Түсті металлургияда ағызынды суды тазарту әдістері

ӘЛ-ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

ГЕОГРАФИЯ ЖӘНЕ ТАБИҒАТТЫ ПАЙДАЛАНУ ФАКУЛЬТЕТІ

ТҰРАҚТЫ ДАМУ БОЙЫНША ЮНЕСКО КАФЕДРАСЫ

СОӨЖ

Тақырыбы: Түсті металлургияда ағызынды суды тазарту әдістері

Орындаған: Кәрібай А. Б.

Қабылдаған: Абдибаттаева М. М.

2016 ж

1. Кіріспе
2. Негізгі бөлім

1. Ағызынды суларды тазалау әдістері
2. Суды түссіздендіру. Флокуляция

3. Қорытынды
4. Пайдаланылған әдебиеттер

Кіріспе

Соңғы жылдары өзен, көл, теңiз бен мұхит суларының ластануы қатты байқалуда. Табиғи суларды ластаушы негiзгi көздер төмендегiлер:

1) өндiрiс орындарынан шыққан поллютанттар бар атмосфералық сулар;

2) фекалийлер, детергенттер, микроорганизмдер (олардың iшiнде патогендi де) бар тұрмыстық сулардан құралған ағызынды сулар;

3) суды көп пайдаланатын қара металлургия, химия, орман-химия, мұнай өңдеу өнеркəсiптерiнiң ағызынды сулары.

Өндiрiстiң дамуына жəне суды пайдаланудың артуына байланысты ағызынды сулардың мөлшерi де артып отыр. 60 жылдардың өзiнде-ақ жыл сайын əлемде 700 млрд м3 ағызынды сулар жиналатын едi. Өзендердiң ластануы соңғы жылдары қатты байқалып отыр. Мысалы, тек қана Рейн өзенi жыл сайын 941 т. сынап, 1040 т. мышьяк, 1700 т. қорғасын, 1400 т. мыс, 13000 т. мырыш, 100 т. хром мен 20 млн т . түрлi тұздармен ластанады.

Жер бетiндегi ең лас - Жерорта теңiзi болып табылады. Ағызынды сулардың зиянды əсерiнен ондағы балықтардың 80 процентi қырылып қалған. Кемелердiң апатқа ұшырауынан, танкер резервуарларын жуған судан жəне мұнай өндiру жұмыстары кезiнде жыл сайын Əлемдiк мұхит сулары 12-15 млн т. мұнаймен ластанады. Судың бетiндегi мұнай қабаты атмосфера мен гидросфера арасындағы газ алмасу процесiн бұзып, оттектiң жетiспеушiлiгiнен гидробионттардың қырылып қалуына себеп болады.

Ауыл шаруашылығы да суды ластаушы көздердiң бiрi болып саналады. Ауыл шаруашылығында қолданылатын улы химикаттар топырақтан шайылып, суға түседi. Мал шаруашылығында түзiлген өлi органикалық заттар (көң, шiрiндi, мочевина) топырақтан суға түсiп, олардың көп массасы улы əсерi болмаса да, су экожүйелерiне едəуiр əсер етедi. Органикалық заттары бар ағызынды суда биогендi элементтер əсiресе, азот пен фосфор көп болады, олардың əсерiнен суда фитопланктон жаппай көбейiп дами бастайды, əсiресе көк жасыл, қоңыр балдырлар тез көбейiп, жоғарғы сатыдағы су өсiмдiктерiнiң қарқынды дамуына жағдай жасайды. Бұл организмдер өсiп, дамып, өлiп, нəтижесiнде судағы органикалық заттардың массасы артады. Аэробты организмдердiң оттекпен тыныс алуы нəтижесiнде тез арада оттектiң жетiспеушiлiгi туындайды. Сондықтан су тiршiлiкке жарамсыз болып, онда анаэробты процестер басым бола бастайды. Бұл процесс эвтрофикация деп аталады. Эвтрофикация дегенiмiз - суда табиғи, не антропогендiк факторлар əсерiнен биогендi элементтердiң жинақталуы нəтижесiнде су объектiлерiнiң биологиялық өнiмдiлiгiнiң артуы. Анаэробты процестер судың екiншi реттiк ластануы болып табылады. Эвтрофикация - суға оңай тотығатын минералды тыңайтқыштардың түсуi, не егiстiктерден азот пен фосфор тыңайтқыштарының шайылуы нəтижесiнде де болуы мүмкiн.

