Шайынды сулар
КІРІСПЕ
1 Әдебиетке шолу
1.1 Шайынды сулар туралы түсінік
1.2 Шайынды суларды тазарту әдістері мен қондырғылары
1.2.1 Шайынды суларды механикалық, биологиялық тазарту
1.2.2 Суды коагуляциялау және түссіздендіру
1.3 Шайынды суды тазартудың технологиялық циклы
1.3.1 Сорбұлақ және ОСК жинақтауыштары.
1.3.2 Канализациялық коллекторлар мен желілер
2 Зерттеу нысаны және әдістері
2.1 Шайынды су құрамындағы азот қосылыстарын анықтайтын құрал. жабдықтар
2.2 Шайынды суларды биологиялық тазарту процесінде азот қосылыстарын жою
2.3 Колориметрикалық анализ
2.4 Нитратты сульфосалицил қышқылын пайдалану арқылы анықтау үшін жасалатын спектрометриялық әдіс
2.5 Нитритті анықтау. Грисс реактивін пайдалану арқылы жасалатын фотоколориметрикалық анықтау әдісі
2.6 Несслер реактивін пайдалану арқылы аммиактың және аммоний ионының судағы массалық концентрациясын фотометрлік әдіспен анықтау әдістемесі
3 Зерттеу нәтижелері және алынған мәліметтерді талқылау
3.1 Шайынды сулардағы азот қосылыстарының мөлшерін өлшеудегі нәтижелерді талқылау
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер
1 Әдебиетке шолу
1.1 Шайынды сулар туралы түсінік
1.2 Шайынды суларды тазарту әдістері мен қондырғылары
1.2.1 Шайынды суларды механикалық, биологиялық тазарту
1.2.2 Суды коагуляциялау және түссіздендіру
1.3 Шайынды суды тазартудың технологиялық циклы
1.3.1 Сорбұлақ және ОСК жинақтауыштары.
1.3.2 Канализациялық коллекторлар мен желілер
2 Зерттеу нысаны және әдістері
2.1 Шайынды су құрамындағы азот қосылыстарын анықтайтын құрал. жабдықтар
2.2 Шайынды суларды биологиялық тазарту процесінде азот қосылыстарын жою
2.3 Колориметрикалық анализ
2.4 Нитратты сульфосалицил қышқылын пайдалану арқылы анықтау үшін жасалатын спектрометриялық әдіс
2.5 Нитритті анықтау. Грисс реактивін пайдалану арқылы жасалатын фотоколориметрикалық анықтау әдісі
2.6 Несслер реактивін пайдалану арқылы аммиактың және аммоний ионының судағы массалық концентрациясын фотометрлік әдіспен анықтау әдістемесі
3 Зерттеу нәтижелері және алынған мәліметтерді талқылау
3.1 Шайынды сулардағы азот қосылыстарының мөлшерін өлшеудегі нәтижелерді талқылау
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер
Тірі және өлі табиғатта жүретін түрлі процестер мен құбылыстардың адам тіршілігіне жұмсалатын заттардың ішінде судың маңызы зор. Мұздарды, батпақтарды қосып есептегенде, жер бетінің 77,5% - ын су алып жатыр. Су қорларына – мұхиттар, теңіз, өзен, көл, жер асты сулары, мұздықтар, атмосферадағы ылғал кіреді. Су адамдар мен жануарлардың организміне еніп, онда болатын зат және энергия айналымына тікелей қатысады. Көптеген процестер тек сулы ортада ғана жүре алады. Белок суда пайда болған және осы ортада дами алады, ал белок тірі клетканың негізі болып табылады. Жер бетіндегі биологиялық өнімдердің 43% - ын, ал оттегінің 50% - дан көбін мұхиттар мен теңіздер береді.
1 Демина Т.А. Экология, природопользование, охрана окружающей среды. – М.: Аспект – пресс, 1995. – 124 с.
2 Отчет по мониторингу окружающей среды на объектах водоотведения сточных вод г. Алматы, ДКП «Водоотведения», ГКП «Водоканал» Алматы, 2005 г. С. 5–15. Авторы: А.А. Коротунов, А.В.Демченко, А.А.Крячковский, А.Н.Злобин, К.Т.Калиева.
3 Когановский, А.М. Очистка и использование сточных вод в промышленном водоснабжении/ Когановский, А.М., Клименко, Н.А., Левченко, Т.М. и др. - М.: Химия, 1983, 288 с.
4 Разумовский Э.С., Медриш Г.Л., Казарян В.А. Очистка и обеззараживание сточных вод малых населенных пунктов. М.:- Стройиздат, 1986. – С. 173.
5 Сооружения и технологические процессы механической и биологической очистки промышленных сточных вод / В. Н. Швецов и др.. М.: Наука, 1981. - 104 с.
6 Удод, В. М. Современные методы биологической очистки сточных вод: конспект лекций / Мин-во жил.- коммун. хоз-ва УССР, ин-т повышения квал. руководящих работников и специалистов Киев: ИПК УССР, 1989. - 51 е.: ил.
7 Жмур, Н.С. Технологические и биохимические процессы очистки сточных вод на сооружениях с аэротенками / Н.С. Журов. М.: Акварос, 2003. - 512 с.
8 Земляк М.М., Свердликов А.И., Свердликов А.А. Исследования факторов, влияющих на эффективность аэрации. Наука и техника в городском хозяйстве. Будiвельник, Киев, вып. 74, 1990, с. 87 –94.
9 Банина Н.Н. Белсенді лайдың жағдайы бойынша суды тазартудың технологиялық процесін бағалау // Аэротенктердің фаунасы (Атлас). - Л.: Наука, 1984. – б. 24–31.
2 Отчет по мониторингу окружающей среды на объектах водоотведения сточных вод г. Алматы, ДКП «Водоотведения», ГКП «Водоканал» Алматы, 2005 г. С. 5–15. Авторы: А.А. Коротунов, А.В.Демченко, А.А.Крячковский, А.Н.Злобин, К.Т.Калиева.
3 Когановский, А.М. Очистка и использование сточных вод в промышленном водоснабжении/ Когановский, А.М., Клименко, Н.А., Левченко, Т.М. и др. - М.: Химия, 1983, 288 с.
4 Разумовский Э.С., Медриш Г.Л., Казарян В.А. Очистка и обеззараживание сточных вод малых населенных пунктов. М.:- Стройиздат, 1986. – С. 173.
5 Сооружения и технологические процессы механической и биологической очистки промышленных сточных вод / В. Н. Швецов и др.. М.: Наука, 1981. - 104 с.
6 Удод, В. М. Современные методы биологической очистки сточных вод: конспект лекций / Мин-во жил.- коммун. хоз-ва УССР, ин-т повышения квал. руководящих работников и специалистов Киев: ИПК УССР, 1989. - 51 е.: ил.
7 Жмур, Н.С. Технологические и биохимические процессы очистки сточных вод на сооружениях с аэротенками / Н.С. Журов. М.: Акварос, 2003. - 512 с.
8 Земляк М.М., Свердликов А.И., Свердликов А.А. Исследования факторов, влияющих на эффективность аэрации. Наука и техника в городском хозяйстве. Будiвельник, Киев, вып. 74, 1990, с. 87 –94.
9 Банина Н.Н. Белсенді лайдың жағдайы бойынша суды тазартудың технологиялық процесін бағалау // Аэротенктердің фаунасы (Атлас). - Л.: Наука, 1984. – б. 24–31.
Пән: Экология, Қоршаған ортаны қорғау
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 62 бет
Таңдаулыға:
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 62 бет
Таңдаулыға:
КІРІСПЕ
Тірі және өлі табиғатта жүретін түрлі процестер мен құбылыстардың адам тіршілігіне жұмсалатын заттардың ішінде судың маңызы зор. Мұздарды, батпақтарды қосып есептегенде, жер бетінің 77,5% - ын су алып жатыр. Су қорларына - мұхиттар, теңіз, өзен, көл, жер асты сулары, мұздықтар, атмосферадағы ылғал кіреді. Су адамдар мен жануарлардың организміне еніп, онда болатын зат және энергия айналымына тікелей қатысады. Көптеген процестер тек сулы ортада ғана жүре алады. Белок суда пайда болған және осы ортада дами алады, ал белок тірі клетканың негізі болып табылады. Жер бетіндегі биологиялық өнімдердің 43% - ын, ал оттегінің 50% - дан көбін мұхиттар мен теңіздер береді. Су ресурстарының "мұхит-атмосфера-жер-мұхит" системасындағы айналым процестерінде тамаша бір қасиеті - өздігінен қайта қалпына келу қабілеті. Сондықтан табиғатты қорғаудың аса маңызды міндеттерінің бірі табиғи сулардың осы қасиетін сақтап қалуға барынша мүмкіндік жасау. Судың өздігінен тазару процесіне әсер ететін физикалық факторлардың ішінде ластаушы заттардың сұйылуы, еруі және араласуы негізгі рөл атқарады. Шайынды суларды ластаушы заттардан тазарту күрделі процесс. Олар - механикалық, химиялық және биологиялық болып бөлінеді. Тұрғындарды сапалы ауыз сумен қамтамасыз ету үшін, су көздерінің тазалығын сақтау мақсатында суды қорғауға бағытталған төмендегідей техникалық және санитарлық шараларды іске асыру қажет:
Су пайдалану жүйелерінің маңызын және сенімділігін арттыру;
Су тазартқыш станцияларында су өңдеу технологиясын жақсарту;
Суды жер астынан көтеру, тасып жеткізу және пайдаланудан кейінгі ағызуды дамыту;
Су пайдаланудағы нормативтік-зияндылық базасын дамыту, ауыз суды (тұщы су) үнемдеуге ықпал жасау, қызықтыру.
Қоршаған орта мен қоғам арасындағы үйлесімділік деңгейінің төмен болуы қазіргі таңда басты мәселелердің бірі болып отыр. Өткен ғасырдың орта шеніндегі ғылым мен техниканың, технологияның қарқынды дамуымен қатар, соның арқасында қоршаған ортаға келген зиян мөлшері де аз емес. Табиғат ресурстарын тиімсіз пайдалану, сондай-ақ оның ластануына жол беру кең етек алып келеді. Соның ішінде су ресурстарына қойылатын талап жоғары және адамзат үшін судың тапшылығы мен ластануы үлкен қауіп төндіруде. Су ресурстарының тапшылығы, сонымен қатар еліміздегі соңғы онжылдықта оның антропогендік факторлар әсерінен ластануы байқалуда, соның ішінде қауіптілері - тазартылмаған немесе дұрыс тазартылмаған шайынды сулар.
Жұмыстың өзектілігі: Cу - адамның өмір сүруіне қажетті маңызды ресурс. Адамдар суды тұрмыстық қажеттіліктеріне пайдаланатыны барлығымызға белгілі. Тұрмыста, өнеркәсіпте, кәсіпорындарда пайдаланылған ластану деңгейі әр түрлі болып келетін шайынды сулардың мөлшері дүние жүзінде жылдан-жылға артып келеді. Сол себепті, қазіргі таңда су ресурстарының тапшылығымен күресудің бір шешімі шайынды суларды тазартып, екінші реттік пайдалану өзекті мәселе болып табылады.
Жұмыстың практикалық маңыздылығы. Тірі және өлі табиғатта жүретін түрлі процестер мен құбылыстардың адам тіршілігіне жұмсалатын заттардың ішінде судың маңызы зор. Су бассейнінің
ластануының негізгі себептері - тазартылмаған шайынды суларды өзен-көлдерге жіберу. Мұндай көздерге: тұрғын-үй коммуналдық шаруашылықтар, өнеркәсіп орындары, ауыл шаруашылығын химияландыру, халық шаруашылығының басқа да салалары жатады.
Су ресурстарының проблемасы дүниежүзін алаңдатып отырған жаһандық проблема болғандықтан, осы мәселені шешуге үлес қосу.
Алматы қаласы қоршаған ортасының экологиялық жағдайын жақсарту үшін шайынды суларға бақылау жүргізу.
Жұмыстың мақсаты: Алматы қаласының шайынды суларындағы азот қосылыстар концентрацияларының 2012, 2013 және 2014 жылдар аралығында динамикалық өзгерістерін зерттеу.
Жұмыстың міндеттері:
1. Алматы қаласының шайынды суларын тазартатын Тоспа су ЕМКК мекемесінің құрылымымен танысып, су сынамаларын алу әдістемелерін игеру.
2. Шайынды сулардағы азот қосылыстарын (нитрат, нитрит, аммоний ионы) анықтайтын әдістерді меңгеру.
3. Тоспа су мекемесінің қолданылып жүрген зерттеу әдістемелері бойынша шайынды сулардың құрамындағы азот қосылыстарының мөлшерін анықтау.
4. Тоспа су мекемесінің жинақталған мәліметтері негізінде Алматы қаласының шайынды суларындағы азот қосылыстарының 2012, 2013 және 2014 жылдардағы динамикасын зерттеу.
Зерттеу объектілері: Алматы қаласының шайынды суларындағы азот қосылыстары.
Зерттеу нәтижелері: Алматы қаласының шайынды суларындағы азот қосылыстарының мөлшері қарастырылды. Шайынды сулардағы азот қосылыстарының 2012, 2013 және 2014 жылдардағы мөлшерлері анықталып, жылдық динамикалары зерттелді.
