7.1 Сумен жабдықтау кәсіпорындағы ақаба сулармен тазалау әдістері

Өнеркәсіптік кәсіп орыннан келетін ақаба сулар келесі үш түрге бөлінеді: өндірістік, тұрмыстық, атмосфералық.

Өндірістік ақаба сулар- технологиялық үрдісте қолданылатын сулар.Олар екі негізгі категорияны қамтиды: ластанған және ластанбаған(шартты таза). Ластанған ақаба суларың құрамында қоспалар болуы мүмкін: а) минеральды, б) органикалық, в) бактериальды, г) биологиялық. Минеральды ластануларға құм, саз бөлшектері, кен бөлшектері, күйін, суда еріген органикалық емес заттар, минералды майлар және т.б. жатады. Органикалық ластанулар өсімдік және жануар тектес бола алады. Өсімдік тектеске : өсімдік қалдығы, тұқым қалдығы, қағаз қалдығы, өсімдік майы жатады. Жануар тектеске адам және жануарлардың физиологиялық ерекшеліктері, жануар терісінің қалдықтары, желімді заттар және т.б. жатқызылады.

Химия құрам бойынша бактериялық және биологиялық ластанулар органикалық ластанулар болып табылады, бірақ ластанулардың басқа түрлермен ерекше өзара әрекеттесуі бойынша жеке топқа ерекшеленген. Олар өзі әр түрлі микроорганизмдер ұсынып жатыр : саңырауқұлақтар, су балдырлары, бактериялар.

Тұрмыстық ақаба сулар - бұл өндірістік жіне өндірістік емес корпустардың және ғимараттардың, душқа түсетін қондырғылары бар үйлердің санитарлық түйіндерден келетін ағын сулар т.п және.

Атмосфералық ағынды сулар - жаңбыр және жұмсарған сулар.

Ақаба суларды әр түрлі әдістермен: механикалық, химиялық, механо-химиялық, физико-химиялық, биохимиялық(биологиялық) тазалайды.

Механикалық тазартуды , коллоид күйде болатын , ақаба сулардан салмағы бар және аз ғана бөлігі ластанған заттарды алып тастау үшін қолданады. Механикалық тазарту үшін тор, май ұстағыш, мұнайұстағыш, май айырғыштар, гидроциклондар, сүзгілер және т.б. ғимараттар қолданылады.

Торлар- ірі ластанған заттарды аулап ұстау үшін( жыртық шүберектер, ұағаздар және т.б.), құмтұтқыштар- ерімеген минералды қосспалар(құм, қоқыс қалдығы, шыны және т.б.) ұстау үшін, тұндырғыштар- салмағы бар заттардан ақаба суларды тазарту үшін қолданылады. Ауырлық күші әсерімен судың меншікті салмағынан үлкен бөлшектер, ғимараттың түбіне тұнба құрастырып, болып түседі. Сол уақытта меншікті салмағы бар заттардың судың меншікті салмағынан аз болатын( майлар, өсімдік майлары, мұнай) бетіне қалқып шығады. Тұнба және бетіне шыққан ластануларды қондырғыдан тастап, өңдеуге жіберіледі.

Торлар, құмұстағыштар және тұндырғыштар қондырғының жиынтық бөлігі болып, тұрмыстық ақаба суларды тазалау үшін қолданылады.

Үлкен көлемді майлардан , мұнайдан ақаба суларды тазарту үшін майұстағыштар, мұнайұстағыштар, майайырғыштар қолданылады. Бұл қондырғылар тұндырғыштарға ұқсас, қондырғы үлкен көлемді қалқып жүрген ластануларды алып тастау үшін қолданылады. Бір уақытта олар тұнбаланған заттардан суды тазалау үшін қызмет көрсетеді. Меншікті салмағы (минералды ластанулар) бар заттардан өндірістік ақаба суларды тазалауда, гидроциклондар қолданылуы мүмкін. Олардың корпусы цилиндрконустық пішінді болады. Су аппарат корпусына үлкен жылдамдықпен жанама түрде ағып келеді. Ортадан тепкіш күш әсерінен артық заттар ерекшеленіп сыртқа шығарылады. Кіші дисперсиялы салмағы бар заттардан өндірістік ақаба суларды тазалау кезінде маталы, торлы, құм сүзгілер қолданылады.

