Тұрмыстық, өнеркәсіптік және ауыл шаруашылық ағынды сулар

Пән: Экология, Қоршаған ортаны қорғау
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 32 бет
Таңдаулыға:

Кіріспе

Қоршаған ортаны қорғау туралы мәселе мәдениетті қоғам пайда болғаннан белгілі. Адамның өндірістік, ауыл шаруашылықтық және тұрмыстық әрекеті нәтижесінде қоршаған ортаның биологиялық, химиялық, сондай - ақ физикалық құрамы үнемі өзгеріске ұшырап отырады. Бұл өзгерістердің басым көпшілігі қоршаған орта үшін жағымсыз болып табылады. Қоршаған ортаны қорғауда және оның жағдайын бақылауда биотехнологияның тигізетін әсері алуан түрлі болады.

Су - Жер бетіндегі маңызды заттардың бірі. Саны жағынан тірі материяның ең кең тараған бейорганикалық құраушысы. Құрғақтағы биомасса ылғал мөлшеріне өте сезімтал келеді, себебі су биологиялық айналымға қатысады жəне тірі материя үшін сутек пен оттек көзі болып табылады. Су табиғатта үнемі айналымда болады - үнемі жұмсалады жəне оның орны қайтадан толтырылады.

ҚР Су кодексіне сəйкес, Қазақстан Республикасының су қорларын өзендер, көлдер, мұздықтар, жер асты сулары жəне су қоймалары құрайды. Өзендердің жалпы су ресурстары орташа есеппен жылына 100, 5 км ³ құрайды, оның 56, 5 км ³ республика территорясында түзіледі, ал қалған 44, 0 км ³ көршілес мемлекеттерден түседі. Шаруашылыққа қолданылатын су ресурстарының көлемі барлығы 46 км ³ , себебі, судың негізгі бөлігі экологиялық, балық шаруашылығы, транспорт жəне энергетикалық қажеттерге жұмсалады. Су ресурстары тапшылығының себебі, жер үсті суларының республика территориясында біркелкі таралмағандығы, өзен ағыстарының жылдар жəне маусым бойынша өзгеріп тұруы сияқты табиғи факторлардың əсерінен, сондай-ақ көршілес мемлекеттердің трансшекаралық өзендердің суларының негізгі көлемін қолдануынан, жер суаруға қайтымсыз қолданудан жəне судың жойылуынан болады. Сонымен қатар су сапасының төмендігі оны шаруашылық мақсаттарына пайдалануға мүмкіндік бермейді. Су ресурстарын қорғаудың тиімділігі жəне оны тиімді қолдануды қамтамасыз ету су қатынастарын құқықтық реттеуге байланысты. 2007 ж. Жаңа Су кодексі қабылданды. Бұл құжаттың негізіне су пайдаланудың шындыққа жəне теңдікке негізделген халықаралық принциптері қаланған.

Су ресурстарының ластануы жəне сарқылуы бүгінгі күннің өзекті мəселелерінің бірі болып отыр. Қазіргі кезде əлемде су тапшылығы сезілуде. Су пайдалану мөлшерінің өсуіне сəйкес ластанған(ағынды) сулардың көлемі ұлғая түсуде. Ағынды суларды сыртқа шығару, оны тазартып қайта пайдалану үлкен мəселеге айналып отыр. Əсіресе өндірістік ағынды сулар ерекше проблема тудырып отыр. Кез келген, тіпті əбден жетілдірілген тазарту процестерінен кейін тұрақты ластаушы заттардың 10-20 пайызы тазармай қалатындығы белгілі. Өндірістік қалаларда сода, күкірт қышқылы, азотты тыңайтқыштар, əр түрлі металдардың тұздары жəне басқа да минералды қалдықтар көп. Ауыл шаруашылығында пайдаланылатын минералды тыңайтқыштар, пестицидтер көп жəне басқа да органикалық заттардың көптігінен зиян шегуде. Олар жауын, қар суларымен өзендерге, көлдерге жəне жер асты суларына қосылып жатады. Өндірістің, ауыл шаруашылығының жəне басқа да кəсіпорындардың табиғи су көздеріне кері əсерлерінен су экожүйелерінде қайтымсыз өзгерістер жүруде.