Негізгі бөлім

Табиғи суларда олардың өздiгiнен тазару құбылысы жүредi. Бiрақ бұл процесс өте жай жүредi. Өндiрiстiк-тұрмыстық қалдықтар мөлшерi салыстырмалы аз болған кезде өзендерде өздiгiнен тазару құбылысы жеткiлiктi дəрежеде жүрген болар едi. Бiрақ, өкiнiшке орай, қазiргi таңда ғылыми - техникалық революцияның қарқынды дамуынан судың ластану деңгейiнiң қарқыны өте мөте жоғарылап отыр. Сол себептен, ағызынды суларды тазарту жəне оларды қайтадан пайдалану қажеттiлiгi туындап отыр. Ағызынды суларды оларды ластаушы заттардан тазарту күрделi процесс. Олар - механикалық, физико-химиялық жəне биологиялық болып бөлiнедi. Бұл əдiстердiң əрқайсысын таңдап алу ағызынды судың ластану сипаты мен ондағы қоспалардың зияндылығына байланысты. Суды тазартудың механикалық əдiсi бойынша суды тұндыру жəне сүзу арқылы ондағы механикалық қоспалардан тазартады. Көлемi түрлi бөлшектер мөлшерiне қарай əртүрлi конструкциялы торлармен, су бетiлiк қоспалар - май, смола, мұнай ұстағыштар арқылы сүзiледi. Физико-химиялық əдiсте ағызынды сулардан ерiген органикалық емес қосылыстар бөлiнiп, органикалық заттар ыдыратылады. Көбiнесе электролиз қолданылады. Электролиз кезiнде ағызынды сулардағы органикалық заттар ыдырап, металлдар, қышқылдар мен басқа да органикалық емес қосылыстар бөлiнiп алынады. Электролиттiк тазарту электролизер деп аталатын арнаулы қондырғыларда жүзеге асырылады. Ағызынды суларды электролиз арқылы тазарту əсiресе, қорғасын, мыс өнеркəсiптерi мен бояғыш заттар өндiрiс орындарында тиiмдi. Ластанған ағызынды суларды ультрадыбыс, озон, иониттер мен жоғары қысым арқылы да тазартуға болады. Ал химиялық əдiсте суды тазарту үшiн химиялық реагенттер, мысалы, хлор жəне оның хлорамин, хлорлы iзбес, натрий гипохлоритi сияқты қосылыстары қолданылады. Суды тазартудың биологиялық əдiсi сулардың биохимиялық жəне физиологиялық өздiгiнен тазару құбылыстарының заңдылықтарына негiзделген. Ағызынды суларды тазартудың биологиялық қондырғыларының бiрнеше типтерi бар: биофильтрлер, биологиялық тоғандар мен аэротенклер, метантэнклер.

Полимерлі флокулянттар су тазалау процесінде ертеден қолданылып келеді, алайда оларды қолданудың масштабы оның технологиялық артықшылықтарына сәйкес келмейді. Олардың бейорганикалық флокулянттарға қарағанда маңызды технологиялық артықшылықтары бар: тиімділігі жоғары, шығыны аз, коррозиялық қасиеттері және суды екіншілік ластауы болмайды, түзілетін тұнбаның көлемі аз. Органикалық флокулянтарды кеңінен пайдалану бейорганикалық коагулянттарды пайдалануды азайтуға мүмкіндік береді, тазалау қондырғыларының өнімділігін арттырады, түзілген тұнбаны сусыздандыру мен утилизация жасауға кететін шығындарды азайтуға жағдай жасайды.