1 Әдебиетке шолу
1.1 Шайынды сулар туралы түсінік
Су - маңызды табиғи ресурс. Ол өмірдің негізін құраушы зат алмасу процесстерінде басты роль атқарады. Үлкен маңызды орынды су - өнеркәсіп саласы мен ауыл шаруашылығы саласында алады. Жалпыға белгілісі, оның адамның тұрмыстық қажеттіліктері үшін, өсімдіктер мен жануарлар үшін де қажетті екендігі. Барлық тірі организмдер үшін ол өмір сүру ортасы болып табылмақ. Қалалардың өсуі мен өнеркәсіптің қарқынды дамуы, пайдалы жерлердің кең ауқымда пайдаланылуы, мәдени-тұрмыстық жағдайлардың жақсартылуы мен басқа да бірқатар факторлар, күннен - күнге сумен қамтамасыз етілу мәселесін күрделендіріп отыр. Суға деген қажеттілік өте зор және жылдан - жылға өсіп отыр. Жыл сайынғы су шығыны жер бетіндегі барлық сумен қамтылу түрлері бойынша 3300-3500 км3 құрайды. Мұндағы сумен қамтылудың 70 пайызы ауыл шаруашылығына тиесілі. Қазіргі кезде су ресурстарын тиімді пайдаланудың мынадай бағыттары анықталынуда: шикі сулар ресурстарын кеңінен өндіру және толық тиімді етіп пайдалану, су көздерін ластауды болдырмайтын, оған тыйым салатын жаңа технологиялық процесстерді жасау, таза сумен қамтылуды азайту, шикі суды пайдаланушы түсті металлургия өнеркәсібінде, оның мөлшерін көп шығындамайтын жаңа технологиялық процесстерді жасап шығару, су көздеріне келіп түсетін шайынды суларды тазартудың осы заманғы технологияларға сай келетін жаңа, тиімді әдістерін қолдану, енгізу, неғұрлым ластанған шайынды сулардың бөліктерінде локалды тазалау тәсілдерін қолдану [1].
Өндірістік қызмет нәтижесінде барлық мүмкін болатын қалдықтар жиынтығы түзіледі, олар қоршаған ортаның жағдайына кері әсерін тигізеді және оның ажырамас бөлігі ретіндегі адамға да әсерін тигізеді.
Алматы қаласының су ресурстары өнеркәсіптік кәсіпорындардың токсіндік компоненттерімен ластануы бойынша интенсивті күш түсіруші жағдайды бастан кешіруде. Мұндай орналасу мынаған ықпал етеді, яғни барлық газ тектес сұйық және қатты қалдықтары бар ластаушы заттар мүлтіксіз өзен желілеріне келіп түсуде. Осының нәтижесінде сулардың ластану мәселесі өте маңызды болды.
Канализация торабымен тасымалданатын ластанған судың құрамында көп мөлшерде органикалық еріген және минералдық ерімеген қоспалар болады. Ерімеген қоспалар массасы құрғақ зат бойынша тәулігіне бір адамға 0,065 кг шамасында болады. Жылдамдық аз болғанда құбырға бұл заттар тұнба түрінде түсіп, оның өткізу қабілетін төмендетеді немесе кейде бітеп тастауы мүмкін. Сондықтан лас судың қозғалу режимін, тұнбаланбайтын немесе ағынын тазарту жылдамдығын және лас су ағынының тасымалдаушы қабілетін білу қажет. Зерттеулер нәтижесі бойынша канализация торабында органикалық ерімеген заттар жақсы, ал ерімеген минералды қоспалар (құм, қиыршық тас, т.б.) нашар тасымалданатыны анықталған. Құбырға түсетін тұнбада ірілігі 1 мм-ден кем 3-8% органикалық заттар, ірілігі 1 мм-дің шамасында 92-97% минералды заттар
болады. Канализация торабында нығыздалған тұнбаның тығыздығы орташа 1,6 тм3, нығыздалмаған тұнбаның тығыздығы 1,4 тм3 болады[2].
Шайынды сулар -- тұрмыстық қоқыстар және өндірістік қалдықтармен ластанып, елді мекендер аумағынан арнаулы канал жүйелері арқылы сыртқа шығарылатын сулар.
Ол тұрмыстық (мысалы: аурухана, асхана, монша, жеке пәтерлерден тағы басқа шығарылған сулар), өндірістік (мысалы: кен байлықтарын өндіру кезінде жер астынан айдап шығарылған, жылу агрегаттарын суыту кезінде пайдаланылған тағы басқа сулар) және атмосфералық (жаңбыр және қар мен мұздан еріген тағы басқа сулар) болып бөлінеді. Қоршаған табиғи ортаны ластайтын болғандықтан мұндай суларды дер кезінде тазарту қажет. Шайынды суларды тазарту механикалық (судағы тез тұнатын немесе су бетіне қалқып шығатын заттарды техникалық құралдармен арылту, ол үшін көбіне қиыршық тасты, құмды сүзгіні пайдаланады), биологиялық (микроорганизмдердің көмегімен органикалық заттарды суда жақсы еритін минералды не қарапайым затқа дейін ыдырату), физика-химиялық (шайынды суды ластағыш заттардан коагуляция, адсорбция және хлорлау арқылы тазарту) сияқты әдістермен жүзеге асырылады.
Су объекттерiнiң ластануларының негiзгi көздерiмен өндiрiс орны және коммуналдық объектілер және құс шаруашылығы фабрикаларының жеткiлiксiз тазаланған науалары, кен өндiру шахталарды шайынды су, өңдеуге және сал құрастыратын шайынды су көмбе өңдеу құрастыратын қатты қалдықтар болып табылады. Көлiктiң темiр жол және су түрлерi, металлургиялық кәсiпорындардың техногендi қалдықтарының шайынды сулары болып табылады. Ластайтын заттар, су объекттерi бiр нәрсеге тисе физикалық (иiс, жағымсыз татуды пайда болу және бұйрық) және судың химиялық қасиеттерiн өзгерiстерде айқындалатын сапалы өзгерiс енгiзедi. Әдеттегiдей өнеркәсiптiк шайынды сулар өндiрiстiң лақтырулармен және қалдықтарымен ластаған. Сапалы сандық және шайынды сулардың мәлiметтерiнiң құрамы айырып таныған және өнеркәсiп саласы және өндiрiстiк процесстерден тәуелдi болады. Науалар (стоки) құрам бойынша үш негiзгi сыныптарға ұсақтайды:
:: Органикалық емес ластанулар;
:: Органикалық ластанулар;
:: Органикалық емес және органикалық ластанулар.
Шайынды суларды өңдеудегі алдын ала кезең. Өнеркәсiптiк кәсiпорынның науалары салынды заттарды iрi бөлшектер немесе тал жiп, сонымен бiрге мұнай өнiмдерiнде болады, шайынды суларды өз қосатын мұқият алдын ала тазарту керек болады: қолданумен шайынды суларын қорғау немесе химиялық реагенттердi қолданусыз науалардың құрамына байланысты, фильтрлеу кереге немесе торлы сүзгiлер арқылы, науалардың (дөрекi тазарту) гравий сүзгiлерiне беру, (бездiң тұз ерiтiндiлерi немесе алюминиды мөлшерлеу) коагуляция, арнайы әдiстердiң зиянды заттардың шайынды суларын шығаруы, мұнай және майдан шайынды суларды тазарту үшiн мұнай қақпандардың қолдануы [3].
1.2 Шайынды суларды тазарту әдістері мен қондырғылары
Шайынды суларды тазарту өте қиын өндіріс болып табылады. Мұнда басқа өндірісте сияқты шикізат (шайындысулар) және дайын өнім (тазартылған су) болады.Шайынды суларды тазарту механикалық, химиялық, физико - химиялық және биологиялық деп бөлуге болады. Механикалық тазалау әдісі - шайынды судағы ерімеген қоспаларды алып тастау. Механикалық тазалаудың арнайы құралдары болады. Механикалық тазарту процестері шайынды сулардан торлар арқылы фракциясы 6 мм-ден асатын тұрпайы шығындыларды, құмұстағыштар арқылы фракциясы 0,09-0,5 мм және одан да ірі құмды, бастапқы тұндырғыштар арқылы фракциясы 10 мкм-нен асатын тұнбалы, салынды және қалқымалы заттарды жоюға арналған. Механикалық тазалау арқылы тұрмыста пайдаланылған шайынды сулардан 60% дейін ерімеген қоспаларды алып тастауға болады. Өндіріске пайдаланылған шайынды судан 35% алынады. Шайынды суларды ірі қалқымалы шығындылардан босату үшін алуан түрлі механизмдер қолданылады, солардың негізгілері: шыбықтарды қолмен және механикаландырылған түрде тазалайтын стерженьді торлар, сатылы торлар, ротациялық дискілер, ротациялық барабандар, центрифугалар болып табылады. Бұл ретте ротациялық барабандар мен дискілер, сондай-ақ центрифугалар ірі қалқымалы шығындыларды мұқият жою үшін ғана емес, сонымен бірге минералды ұнтақтарды, құмды және ішінара органикалық ластаушы заттарды жою үшін де қолданылады, бұл шайынды суларды тазартудың кейінгі сатыларында құмұстағыштарды және бастапқы тұндырғыштарды пайдаланудан бас тартуға мүмкіндік береді.Торларда ірі ластанулар (қағаз, шүберек, керамзит, тамақ өнімдерінің қалдықтары және басқалар) ұсталынып қалады. Әдетте, торларда ұсталатын шығындылар мөлшері тәулігіне 100 м3-ден аспайтын шағын құрылыстарда қолмен тазартылатын стерженьді торлар қолданылады. Механикаландырылған стерженьді торлар жылжымалы тырмалармен жабдықталған, олардың тістері стерженьдер арасындағы саңылауларға кіреді де тордың жоғарғы немесе төменгі, артқы немесе алдыңғы жағына қарай қозғала отырып, оны ондағы жиналған шығындылардан тазартады. Тырмалар тарту шынжыры, қанат немесе тросы бар электрқозғалтқышының көмегімен қозғалысқа түседі. Шайынды сулар ағынының жылдамдығы (құмның немесе ірі минералды қоспалардың шөгіп, жинақталмауы үшін) торлар алдында кемінде 0,4 мс болуға, ал тордан өткен кезде шайынды сулар ағыны тордағы шығындыларды алып кетпеуі үшін 1 мс-тан аспауға тиіс. Торларда ұсталатын шығындылардың мөлшері тазартылатын шайынды сулардың құрамына және стерженьді торлардың арасындағы саңылаулардың еніне байланысты болып келеді. 16 мм шамасындағы саңылаулар кезінде (практикада ең көп таралғаны) шайынды сулардағы шығындылардың құрамына қарай торларда олардың 5 - 15%-дан аспайтын мөлшері ұсталынады. Сонымен қатар, ірі саңылаулы стерженьді торларды пайдалану кезінде су беру жүйесінің үлкен маңызы бар. Шайынды сулар өз ағысымен келген кезде торларда шығындылар көп ұсталынады. Сорғылардың жұмысы тор арқылы шайынды сулардың көтеріңкі ағу жылдамдығын туындатады, нәтижесінде торлардан шығарылатын шығындылар ұлғая түседі. Саңылаулардың ені 16-дан 2-мм-ге азайған кезде шығындыларды алу тиімділігі айтарлықтай 10-20 есеге дейін артады. Ірі қалқымалы шығындыларды әлдеқайда тиімді алуына байланысты 10 мм-ден кем саңылауы бар торларды қолданудың артықшылығы бар. Ұсақ саңылаулар торда шығындылардың өздерінен қосымша сүзгі қабатының пайда болуына ықпал етеді, бұл бір жағынан, оларды ұстаудың нәтижесін арттырады, ал екінші жағынан, қалқымалы майлар мен мұнай өнімдерінің осы төсенішке шөгуіне, сөйтіп оларды шайынды сулардан механикалық жолмен алып қоюға мүмкіндік береді. Торларда ұсталған шығындылар әдетте контейнерлерге жинақталып, әкпен дезинфекцияланады және жинақталуына қарай әкетіледі (шығындыларды құрылыстарда сақтаудың мерзімі 3 күннен аспауға тиіс) [4].
1.2.1 Шайынды суларды механикалық, биологиялық тазарту
Құмұстағыштың жұмыс істеу принципі - гравитациялық, яғни тығыздығы судың тығыздығынан үлкен минералды бөлшектер, негізінен, құм су түбіне шөгеді. Биологиялық тазартуға келетін шайынды суларды құмнан арылту міндетті болып табылады, өйткені құмның абразивтік қасиеттері механизмдер мен құрылыс бетондарының бүлінуіне алып келеді. Сонымен бірге, құм каналдарда, аэротенктерде және басқа да құрылыстарда жинақталып, олардың жұмыс көлемін төмендетуі мүмкін. Құмды шығару екі технологиялық процесс арқылы: құмды тұндырып, құмұстағыштарда судан бөлу және құм алаңында сусыздандыру жолымен жүзеге асырылады. Механикалық әдіс шайынды суларды биологиялық және физико - химиялық әдістерге дайындық болып келеді.
Тұрмыстық ағындарды тазартуда ең күштісі биологиялық әдіс болып табылады. Ол өзендердің және басқа қоймалардың биохимиялық және физиологиялық өздігінен тазартылуына негізделген. Биологиялық әдіс табиғи әдістерге жақындатылған, сонымен қатар био тазартушы құрылғыларда өткізеді. Шайынды суларды тазартудың бірнеше биологиялық құрылғылар бар - олар биофильтрлер, биологиялық бөгеттер және аэротенктер[5].
Биофильтрлерде шайынды сулар ірі дәнді материал арқылы өтеді, ол жұқа бактериалды қабықпен қапталған. Бұл қабық көмегімен биологиялық қышқылдандыру интенсивті түрде өтеді.
Биологиялық бөгеттерде шайынды суларды тазартуда су қоймасындағы барлық микроорганизмдер қатысады. Аэротенктерде ( үлкен резервуарларда) тазартылудың басы - ол бактериялардан және микроскопиялық жануарлардан құралған активті ил. Барлық бұл тірі организмдер белсенді түрде дамиды. Бактериялар үлпек боп бір - біріне жабысады және органикалық заттарды минерализациялайтын ферменттерді бөледі. Ил үлпектермен бірге тез тұнба түзіп, таза судан бөлінеді. Инфузориялар, амебалар, бактерияларды жеп, илдің бактериалдық массасын жаңарады.