Қазіргі кезде газ тəрізді жəне сұйық отын алу, металлургиялық кəсіпорындардың қалдық ағын суларынан металдарды бөлу, тұрмыстық жəне өнеркəсіптік қалдық суларды тазалау мен ластану деңгейін қадағалауға арналған арнайы жабық бөліктер (клеткалар) құру үшін, микроорганизмдердің тіршілік ету үдерістерін пайдаланатын өнеркəсіп салалары дамуда.

І бөлім. Ағынды сулардың негізгі сипаттамалары

1. 1 Тұрмыстық, өнеркәсіптік және ауыл шаруашылық ағынды сулар

Ағынды су - өндірісте, тұрмыста немесе ауыл шаруашылығында пайдаланылған, сондай-ақ қандай да бір лас аймақ, оның ішінде елді мекен (өнеркәсіптік, ауыл шаруашылықтық, коммуналдық-тұрмыстық, нөсер, тағы басқа ағындылар) арқылы өткен су.

Ағынды сулар гетерогенді күрделі жүйе болып саналады, оның құрамында болатын органикалық және минералды қоспалар ерімейтін, коллоидті және еритін түрде кездеседі. Негізінде минералды заттектермен қатар олардың құрамында органикалық заттектер, бактериялар, микроорганизмдер болады.

Ағынды суларды ластаушылардың табиғаты мен концентрациясына, олардың шығу көзіне, құрамы мен пайда болған түріне байланысты негізгі үш категорияға: шаруашылық-тұрмыстық, өндірістік және атмосфералық бөледі.

Ағынды сулар шаруашылық-тұрмыстық ластағыш түріне байланысты зәр-нәжістік (физиологиялық қоқыстармен) ластанған және шаруашылық (раковина, ванна, монша, кір жуатын жерлерден түсетін) ластанған болып ажыратылады.

Тұрмыстық ағынды сулар көбінесе көшедегі қалдық қоқыстар, тамақ қалдықтары, кір жуғыш заттар жəне экскрименттермен ластанады. Олар суда суспензияланған, қатты жəне ұшқыш заттар түрінде кездеседі. Суспензияланған жəне қатты заттардың көп бөлігі целлюлазалық қосылыстар болып келеді. Ластағыш органикалық компоненттерге май қышқылы, көмірсутектер жəне ақуыздар жатады. Осы заттардың ыдырауы нəтижесінде түзілетін өнімдер тұрмыстық ағын суға жағымсыз иіс береді . Бұл сулардың микрофлорасы əртүрлі болып келеді. Оның құрамына түрлі топырақ жəне ішек микроорганизмдерінің аэробты, облигатты жəне факультативті анаэробты түрлері, бактериялар, ашытқылар, саңырауқұлақтар жəне вирустар кіреді. Осы заттардың ыдырауы нəтижесінде түзілетін өнімдер де, тұрмыстық ағынды суға қосымша жағымсыз иіс береді.

Тұрмыстық ағынды суларды ластайтын заттардың концентрациясының кең таралған көрсеткіштерінің бірі- оттегіне биохимиялық қажеттілік(ОБҚ) жəне оттегіне химиялық қажеттілік(ОХҚ) болып саналады.

Оттегіне биохимиялық қажеттілік көрсеткіші(ОБҚ) - белгілі уақыт ішінде, 20 ⁰ С-тағы ағын судың өлшеулі көлемі сіңіретін еріген оттегі мөлшеріне тең.

Оттегіне химиялық қажеттілік(ОХҚ) - қышқылданған ыстық калий бихроматты ерітіндісінен ағынды су үлгісінің 1 литрі сіңіретін оттегінің мг санына тең.

Өндірістік ағынды сулардың құрамы технологиялық процестер мен қолданылатын материалдар түріне және шикізаттың химиялық қасиеттеріне тәуелді. Өндірістік ағынды сулар ластанған және нормативті таза (тазалаудан өткізіп қайта пайдалануға жататын) болып ажыратылады.

