ТАБИҒИ ЖӘНЕ АҚАБА СУЛАРДЫ ТАЗАРТАТЫН ҚОНДЫРҒЫЛАР

Пән: Экология, Қоршаған ортаны қорғау
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 11 бет
Таңдаулыға:

Тақырыбы: ТАБИҒИ ЖӘНЕ АҚАБА СУЛАРДЫ ТАЗАРТАТЫН ҚОНДЫРҒЫЛАР

Мазмұны

Кіріспе

Ақаба суларды топтастыру және оларды тазалау әдістері
Механикалық әдіс
Химиялық әдіс
Нейтралдау процесі
Тотықтыру процесі
Озондау процесі
Биологиялық әдіс
Хлорлау әдісі
Мембрандық әдіске
Кері осмос әдісі
Ионалмасу әдісі

Қорытынды

Кіріспе

Адам мен табиғаттың, қоғам мен қоршаған ортаның өзара әрекеттестігі, оның өнеркәсіпті өндірістің қазіргі таңдағы көптеген жарамсыз технологиялар мен қарқынды өсу жағдайында өмір сүруі экологиялық қиындықтардың шырқау шегіне жетті. Адамзат тіршілігінің өзіне қауіп төнді: табиғат қорлары үзіліссіз сарқылысқа түсті, қоршаған ортаның ластануынан адам өміріне қатер апаттар ұлғая түсуде.

Қоршаған ортаны қорғау мәселесі, биосфера ресурстарын тиімді пайдалану бүгінгі таңдағы дүние жүзі мемлекеттерінің аса маңызды міндеттерінің бірі. Ғылыми-техникалық погресс, қоғамдағы әлеуметтік және экономикалық өзгерістер табиғат тепе-теңдігінің бұзылуына қауіпті жағдайлардың пайда болуы себеп болуда.

Экологиялық дағдарыстың неғұрлым қауіпті көріністерді - аймақтық техногенді шөлейттенуі, топырақтың тозуы, су ресурстарының тартылуы, атмосфераның ластануы, ормандардың сиреуі, табиғаттың генетикалық қорының бүлінуі, тіршілікке қатер төндіретін табиғи құбырлар мен өнеркәсіп апаттарының белең алып, әрі улы қалдықтардың жиынтықталып қоршаған ортаға терең зиянын тигізуі.

Экологиялық проблемалардың пайда болуы ең алдымен әлеуметтік-экономикалық факторларға байланысты. Бұл проблемалардың шешімін табу үшін адам ең алдымен қоршаған ортаға өзінің көзқрарасын өзгертуі керек. Қоршаған ортаның адам өмірі үшін қажеттілігін мойындай отырып, оны қорғап, болашақ үшін сақтауы керек.

Ақаба суларды топтастыру және оларды тазалау әдістері

Ақаба су деп бұрын өндірісте, тұрмыста немесе ауыл шаруашылығында пайдаланылған, сондай-ақ қандай да бір лас аймақ, соның ішінде елді мекен (өнеркәсіптік, ауылшаруашылықтық, коммуналдық-тұрмыстық, нөсер, тағы басқа ағындылар) арқылы өткен су. Былайша айтқанда адамның тұрмыста және өндірістік іс-әрекетінде пайдаланылғаннан кеійн шыққан су.

Ақаба су гетерогенді күрделі жүйе болып саналады, оның құрамында болатын органикалық және минералды қоспалар ерімейтін, коллоидты және еритін түрде кездеседі. Құрамы мен пайда болған түріне байланысты ақаба сулар үш негізгі категорияға: шаруашылық-тұрмыстық, өндірістік және атмосфералық болып бөлінеді.

Ақаба судың шаруашылық-тұрмыстық ластағыш түріне байланысты зәр-нәжістік (физиологиялық қоқыстармен ластанған) ластанған және шаруашылық (раковина, ванна, монша, кір жуатын жерлерден түсетін) ластанған болып ажыратылады. Негізінде минералды заттектермен қатар олардың құрамында органикалық заттектер, ьактериялар, микроорганизмдер болады. өндірістік ақаба сулардың құрамы технологиялық процестер мен қолданылатын материалдар түріне және шикізаттың химиялық қасиеттеріне тәуелді. өндірістік ақаба су ластанған және нормативті таза (тазалаудан өткізіп қайта пайдалануға жататын) болып ажыратылады. Атмосфералық ақаба су нөсер (жаңбыр) және қар суы болып бөлінеді.