Шайынды суларды биологиялық тазарту - суды ондағы минералды заттардан тұрпайы қоқыстардан, ластаушы заттардан, органикалық заттардан
және қоспалардан суаттар үшін зиянсыз концентрациялаудан бұрын (оларға тазартылған шайынды суларды тастау кезінде) босату. Биологиялық тазартудың анағұрлым таралған әдісі құрылыстардағы шайынды суларды аэротенктермен тазарту болып табылады. Осы құрылыстардағы шайынды суларды тазартудың биологиялық процесі мына дәрежелерден тұрады: шайынды суларды қабылдау, тегеурінді басу, тазарту буындары бойынша тасымалдау және бөлу, шайынды суларды қоқыстардан, құмнан босату, бастапқы тұндырғыштарды салынды бөлшектерден тазарту, органикалық заттарды қышқылдандыру немесе органикалық заттарды қышқылдандыру және нитрификациялау немесе аэротенктерде нитрификация-денитрификация және дефосфотациялау, қайталама тұндырғыштарда белсенді лайды тазартылған судан бөліп алу, шайынды суларды залалсыздандыру, тұнбаны құрғату [6].
Аэротенктер. Аэротенктердегі ластаушы заттарды биологиялық тазарту процесі қажетті уақыт ішінде ерітілген оттегінің тиісті мөлшері бола тұрып, кейіннен тазартылған судан белсенді лай тиімді бөліне отырып белсенді лайдағы организмдердің оңтайлы мөлшерімен шайынды сулар тікелей қарым-қатынасқа түскен кезде жүреді. Белсенді лай - антропогендік ласталған суларды аэрациялау кезінде жасанды түрде өсірілетін биоценоз, онда гетеротрофтар, хемотрофтар сияқты гель өндіретін бактериялар, қарапайым және көпжасушалы жануарлар тіршілік етеді, олар биосорбцияның, биохимиялық қышқылданудың және бактерияларды жұтудың көмегімен шайынды суларды ластаушы заттардан тазартады.
Биологиялық тазарту процесінің негізгі параметрлері, атап айтқанда: аэротенктердің көлемі, шайынды сулардағы ластаушы заттардың мөлшері мен қышқылдылығы, шайынды сулардың белсенді лаймен қарым-қатынасқа түсу уақыты өзара байланысқан болуға тиіс. Сонымен қатар, барлық аталған параметрлермен айқындалатын белсенді лайдың седиментациялық қасиеттері қолданылатын қайталама тұндырғыштардың технологиялық мүмкіндіктеріне сай болуға - тазартылған шайынды суларды лайдан қанағаттанарлықтай бөлуге (оларда болатын белгіленген уақыт ішінде) тиіс [7].
Қарапайым аэротенк - белсенді лаймен араласқан шайынды сулар ағып өтетін тік бұрышты қиманың резервуары. Пневматикалық немесе механикалық құрылғылардың көмегімен енгізілетін ауа өңделетін сұйықтықты белсенді лаймен араластырып, оны бактериялардың тыныс-тіршілігіне қажетті оттегімен қанықтырады.
Қолданылатын аэротенктердің конструкциялары шайынды суларды беру тәсіліне қарай үш негізгі типке бөлінеді: шайынды суларды поршеньді ағынмен ығыстырушылар, жеке-жеке орналастырылған немесе орталықтандырылған түрде шайынды суларды беретін және шығаратын араластырғыштар, аралық типті аэротенктер.
Ығыстырғыштарға бір, екі және т.б. дәлізді аэротенктер жатады, олардағы дәліздер бір-бірінен бойлай бағытталып, бүйір қабырғаларының біріне жетпейтін қалқалармен бөлінген. Аэротенктердің бүйірлерінде шайынды суларды кіргізіп-шығаруға арналған каналдар орналасқан. Геометриялық көлеміне қарай осы аэротенктерде шайынды сулар ағынын толық ығыстырудың
шарты қандай да бір дәрежеде орындалады. Аэротенк - ығыстырғыштарда өтетін процестің ерекшелігі шайынды сулардағы ластаушы заттар концентрациясының және аэротенктің ұзындығы бойынша тазарту жылдамдығының өзгеруі болып табылады. Аэротенк - ығыстырғыштардағы қышқылдану процесі әркелкі өтеді: аэротенктің бас жағында - жылдамырақ, аяқ жағына қарай жақындап субстрат мөлшері азайған сайын баяуырақ өтеді.
Аэротенк - ығыстырғыштарды құрамында өнеркәсіптік төгінділердің елеулі мөлшері бар күрделі құрамды шайынды суларды тазарту кезінде пайдаланған жөн.
Аэротенк - араластырғыштарда белсенді лайдың массасымен шайынды сулардың толық және тез араласуы қамтамасыз етіледі, белгіленген режимде олар тазарту процесінің бірқалыпты жылдамдықтарымен жұмыс істейді. Аэротенк - араластырғыштарды құрамы бойынша тұрмыстық сулармен (тамақ комбинаттары, сыра зауыттары, балық зауыттары) ұқсас жоғары концентрациялы шайынды суларды тазартқанда, сондай-ақ әркелкі ағын кезінде және жиі туындайтын түйдек жүктелімдер кезінде пайдаланған орынды. Алайда оларды пайдалану кезінде белсенді лайдың ісінуі дамиды деген қауіп бар, қалай дегенмен де, белсенді лайға құрылыстың барлық көлемі бойынша жоғары жүктеменің түсуіне байланысты аэротенктердің басқа конструкцияларына қарағанда олар осыған бейім болып келеді[8].
Аралық типті аэротенктерге мысалы, шайынды суларды беру ұзындығы бойынша жеке - жеке орналасқан және белсенді лай дәліздің бас жағында кіретін дәлізді аэротенктер жатады.
Аэротенктер қолданылатын аэрация түрлері бойынша да бөлінеді: механикалық немесе пневматикалық (ең көп таралған) аэрациясы бар аэротенктер.
Органикалық ластаушы заттардың аэротенктерде қышқылдануы мақта түріндегі шоғыр - белсенді лайды қалаптастыратын аэробты микроорганизмдердің тыныс-тіршілігі есебінен жүзеге асады. Шайынды сулармен бірге үздіксіз түсіп жататын органикалық заттардың бір бөлігі қышқылданады, ал келесі бір бөлігі белсенді лайдың бактериялық массасының өсімін қамтамасыз етеді. Шайынды сулардың белсенді лаймен қатты қанығуы және оттегінің үздіксіз келіп түсуі органикалық заттардың қарқынды түрде биохимиялық қышқылдануын қамтамасыз етеді, сондықтан, аэротенктер биохимиялық тазартуға арналған ең жетілдірілген құрылыстардың бірі болып есептеледі. Органикалық ластаушы заттардың мөлшерін төмендетудің қажетті дәрежесіне қарай аэротенктер толық (тазартылған сулардағы ОБТ5 мөлшері - 20 - 25 мгдм3; NO3 - кемінде 5,0 - 6,0 мгдм3) және ішінара (ОБТ5 25 мгдм3) биологиялық тазартуға арналып жобаланады.
Температура, қоректік заттардың бар-жоғы, лай қоспасындағы ерітілген оттегінің мөлшері, рН шамасы, токсиндердің бар-жоғы белсенді лайдың дамуына және оның тыныс-тіршілігіне, сондай-ақ биологиялық тазартудың сапасына ықпал ететін ең маңызды факторлар болып табылады. Аэротенктердің қанағаттанарлық жұмысы айтарлықтай дәрежеде оны пайдаланудың технологиялық режимімен де айқындалады, мұнда мыналардың елеулі маңызы бар:
Ластаушы заттардың концентрациясы мен белсенді лайдың жұмыс мөлшері арасындағы масса бойынша оңтайлы ара-қатынас (лайдың мөлшері азайған жағдайда жүктеменің арту және тазарту сапасының төмендеу әсері пайда болады, мөлшер ұлғайған жағдайда қайталама тұндырғыштардағы лай мен тазартылған суды тиімді бөлу қиындайды);
Ластанған шайынды сулардың белсенді лаймен қарым - қатынасқа түсуіне қажетті уақыт;
Жүйенің жеткілікті аэробтығы.
Шайынды суларды биологиялық тазарту кезінде жүретін процестер: шайынды сулардың органикалық заттарының бір бөлігі СО2 және Н2О-ға дейін қышқылданады, ал келесі бір бөлігі запас заттардың синтезіне және белсенді лайдың жаңа жасушаларын қалыптастыруға бағытталады. Синтез нәтижесінде лайдың биомассасы ұлғаяды [10]. Лайдың мөлшері өзінің массасы бойынша лай қоспасындағы ластануды тұтынушылардың қанша екендігін көрсететін бағдарлық көрсеткіштің рөлін атқарады. Тазартудың қанағаттанарлық сапасын қамтамасыз ету үшін шайынды сулармен бірге түсетін ластаушы заттар артқан кезде олардың тұтынушыларының концентрациясын, яғни лайдың дозасын массасы бойынша ұлғайту қажет, сол кезде лайға түсетін жүктеменің үлесі тұрақты болып қалады. Сондықтан лай дозасының мөлшері лайға ОБТ бойынша түсетін жүктемеге және қайталама тұндырғыштарда лайдан тазартылған суды бөлудің техникалық мүмкіндіктеріне байланысты белгіленеді.
Регенераторсыз аэротенктер үшін қалалық шайынды суларды толық және ішінара тазартуға арналған лайдың мөлшері (гдм3) ОБТтолық кезінде, мгдм3:
100-ге дейін - кемінде 1,2;
101-ден 150-ге дейін - кемінде 1,5;
151-ден 200-ге дейін - кемінде 1,8,
201-ден және одан да жоғары - кемінде 1,8, бірақ 3,0-тен аспауға тиіс.
Регенераторлары бар аэротенктер үшін жобалау кезінде лайдың орташа мөлшері белгіленеді. Қарапайым конструкциялы (ең көп таралған) қайталама тұндырғыштардың қанағаттанарлық жұмыс істеуі үшін қалалық шайынды суларды тазарту кезінде аэротенктердегі лайдың мөлшері 3 гдм3-ден аспауға тиіс. Лай мөлшерінің асып кетуі қайталама тұндырғыштардың лайлы аймағында белсенді лайдың артық жиналуына, оның іріп-шіруіне, тазартылған судың артық шығарылуына, оның оттегіден арылуына және ақырында тазарту сапасының нашарлауына алып келеді. Қайталама тұндырғыштарда лай мөлшерін қосымша жүктемесіз оңтайлы шамаларға дейін арттыру биомасса тасымалдаушыларын қолдану арқылы қамтамасыз етіледі [11].
Лайдың биологиялық қасиеттері - ондағы тіршіліктің мөлшері мен сапасы, ферменттік белсенділік, организмдердің типтері, түрлер алуандығы және т.б.
Лайдың белсенді қасиеттері оның жасына байланысты. Белсенді лайдың жасы лай үлпектерінің аэротенк - қайталама тұндырғыш жүйесінде болуының орташы уақытына тең. Оның шамасы лай өсімінің жылдамдығына
кері пропорционалды. Лайға жүктеме неғұрлым көп түскен сайын, соғұрлым оның өсімі де және пайда болатын артық лайдың көлемі де көп болады, ол тиетіндіктен тез алмасады, яғни лайдың жасы азаяды. Лайды шығару артқан жағдайда оның өсімі азаяды, қышқылдану қасиеттері нашарлайды және субсрат алудың жылдамдығы қысқарады, лайдың жасы ұлғаяды. Сонымен, органикалық ластаушы заттар бойынша белсенді лайдың жүктемесінің артуына және қайталама тұндырғыштардан лайдың артық шығарылуына ықпал ететін барлық қолайсыз факторлар ең алдымен белсенді лайдың жасына әсер етеді.
Егер шайынды сулардың аэротенкте болу уақыты 3-тен 30 сағатқа дейінгі аралықта құбылып отыратын болса, онда белсенді лайдың болу уақыты біршама көп болады және тәулікпен есептеледі. Басқаша айтқанда, егер шайынды сулар аэротенк арқылы бір рет қана әрі біршама жылдам өтетін болса, пайда болатын биомасса қайталама тұндырғышқа бірнеше рет оралады және нәтижесінде оның жүйеде болу уақыты тазартылатын шайынды сулардың болу уақытына қарағанда едәуір көп болады.
Белсенді лайдың үлпектеріне мынадай талаптар қойылады: олар судан ластаушы заттарды алып отыруға тиіс, ал өздері тазартылған судан шөгінді арқылы жақсы бөлінуі қажет. Осы екі қасиеттің бір-бірімен байланысуы міндетті емес.
Жас, белсенді өсіп жатқан үлпектер ластаушы заттарды тез алып отыруға қабілетті, бірақ тұну қасиеттері жеткіліксіз болуы мүмкін; сонымен бірге жақсы шөгетін лай ластаушы заттарды ферментативті қышқылдатудың төмендетілген күшіне ие бола алады. Тазарту құрылыстарының іске қосылған кезеңінде бактериялар шашырап орналасады, кейін үлпектерге жабысады, олар лайдың жасымен бірге дамиды. Мұндай суларды биотоғандарда қосымша тазартқан жөн.
Үлпектер өсіп қартаюына қарай, олар көп жағдайда өлі жасушалардан және жинақталған инертті газдардан тұрады (өлі жасушалар да өздерінің энзимдерімен суды тазартады, бірақ жақсы әрі ұзақ тазарта алмайды). Жақсы қышқылдануды тек белсенді тірі жасушалар ғана тудыра алады. Сонымен, үлпектердің негізгі белсенділігі олардың қартаюына қарай төмендей бастайды, үлпектердің мөлшері ұлғайып, ластануларды жақсы сорбциялайды, токсиканттардан биополимерлі гелімен жақсы қорғалған, тұндыру кезінде тазартылған судан жақсы бөлінеді, алайда қартаюшы үлпектерде белсенді тірі жасушалардың салыстырмалы мөлшері төмендейді, тиісінше ластанулардың қышқылдану күші де төмендейді. Лай үлпектерінің мөлшері ұлғайған кезде жекелеген бактериялық жасушаларға оттеттегінің баруы нашарлайды, лайдың қышқылдану қабілеті төмендейді және метболиттерді шығару қиындайды, яғни жасушалардың қоршаған ортамен масса алмасуы нашарлайды [12].
Қолданылған суды тазалауға биологиялық әдістің шамасы келмеген жағдайда, химиялық және физика-химиялық тазалау әдістері қолданылады. Олар әдетте мынадай: нейтралдау, коагуляция, тотықтыру, хлорлау, озондау, флотациялау, экстракциялау, адсорбциялау, ионды алмасу және т.б. әдістер.