Өндіріс суларын өңдеуде биоадсорбенттерді əртүрлі əдістермен-биофильтрант, қабықша(пленка), түйіршік(гранула) жəне т. б. түрінде тірі жəне өлі микробтық жасушалар негізінде дайындауға болады. Бірақ биоадсорбцияның экономикалық құндылығы - биоаккумуляторлардың спецификалық активті қабілеттілігіне, белгілі металдарды көп мөлшерде сорбциялау жəне металды бөліп алу үдерісінің арзандығына негізделеді. Металдарды бисорбциялау əдісін металлургия өнеркəсібінің қалдық суларын металдардан тазалау үшін тиімді қолдануға болады. Мұндай мақсатқа Citrobacters, Zoogleoa ramigera бактериялары мен жасушадан тыс, полисахаридтер пайдаланылады жəне олар су құрамындағы уран, кадьмий, кремний сияқты зиянды металдардан арылтуға мүмкіндік береді.

Атмосфералық ағынды сулар нөсер (жаңбыр) және қар суы болып бөлінеді.

Су қоймаларының ағын сулармен ластануы экожүйенің функциясына қауіп төндіреді. Әр түрлі мәліметтер бойынша ағын сулардың құрамында 42% минералды және 58% органикалық ластағыштар болады. Белгілі өзен және басқа су қоймаларында судың өздігінен тазарылуы өтеді. Бірақ бұл процесс өте баяу жүреді. Бұрын өндірістік ластағыштар көп болмаған кезде өзендер өздері тазартылған. Қазіргі кезде су қоймалары ластанумен өздері күресе алмайды. Ағын суларды тазарту күрделі өндіріс болып табылады. Бұнда басқа өндірісте сияқты шикізат (ағын сулар) және дайын өнім (тазартылған су) болады.

Суды сипаттау үшін мынадай көрсеткіштер: фосфорлы, азотты жəне супензияланған ерімейтін заттардың концентрациясын анықтау қолданылады. Өнеркəсіптік ағынды сулардың шығу тегін олардың құрамы арқылы анықтайды. Сүт өндірісі өнеркəсібінен қалған қалдық ағынды суларында- көмірсулар, ақуыздар, майлар; сыра қайнатудан кейін- көмірсулар, ақуыздар; мұнай өндіруші өндірістерден- фенолдар, көмірсутегілер, күкірт қосылыстары, формальдегид, аммиак жəне цианид сияқты улы заттар кездеседі. Қалдық ағынды сулар, біріншіден, су қоймаларын мекендеуші тірі ағзаларға зиян келтіреді, екіншіден, қалдықтарды өңдеудегі аэробты жəне анаэробты үдерістерге қатысатын микроорганизмдердің қырылуына əкеледі. [1]

1. 2 Тұрмыстық, өнеркәсіптік және ауыл шаруашылық ағынды сулар құрамы , классификациясы

Тұрмыс немесе өндіріс мұқтаждарына пайдаланылып, ластанған, өздерінің бастапқы химиялық құрамын жəне физикалық қасиеттерін өзгерткен жəне елді мекеннің, өндірістің территориясынан шығаруды қажет ететін сулар - ағынды сулар деп аталады.

Тұрмыстық ағынды суларға ас жəне әжетхана бөлмелерінен, моншалар мен кір жуатын жерлерден шыққан жəне т. б сулар жатады. Олар тұрғын үйлерден, қоғамдық ғимараттардан жəне өндірістік кəсіпорындардың тұрмыстық бөлмелерінен шығады. Ластаушы заттардың табиғатына байланысты олар фекальді, негізінен адамдардың физиологиялық шығарымдарымен ластанған, шаруашылық, əртүрлі шаруашылық қалдықтарымен ластанған болуы мүмкін.

Тұрмыстық ағынды сулардың органикалық ластануының негізгі бөлігін белокты заттар, майлар, көмірсу жəне олардың ыдырау өнімдері құрайды. Ластанудың бейорганикалық бөлігін ауыз суға тəн жəне адам организмінде алмасу процесі нəтижесінде түзілген тұздар құрайды. Зат алмасу өнімдеріне негізінен фосфаттар жəне мочевина гидролизінің өнімі - аммоний тұздары жатады. Ағынды судың құрамындағы бейорганикалық қоспаларға суға жеміс-жидектерді жуу, бөлмелерді тазалау кезінде түсетін құм жəне саз жатады.