Соңғы жылдары дисперсия флокуляциясының жағдайларына әсер ететін түрлі параметрлердің әсерін зерттеуге арналған көптеген жұмыстар пайда болды. Алайда флокулянттарды таңдау мен қолдануда эмпирикалық жағы белең алуда. Бұл түрлі дисперсті жүйелердегі флокуляцияның тиімділігін анықтайтын факторлардың көптігімен, олардың өзара әсерімен, флокулянттардың қолданылуын зерттеудегі ескерілмеген параметрлермен түсіндіріледі. Су тазалаудағы тиімді реагентті таңдау синтетикалық флокулянттардың кең ассортиментіне байланысты күрделене түседі де, ұзақ зерттеу жұмыстарын қажет етеді. Алайда ол зерттеулер барлық уақытта бірдей оптимальды техникалық шешімге әкеле бермейді. Осыған байланысты су тазалау процесінде флокулянттар мен коагулянттарды таңдаудың ғылыми негізін жасау және флокуляция мен коагуляция процесін жетілдіру әдістері өте маңызды және көкейкестілігі жоғары болып есептеледі.

Қоршаған ортадағы негізгі компоненттер және олардағы антропогендік әсерден болған химиялық заттардың түрлері табиғи ортаға әсері қазіргі кезеңдегі үш критерий бойынша (табиғи ортаға әсердің кеңістіктік масштабы, әсердің уақытша масштабы және әсердің қарқындылығы) анықталды. Зерттеу жұмысында судың құрамын анықтаудың спектрофотометрлік, электрокинетикалық т. б. әдістер қолданылды.

Механикалық тазалау әдісі

Механикалық әдісте ағынды судағы ірі және ұсақ түйірлі тез тұнатын бөлшектерді өздігімен тұндырып немесе оларды және қалқып шығатын заттектерді тұндырғыш сүзгіш, құмұстағыш арқылы өткізіп, немесе әртүрлі конструкциялық техника құралдарын (торларды, електерді, гидроциклондарды, т. б. ) қолданып, ал беттік ластағыштарды - мұнайұстағыш, май мен смола аулағыш жабдықтар мен материалдарды пайдалану арқылы жояды.

Тұндырғыштар

Ағынды судың улылығын азайтуға кеңінен тұндырғыштар немесе тұндырғыш шұңқырлар (алап немесе құйғын) пайдаланылады. Тұндырғыш ғимараттарында ағынды сулардан түпке тұнатын не қалқыма салынды және майлы заттектер гравитациялық жіктеу негізінде бөлінеді.

Арналу мақсатына қарай тұндырғыштар бөлінеді:бірінші реттік, екінші реттік

Құрылымына байланысты тұндырғыштар бөлінеді: горизонталдық, вертикалдық,

радикалдық, диагоналдық.

Ағынды суды механикалық тазалау сұлбасы

Ағынды суды химиялық тазалау әдісі

Химиялық әдісте ластағыштардың физикалық-химиялык қасиеттерін ескере отырып, оларды химиялық агентгерді қолдану арқылы жояды. Химиялық тазалауда қолданылатын негізгі әдістерге: нейтралдау, тотықтыру және тотықсыздандыру жолдары жатады.

Нейтралдау процесі

Нейтралдау процесін кұрамында қышқылы немесе сілтісі бар ақаба суының рН мағынасын 6, 5 - 8, 5 аралыққа келтіру мақсатында қолданады. Нейтралдау үшін қышқылды ақаба суымен сілтілі ақаба суын араластыруға, реагенттер қосуға, ақаба суын нейтралдау қасиеті бар сүзгіш материалдар арқылы жіберуге болады. Сүзгіш материал ретінде әк, мрамор және доломит қолданылады.

Тотықтыру және тотықсыздандыру жолдары

Тотықтандыру процесі ағынды суындағы улы қоспаларды (цианидтерді, мышьяктің еритін қосылыстарын және т. б. ) басқа жолмен шығару қолайсыз немесе мүмкін емес болғанда ғана қолданылады. Ағынды суды тазалау үшін тотықтырғыш ретінде газ тәрізді немесе сұйылтылған хлор, ауа оттегі, озон, гипохлорит, сутек тотығы, калий перманганаты және басқа реагенттер пайдаланылады.