Табиғатты, қоршаған ортаны ластанудан қорғау мен табиғи ресурс ретінде тиімді пайдалану мақсатында қайтарылып қолдану үшін ақаба су құрамындағы ластағыш заттарпдың түрі мен мөлшеріне қарай әр түрлі әдіспен тазаланады. Бұларға механикалық (тұндыру, сүзу, флотация), физикалық-химиялық, химиялық, биологиялық және түйдектелген әдістер жатады.

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

Соңғы кезде ақаба суды май тәрізді зөаттардан тазалауға жиі пайдаланылып жүрген материалға май сіңіргіштік қабілеті жоғары пенополиуретан жатады.

Ақаба судың улылығын азайтуға кеңінен тұндырғыштар немесе тұндырғыш шұңқырлар (алан немесе құйғын) пайдаланылады. Тұндырғыш ғимараттарында ақаба сулардан түпке тұнатын не қалқыма салынды және майлы заттектер майды гравитациялық жіктеу негізінде бөлінеді. Арналу мақсатына қарай тұндырғыштар бірінші және екінші реттік болып бөлінеді. Бірінші реттік тұндырғыштар ақаба суларды биологиялық тазарту ғимаратына дейін, екінші реттіктері одан кейін орнатылады. Құрылымына байланысты олар горизонталдық, вертикалдық, радикалдық және диагоналдық болып сараланады. Вертикалдық және диагоналдық тұндырғыштар тәулікте өнімділігі 10-15 мың текше метр, радикалдық тұндырғыштар тәуліктік өнімділігі 20 мың текше метрден астам тазарту станцияларында қолданылады.

Ақаба суды 0, 08-0, 3 м/с жылжу жылдамдықпен құмұстағыш арқылы өткізіп, оның құрамында ерімейтін құм, қақ тәрізді ауыр қоспалардан ажыратуға болады. Кейбір құмұстағыш үлгілерімен құм 80%-ке дейін ұсталып қалады. Құмұстағыштардың тиімділігін арттыру мақсатында оның құм құйылатын қорабына гидроциклонды қабыстырады.

Гидроцикбондарды пайдаланып, сыртқа тепкіш күш көмегімен ақаба суларды өте ірі дисперсиялық қоспалардан тазалауға болады. Көбіне бұл қондырғылар тығыздығы 1, 2 г/см ³ жоғары ағындыларды ірілігі 0, 15 мм үстіндегі бөлшектерден тазалауға бағытталған.

Коммуналдық шаруашылықтан шыққан сұйық қалдықтарды механикалық әдістерді қолдану арқылы ерімейтін қоспалардың 60%-тей мөлшерін тазалауға болады, ал кейбір өндірістік сулар бұл әдіспен 95%-ке дейін тазаланады.

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

Нейтралдау процесін құрамында қышқылы немесе сілтісі бар ақаба суының pH мағынасын 6, 5-8, 5 аралыыққа келтіру мақсатында қолданылады. Нейтралдау үшін қышқылды ақаба суы мен сілті ақаба суын араластыруға, реагенттер қосуға, ақаба суын нейтралдау қасиеті бар сүзгіш материалдар арқылы жіберуге болады. Сүзгіш материал ретінде әк, мрамор және доломит қолданылады. Бұл әдіспен, әдетте, құрамында әр түрлі минералды қышқылдары бар ақаба сулар тазаланады. сілтілі суларды нейтралдау мақсатында құрамында СО ₂ , SO ₂ , NO ₂ оксидтері бар түтінді газдарды жіберу әдісі меңгерілуде, бұл жағдайдың қолайлылығы екінші жағынан газды тастандылардың құрамындағы зиянды заттардан құтылу мәселесі де шешіледі.

Тотықтандыру процесі ақаба суындағы улы қаспаларды (цианидтерді, мышьяктің еритін қосылыстарын және т. б. ) басқа жолмен шығару қолайсыз немесе мүмкін емес болғанда ғана қолданылады. Ақаба суды тазалау үшін тотықтырғыш ретінде газ тәрізді немесе сұйытылған хлор, ауа оттегі, озон, гинохлорит, сутек тотығы, калий перманганаты және басқа да реагенттер пайдаланылады.

Озондау ақаба суын мұнай өнімдерінен, фенолдан, күкіртті сутектен, цианидтерден және басқа да қоспалардан тазалауға қолданылады. Күшті тотықтырғыш болғандықтан озонның сулы ерітінділеріндегі органикалық заттектерді және басқа да қоспаларды ыдырататын қабілеті өте жоғары. Сонымен бірге суды озондағанда оның жағымсыз иісі, дәмі, бояуы жойылып, залалсызданады. Хлорлау әдісімен салыстырғанда озондау әдісінің артықшыллығы бар, біріншіден, озонды тікелей су тазалайтын жерлерде озонаторларды орнатып, ауа оттегінен электр тогын ажырату процесін пайдалану арқылы алуға болады. Екіншіден, хлорлау бірнқатар жағдайларда ауыз суда зиянды заттектердің, соның ішінде мутагендер мен кацерогендер (диоксиннің) түзілуіне апарып соғуы мүмкін, сондықтан оның орнына озондау әдісінің қодланылғаны қолайлы.