Химиялық тазарту- ақаба сулардан ластануларды алып тастауда, олардың арасындағы реакция жүргізу және суға реагенттерді енгізу арқылы бұл тәсіл іске асырылады. Сондай реакцияларға тотығу, қалпына келу, қосылу, тұнбаны шығару, және де газ шығару жатады. Химиялық тазарту бірнеше өндірістік ақаба суларды тазалауда пайдаланылады.

Механо-химикалық тазарту- ақаба суларда ерекшеленген ерімеген ластанған заттарды алып тастау үшін қолданылады. Оның мәні судың құрамына коагулянттар қосады және механикалық тазалау үрдісі кезінде одан ластануларды жою үшін.

Физико-химиялық әдісіне ақаба суларды тазалауда сорбция, экстракция, эвапорация, коагуляция, флотация, электролиз, иондық алмасу, кристалдану жатқызылады.

Биохимиялық (биологиялық) тазарту- органикалық ластанулар механикалық тазартудан кейін суда қалған микрорганизмдер көмегімен тотығу реакциясына түсіп, өз тіршілік әрекетінің үрдісі кезінде органикалық заттардың минералдандыруын іске асырады. Ақаба сулардың биохимиялық тазартуы , табиғи ортаға жақын шарттарында(суландыру өрісі, сүзгілеу өрісі, биологиялық тоғайлар) , және жасанды жасалған шарттар кезінде( биологиялық сүзгілер және аэротенки) орындалуы мүмкін.

Суландыру өрісі, биоплато және сүзгі өрісі арнайы дайындалған немесе жобаланған жер учаскелерін қарастырады, сонымен қатар үздіксіз ақаба сулармен толтырылады. Жердің жоғарғы қабатында микробиалды өмір пайда болып жатыр. Микроорганизмдерден тұратын биологиялық қабықшасы бар шағылдың жер бетндегі бөлігінде түзілуі, органикалық заттарды адсорбция(сіңіреді) және минералдайды. Микроорганизмдердің тіршілік әрекеті үшін қажетті оттегі , ауадан топыраққа немесе өсімдік тамырлары арқылы кіріп жатыр, мысалы, қамыс. Суландыру өрістері біруақытта ақаба суларды тазарту үшін және ауылшаруашылық мәдениетінде өсіру үшін пайдаланылады, коммуналдық және ауылшаруашылық суландыру өрістері болып бөлінеді. Ақаба суларды тазалауда тек қана сүзгілеу өрістері қызмет көрсетеді. Биологиялық тоғайларда ақаба суларды тазарту микроорганизмдер-минерализаторлар көмегімен іске асырылады, ал олардың тіршілік әрекеті үшін қажет болатын оттегі , су қоймаларындағы судың беті арқылы ауадан келеді.

Суландыру өрістерінде ақаба суларды тазарту, биоплато және фильтрация өрістерінде баяу жүргізіледі. Биологиялық сүзгілерде және аэротенкалерде(ауа сақтағыштарда) тез іске асырылады.

Ақаба суларды залалсыздандыру(дезинфекция) үшін хлормен немесе хлор ізбесімен өңдейді. Хлор ізбесімен және хлордың сумен жанасуы кезінде арнайы қондырғы жанасу резервуарларын дайындайды. Бұлардың құрылысы тұндырғыштар құрылысына ұқсас келеді. Сондай бірге орналасқан құрылғыларға септиктер және екі ярусты тұндырғыштар жатады.

Ақаба суларды тазарту үрдісі кезінде тұнбаны өңдеу, ашыту(сбраживание), құрғату нәтижесіне негізделген. Ашыту –оттегіге рұқсат жоқ кезде анаэробтық микроорганизмердің әсерінен тұнбалық қатты фазаның ыдаратудың биохимиялық үрдісі. Ашыту үрдісі болып жатқанда 30-40% органикалық заттардың ыдырауы жүреді. Тұнба шіріту қасиетін жоғалтады.

Ақаба сулардың 10000 м³/тәулік дейін аз шығыны болғанда, тұнбаны ашыту үшін арналған қондырғыларды құмтұтқыштармен бірге қолданады. Ақаба сулардың шығыны 10000 м³/ тәуліктен жоғары болғанда, тұнбаны ашыту үшін дербес құрылғылар- метантенктер қолданылады. Тұнбаны механикалық тәсілмен вакуум- сүзгілерде, сүзгі-пресстерде немесе центрифугаларда құрғатады. Бірқатар жағдайларға байланысты тұнбаны термиялық қыздыруға ұшырайды.