Органикалық табиғаты бар ластану тұрмыстық ағынды сулардың барлық ластануының 58%-ін құрайды. Биологиялық ластану ерекше категория құрайды: əр түрлі, патогенді микроорганизмдер, гельминттердің жұмыртқалары. Бұл ластану су шығару жүйесіне ванналар мен ас бөлмелерінен адамдардың физиологиялық шығарымдары арқылы түседі.

Тұрмыстық ағынды сулардың ерекшелігі - олардың құрамының салыстырмалы тұрақтылығы, себебі əр тұрғыннан су шығару жүйесіне ластаушы заттардың белгілі бір тұрақты мөлшері шығарылады(г/тəулік) . Жалпы алғанда тұрмыстық ағынды сулардың ластануы гетеротрофты бактериялар үшін бағалы субстрат болып табылады, сондықтан шаруашылық-тұрмыстық ағынды суларды тазарту үшін, əдетте биологиялық əдістер қолданылады. [2]

Өндірістік ағынды суларға əр түрлі технологиялық процестерде, пайдалы қазбалар өндіргенде түзілген, сондай-ақ өндірістің ластанған территорияларынан ағып шыққан, қайтадан қолдануға жарамайтын сулар жатады. Технологиялық процестерде қолданылған сулар əр түрлі химиялық реакциялардың жүруінен, шикізатты, өнімді жəне қондырғыларды жуған кезде, судай-ақ қондырғыларды салқындатқан кезде ластанады. Өндірістік ағынды сулар екі үлкен категорияға бөлінеді: ластанған жəне ластанбаған (шартты таза) . Ластанған ағынды суларды əдетте төрт топқа бөледі: негізінен органикалық заттармен ластанған, негізінен минералды қоспалармен ластанған жəне олардың қоспасымен ластанған өндірістік ағынды сулар.

Суды химиялық ластаушылар 5 топқа жіктеледі: 1) биологиялық тұрақсыз органикалық қосылыстар, 2) улылығы аз бейорганикалық қосылыстар, 3) мұнай өнімдері, 4) биогенді қосылыстар, 5) ерекше улылық қасиеттері бар заттар, ауыр металдар, биологиялық қатты ыдырамайтын органикалық жасанды қосылыстар. [3]

Ағынды сулардың құрамында минералды жəне органикалық қосылыстардың əр түрлі жиынтығы барлығын атап өткен жөн. Ағынды сулар құрамындағы ластаушы заттары еріген, коллоидты жəне ерімеген түрде болатын күрделі системалар болып табылады.

Өндірістік ағынды сулардың құрамы алуан түрлі жəне өндірістің түріне, қабылданған технологиялық процеске байланысты болады. Өндірістік ағынды сулардың құрамы алуан түрлі болғандықтан, оларды тазарту үшін физика-химиялық, химиялық жəне биологиялық əр түрлі əдістер қолданылады.

Жауын-шашын сулары - атмосфералық жауын-шашындардан түзіледі. Оларға мұз жəне қар ерігенде түзілген сулар да жатады. Атмосфералық ағынды сулардың ерекшелігі оның үздіктілігінде жəне су шығыны мен су сапасы қатты өзгеріп отырады. Көшелерді жуған сулар, фонтандардың сулары сапасы жағынан атмосфералық ағынды суларға жақын, сондықтан осы сулармен бірге шығарылады.

Атмосфералық ағынды сулардың құрамында қала көшелерінен шайылып түскен құм, саз, мұнай өнімдері көп. Өндірістік кəсіпорындардың территорияларынан ағып шыққан ағынды сулардың құрамында, сол өндіріске тəн спецификалық заттар бар.

Қалалық ағынды сулар деп бір канализацияға құйылған ағынды судың барлық үш түрінің немесе өндірістік жəне тұмыстық сулардың жиынтығын айтады.

Қалалық су тазарту станцияларында су механикалық, биологиялық тазартудан кезекпен өтеді жəне дизенфекцияланады. Бұл ғимараттардың қалыпты жұмысын қамтамасыз ету үшін, қалалық ағынды суларға арнайы талаптар қойылады. Бұл талаптардың орындалуы өндірістік кəсіпорындардың қалалық су шығару жүйесіне қосылған ағынды суларды үнемі қадағалау арқылы жүзеге асырылады.