Кесте 1 Негізгі техногиялық параметрлер бойынша тазарту құрлыстырының модификациясы
Лайа органикалық зат бойынша жүктеме, кг(кгтәул)
Аэра-ция кезеңі, сағат
Рецирку-ляция дәрежесі, %
Айдың жасы, тәулік
Тазартылған шайынды сулардың сапасы, мгдм3
0,065 - 0,15 (төмен)
2
0 - 30
100
0-нан көп
органикалық ластаушы заттардың кейіннен толық нитрификация-лана отырып, толық қышқыл-дануы; ОБТ 10, салынды заттар 10, аммонийлі азот 2,0, NO3 - 8-ден 45,0-ке дейін, органикалық ластаушы заттарды жою (ОБТ) - 95 %
0,15 - 0,5
(орташа)
- 5- 9
30 - 70
6 - 10
Интервалдың төменгі шекарасында терең нитрификациялаудан бастап, жоғарғы шекарасында оның болмауына дейін;органикалық ластаушы заттарды жою (ОБТ) - 85 - 95 %
0,5 - 9,0
(жоғары)
0,5 - 3
рецирку-ляциясыз немесе 100 дейін
1 - 3
Тұнба массасының бірлігіне шаққандағы ОБТ-ны жоюдың жоғары жылдамдығы; тек ішінара тазарту, нитрификациясыз; қосымша ауа беру тазарту сапасын әлдеқайда жақсарта алады; органикалық ластаушы заттарды жою (ОБТ) - 85 - 90 %
Егер қолданылған суда минералды қышқылдар және сілтілер көп мөлшерде болса, онда нейтрализациялау әдісі қолданылады. Нейтрализациялауды, мүмкіндігіне байланысты, қолданылған кышқыл және сілтілі суларды араластыру арқылы іске асырады.
Қолданылған сілтілі суларды нейтрализациялау үшін өндірістің түтінді газдары қолданылады. Олар: көміртек диоксиді (СО2), күкірт, азот диоксидтері және т.б. қышқылды газдар. Бұл жағдайда судың нейтрализациялануы жүре отырып, өндірістен шыққан газдардың да тазалануы іске асырылады.
Қолданылған суларды тазалау кезінде, коагулянт ретінде алюминий, темір тұздары қолданылады. Бұлар судағы коллоидты-дисперсті өте майда бөлшектердің тұнбаға түсуін тездетеді.
Коагулянт қосылған кезде, судағы майда бөлшектердің, беттерінің зарядтары нейтралданып, олардың бір-біріне жабысу мүмкіндігінің артуына байланысты олар тұнбаға түседі. Әдетте, коагуляция нейтралды ортада жақсы жүреді (рН7).
Тотықтыру әдісі. Бұл әдіс құрамында улы заттары бар ластанған суды зиянсыздандыру және олардан қажетті заттарды бөліп алу үшін қолданылады.
Тотықтырғыш ретінде: хлор, натрий гипохлориті, озон, ауадағы оттегі, сутектің асқын тотығы (сутегі пероксиді, Н2О2) т.б заттар қолданылады. Мысалы, хлорлау - судағы фенол сияқты органикалық заттарды, цианидтерді, күкіртсутектерді залалсыздандыру үшін қолданылады. Тотықтырғыш ретінде озонды қолданудың тиімділігі жоғары, өйткені ол хлордан да күшті тотықтырғыш ретінде белгілі.
Флотация - судағы әр түрлі майларды, смолаларды, полимерлерді және т.б. заттарды бөліп алу үшін қолданылады. Флотация - судағы қоспалардың өте майда ауа көбіктеріне жабысып, судың бетіне көтерілу қасиетіне негізделген.
Суды тазалаудың ең жақсы түрлерінің бірі - электродиолиз. Бұл әдіс ионды мембраналарды (анионитті, катионитті - МА, МК) қолдану арқылы иондардың судан бөлінуі нәтижесінде іске асады. Судағы қажетті иондар камераларға жиналып, заттардың бөлінуі және судың тазаруы іске асады.
Кейбір жағдайларда - электрофлотация, электрокоагуляция және электролиз әдістері іске асырылады [13].
Фазалы-дисперсті классификацияны практика жүзінде қолдану, сумен қамтамасыз ететін тұйық жүйедегі қалдықсыз өндіріс технологиясын ұйымдастыруға мүмкіншілік туғызады. Қолданылған суды тазалау, оларды қайта қолдануға немесе қоршаған ортаны ластамай өзен немесе көлдерге тастауға мүмкіндік береді. Суды тазалаудың ұтымды тәсілдерің таба білу - өте күрделі және қиын проблемалардың бірі. Суды тазалауда дұрыс емес технологияны қолдану, әдетте күткендей нәтиже бермейді. Суды тазалау үшін қолданылатын технология судың құрамында бар зиянды заттардың түрлері және олардың мөлшері негізінде жасалады. Көпшілік жағдайда классификациядағы топтар негізінде жүргізілген суды тазалау әдістері дұрыс нәтижелер көрсетіп жүр. Бірінші топқа жататын гетерофазалы қоспаларды тазарту үшін: тұндыру, сүзу процестері, ал кейбір жағдайларға байланысты, ерітіндідегі тұнбаларда бөліп алу мақсатында центрден тепкіш күш және флотация тәсілдері де қолданылуда. Сүзу процестерін іске асыру үшін майда тесіктері бар торлар (сеткалар), жоғары дисперсті алюминий немесе темір гидроксидтері пайдаланылып жүр. Екінші топқа жататын микрогетерофазалы қоспаларға - коллоидты органикалық және жоғарғы молекулалық қосылыстар жатады. Оларды бөліп алу үшін алюминий және темір гидроксидтері қолданылады. Үшінші топқа жататын еріген молекулалардан тазарту үшін органикалық заттарды тотықтырады, активтелген көмірмен, не басқа да сорбенттерменадсорбциялайды, органикалық еріткіштермен экстракциялайды, ұшатын қосылыстарды десорбциялайды және т.б. Мұндай зиянды қосылыстардан құтылуарнаулы қондырғыларда іске асырылады. Ал, төртінші топқа енетін электролиттерден тазалауды иондарға тән қасиеттерге сүйене отырып шешуге болады: нейтрализациялау немесе комплекс түзілу негізінде аз диссоцияцияланатын немесе аз еритін қосылыс түріне өткізу катионитті немесе анионитті қатты фазалардың бетіне сорбциялау, жинақтау, фазалық күйін өзгертіп, газ немесе қатты түріндегі қосылыстарға өткізу, сұйық фазаның бір бөлігіне жинақтау (экстракция, кері осмос); иондардың электр өрісіндегі қозғалысын қолдану және т.б. Әртүрлі топтарға жататын қоспалардан тазартуды арнаулы қондырғыларда бөлек-бөлек немесе бір уақытта параллель жүргізуге болады. Тазаланған судың сапасы таңдалып алынған тазалау технологиясына тәуелді [14].
1.2.2 Суды коагуляциялау және түссіздендіру
Коагуляция - су құрамындағы коллоидты және жүзіп жүрген майда бөлшектердің ірілену процесі. Майда бөлшектер бір-бірімен әрекеттесіп және бірігіп ірі агрегаттар түзеді. Бір-бірімен бірігіп іріленген агрегаттар өз салмағымен су түбіне шөгеді.
Суды химиялық тазалау технологиясында жапалақ тәріздес темір немесе алюминий гидроксидтерінің түзілуін тездететін заттарды флокулянттардеп атайды. Флокулянт ретінде, суда жақсы еритін жоғарғы молекулалы заттар қолданылады. Олар полимерлер класына жатады.
Жоғарғы молекулалы флокулянттар - органикалық және бейорганикалық болып бөлінеді. Органикалық флокулянттарға жататындар - крахмал, полиакриламид (ПАА), ал бейорганикалық флокулянттарға жататындар - активтелген кремний қышқылы.
Су тазалау станцияларында флокулянттарды пайдалану - жапалақ тәрізді тұнбалардың түзіліп, олардың процесс барысында тез тұнуына, судың
мөлдірлігінің жоғарылауына және фильтрлеу процесінің тез жүруіне, нәтижесінде су тазалау технологиясының өнімділігін арттыруға мүмкіндік береді.
Суды тазалаудың соңғы кезеңдерінің бірі - сүзу арқылы қоспа жүзінділерінен арылу. Бұл процесс кезінде суды майда түйіршікті немесе басқа да материалдарданөткізеді. Көп жағдайда, судағы қоспа жүзінділерді сүзу үшін құм қабаты қолданылады.
Судың кіруі
Сүзгішті жуғанда шыққан суды шығару
Сурет 1.1 - Құм фильтрінің сызбасы
Тұтынушыларға және қосымша резервурларға жіберу. Қосымша резервуардағы суды сүзгіште қонып қалған түйіршіктерді тазалау үшін жіберу
Суды жүзінді заттардан бөліп алу үшін әр түрлі сүзгіштер (фильтрлер) қолданылады. Олар түйіршікті сүзгіштер (кварц құмы, майдаланған антрацит, керамзит, аглопорит, мрамор, пепополи-стирол және т.б.қабаттары); торлы сүзгіштер (мөлшері 40 мкм тесіктері бар тор қабаттары); мата сүзгіштер (мақтадап, синтетикалық маталар қабаттары).
Түйіршікті сүзгіштер - ішуге, шаруашылық және техникалық мақсаттарға қажет суларды тазалау үшін қолданылады; торлы сүзгіштер - ірі дисперсті жүзінді бөлшектерді ұстау үшін; ал мата сүзгіштер - далалы жерде шағын су тазартқыш қондырғыларда қолданылады [15].
1.3 Шайынды суды тазартудың технологиялық циклы
Алматы қаласы Энергетика және коммуналдық шаруашылық қызмет басқармасының шаруашылық жүргізу құқығындағы Тоспа Су мемлекеттік коммуналдық кәсіпорны №94852-1910-ДГП 29.10.2008ж. бойынша Алматы қаласының Әділет министрлігінде тіркелген.
Кәсіпорын негізі 1973 жылы қаланған, бұрын (20.04.1973жылғы жарлыққа сәйкес)канализациялық желілерді пайдалану және ағынды суларды тазалау кәсіпорны болып аталатын. 2008 жылдың 7 тамыз Алматы қаласының Су арнасы МКК Алматы қаласы әкімінің қаулысына сәйкес, Алматы қаласы әкімдігінің шаруашылық жүргізу құқығындағы Алматы Су Холдингі мемлекеттік коммуналдық кәсіпорны қайта құрылды, осыған сәйкес бас директордың бұйрығымен 2008 жылдың 15 қазан күні Тоспа Су еншілес коммуналдық кәсіпорны құрылды. 2012 жылдың 4 қазан күні Алматы қаласы әкімдігінің шаруашылық жүргізу құқығындағы Алматы Су Холдингі мемлекеттік коммуналдық кәсіпорнының Тоспа Су еншілес мемлекеттік коммуналдық кәсіпорны, Алматы қаласы әкімдігінің шаруашылық жүргізу құқығындағы Тоспа Су мемлекеттік коммуналдық кәсіпорын болып қайта құрылды.
Кәсіпорынның алдына қойған мақсаты - канализациялық желілер мен құрылыстарды пайдалану жұмыстарын атқарып, қабылдау, бұру, тазалау, шайынды суларды және қалдықтарды жояды.Кәсіпорын Қазақстан Республикасының Президентінің қаулысың 19.07.95ж. №2335. Мемлекеттік мекеме туралы заңдық күші бар жарғыға сүйене отырып жұмыс атқарады.
Алматы қаласы бойынша кәсіпорын үздіксіз суды бұру мен шайынды суларды тазалау жұмыстарын жүзеге асырады және келесі міндеттерді атқарады:
Кәріз желілерін қарап,күтіп, ағымдағы және күрделі жөндеу жұмыстарын жүргізіп, сонымен қатар қызмет көрсетіп және пайдаланады, тазалау ғимараттары, сорғыш станциялар, бағыттаушы каналдар, шайынды суды жинайтын су қоймасы, суды тастайтын және суды өткізетін құрылыстар;
-(шектеулі ағындылар) ша-ға сәйкес суды бұру учаскелеріне шайынды суды тастау;
Жұмыста технологияны жетілдіріп, экономикалық қолайлылықты жоғарылату үшін шараларды өңдеп, енгізу;
Басқа да қызмет түрлері (заңға қарсы келмейтін).
Шайынды сулар қала сыртындағы үш қалалық коллекторлармен және диаметрі 1000 мм Боралдай коллекторымен тазарту ғимараттарына келіп түседі. Жылдамдықтарды теңестіруге және шайынды суларды торларға бIр қалыпты таратуға қабылдау камерасы қызмет етеді. Камерадан шыққан шайынды сулар каналдармен торларға бағытталады. Жеткізгіш арналарда резервтік торлардың жұмысын тоқтатуға арналған электр жылжытқышы бар сұқпа жапқыштар орнатылған [16].
Торларда ұсталған шығындылар гидро шаю арқылы арнайы контейнерлерге жиналып, хлорлы әк ерiтiндiсімен залалсыздандырылады.
Ауыр бөлшектер, негізінен минералды өнімдер, көлденең құмтұтқыштарда ұсталады. Тұнбаға түскен құм гидравликалық жүйемен шұңқыршаға тасымалданып, одан су элеваторлары арқылы құм алаңдарына жіберіледі. Құмтұтқыштардан кейін шайынды сулар сандық өлшемi жүргізілетін ортақ арықпен алғашқы тұндырғыштардың таратушы тостағанына (камерасына) түседi.
Тазартуға келіп түскен шайынды сулардың шығыны, Взлет маркалы ультрадыбыстық шығынөлшеуiшi бар стандартты темiрбетонды арықта өлшенеді.