Ағынды судағы ластағыштардан құтылу үшін іс жүзінде пайдаланылатын физикалық-химиялық әдістерге - коагуляция, флотация, элетролиттік ірілендіру, су буымен айдау, сорпция, экстракция, гиперфильтрация, десорбция, дезодорация, днгазация, элнектрохимиялық тәсілдер, эвапорация, ультрадыбыспен суды өңдеу т. б. жатады. Бұл әдістер қатарымен жүретін физикалық және химиялық процестерге негізделген.

Механикалық және физикалық-химиялық әдістер ақаба суларын тазалаудың алғашқы кезеңі, осыдан кейін олар биологиялық тазалауға жөнелтіледі.

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

Микроорганизмдердің қатысуымен екі процес - тотығу және тотықсыздану жүреді. Аэробты процестерге активті лайда немесе биопленкада өсетін микроорганизмдер суда еріген оттекті пайдаланамыз. Олардың тіршілігіне оттектің тұрақты құйылуы мен 20-30°С шамасындағы температура қажет. Анаэробты тазалау процесі оттектің кіруінсіз өтеді, бұл жерде жүретін негізгі процес - лайдың ащуы. Осы әдістер ақаба суларда көп мөлшерде органикалық заттектер болғанда және тұнбаларды залалсыздандыруға қолданылады.

Ақаба судаң биологиялық тазалануын табиғи жағдайда және әртүрлі конструкциялық жасанды құрылыстарда - биосүзгіштерде, аэротенкалар мен окситенкаларда жүргізуге болады. Өндірістік ақаба сулардың биологиялық тазалауын негізінде жылдамдығы жоғары болғанына байланысты жасанды жағдайда жүргізеді.

Аэротенка мәжбүрлі түрде аэрациялармен жабдықталған, қалқалармен бірнеше бөлек бөліктерге бөлінген темірбетон резервуары. Аэротенкада тазалау процесі ауаланған ақаба су мен тірі организмдерден және қатты субстраттардан (балдырлардың өлі бөліктерінен және әртүрлі қалдықтардан) құралған активті лай қоспасының жіберілуіне қарай жүреді. Құрғақ лайдың 1г 10 ⁸ ден 10 ¹² дейін бактерия даналары болады. Органиканың негізгі массасы бірнеше сағат ішінде өңделеді. Аэротенкадан активті лай мен өңделген ақаба су әрі қарай екінші тұндырғышқа өткізіледі. Түбіне түскен активті лай насос станциясының резервуарына жіберіліп, ал тазаланған ақаба су қосымша одан арғы тазалануға немесе дезинфекциялауға бағытталады. Биологиялық процесс нәтижесінде активті лайдың биомассасы жоғарылайды. Оның артық мөлшері тұнбаны өңдейтін ғимаратқа жіберіледі де, негізгі бөлшегі циркуляциялық түрде аэротенкаға қайтарылады. Аэротенкадағы активті лайдың концентрациясы 2-4 г/л шамасында ұсталуға тиіс.

Биосүзгілерде ақаба су кесекті дан құрылған қабат арқылы сүзіледі. Кесекті сүзгіш ретінде кеңінен ұсақталған тас, ірі құм, шлак, керамзит, пластмасса, металл торы және т. б. материалдар қолданылады, олардың бетінде түзілетін биологиялық қабықша қабат активті лайда жүретін функцияны орындайды. Бұл беткі қабықша қабат ақаба судағы органикалық заттектерді адсорбциялайды және өңдейді. Биосүзгіштің тотықтырғыштық қуатын жоғарылату мақсатында сүзу процесінің бағытына қарама-қайшы қысымдағы ауа жіберіледі.

Ақаба суды биологиялық процеспен тазалағанда массасы көп мөлшердегі тұнба шығады, оны залалсыздандыру қажет. Осы мақсатта активті лайды тығыздаудан, сусыздандырудан, термиялық және т. б өңдеуден өткізеді. Залалсыздандырғаннан кейін тұнбаны органоминералдық тыңайтқыш немесе кейбір материалдарға қосымша компонент ретінде пайдалануға жатады. Активті лайды рекуперациялайтын технологиялар жасалған, олардың көмегімен белокты-витаминді өнімдерді, азық ашытқыларды және құрама азық өнеркәсіптеріне қажетті техникалық витаминдерді алуға болады.

