флоккулянттар қолданатын болса міндетті түрде суды алдын ала коагулянтпен өңдеу қажет, ал катионды флоккуляннтарды қолдану кезінде мұндай талаптар қойылмайды. Ауыз сумен қамтамасыз ету үшін гигиеналық тәжірибелерден өткен және ШРЕК бекітілген флоккулянттарды қолдануға рұқсат етіледі.

Суды тұндыру және сүзу

Суды тұндырудың бірінші сатысына мөлдірлендіру жатады, ол сүзгілердің жұмысын жеңілдетеді және өлшенді бөлшектердің мөлшерін төмендетеді. Тұндырғыштардың 3 түрі қолданылады: көлденең, тік, радиалды, сонымен қатар өлшенді тұнбалары мөлдірлендіргіштер, егер лайлылығы төмен судың құрамында ұсақ дисперсті, органикалық өлшенділер (май, мұнай өнімдері) болса, онда тұндырғышитармен мөлдірлендіргіштерде өңдеу тиімділігі төмен болады. Бұл жағдайда тұндырғыштардың орнына флотационды қондырғылар қолданылады. Қондырғыға қысыммен ерітілген ауа қосылған су жіберіледі. Ауаның ұсақ дисперсті көпіршіктері өлшенді бөлшектерді судың бетіне көтеріп, флотациялық көбік түзеді, оны мезгіл-мезгіл пайдаланған шыққан судың ағымына түсіріп ағызып отырады.

Қазіргі кезде суды өлшенді заттардан тазарту үшін жұқа қабатты тұндырғыштар әдісі кең тарауда. Ол үшін жұқа қабатты модулді қолданады, 1х1,5 м көлемді металдан жасалған ұяшықтар. Жұқа қабатты модул көлденең тұндырғыштарға 400 дейін бұрыштап орналастырылады.

Суды сүзу суды тазартудың екінші сатысына жатады. Жиі сүзгіш материал ретінде көбінесе: кварц құмын, керамзитті (жеңіл балқитын сазды өртеу кезінде алынатын материал, құм және гравий түрінде қолданады), вулкандық шлактарды, белсенді көмірді (маркалары АУ-3, АУ-5, Ау-7)қолданады. Әрбір берілген материалдықолдану үшін денсаулық сақтау Министрінің рұқсаты болуы керек. Әрбір материалдардың механикалық мықтылығына және химиялық тұрақтылығына берілген талаптары болуы керек. Жоғарыда келтірілген сүзгіш материалдардың кеуектілігі төмен, яғни 40-60% болады. Демек олардың 60-тан 40%-ға дейінгі көлемі сүзуге қатыспайды деген сөз. Қазіргі кезде синтетикалық полимерлер­ді сынаудан өткізіп, қолдануда. Соңғы кездері кеуектілігі жоғары синтетикалық материалдар қолданылып жүр. Мысалы: пенополиуретан, кеуектілігі 98%-ға дейін жетеді.

Сүзгілердің жұмыс тиімділігін анықтайтын негізгі парметрі – сүзу жылдамдығы болып табылады, ол м/сағатпен өлшенеді. Сондықтан да сумен қөамтамасыз ету тәжірибесінде әр түрлі құрылымдағы сүзгі қолданылады. Сүзу жылдамдығы бойынша оларды: баяу (сағатына 0,1-0,2 м) жылдам (сағатына 6-8 м) және өте жылдам (сағатына 100 м) деп бөледі. Коагуляция жүргізілмеген суды сүзу үшін қолданылады, бетоннан немесе кірпіштен жасалған резервуар, оның төменгі бөлігінде тазартылған суды ағызу үшін дренажлық қондырғы орналасқан. Дрегнаждық қондырғының үстінде гравийден немесе борпылдақ тастан (щебенка) ұстап тұратын қабаты, содан соң сүзгіш материалдар (көбіне құм) қабаты орналасады. Су жоғарыдан төмен қарй сүзіледі, оның нәтижесінде құмның беткей қабатында өлшенді заттардан тұратын қабықша пайда болады, бұл қабықша сүзгілердің жұмыс тиімділігін жоғарылатады (әдетте сүзгілерде қалқыған өлшенді бөлшектер литрына 0,3 мг-нан аспайды, судың түстілігі 50 %-ға дейін төмендейді, ішек таяқшасы тобындағы бактериялар тобының саны 99,7 %-ға дейін төмендейді).

Баяу сүзгілердің кемшілігі олардың тым үлкендігі және сүзілетін судың мөлшері көп емес, сол себептен жылдам сүзгілер пайдаланылады, оны коагуляция және тұндыру үрдісінен кейін қолданады. Судың сүзілу жылдамдығы сағатына 6-8 м, бірақ үздіксіз кейін 8 сағат жұмыс істегеннен суды қажетті қысыммен кері ағызу арқылы сүзгілерді тазартып отыру қажет. Сүзу жылдамдығын сағатына 10 м-ге дейін арттыру үшін және тазарту уақытының аралығын ұзарту үшін 48 сағатқа дейін, екі қабатты сүзгілер қолданылады, мұнда су жоғарыдан төмен қарай, бірінші ірі антрацит түйіршіктерінен өтіп, екінші майда құмнан өтеді және екі ағынды КША (коммуналды шаруашылық академиясы) сүзгілері қолданылады.

Екі ағынды АКХ сүзгілері (Академия коммунального хозяйства). Екі ағынды АКХ сүзгілерінде дренаж сүзуші қабатының қалыңдығында орналасады. Осыған байланысты сүзу әдеттегі сүзгілер сияқты тек қана жоғарыдан төмен қарай емес, сондай-ақ төменнен жоғары қарай дренаждың астында орналасқан төменгі қабаты арқылы да жүреді. АКХ сүзгісіндегі сүзу үрдісінің сапасы да жедел сүзгідегі сияқты, бірақ өнімділігі екі есе артық.

Қазіргі уақытта жетілдірілген сүзгілердің бір түрі болып, жанаспалы мөлдірлендіргіш табылады, жедел сүзгінің бір түрі, мұнда су төменнен жоғары қарай ірі түйіршікті заттардан майда түйіршікті заттарға қарай ағады. Ол лайлылығы және түстілігі төмен суды тазарту үшін қолданылады және мөлдірлендіргіштерді қолдануда бір сатылы схемасымен суды тазартуға, пайдаланатын қондырғылар көлемін қысқартуға (коагуляция үрдісін, тұндыруды, сүзуді жүргізетін қондырғы) және коагулянт шығынын азайтуға мүмкіндік береді. Судың мөлдірленуі бұл қондырығыда жанаспалы коагуляцияға негізделген, ол үдемелі түрде түйіршікті ортада жүреді. Су мөлдірлендіргішке түсер алдында коагулянтпен араласады, онда ішінде ластағыш заттарды ұстап қалуды қамтмасыз ететін гравийлі және құм қабатынан өту арқылы жанаспалы коагуляция жүреді.