Канализация деп ластанған ағынды суларды құбырлар арқылы қабылдауға жəне елді мекеннің территориясынан бөлек шығарып əкетуге, сондай-ақ утилизация жасау, су қоймасына төгу алдында тазартуға арналған қондырғылардың, ғимараттардың кешенін түсінеміз. Тұрмыстық, өндірістік жəне атмосфералық сулар қалай шығарылатындығына қарай, канализация жүйелері үш түрге бөлінеді: жалпы, бөлек жəне жартылай бөлек. Жалпы канализация түрінде ағынды сулардың барлық түрлері тазарту құрылыстарына немесе су қоймасына бір канализация жүйесі арқылы шығарылады. Бөлек канализация түрінде ағынды сулардың əрбір түрі канализация жүйесіне бөлек шығарылады. Канализацияның жартылай жүйесінде жеке канализация жүйелерінің ағынды сулардың барлық түрін шығаруға арналған бірге су жинайтын камералары болуы мүмкін.

Өндірістік кəсіпорындарда жалпы жəне бөлек канализация жүйелері қолданылады. Өндірістік ағынды суларды тазарту үшін, өндірістік кəсіпорындарда канализация жүйесіне локальды тазарту қондырғылары қосылады. Бұл тазарту құрылыстары кəсіпорынның территориясында орналасады жəне өндірістік ағынды суларды канализация жүйесіне шығару алдында улылығы жоғары компоненттерден тазартуға арналған. Өндірістік кəсіпорындарды сумен қамтамасыз ету жүйелері тұтынушыларды қажетті мөлшерде, талап етілетін сапамен жəне қысыммен сумен жабдықтауға арналған құрылыстардың жиынтығынан тұрады. Өндірістік кəсіпорындардың су шығару жүйесі деп ағынды суларды ұйымдастырылған қабылдауға жəне өндіріс территориясынан шығаруға, сондай-ақ утилизация жасау мен су қоймасына төгу алдында тазартуға жəне залалсыздандыруға арналған қондырғылар мен құрылыстардың кешенін айтады. Өндірістік сумен жабдықтау жүйелеріндегі сулар əдетте төрт категорияға бөлінеді:

- I категориялы су - жылу алмастырғыш аппараттарда, өнімге жанастырмай сұйық заттарды салқындатуға жəне газ тəрізді заттарды конденсациялауға қолданылады; берілген технологиялық процестерді жүргізгенде су тек жылытылады жəне іс жүзінде ластанбайды;

- II категориялы су - əр түрлі ерімейтін заттарды(механикалық) жəне еріген қоспаларды сіңіретін орта ретінде қолданылады; су жылытылмайды (пайдалы қазбаларды байыту, гидротранспорт), бірақ механикалық жəне еріген қоспалармен ластанады;

- III категориялы су - екінші категориялы су сияқты қолданылады, бірақ жылытылады(скрубберлерде газдарды ұстау жəне тазалау, коксты сөндіру жəне т. б. ) ;

- IV категориялы су реагенттерді еріту үшін жəне экстрагент ретінде қолданылады(мысалы, табиғи қазбаларды флотациялық байыту кезінде, технологиялық ерітінділерді дайындағанда жəне т. б. ) .

Түзілетін өндірістік ағынды сулардың мөлшерін өнеркəсіптің əр түрлі салалары үшін су тұтынудың жəне су шығарудың нормалары арқылы анықтауға болады. Шығарылатын судың жалпы мөлшері кəсіпорынның өнімділігіне де байланысты.

Су шығару жүйелерін есептегенде, судың тəуліктік шығынын білу ғана маңызды емес, сондай-ақ олардың тəулік бойына түсу режимін де білу қажет.

Ағынды сулардың тəулік бойындағы құрамын да есепке алу қажет. Өндірістік кəсіпорындардың сумен қамтамасыз ету жүйелерін жасағанда, су берудің екі схемасын қолданады: тұйық жəне айналымды. Өндірістік кəсіпорындарда суды екінші схемамен берген дұрыс. Түзілген ағынды сулар су қоймасына немесе канализация жүйесіне төгілместен бұрын локальды тазарту құрылыстарында тазартылуы тиіс.