Қазіргі уақытта өндірістік және коммуналды - үй-жай ақаба суларын тиімді түрде тазалау ең актуалды инженерлік-экологиялық пробемалардың бірі. Бұл мәсәленің күрделенуі үй-жай және өндіріс ағындыларының жалпы бір канализация жүйесіне құйылуына, адам мен жануарлар нәжістерін жууға судың кеңінен қолданылуына, кір жуғыш порошоктардың, шампундердің және әр түрлі беттік активті заттардың қосылуына байланысты. Суды тазалауға биологиялық әдісті қолданғанның өзінде органикалық заттектердің 90 % және анорганикалық қосылыстардың 10-40 %-нен ғана құтылуға болады.

Ақаба суды биологиялық әдіспен тазалағанда ауру тудыратын бактериялардың 91-98 % ғана жойылады, сондықтан тазаланған ақаба суларды суқоймаларына жіберудің алдында залалсыздандыру қажет. Ақаба суды залалсыздандыру үшін кеңінен қолданылатын әдістің бірі газ тәріздес хлормен немесе хлорлы әк ерітіндісімен хлорлау. Бұл процесте екі сатылы реакция жүреді:

Cl ₂ + H ₂ O = HCl + HOCl

HOCl ↔︎ HCl + O

Реакция нәтижесінде бос атом күйінде түзілген оттек бактерия клеткаларының протоплазмасына кіретін заттектерді тотықтырады, соның салдарынан бактериялар жойылады. Дизентерияның, обаның және іш сүзегінің бациллалары хлордың әсеріне өте сезімтал келеді.

Ақаба суларды хлорды әкпен дезинфекцияланғанда жүретін реакциялар газ тәріздес хлормен дезинфекциялағанда жүретін реакциялар газ тәріздес хлормен дезинфекциялағандағы процестей.

2Ca(ClO) ₂ + 2H ₂ O = Ca(OH) ₂ + 2HOCl + CaCl ₂

Хлорлау әдісін қолданғанда бактериялардың өніп-өсуінен басқа органикалық заттектердің қышқылдануы да тоқтатылады, коагуляция процесі жеделдетіледі және иісі азаяды.

Механикалық тазалау жолын қолдану немесе өздігінен табиғи түрде тазалану арқылы ақаба судан бөлінген құрамында минералды және органикалық қатты заттектері бар тұнбалар жеткілікті ауылшаруашылық және орман дақылдарының тыңайтқышы ретінде пайдаланылуымен қатар, биогаз алуға да жарамды. Ал ортақ канализациядан шыққан ақаба судың құрамында алуан түрлі улы заттектер кездесетініне байланысты олардан шыққан тұнбалар тыңайтқыш ретінде қолдануға жатпайды.

Кейбір өндірістерден тасталатын ақаба сулардың температуралары табиғи ортаныкінен анағұрлым жоғары болғандықтан оның тигізетін зияндық әсеріне де назар аударылады. Жылы ақаба сулар суаттардағы судың температурасын көтереді, бұл жағдайда суда еріген оттектің мөлшері күрт төмендейді, ал ол өздігінен тазалану процесінің тежелуіне әкеп соғады. Орын алған қолайсыз әсер судағы өсімдіктер мен балықтардың тіршілік жағдайларына нұқсан келтіреді, себебі судың жаппай гүлденуі, балдырлардың қаптауы басталады, яғни жылулық ластану эвтрофтану процесінің жүруіне жағдай жасап, көптеген уытты ластағыштардың пайда болуына себебін тигізеді.

Биологиялық тазалау әдісі суды тұзсыздандыра алмайтынына байланысты, бұл тазалау әдісінен кейін судағы тұздардан құтылу үшін арнайы оларды бөліп шығаратын тазалау әдістері қолданылады. Бұларға дистилляция (булау), қатыру (мұздату), мембрандық, ионалмасу әдістері жатады.

Дистилляция кеңінен қолданылатын және жақсы меңгерілген әдістің бірі. Буландыру қондырғылары арқылы тәулігіне 15-30 мың м ³ суды тазалаудан өткізуге болады. Қазақстанда ең қуатты буландыру қондырғысы Ақтау қаласының атом энергетика кәсіпорнында болған.

Қатыру әдісінде тұзды суды баяу түрде салқындату арқылы тұзсыз мұз кристалдарын алады. Дистилляция әдісімен салыстырғанда қатыру процесі энергетикалық, технологиялық, конструкциялық тұрғыдан алғанда тиімді.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.