Шайынды сулардан ауырлық күштiң әсерiнен отыруға немесе қалқуға қабiлеттi қалқыма заттар алғашқы радиал тұндырғыштарында алынады. Әр тұндырғыштан түскен шикi тұнба лай қырғыштары бар фермада орнатылған қырғыштармен шұңқыршаға жылжытылып, одан сорғыштармен лай алаңдарына беріледі. Тұндырылған шайынды сулар ортақ каналға жиналып, Алматы дюкерімен биологиялық тазарту ғимараттарына бағытталады.
Каналда биологиялық тазартудың алдында реттеуші-шлюз орнатылған, ол шайынды суларды не биологиялық тазарту каналына, не биологиялық тазарту ғимараттарына жібермей бұру каналдарымен жинақтауыштардың жүйесiне тарата алады. Екінші кезектегі биологиялық тазарту iске қосылғаннан бастап, барлық шайынды сулар оның ғимараттарында тазартудан өтеді[17].
Шайынды сулар темірбетонды қабылдау каналымен эрлифті сорғыш камераларына келіп түседі, одан эрлифтермен аэротенктерге жіберіледі. Микроорганизмдердің тіршілігін қамтамасыз ету мақсатында, шайынды суларды тазартуда аэротенктерге ауа үрлеу сорғыш станциясынан ауа беріледі.
Тазартылған шайынды сулар мен белсендi лай қоспалары аэротенктерден кейін екінші тұндырғыштардың лай қоспаларының каналына жиналады. Екінші тұндырғыштарда белсендi лай отырады және лай камералары, содан кейін қайтарымды эрлифтер арқылы аэротенктердің лай каналдарына жіберіліп, одан біртіндеп аэротенктерге қайтарылады. Артық белсендi лай бас сорғыш станциясының сорғыштарымен алғашқы тұндырғыштардың қабылдау камерасына құйылады. Алғашқы тұндырғыштардан артық лай шикі тұнбамен бірге лай алаңдарына жіберіледі.
Механикалық және биологиялық тазарту ғимараттарының жобалық (жоспарлы) өнiмдiлiгi тәулігіне 640 мың.м3 құрайды.
Аэрация станциясына келіп түсетін Алматы қаласының шайынды суларының жылдық нақты көлемі ұзақ жылдар бойына (қаланың өсуiне байланысты) өсіп, 1990 жылы ең жоғары мәреге жетті. 1990 жылы тазарту ғимараттарынан 212,88 млн.м3 (орта есеппен тәулігіне 583 мың. м3) шайынды сулар өткен.
Одан кейінгі жылдары шайынды сулардың көлемі күрт азайды, 2005-2010жж. орта есеппен - тәулігіне 380 мың.м3, жылына 130-139 млн.м3 құрады.
Кесте 2 - Тазарту ғимараттарына шайынды сулардың келіп түсу динамикасы
Ай бойынша келіп түсу
Өлшем бiрлiгi
2008
2009
2010
2011
(Қаңтар)
мың.м3
12 302
11 043
10 700
11 578
(Ақпан)
12 018
10 330
10 118
10 780
(Наурыз)
12 641
11 510
11 633
12 163
1 тоқсан
мың.м3
36 961
32 883
32 451
34 523
(Сәуір)
11 559
11 614
11 167
11 646
(Мамыр)
11 498
10 890
11 069
(Маусым)
10 785
10 040
10 308
2 тоқсан
мың.м3
33 841
32 544
32 544
(Шілде)
10 867
10 064
10 308
(Тамыз)
10 740
10 268
10 837
(Қыркүйек)
10 518
10 281
9 990
3 тоқсан
мың.м3
32 126
30 613
31 135
(Қазан)
11 206
10 928
10 771
(Қараша)
10 883
10 410
10 685
(Желтоқсан)
11 370
10 627
11 362
4 тоқсан
мың.м3
33 459
31 965
32 818
Барлығы
мың.м3
136 387
128 011
129 066
Су тасқыны кезеңінде ғимараттарға келіп түсетін судың ең жоғарғы ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Тірі және өлі табиғатта жүретін түрлі процестер мен құбылыстардың адам тіршілігіне жұмсалатын заттардың ішінде судың маңызы зор. Мұздарды, батпақтарды қосып есептегенде, жер бетінің 77,5% - ын су алып жатыр. Су қорларына - мұхиттар, теңіз, өзен, көл, жер асты сулары, мұздықтар, атмосферадағы ылғал кіреді. Су адамдар мен жануарлардың организміне еніп, онда болатын зат және энергия айналымына тікелей қатысады. Көптеген процестер тек сулы ортада ғана жүре алады. Белок суда пайда болған және осы ортада дами алады, ал белок тірі клетканың негізі болып табылады. Жер бетіндегі биологиялық өнімдердің 43% - ын, ал оттегінің 50% - дан көбін мұхиттар мен теңіздер береді. Су ресурстарының "мұхит-атмосфера-жер-мұхит" системасындағы айналым процестерінде тамаша бір қасиеті - өздігінен қайта қалпына келу қабілеті. Сондықтан табиғатты қорғаудың аса маңызды міндеттерінің бірі табиғи сулардың осы қасиетін сақтап қалуға барынша мүмкіндік жасау. Судың өздігінен тазару процесіне әсер ететін физикалық факторлардың ішінде ластаушы заттардың сұйылуы, еруі және араласуы негізгі рөл атқарады. Шайынды суларды ластаушы заттардан тазарту күрделі процесс. Олар - механикалық, химиялық және биологиялық болып бөлінеді. Тұрғындарды сапалы ауыз сумен қамтамасыз ету үшін, су көздерінің тазалығын сақтау мақсатында суды қорғауға бағытталған төмендегідей техникалық және санитарлық шараларды іске асыру қажет:
Су пайдалану жүйелерінің маңызын және сенімділігін арттыру;
Су тазартқыш станцияларында су өңдеу технологиясын жақсарту;
Суды жер астынан көтеру, тасып жеткізу және пайдаланудан кейінгі ағызуды дамыту;
Су пайдаланудағы нормативтік-зияндылық базасын дамыту, ауыз суды (тұщы су) үнемдеуге ықпал жасау, қызықтыру.
Қоршаған орта мен қоғам арасындағы үйлесімділік деңгейінің төмен болуы қазіргі таңда басты мәселелердің бірі болып отыр. Өткен ғасырдың орта шеніндегі ғылым мен техниканың, технологияның қарқынды дамуымен қатар, соның арқасында қоршаған ортаға келген зиян мөлшері де аз емес. Табиғат ресурстарын тиімсіз пайдалану, сондай-ақ оның ластануына жол беру кең етек алып келеді. Соның ішінде су ресурстарына қойылатын талап жоғары және адамзат үшін судың тапшылығы мен ластануы үлкен қауіп төндіруде. Су ресурстарының тапшылығы, сонымен қатар еліміздегі соңғы онжылдықта оның антропогендік факторлар әсерінен ластануы байқалуда, соның ішінде қауіптілері - тазартылмаған немесе дұрыс тазартылмаған шайынды сулар.
Жұмыстың өзектілігі: Cу - адамның өмір сүруіне қажетті маңызды ресурс. Адамдар суды тұрмыстық қажеттіліктеріне пайдаланатыны барлығымызға белгілі. Тұрмыста, өнеркәсіпте, кәсіпорындарда пайдаланылған ластану деңгейі әр түрлі болып келетін шайынды сулардың мөлшері дүние жүзінде жылдан-жылға артып келеді. Сол себепті, қазіргі таңда су ресурстарының тапшылығымен күресудің бір шешімі шайынды суларды тазартып, екінші реттік пайдалану өзекті мәселе болып табылады.
Жұмыстың практикалық маңыздылығы. Тірі және өлі табиғатта жүретін түрлі процестер мен құбылыстардың адам тіршілігіне жұмсалатын заттардың ішінде судың маңызы зор. Су бассейнінің
ластануының негізгі себептері - тазартылмаған шайынды суларды өзен-көлдерге жіберу. Мұндай көздерге: тұрғын-үй коммуналдық шаруашылықтар, өнеркәсіп орындары, ауыл шаруашылығын химияландыру, халық шаруашылығының басқа да салалары жатады.
Су ресурстарының проблемасы дүниежүзін алаңдатып отырған жаһандық проблема болғандықтан, осы мәселені шешуге үлес қосу.
Алматы қаласы қоршаған ортасының экологиялық жағдайын жақсарту үшін шайынды суларға бақылау жүргізу.
Жұмыстың мақсаты: Алматы қаласының шайынды суларындағы азот қосылыстар концентрацияларының 2012, 2013 және 2014 жылдар аралығында динамикалық өзгерістерін зерттеу.
Жұмыстың міндеттері:
1. Алматы қаласының шайынды суларын тазартатын Тоспа су ЕМКК мекемесінің құрылымымен танысып, су сынамаларын алу әдістемелерін игеру.
2. Шайынды сулардағы азот қосылыстарын (нитрат, нитрит, аммоний ионы) анықтайтын әдістерді меңгеру.
3. Тоспа су мекемесінің қолданылып жүрген зерттеу әдістемелері бойынша шайынды сулардың құрамындағы азот қосылыстарының мөлшерін анықтау.
4. Тоспа су мекемесінің жинақталған мәліметтері негізінде Алматы қаласының шайынды суларындағы азот қосылыстарының 2012, 2013 және 2014 жылдардағы динамикасын зерттеу.
Зерттеу объектілері: Алматы қаласының шайынды суларындағы азот қосылыстары.
Зерттеу нәтижелері: Алматы қаласының шайынды суларындағы азот қосылыстарының мөлшері қарастырылды. Шайынды сулардағы азот қосылыстарының 2012, 2013 және 2014 жылдардағы мөлшерлері анықталып, жылдық динамикалары зерттелді.
1 Әдебиетке шолу
1.1 Шайынды сулар туралы түсінік
Су - маңызды табиғи ресурс. Ол өмірдің негізін құраушы зат алмасу процесстерінде басты роль атқарады. Үлкен маңызды орынды су - өнеркәсіп саласы мен ауыл шаруашылығы саласында алады. Жалпыға белгілісі, оның адамның тұрмыстық қажеттіліктері үшін, өсімдіктер мен жануарлар үшін де қажетті екендігі. Барлық тірі организмдер үшін ол өмір сүру ортасы болып табылмақ. Қалалардың өсуі мен өнеркәсіптің қарқынды дамуы, пайдалы жерлердің кең ауқымда пайдаланылуы, мәдени-тұрмыстық жағдайлардың жақсартылуы мен басқа да бірқатар факторлар, күннен - күнге сумен қамтамасыз етілу мәселесін күрделендіріп отыр. Суға деген қажеттілік өте зор және жылдан - жылға өсіп отыр. Жыл сайынғы су шығыны жер бетіндегі барлық сумен қамтылу түрлері бойынша 3300-3500 км3 құрайды. Мұндағы сумен қамтылудың 70 пайызы ауыл шаруашылығына тиесілі. Қазіргі кезде су ресурстарын тиімді пайдаланудың мынадай бағыттары анықталынуда: шикі сулар ресурстарын кеңінен өндіру және толық тиімді етіп пайдалану, су көздерін ластауды болдырмайтын, оған тыйым салатын жаңа технологиялық процесстерді жасау, таза сумен қамтылуды азайту, шикі суды пайдаланушы түсті металлургия өнеркәсібінде, оның мөлшерін көп шығындамайтын жаңа технологиялық процесстерді жасап шығару, су көздеріне келіп түсетін шайынды суларды тазартудың осы заманғы технологияларға сай келетін жаңа, тиімді әдістерін қолдану, енгізу, неғұрлым ластанған шайынды сулардың бөліктерінде локалды тазалау тәсілдерін қолдану [1].
Өндірістік қызмет нәтижесінде барлық мүмкін болатын қалдықтар жиынтығы түзіледі, олар қоршаған ортаның жағдайына кері әсерін тигізеді және оның ажырамас бөлігі ретіндегі адамға да әсерін тигізеді.
Алматы қаласының су ресурстары өнеркәсіптік кәсіпорындардың токсіндік компоненттерімен ластануы бойынша интенсивті күш түсіруші жағдайды бастан кешіруде. Мұндай орналасу мынаған ықпал етеді, яғни барлық газ тектес сұйық және қатты қалдықтары бар ластаушы заттар мүлтіксіз өзен желілеріне келіп түсуде. Осының нәтижесінде сулардың ластану мәселесі өте маңызды болды.
Канализация торабымен тасымалданатын ластанған судың құрамында көп мөлшерде органикалық еріген және минералдық ерімеген қоспалар болады. Ерімеген қоспалар массасы құрғақ зат бойынша тәулігіне бір адамға 0,065 кг шамасында болады. Жылдамдық аз болғанда құбырға бұл заттар тұнба түрінде түсіп, оның өткізу қабілетін төмендетеді немесе кейде бітеп тастауы мүмкін. Сондықтан лас судың қозғалу режимін, тұнбаланбайтын немесе ағынын тазарту жылдамдығын және лас су ағынының тасымалдаушы қабілетін білу қажет. Зерттеулер нәтижесі бойынша канализация торабында органикалық ерімеген заттар жақсы, ал ерімеген минералды қоспалар (құм, қиыршық тас, т.б.) нашар тасымалданатыны анықталған. Құбырға түсетін тұнбада ірілігі 1 мм-ден кем 3-8% органикалық заттар, ірілігі 1 мм-дің шамасында 92-97% минералды заттар
болады. Канализация торабында нығыздалған тұнбаның тығыздығы орташа 1,6 тм3, нығыздалмаған тұнбаның тығыздығы 1,4 тм3 болады[2].
Шайынды сулар -- тұрмыстық қоқыстар және өндірістік қалдықтармен ластанып, елді мекендер аумағынан арнаулы канал жүйелері арқылы сыртқа шығарылатын сулар.