Ақаба сулардың ластану мінездемесін жиынтық немесе топтық көрсеткіштерді қолдану арқылы көрсетуге болады. Бұл көрсеткіштер судың құрамындағы жеке заттарды тексермей, нақтылы қасиетін сипаттайды. Кейбір ластанулардың маңызды көрсеткіштері:

Өлшенген заттар- сынақты сүзгенде қағаз фильтрінде қалатын қоспалар саны.

Тұнып қалған заттар- цилиндр түбіне тұнып қалған, өлшенген зат бөлігі.

Орташаланған тұрмыстық ақаба суларға күніне адам басына 65 гр тұнып қалған заттар ағып келді.

Қурап қалған қалдық- 105 ⁰С-та сынақтың буы шығарылғаннан кейін қалатын ластану саны.

Биохимиялық қажеттік (БПК) оттекте – ағынды суда болатын органикалық заттар тотығу үшін тіршілік әрекетінде үрдісте ауалы микроорганизмдермен тұтынатын оттектің саны. Бұл көрсеткіш биологиялық тазартулар әдіспен алып тастауға мүмкін болатын органикалық зат құрамын сипаттап береді.

Химия қажеттілік (ХПК) оттекте – ағынды суда болатын , сутегі органикалық қосылулар үшін, көміртегінің тотығуы болатын, қажетті оттегі саны.

Сутегінің иондардың шоғырландыруы –иондардың молярляқ шоғырландырулары pH ( сутегі иондардың молярлық концентрациясының теріс ондық логарифммен ) шамамен өрнектеліп жатыр. Орта pH < 7pH қышқыл болып есептеліп жатыр, және сілтілік pH > 7 pH. Қалалық ақаба сулар азсілтілік орта реакциясын pH = 7, 2…7, 8 көрсетеді.

Коли-титр – Escherichia Coli тектес 1 ішекті шыбығы болатын судың ең ең аз бөлігі. Бұл көрсеткіш патогендік микроорганизмдермен сулар жұқтырғандығы жанама түрде сипаттап жатыр.

Лайықты тазартудан кейін өндірістік ақаба сулар технологиялық процессте қайтадан қолданылады, көптеген өнеркәсіптік кәсіпорындарда сырт сумен жабдықтаулар жүйелер жасалып жатыр немесе тұйықталған сумен жабдықтау жүйесі және канализацияларсы, осылардың арқасында қандай да бір сулардың су қоймаларына ағып келуі шығарылуы ерекшеленеді. Үлкен халық-шаруашылық мәні, шикізаттар кешенді қалдықсыз өңдеулері технологиялар енгізуі алып жатыр (әсіресе химия кәсіпорында, целлюлоза-қағаз және тау-байыту өнеркәсіптерінде). Физикалық - химия тазарту әдістері т(бірігу, қорғау, фильтрлеу) дербес тазалау әдіс ретінде немесе биологиялық тазартумен бірге қолдану тиімді. Қосымша өңдеулер (азотты заттардың және фосфаттардың алып тастайтын сору, ион айырбастау, фильтрлеу), су қоймаларына олардың түсірудің алдында ақаба сулардың тазартуын тіптісі жоғарғы дәрежеде немесе сырт сумен жабдықтау жүйелерде ақаба суларды өнеркәсіп орындарда қолданылуын қамтамасыз етеді. Жоғарғы концентрленген ақаба суларды екінші шикізат көзіне өңдеуде термиялық әдіс тиімді, ақаба суларды терең және сенімді оқшауланған жерастына айдап шығару тәсілі де қолданылу ыңғайлы.

Азот, калий, фосфор, кальций және құрамында басқа да элементтер бар ақаба сулар ауыл- шаруашылық мәдениет үшін бағалы тыңайтқыштар болып табылады. Ақаба сулар ауыл- шаруашылық жерлерді суландыру үшін қолданылады. Өндіріп алған биологиялық тазартылған, станциялардағы ақаба сулардың жөнді зиянсыз етіп, өрістерге тазаланған ақаба суларды береді. Ақаба суларды тұнбалардан өңдегенде (сбраживание, тоқаштан) әдетте лайықты тыңайтқыштар ретінде қолданылып жатыр.