Физико-химиялық әдістер

Ағынды судағы ластағыштардан құтылу үшін іс жүзіңде пайдаланылатын физикалық-химиялық әдістерге - каогуляция, флотация, электролиттік ірілендіру, су буымен айдау, сорбция, экстракция, гиперфильтрация, эвапорация, десорбция, дезодорация, дегазация, электрохимиялық тәсілдер (электролиз, электро-каогуляция, электрофлотация, электродиализ), ультрадыбыспен суды өндеу, т. б. жатады. Бұл әдістер қатарымен жүретін физикалық және химиялық процестерге негізделген.

Биологиялық тазалау әдісі

Биологиялық жолмен ақаба суын тазалау үшін ластағыштарды ыдырататын, өздерінің қорректенуіне, өсуіне және көбеюіне пайдаланатын микроорганизмдер немесе оларды өз бойына сіңіретін өсімдіктер (биосүзбелер ретінде қалың өскен қамыс, қоға, т. б. ) қолданылады. Биологиялық тазалауға қатысатын организмдерге әр түрлі бактериялар, балдырлар, саңырауқұлақтар, ең төмен сатыдағы жәндіктер, құрттар және басқалар жатады.

Ағынды суды тазалау үрдісі

Биологиялық тазалау сұлбасы

Аэробты процестерге активті лайда немесе биопленкада өсетін микроорганизмдер суда еріген оттекті пайдаланады. Олардың тіршілігіне оттектің тұрақты құйылуы мен 20 -30 °С шамасындағы температура қажет.

Анаэробты тазалау процесі оттектің кіруінсіз өтеді, бұл жерде жүретін негізгі процесс - лайдың ащуы. Осы әдістер ақаба суларда көп мөлшерде органикалық заттектер болғанда және тұнбаларды залалсыздандыруға қолданылады.

Ағынды судың биологиялық тазалануын табиғи жағдайда (суландырылатын жерде, биологиялық тоғандарда) және әртүрлі конструкциялық жасанды құрылыстарда - биосүзгіштерде, аэротенкалар мен окситенкаларда жүргізуге болады.

Биологиялық тазалау жүйесінің жұмыс істеу сұлбасы

Суды түссіздендіру

Түссіздендіру - судағы жүзінді заттарды азайту жолымен судың лайлылығын жою. Судың лайлылығы әсіресе жауын- шашынды кезеңде беткі суларда 2000-2500 мг/л жетеді. (шаруашылық ауыз судағы нормасы 1, 5 мг/л) . Судағы жүзінді заттардың қоспасы түрлі дисперсті коллоидты жүйелерден құралады. Кестеде дисперстілігі әртүрлі бөлшектердің 100 °С. температурадағы шөгу жылдамдығы көрсетілген.

Кесте 1. 1 - Дисперстелу дәрежесі әртүрлі бөлшектердің шөгу жылдамдығы.

Жұқадисперсті коллоидты бөлшектер, аттас электр зарядына ие бола отырып, өзара тебіледі және осының әсерінен ірілене алмай тұнбаға түсе алмайды. Судағы жұқадисперсті қоспалардың мөлшерін азайтатын әдістердің практикада кеңінен қолданылатын әдісі оларды ары қарай тұбаға түсіріп және сүзе отырып коагуляциялау. Ол үшін бастапқы затқа коагулянттар қосады. Олардың ерекшелігі коллоидты бөлшектерге қарсы зарядталған. Суға қосқанда жекелеген коллоидты бөлшектердің электролиттік потенциалы біртіндеп төмендей бастайды. Молекулалық тартылыс күштерінің әсерінен бұл бөлшектер жабысып, іріленіп тұнбаға түседі. Коагуляция процесі жай көзге көрінетін ұлпалардың түзілуімен және олардың сұйық ортадан бөлінуімен аяқталады. Тұнбадағы ұлпалар қозғалғанда өзінің бетінде жүзінді заттарды адсорбциялайды. Сөйтіп тұнбаға түсу мүмкіндігіне қарай судың біртіндеп түссізденуі жүзеге асырылады.

Флокуляция

---

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.

• 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