Ол тұрмыстық (мысалы: аурухана, асхана, монша, жеке пәтерлерден тағы басқа шығарылған сулар), өндірістік (мысалы: кен байлықтарын өндіру кезінде жер астынан айдап шығарылған, жылу агрегаттарын суыту кезінде пайдаланылған тағы басқа сулар) және атмосфералық (жаңбыр және қар мен мұздан еріген тағы басқа сулар) болып бөлінеді. Қоршаған табиғи ортаны ластайтын болғандықтан мұндай суларды дер кезінде тазарту қажет. Шайынды суларды тазарту механикалық (судағы тез тұнатын немесе су бетіне қалқып шығатын заттарды техникалық құралдармен арылту, ол үшін көбіне қиыршық тасты, құмды сүзгіні пайдаланады), биологиялық (микроорганизмдердің көмегімен органикалық заттарды суда жақсы еритін минералды не қарапайым затқа дейін ыдырату), физика-химиялық (шайынды суды ластағыш заттардан коагуляция, адсорбция және хлорлау арқылы тазарту) сияқты әдістермен жүзеге асырылады.
Су объекттерiнiң ластануларының негiзгi көздерiмен өндiрiс орны және коммуналдық объектілер және құс шаруашылығы фабрикаларының жеткiлiксiз тазаланған науалары, кен өндiру шахталарды шайынды су, өңдеуге және сал құрастыратын шайынды су көмбе өңдеу құрастыратын қатты қалдықтар болып табылады. Көлiктiң темiр жол және су түрлерi, металлургиялық кәсiпорындардың техногендi қалдықтарының шайынды сулары болып табылады. Ластайтын заттар, су объекттерi бiр нәрсеге тисе физикалық (иiс, жағымсыз татуды пайда болу және бұйрық) және судың химиялық қасиеттерiн өзгерiстерде айқындалатын сапалы өзгерiс енгiзедi. Әдеттегiдей өнеркәсiптiк шайынды сулар өндiрiстiң лақтырулармен және қалдықтарымен ластаған. Сапалы сандық және шайынды сулардың мәлiметтерiнiң құрамы айырып таныған және өнеркәсiп саласы және өндiрiстiк процесстерден тәуелдi болады. Науалар (стоки) құрам бойынша үш негiзгi сыныптарға ұсақтайды:
:: Органикалық емес ластанулар;
:: Органикалық ластанулар;
:: Органикалық емес және органикалық ластанулар.
Шайынды суларды өңдеудегі алдын ала кезең. Өнеркәсiптiк кәсiпорынның науалары салынды заттарды iрi бөлшектер немесе тал жiп, сонымен бiрге мұнай өнiмдерiнде болады, шайынды суларды өз қосатын мұқият алдын ала тазарту керек болады: қолданумен шайынды суларын қорғау немесе химиялық реагенттердi қолданусыз науалардың құрамына байланысты, фильтрлеу кереге немесе торлы сүзгiлер арқылы, науалардың (дөрекi тазарту) гравий сүзгiлерiне беру, (бездiң тұз ерiтiндiлерi немесе алюминиды мөлшерлеу) коагуляция, арнайы әдiстердiң зиянды заттардың шайынды суларын шығаруы, мұнай және майдан шайынды суларды тазарту үшiн мұнай қақпандардың қолдануы [3].
1.2 Шайынды суларды тазарту әдістері мен қондырғылары
Шайынды суларды тазарту өте қиын өндіріс болып табылады. Мұнда басқа өндірісте сияқты шикізат (шайындысулар) және дайын өнім (тазартылған су) болады.Шайынды суларды тазарту механикалық, химиялық, физико - химиялық және биологиялық деп бөлуге болады. Механикалық тазалау әдісі - шайынды судағы ерімеген қоспаларды алып тастау. Механикалық тазалаудың арнайы құралдары болады. Механикалық тазарту процестері шайынды сулардан торлар арқылы фракциясы 6 мм-ден асатын тұрпайы шығындыларды, құмұстағыштар арқылы фракциясы 0,09-0,5 мм және одан да ірі құмды, бастапқы тұндырғыштар арқылы фракциясы 10 мкм-нен асатын тұнбалы, салынды және қалқымалы заттарды жоюға арналған. Механикалық тазалау арқылы тұрмыста пайдаланылған шайынды сулардан 60% дейін ерімеген қоспаларды алып тастауға болады. Өндіріске пайдаланылған шайынды судан 35% алынады. Шайынды суларды ірі қалқымалы шығындылардан босату үшін алуан түрлі механизмдер қолданылады, солардың негізгілері: шыбықтарды қолмен және механикаландырылған түрде тазалайтын стерженьді торлар, сатылы торлар, ротациялық дискілер, ротациялық барабандар, центрифугалар болып табылады. Бұл ретте ротациялық барабандар мен дискілер, сондай-ақ центрифугалар ірі қалқымалы шығындыларды мұқият жою үшін ғана емес, сонымен бірге минералды ұнтақтарды, құмды және ішінара органикалық ластаушы заттарды жою үшін де қолданылады, бұл шайынды суларды тазартудың кейінгі сатыларында құмұстағыштарды және бастапқы тұндырғыштарды пайдаланудан бас тартуға мүмкіндік береді.Торларда ірі ластанулар (қағаз, шүберек, керамзит, тамақ өнімдерінің қалдықтары және басқалар) ұсталынып қалады. Әдетте, торларда ұсталатын шығындылар мөлшері тәулігіне 100 м3-ден аспайтын шағын құрылыстарда қолмен тазартылатын стерженьді торлар қолданылады. Механикаландырылған стерженьді торлар жылжымалы тырмалармен жабдықталған, олардың тістері стерженьдер арасындағы саңылауларға кіреді де тордың жоғарғы немесе төменгі, артқы немесе алдыңғы жағына қарай қозғала отырып, оны ондағы жиналған шығындылардан тазартады. Тырмалар тарту шынжыры, қанат немесе тросы бар электрқозғалтқышының көмегімен қозғалысқа түседі. Шайынды сулар ағынының жылдамдығы (құмның немесе ірі минералды қоспалардың шөгіп, жинақталмауы үшін) торлар алдында кемінде 0,4 мс болуға, ал тордан өткен кезде шайынды сулар ағыны тордағы шығындыларды алып кетпеуі үшін 1 мс-тан аспауға тиіс. Торларда ұсталатын шығындылардың мөлшері тазартылатын шайынды сулардың құрамына және стерженьді торлардың арасындағы саңылаулардың еніне байланысты болып келеді. 16 мм шамасындағы саңылаулар кезінде (практикада ең көп таралғаны) шайынды сулардағы шығындылардың құрамына қарай торларда олардың 5 - 15%-дан аспайтын мөлшері ұсталынады. Сонымен қатар, ірі саңылаулы стерженьді торларды пайдалану кезінде су беру жүйесінің үлкен маңызы бар. Шайынды сулар өз ағысымен келген кезде торларда шығындылар көп ұсталынады. Сорғылардың жұмысы тор арқылы шайынды сулардың көтеріңкі ағу жылдамдығын туындатады, нәтижесінде торлардан шығарылатын шығындылар ұлғая түседі. Саңылаулардың ені 16-дан 2-мм-ге азайған кезде шығындыларды алу тиімділігі айтарлықтай 10-20 есеге дейін артады. Ірі қалқымалы шығындыларды әлдеқайда тиімді алуына байланысты 10 мм-ден кем саңылауы бар торларды қолданудың артықшылығы бар. Ұсақ саңылаулар торда шығындылардың өздерінен қосымша сүзгі қабатының пайда болуына ықпал етеді, бұл бір жағынан, оларды ұстаудың нәтижесін арттырады, ал екінші жағынан, қалқымалы майлар мен мұнай өнімдерінің осы төсенішке шөгуіне, сөйтіп оларды шайынды сулардан механикалық жолмен алып қоюға мүмкіндік береді. Торларда ұсталған шығындылар әдетте контейнерлерге жинақталып, әкпен дезинфекцияланады және жинақталуына қарай әкетіледі (шығындыларды құрылыстарда сақтаудың мерзімі 3 күннен аспауға тиіс) [4].
1.2.1 Шайынды суларды механикалық, биологиялық тазарту
Құмұстағыштың жұмыс істеу принципі - гравитациялық, яғни тығыздығы судың тығыздығынан үлкен минералды бөлшектер, негізінен, құм су түбіне шөгеді. Биологиялық тазартуға келетін шайынды суларды құмнан арылту міндетті болып табылады, өйткені құмның абразивтік қасиеттері механизмдер мен құрылыс бетондарының бүлінуіне алып келеді. Сонымен бірге, құм каналдарда, аэротенктерде және басқа да құрылыстарда жинақталып, олардың жұмыс көлемін төмендетуі мүмкін. Құмды шығару екі технологиялық процесс арқылы: құмды тұндырып, құмұстағыштарда судан бөлу және құм алаңында сусыздандыру жолымен жүзеге асырылады. Механикалық әдіс шайынды суларды биологиялық және физико - химиялық әдістерге дайындық болып келеді.
Тұрмыстық ағындарды тазартуда ең күштісі биологиялық әдіс болып табылады. Ол өзендердің және басқа қоймалардың биохимиялық және физиологиялық өздігінен тазартылуына негізделген. Биологиялық әдіс табиғи әдістерге жақындатылған, сонымен қатар био тазартушы құрылғыларда өткізеді. Шайынды суларды тазартудың бірнеше биологиялық құрылғылар бар - олар биофильтрлер, биологиялық бөгеттер және аэротенктер[5].
Биофильтрлерде шайынды сулар ірі дәнді материал арқылы өтеді, ол жұқа бактериалды қабықпен қапталған. Бұл қабық көмегімен биологиялық қышқылдандыру интенсивті түрде өтеді.
Биологиялық бөгеттерде шайынды суларды тазартуда су қоймасындағы барлық микроорганизмдер қатысады. Аэротенктерде ( үлкен резервуарларда) тазартылудың басы - ол бактериялардан және микроскопиялық жануарлардан құралған активті ил. Барлық бұл тірі организмдер белсенді түрде дамиды. Бактериялар үлпек боп бір - біріне жабысады және органикалық заттарды минерализациялайтын ферменттерді бөледі. Ил үлпектермен бірге тез тұнба түзіп, таза судан бөлінеді. Инфузориялар, амебалар, бактерияларды жеп, илдің бактериалдық массасын жаңарады.
Шайынды суларды биологиялық тазарту - суды ондағы минералды заттардан тұрпайы қоқыстардан, ластаушы заттардан, органикалық заттардан
және қоспалардан суаттар үшін зиянсыз концентрациялаудан бұрын (оларға тазартылған шайынды суларды тастау кезінде) босату. Биологиялық тазартудың анағұрлым таралған әдісі құрылыстардағы шайынды суларды аэротенктермен тазарту болып табылады. Осы құрылыстардағы шайынды суларды тазартудың биологиялық процесі мына дәрежелерден тұрады: шайынды суларды қабылдау, тегеурінді басу, тазарту буындары бойынша тасымалдау және бөлу, шайынды суларды қоқыстардан, құмнан босату, бастапқы тұндырғыштарды салынды бөлшектерден тазарту, органикалық заттарды қышқылдандыру немесе органикалық заттарды қышқылдандыру және нитрификациялау немесе аэротенктерде нитрификация-денитрификация және дефосфотациялау, қайталама тұндырғыштарда белсенді лайды тазартылған судан бөліп алу, шайынды суларды залалсыздандыру, тұнбаны құрғату [6].
Аэротенктер. Аэротенктердегі ластаушы заттарды биологиялық тазарту процесі қажетті уақыт ішінде ерітілген оттегінің тиісті мөлшері бола тұрып, кейіннен тазартылған судан белсенді лай тиімді бөліне отырып белсенді лайдағы организмдердің оңтайлы мөлшерімен шайынды сулар тікелей қарым-қатынасқа түскен кезде жүреді. Белсенді лай - антропогендік ласталған суларды аэрациялау кезінде жасанды түрде өсірілетін биоценоз, онда гетеротрофтар, хемотрофтар сияқты гель өндіретін бактериялар, қарапайым және көпжасушалы жануарлар тіршілік етеді, олар биосорбцияның, биохимиялық қышқылданудың және бактерияларды жұтудың көмегімен шайынды суларды ластаушы заттардан тазартады.
Биологиялық тазарту процесінің негізгі параметрлері, атап айтқанда: аэротенктердің көлемі, шайынды сулардағы ластаушы заттардың мөлшері мен қышқылдылығы, шайынды сулардың белсенді лаймен қарым-қатынасқа түсу уақыты өзара байланысқан болуға тиіс. Сонымен қатар, барлық аталған параметрлермен айқындалатын белсенді лайдың седиментациялық қасиеттері қолданылатын қайталама тұндырғыштардың технологиялық мүмкіндіктеріне сай болуға - тазартылған шайынды суларды лайдан қанағаттанарлықтай бөлуге (оларда болатын белгіленген уақыт ішінде) тиіс [7].
Қарапайым аэротенк - белсенді лаймен араласқан шайынды сулар ағып өтетін тік бұрышты қиманың резервуары. Пневматикалық немесе механикалық құрылғылардың көмегімен енгізілетін ауа өңделетін сұйықтықты белсенді лаймен араластырып, оны бактериялардың тыныс-тіршілігіне қажетті оттегімен қанықтырады.
Қолданылатын аэротенктердің конструкциялары шайынды суларды беру тәсіліне қарай үш негізгі типке бөлінеді: шайынды суларды поршеньді ағынмен ығыстырушылар, жеке-жеке орналастырылған немесе орталықтандырылған түрде шайынды суларды беретін және шығаратын араластырғыштар, аралық типті аэротенктер.
Ығыстырғыштарға бір, екі және т.б. дәлізді аэротенктер жатады, олардағы дәліздер бір-бірінен бойлай бағытталып, бүйір қабырғаларының біріне жетпейтін қалқалармен бөлінген. Аэротенктердің бүйірлерінде шайынды суларды кіргізіп-шығаруға арналған каналдар орналасқан. Геометриялық көлеміне қарай осы аэротенктерде шайынды сулар ағынын толық ығыстырудың
шарты қандай да бір дәрежеде орындалады. Аэротенк - ығыстырғыштарда өтетін процестің ерекшелігі шайынды сулардағы ластаушы заттар концентрациясының және аэротенктің ұзындығы бойынша тазарту жылдамдығының өзгеруі болып табылады. Аэротенк - ығыстырғыштардағы қышқылдану процесі әркелкі өтеді: аэротенктің бас жағында - жылдамырақ, аяқ жағына қарай жақындап субстрат мөлшері азайған сайын баяуырақ өтеді.