Соңғы кезде өндірістік кəсіпорындарды айналмалы сумен жабдықтау жүйесі кең таралды. Бұл схеманы сумен жабдықтау көзі өндірістен алыс орналасқан жағдайда қолдану ұсынылады. Сонымен қатар, көрсетілген схема сумен жабдықтау күшінің қуаты шектелген жағдайда, ағынды сулардың құрамында тазартылуы қиын улы заттар болғандықтан, басқа схемалар қолдану мүмкін емес жағдайда жалғыз мүмкін схема болып табылады. Өндірістің кейбір салаларында(мысалы, металлургия, мұнай өңдейтін) айналмалы сумен жабдықтау жүйесінде ағынды сулардың90-95 пайызы қолданылады, ал қалған бөлігі тазартылған соң су қоймасына төгіледі.

Айналмалы сумен жабдықтау жүйесінде қолданылатын су не жылынуы, не ластануы, сондай-ақ жылынуы да, ластануы да мүмкін. Осыған сəйкес, суды қайтадан қолданар алдында салқындатады немесе тазартады, немесе салқындатады жəне тазартады.

Кебір жағдайларда өндірістік ағынды суларды қалалық канализация жүйесіне төгеді, тұрмыстық ағынды сулармен араласады. Өндірістік жəне тұрмыстық ағынды сулардың алынған қоспасын бір тазарту құрылыстарында тазартады.

Канализацияға төгілетін өндірістік ағынды суларға бірнеше талаптар қойылады:

1) құрылыстардың жəне жүйенің жұмысын бұзбауы керек;

2) жүзгіндердің жəне қалқыма заттардың мөлшері 500 мг/литрден аспауы керек;

3) канализация жүйесінің құбырларын ластайтын немесе құбырда тұрып қалатын заттар болмау керек;

4) құбырдың материалдарына жəне канализация құрылысыны элементтеріне бұзу əсерін тигізбеу керек;

5) құрамында жанғыш заттар жəне канализация жүйесінде, қондырғыларда жарылыс қауіпі бар қоспалар түзетін еріген газ түріндегі заттар болмауы керек;

6) Құрамында биологиялық тазарту əдісіне немесе су қоймасына төгуге кедергі келтіретіндей мөлшерде улы заттар болмау керек (тазартудың тиімділігін ескергенде) ;

7) Температурасы 40 ⁰ С аспауы керек.

Егер өндірістік ағынды сулар жоғарыда көрсетілген талаптарға сай келмесе, оларды алдын ала салқындатады жəне тазартады. Канализацияға концентрациялы өндірістік ағынды суларды дүркіндетіп төгуге, сондай-ақ құрамында радиоактивті, улы жəне бактериялық ластанған суларды төгуге болмайды. Осындай ағынды сулар алдын ала тазартылуы тиіс.

Тазарту құрылысының құрамы тазартылуға түсетін ағынды сулардың сипаттамасына жəне мөлшеріне, оларды қажетті тазарту дəрежесіне, тазартылған ағынды суларды жəне тұнбаларды қолдану əдістеріне жəне тұрғылықты жағдайларға байланысты екендігін атап өткен жөн. Су қоймасына төгілетін өндірістік ағынды суларды тазартудың қажетті дəрежесін анықтағанда, жүзгіндердің мөлшеріне, ОБҚ толық шамасына, ағынды сулардың еріген оттегін пайдалану шамасына, су қоймасының температурасына, зиянды заттардың шектелген рұқсат етілген концентрациясына, қышқылдар мен сілтілердің су қоймасына төгілетін ағынды сулардағы рұқсат етілген мөлшеріне жəне де басқа да көрсеткіштеріне байланысты есептейді. [4]

ІІ бөлім. Ағынды суларды тазалау жолдары

2. 1 Ағынды суларды тазарту мақсаты мен жалпы талаптары

Ағын суларды биологиялық тазалау жалпы микроорганизмдермен негізделеді. Қоршаған ортаны қорғау барысында ағын суларды тазалау әдістерінің ішінде биологиялық тазалау әдісі қазіргі таңда алдыңғы орында келе жатыр.

Ағын суларды биологиялық тазалау көп тоннажды технология болып табылады және өндірістік, қалалық ағын суларды тазалауға көп қолданылады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.