Аэротенк - ығыстырғыштарды құрамында өнеркәсіптік төгінділердің елеулі мөлшері бар күрделі құрамды шайынды суларды тазарту кезінде пайдаланған жөн.
Аэротенк - араластырғыштарда белсенді лайдың массасымен шайынды сулардың толық және тез араласуы қамтамасыз етіледі, белгіленген режимде олар тазарту процесінің бірқалыпты жылдамдықтарымен жұмыс істейді. Аэротенк - араластырғыштарды құрамы бойынша тұрмыстық сулармен (тамақ комбинаттары, сыра зауыттары, балық зауыттары) ұқсас жоғары концентрациялы шайынды суларды тазартқанда, сондай-ақ әркелкі ағын кезінде және жиі туындайтын түйдек жүктелімдер кезінде пайдаланған орынды. Алайда оларды пайдалану кезінде белсенді лайдың ісінуі дамиды деген қауіп бар, қалай дегенмен де, белсенді лайға құрылыстың барлық көлемі бойынша жоғары жүктеменің түсуіне байланысты аэротенктердің басқа конструкцияларына қарағанда олар осыған бейім болып келеді[8].
Аралық типті аэротенктерге мысалы, шайынды суларды беру ұзындығы бойынша жеке - жеке орналасқан және белсенді лай дәліздің бас жағында кіретін дәлізді аэротенктер жатады.
Аэротенктер қолданылатын аэрация түрлері бойынша да бөлінеді: механикалық немесе пневматикалық (ең көп таралған) аэрациясы бар аэротенктер.
Органикалық ластаушы заттардың аэротенктерде қышқылдануы мақта түріндегі шоғыр - белсенді лайды қалаптастыратын аэробты микроорганизмдердің тыныс-тіршілігі есебінен жүзеге асады. Шайынды сулармен бірге үздіксіз түсіп жататын органикалық заттардың бір бөлігі қышқылданады, ал келесі бір бөлігі белсенді лайдың бактериялық массасының өсімін қамтамасыз етеді. Шайынды сулардың белсенді лаймен қатты қанығуы және оттегінің үздіксіз келіп түсуі органикалық заттардың қарқынды түрде биохимиялық қышқылдануын қамтамасыз етеді, сондықтан, аэротенктер биохимиялық тазартуға арналған ең жетілдірілген құрылыстардың бірі болып есептеледі. Органикалық ластаушы заттардың мөлшерін төмендетудің қажетті дәрежесіне қарай аэротенктер толық (тазартылған сулардағы ОБТ5 мөлшері - 20 - 25 мгдм3; NO3 - кемінде 5,0 - 6,0 мгдм3) және ішінара (ОБТ5 25 мгдм3) биологиялық тазартуға арналып жобаланады.
Температура, қоректік заттардың бар-жоғы, лай қоспасындағы ерітілген оттегінің мөлшері, рН шамасы, токсиндердің бар-жоғы белсенді лайдың дамуына және оның тыныс-тіршілігіне, сондай-ақ биологиялық тазартудың сапасына ықпал ететін ең маңызды факторлар болып табылады. Аэротенктердің қанағаттанарлық жұмысы айтарлықтай дәрежеде оны пайдаланудың технологиялық режимімен де айқындалады, мұнда мыналардың елеулі маңызы бар:
Ластаушы заттардың концентрациясы мен белсенді лайдың жұмыс мөлшері арасындағы масса бойынша оңтайлы ара-қатынас (лайдың мөлшері азайған жағдайда жүктеменің арту және тазарту сапасының төмендеу әсері пайда болады, мөлшер ұлғайған жағдайда қайталама тұндырғыштардағы лай мен тазартылған суды тиімді бөлу қиындайды);
Ластанған шайынды сулардың белсенді лаймен қарым - қатынасқа түсуіне қажетті уақыт;
Жүйенің жеткілікті аэробтығы.
Шайынды суларды биологиялық тазарту кезінде жүретін процестер: шайынды сулардың органикалық заттарының бір бөлігі СО2 және Н2О-ға дейін қышқылданады, ал келесі бір бөлігі запас заттардың синтезіне және белсенді лайдың жаңа жасушаларын қалыптастыруға бағытталады. Синтез нәтижесінде лайдың биомассасы ұлғаяды [10]. Лайдың мөлшері өзінің массасы бойынша лай қоспасындағы ластануды тұтынушылардың қанша екендігін көрсететін бағдарлық көрсеткіштің рөлін атқарады. Тазартудың қанағаттанарлық сапасын қамтамасыз ету үшін шайынды сулармен бірге түсетін ластаушы заттар артқан кезде олардың тұтынушыларының концентрациясын, яғни лайдың дозасын массасы бойынша ұлғайту қажет, сол кезде лайға түсетін жүктеменің үлесі тұрақты болып қалады. Сондықтан лай дозасының мөлшері лайға ОБТ бойынша түсетін жүктемеге және қайталама тұндырғыштарда лайдан тазартылған суды бөлудің техникалық мүмкіндіктеріне байланысты белгіленеді.
Регенераторсыз аэротенктер үшін қалалық шайынды суларды толық және ішінара тазартуға арналған лайдың мөлшері (гдм3) ОБТтолық кезінде, мгдм3:
100-ге дейін - кемінде 1,2;
101-ден 150-ге дейін - кемінде 1,5;
151-ден 200-ге дейін - кемінде 1,8,
201-ден және одан да жоғары - кемінде 1,8, бірақ 3,0-тен аспауға тиіс.
Регенераторлары бар аэротенктер үшін жобалау кезінде лайдың орташа мөлшері белгіленеді. Қарапайым конструкциялы (ең көп таралған) қайталама тұндырғыштардың қанағаттанарлық жұмыс істеуі үшін қалалық шайынды суларды тазарту кезінде аэротенктердегі лайдың мөлшері 3 гдм3-ден аспауға тиіс. Лай мөлшерінің асып кетуі қайталама тұндырғыштардың лайлы аймағында белсенді лайдың артық жиналуына, оның іріп-шіруіне, тазартылған судың артық шығарылуына, оның оттегіден арылуына және ақырында тазарту сапасының нашарлауына алып келеді. Қайталама тұндырғыштарда лай мөлшерін қосымша жүктемесіз оңтайлы шамаларға дейін арттыру биомасса тасымалдаушыларын қолдану арқылы қамтамасыз етіледі [11].
Лайдың биологиялық қасиеттері - ондағы тіршіліктің мөлшері мен сапасы, ферменттік белсенділік, организмдердің типтері, түрлер алуандығы және т.б.
Лайдың белсенді қасиеттері оның жасына байланысты. Белсенді лайдың жасы лай үлпектерінің аэротенк - қайталама тұндырғыш жүйесінде болуының орташы уақытына тең. Оның шамасы лай өсімінің жылдамдығына
кері пропорционалды. Лайға жүктеме неғұрлым көп түскен сайын, соғұрлым оның өсімі де және пайда болатын артық лайдың көлемі де көп болады, ол тиетіндіктен тез алмасады, яғни лайдың жасы азаяды. Лайды шығару артқан жағдайда оның өсімі азаяды, қышқылдану қасиеттері нашарлайды және субсрат алудың жылдамдығы қысқарады, лайдың жасы ұлғаяды. Сонымен, органикалық ластаушы заттар бойынша белсенді лайдың жүктемесінің артуына және қайталама тұндырғыштардан лайдың артық шығарылуына ықпал ететін барлық қолайсыз факторлар ең алдымен белсенді лайдың жасына әсер етеді.
Егер шайынды сулардың аэротенкте болу уақыты 3-тен 30 сағатқа дейінгі аралықта құбылып отыратын болса, онда белсенді лайдың болу уақыты біршама көп болады және тәулікпен есептеледі. Басқаша айтқанда, егер шайынды сулар аэротенк арқылы бір рет қана әрі біршама жылдам өтетін болса, пайда болатын биомасса қайталама тұндырғышқа бірнеше рет оралады және нәтижесінде оның жүйеде болу уақыты тазартылатын шайынды сулардың болу уақытына қарағанда едәуір көп болады.
Белсенді лайдың үлпектеріне мынадай талаптар қойылады: олар судан ластаушы заттарды алып отыруға тиіс, ал өздері тазартылған судан шөгінді арқылы жақсы бөлінуі қажет. Осы екі қасиеттің бір-бірімен байланысуы міндетті емес.
Жас, белсенді өсіп жатқан үлпектер ластаушы заттарды тез алып отыруға қабілетті, бірақ тұну қасиеттері жеткіліксіз болуы мүмкін; сонымен бірге жақсы шөгетін лай ластаушы заттарды ферментативті қышқылдатудың төмендетілген күшіне ие бола алады. Тазарту құрылыстарының іске қосылған кезеңінде бактериялар шашырап орналасады, кейін үлпектерге жабысады, олар лайдың жасымен бірге дамиды. Мұндай суларды биотоғандарда қосымша тазартқан жөн.
Үлпектер өсіп қартаюына қарай, олар көп жағдайда өлі жасушалардан және жинақталған инертті газдардан тұрады (өлі жасушалар да өздерінің энзимдерімен суды тазартады, бірақ жақсы әрі ұзақ тазарта алмайды). Жақсы қышқылдануды тек белсенді тірі жасушалар ғана тудыра алады. Сонымен, үлпектердің негізгі белсенділігі олардың қартаюына қарай төмендей бастайды, үлпектердің мөлшері ұлғайып, ластануларды жақсы сорбциялайды, токсиканттардан биополимерлі гелімен жақсы қорғалған, тұндыру кезінде тазартылған судан жақсы бөлінеді, алайда қартаюшы үлпектерде белсенді тірі жасушалардың салыстырмалы мөлшері төмендейді, тиісінше ластанулардың қышқылдану күші де төмендейді. Лай үлпектерінің мөлшері ұлғайған кезде жекелеген бактериялық жасушаларға оттеттегінің баруы нашарлайды, лайдың қышқылдану қабілеті төмендейді және метболиттерді шығару қиындайды, яғни жасушалардың қоршаған ортамен масса алмасуы нашарлайды [12].
Қолданылған суды тазалауға биологиялық әдістің шамасы келмеген жағдайда, химиялық және физика-химиялық тазалау әдістері қолданылады. Олар әдетте мынадай: нейтралдау, коагуляция, тотықтыру, хлорлау, озондау, флотациялау, экстракциялау, адсорбциялау, ионды алмасу және т.б. әдістер.
Кесте 1 Негізгі техногиялық параметрлер бойынша тазарту құрлыстырының модификациясы
Лайа органикалық зат бойынша жүктеме, кг(кгтәул)
Аэра-ция кезеңі, сағат
Рецирку-ляция дәрежесі, %
Айдың жасы, тәулік
Тазартылған шайынды сулардың сапасы, мгдм3
0,065 - 0,15 (төмен)
2
0 - 30
100
0-нан көп
органикалық ластаушы заттардың кейіннен толық нитрификация-лана отырып, толық қышқыл-дануы; ОБТ 10, салынды заттар 10, аммонийлі азот 2,0, NO3 - 8-ден 45,0-ке дейін, органикалық ластаушы заттарды жою (ОБТ) - 95 %
0,15 - 0,5
(орташа)
- 5- 9
30 - 70
6 - 10
Интервалдың төменгі шекарасында терең нитрификациялаудан бастап, жоғарғы шекарасында оның болмауына дейін;органикалық ластаушы заттарды жою (ОБТ) - 85 - 95 %
0,5 - 9,0
(жоғары)
0,5 - 3
рецирку-ляциясыз немесе 100 дейін
1 - 3
Тұнба массасының бірлігіне шаққандағы ОБТ-ны жоюдың жоғары жылдамдығы; тек ішінара тазарту, нитрификациясыз; қосымша ауа беру тазарту сапасын әлдеқайда жақсарта алады; органикалық ластаушы заттарды жою (ОБТ) - 85 - 90 %
Егер қолданылған суда минералды қышқылдар және сілтілер көп мөлшерде болса, онда нейтрализациялау әдісі қолданылады. Нейтрализациялауды, мүмкіндігіне байланысты, қолданылған кышқыл және сілтілі суларды араластыру арқылы іске асырады.
Қолданылған сілтілі суларды нейтрализациялау үшін өндірістің түтінді газдары қолданылады. Олар: көміртек диоксиді (СО2), күкірт, азот диоксидтері және т.б. қышқылды газдар. Бұл жағдайда судың нейтрализациялануы жүре отырып, өндірістен шыққан газдардың да тазалануы іске асырылады.
Қолданылған суларды тазалау кезінде, коагулянт ретінде алюминий, темір тұздары қолданылады. Бұлар судағы коллоидты-дисперсті өте майда бөлшектердің тұнбаға түсуін тездетеді.
Коагулянт қосылған кезде, судағы майда бөлшектердің, беттерінің зарядтары нейтралданып, олардың бір-біріне жабысу мүмкіндігінің артуына байланысты олар тұнбаға түседі. Әдетте, коагуляция нейтралды ортада жақсы жүреді (рН7).
Тотықтыру әдісі. Бұл әдіс құрамында улы заттары бар ластанған суды зиянсыздандыру және олардан қажетті заттарды бөліп алу үшін қолданылады.
Тотықтырғыш ретінде: хлор, натрий гипохлориті, озон, ауадағы оттегі, сутектің асқын тотығы (сутегі пероксиді, Н2О2) т.б заттар қолданылады. Мысалы, хлорлау - судағы фенол сияқты органикалық заттарды, цианидтерді, күкіртсутектерді залалсыздандыру үшін қолданылады. Тотықтырғыш ретінде озонды қолданудың тиімділігі жоғары, өйткені ол хлордан да күшті тотықтырғыш ретінде белгілі.
Флотация - судағы әр түрлі майларды, смолаларды, полимерлерді және т.б. заттарды бөліп алу үшін қолданылады. Флотация - судағы қоспалардың өте майда ауа көбіктеріне жабысып, судың бетіне көтерілу қасиетіне негізделген.
Суды тазалаудың ең жақсы түрлерінің бірі - электродиолиз. Бұл әдіс ионды мембраналарды (анионитті, катионитті - МА, МК) қолдану арқылы иондардың судан бөлінуі нәтижесінде іске асады. Судағы қажетті иондар камераларға жиналып, заттардың бөлінуі және судың тазаруы іске асады.
Кейбір жағдайларда - электрофлотация, электрокоагуляция және электролиз әдістері іске асырылады [13].
Фазалы-дисперсті классификацияны практика жүзінде қолдану, сумен қамтамасыз ететін тұйық жүйедегі қалдықсыз өндіріс технологиясын ұйымдастыруға мүмкіншілік туғызады. Қолданылған суды тазалау, оларды қайта қолдануға немесе қоршаған ортаны ластамай өзен немесе көлдерге тастауға мүмкіндік береді. Суды тазалаудың ұтымды тәсілдерің таба білу - өте күрделі және қиын проблемалардың бірі. Суды тазалауда дұрыс емес технологияны қолдану, әдетте күткендей нәтиже бермейді. Суды тазалау үшін қолданылатын технология судың құрамында бар зиянды заттардың түрлері және олардың мөлшері негізінде жасалады. Көпшілік жағдайда классификациядағы топтар негізінде жүргізілген суды тазалау әдістері дұрыс нәтижелер көрсетіп жүр. Бірінші топқа жататын гетерофазалы қоспаларды тазарту үшін: тұндыру, сүзу процестері, ал кейбір жағдайларға байланысты, ерітіндідегі тұнбаларда бөліп алу мақсатында центрден тепкіш күш және флотация тәсілдері де қолданылуда. Сүзу процестерін іске асыру үшін майда тесіктері бар торлар (сеткалар), жоғары дисперсті алюминий немесе темір гидроксидтері пайдаланылып жүр. Екінші топқа жататын микрогетерофазалы қоспаларға - коллоидты органикалық және жоғарғы молекулалық қосылыстар жатады. Оларды бөліп алу үшін алюминий және темір гидроксидтері қолданылады. Үшінші топқа жататын еріген молекулалардан тазарту үшін органикалық заттарды тотықтырады, активтелген көмірмен, не басқа да сорбенттерменадсорбциялайды, органикалық еріткіштермен экстракциялайды, ұшатын қосылыстарды десорбциялайды және т.б. Мұндай зиянды қосылыстардан құтылуарнаулы қондырғыларда іске асырылады. Ал, төртінші топқа енетін электролиттерден тазалауды иондарға тән қасиеттерге сүйене отырып шешуге болады: нейтрализациялау немесе комплекс түзілу негізінде аз диссоцияцияланатын немесе аз еритін қосылыс түріне өткізу катионитті немесе анионитті қатты фазалардың бетіне сорбциялау, жинақтау, фазалық күйін өзгертіп, газ немесе қатты түріндегі қосылыстарға өткізу, сұйық фазаның бір бөлігіне жинақтау (экстракция, кері осмос); иондардың электр өрісіндегі қозғалысын қолдану және т.б. Әртүрлі топтарға жататын қоспалардан тазартуды арнаулы қондырғыларда бөлек-бөлек немесе бір уақытта параллель жүргізуге болады. Тазаланған судың сапасы таңдалып алынған тазалау технологиясына тәуелді [14].
1.2.2 Суды коагуляциялау және түссіздендіру
Коагуляция - су құрамындағы коллоидты және жүзіп жүрген майда бөлшектердің ірілену процесі. Майда бөлшектер бір-бірімен әрекеттесіп және бірігіп ірі агрегаттар түзеді. Бір-бірімен бірігіп іріленген агрегаттар өз салмағымен су түбіне шөгеді.
Суды химиялық тазалау технологиясында жапалақ тәріздес темір немесе алюминий гидроксидтерінің түзілуін тездететін заттарды флокулянттардеп атайды. Флокулянт ретінде, суда жақсы еритін жоғарғы молекулалы заттар қолданылады. Олар полимерлер класына жатады.
Жоғарғы молекулалы флокулянттар - органикалық және бейорганикалық болып бөлінеді. Органикалық флокулянттарға жататындар - крахмал, полиакриламид (ПАА), ал бейорганикалық флокулянттарға жататындар - активтелген кремний қышқылы.
Су тазалау станцияларында флокулянттарды пайдалану - жапалақ тәрізді тұнбалардың түзіліп, олардың процесс барысында тез тұнуына, судың
мөлдірлігінің жоғарылауына және фильтрлеу процесінің тез жүруіне, нәтижесінде су тазалау технологиясының өнімділігін арттыруға мүмкіндік береді.
Суды тазалаудың соңғы кезеңдерінің бірі - сүзу арқылы қоспа жүзінділерінен арылу. Бұл процесс кезінде суды майда түйіршікті немесе басқа да материалдарданөткізеді. Көп жағдайда, судағы қоспа жүзінділерді сүзу үшін құм қабаты қолданылады.
Судың кіруі
Сүзгішті жуғанда шыққан суды шығару
Сурет 1.1 - Құм фильтрінің сызбасы
Тұтынушыларға және қосымша резервурларға жіберу. Қосымша резервуардағы суды сүзгіште қонып қалған түйіршіктерді тазалау үшін жіберу
Суды жүзінді заттардан бөліп алу үшін әр түрлі сүзгіштер (фильтрлер) қолданылады. Олар түйіршікті сүзгіштер (кварц құмы, майдаланған антрацит, керамзит, аглопорит, мрамор, пепополи-стирол және т.б.қабаттары); торлы сүзгіштер (мөлшері 40 мкм тесіктері бар тор қабаттары); мата сүзгіштер (мақтадап, синтетикалық маталар қабаттары).
Түйіршікті сүзгіштер - ішуге, шаруашылық және техникалық мақсаттарға қажет суларды тазалау үшін қолданылады; торлы сүзгіштер - ірі дисперсті жүзінді бөлшектерді ұстау үшін; ал мата сүзгіштер - далалы жерде шағын су тазартқыш қондырғыларда қолданылады [15].
1.3 Шайынды суды тазартудың технологиялық циклы
Алматы қаласы Энергетика және коммуналдық шаруашылық қызмет басқармасының шаруашылық жүргізу құқығындағы Тоспа Су мемлекеттік коммуналдық кәсіпорны №94852-1910-ДГП 29.10.2008ж. бойынша Алматы қаласының Әділет министрлігінде тіркелген.
Кәсіпорын негізі 1973 жылы қаланған, бұрын (20.04.1973жылғы жарлыққа сәйкес)канализациялық желілерді пайдалану және ағынды суларды тазалау кәсіпорны болып аталатын. 2008 жылдың 7 тамыз Алматы қаласының Су арнасы МКК Алматы қаласы әкімінің қаулысына сәйкес, Алматы қаласы әкімдігінің шаруашылық жүргізу құқығындағы Алматы Су Холдингі мемлекеттік коммуналдық кәсіпорны қайта құрылды, осыған сәйкес бас директордың бұйрығымен 2008 жылдың 15 қазан күні Тоспа Су еншілес коммуналдық кәсіпорны құрылды. 2012 жылдың 4 қазан күні Алматы қаласы әкімдігінің шаруашылық жүргізу құқығындағы Алматы Су Холдингі мемлекеттік коммуналдық кәсіпорнының Тоспа Су еншілес мемлекеттік коммуналдық кәсіпорны, Алматы қаласы әкімдігінің шаруашылық жүргізу құқығындағы Тоспа Су мемлекеттік коммуналдық кәсіпорын болып қайта құрылды.
Кәсіпорынның алдына қойған мақсаты - канализациялық желілер мен құрылыстарды пайдалану жұмыстарын атқарып, қабылдау, бұру, тазалау, шайынды суларды және қалдықтарды жояды.Кәсіпорын Қазақстан Республикасының Президентінің қаулысың 19.07.95ж. №2335. Мемлекеттік мекеме туралы заңдық күші бар жарғыға сүйене отырып жұмыс атқарады.
Алматы қаласы бойынша кәсіпорын үздіксіз суды бұру мен шайынды суларды тазалау жұмыстарын жүзеге асырады және келесі міндеттерді атқарады:
Кәріз желілерін қарап,күтіп, ағымдағы және күрделі жөндеу жұмыстарын жүргізіп, сонымен қатар қызмет көрсетіп және пайдаланады, тазалау ғимараттары, сорғыш станциялар, бағыттаушы каналдар, шайынды суды жинайтын су қоймасы, суды тастайтын және суды өткізетін құрылыстар;
-(шектеулі ағындылар) ша-ға сәйкес суды бұру учаскелеріне шайынды суды тастау;
Жұмыста технологияны жетілдіріп, экономикалық қолайлылықты жоғарылату үшін шараларды өңдеп, енгізу;
Басқа да қызмет түрлері (заңға қарсы келмейтін).
Шайынды сулар қала сыртындағы үш қалалық коллекторлармен және диаметрі 1000 мм Боралдай коллекторымен тазарту ғимараттарына келіп түседі. Жылдамдықтарды теңестіруге және шайынды суларды торларға бIр қалыпты таратуға қабылдау камерасы қызмет етеді. Камерадан шыққан шайынды сулар каналдармен торларға бағытталады. Жеткізгіш арналарда резервтік торлардың жұмысын тоқтатуға арналған электр жылжытқышы бар сұқпа жапқыштар орнатылған [16].
Торларда ұсталған шығындылар гидро шаю арқылы арнайы контейнерлерге жиналып, хлорлы әк ерiтiндiсімен залалсыздандырылады.
Ауыр бөлшектер, негізінен минералды өнімдер, көлденең құмтұтқыштарда ұсталады. Тұнбаға түскен құм гидравликалық жүйемен шұңқыршаға тасымалданып, одан су элеваторлары арқылы құм алаңдарына жіберіледі. Құмтұтқыштардан кейін шайынды сулар сандық өлшемi жүргізілетін ортақ арықпен алғашқы тұндырғыштардың таратушы тостағанына (камерасына) түседi.
Тазартуға келіп түскен шайынды сулардың шығыны, Взлет маркалы ультрадыбыстық шығынөлшеуiшi бар стандартты темiрбетонды арықта өлшенеді.
Шайынды сулардан ауырлық күштiң әсерiнен отыруға немесе қалқуға қабiлеттi қалқыма заттар алғашқы радиал тұндырғыштарында алынады. Әр тұндырғыштан түскен шикi тұнба лай қырғыштары бар фермада орнатылған қырғыштармен шұңқыршаға жылжытылып, одан сорғыштармен лай алаңдарына беріледі. Тұндырылған шайынды сулар ортақ каналға жиналып, Алматы дюкерімен биологиялық тазарту ғимараттарына бағытталады.
Каналда биологиялық тазартудың алдында реттеуші-шлюз орнатылған, ол шайынды суларды не биологиялық тазарту каналына, не биологиялық тазарту ғимараттарына жібермей бұру каналдарымен жинақтауыштардың жүйесiне тарата алады. Екінші кезектегі биологиялық тазарту iске қосылғаннан бастап, барлық шайынды сулар оның ғимараттарында тазартудан өтеді[17].
Шайынды сулар темірбетонды қабылдау каналымен эрлифті сорғыш камераларына келіп түседі, одан эрлифтермен аэротенктерге жіберіледі. Микроорганизмдердің тіршілігін қамтамасыз ету мақсатында, шайынды суларды тазартуда аэротенктерге ауа үрлеу сорғыш станциясынан ауа беріледі.
Тазартылған шайынды сулар мен белсендi лай қоспалары аэротенктерден кейін екінші тұндырғыштардың лай қоспаларының каналына жиналады. Екінші тұндырғыштарда белсендi лай отырады және лай камералары, содан кейін қайтарымды эрлифтер арқылы аэротенктердің лай каналдарына жіберіліп, одан біртіндеп аэротенктерге қайтарылады. Артық белсендi лай бас сорғыш станциясының сорғыштарымен алғашқы тұндырғыштардың қабылдау камерасына құйылады. Алғашқы тұндырғыштардан артық лай шикі тұнбамен бірге лай алаңдарына жіберіледі.
Механикалық және биологиялық тазарту ғимараттарының жобалық (жоспарлы) өнiмдiлiгi тәулігіне 640 мың.м3 құрайды.
Аэрация станциясына келіп түсетін Алматы қаласының шайынды суларының жылдық нақты көлемі ұзақ жылдар бойына (қаланың өсуiне байланысты) өсіп, 1990 жылы ең жоғары мәреге жетті. 1990 жылы тазарту ғимараттарынан 212,88 млн.м3 (орта есеппен тәулігіне 583 мың. м3) шайынды сулар өткен.
Одан кейінгі жылдары шайынды сулардың көлемі күрт азайды, 2005-2010жж. орта есеппен - тәулігіне 380 мың.м3, жылына 130-139 млн.м3 құрады.
Кесте 2 - Тазарту ғимараттарына шайынды сулардың келіп түсу динамикасы
Ай бойынша келіп түсу
Өлшем бiрлiгi
2008
2009
2010
2011
(Қаңтар)
мың.м3
12 302
11 043
10 700
11 578
(Ақпан)
12 018
10 330
10 118
10 780
(Наурыз)
12 641
11 510
11 633
12 163
1 тоқсан
мың.м3
36 961
32 883
32 451
34 523
(Сәуір)
11 559
11 614
11 167
11 646
(Мамыр)
11 498
10 890
11 069
(Маусым)
10 785
10 040
10 308
2 тоқсан
мың.м3
33 841
32 544
32 544
(Шілде)
10 867
10 064
10 308
(Тамыз)
10 740
10 268
10 837
(Қыркүйек)
10 518
10 281
9 990
3 тоқсан
мың.м3
32 126
30 613
31 135
(Қазан)
11 206
10 928
10 771
(Қараша)
10 883
10 410
10 685
(Желтоқсан)
11 370
10 627
11 362
4 тоқсан
мың.м3
33 459
31 965
32 818
Барлығы
мың.м3
136 387
128 011
129 066
Су тасқыны кезеңінде ғимараттарға келіп түсетін судың ең жоғарғы ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz