Kirish reja; Suvning ishlab chiqarishda qo’llanilishi

OQOVA SUVLARNI TOZALASHNING FIZIK-KIMYOVIY
USULLARI
Oqova suvlarni fizik-kim yoviy tozalashga koagullash,
flokullash, adsorblash, ion-almashinish, ekstraklash, rektifiklash,
bug‘latish, distillash, qaytar osmos, ultrafiltrlash, kristallash,
desorblash kabi usullar kiradi. Bu usullar oqova suvlar tarkibidagi
mayda dispers zarrachalardan (qattiq va suyuq), erigan gazlardan,
mineral va organik moddalardan tozalashda qo‘llaniladi. Fizikkimyoviy usullarni qo'llash biokimyoviy usullarga nisbatan bir
qator afzalliklarga ega:
1. Oqova suv tarkibidagi zaharli biokimyoviy oksidlanmaydigan
organik ifloslantiruvchilarni yo‘qotish mumkin.
2. Ancha chuqur va barqaror darajada tozalashga erishiladi.
3. Qurilmalar oicham i kichik.
4. Bosimlar o'zgarishigata’sirchanligi kam.
5. To‘liq avtomatlashtirish mumkin.
6. Ba’zijarayonlarning kinetikasi chuqur o‘rganilgan, modellashtirish, matematik izohlash va optimallashtirish imkoniyati bor.
7. Turli moddalarni rekupirlash imkoni bor.
Oqova suvlarni tozalashda sanitariya va texnologiya talablariga
amal qilgan holda usul tanlanadi. Bunda oqova suvning miqdori,
ifloslovchi moddalarning konsentratsiyasi, moddiy va energetik
resurslarning mavjudligi va jarayonning foydaliligi hisobga olinadi.
3.1. Koagullash va flokullash
Koagullash. Bu jarayonda dispers zarrachalar o ‘zaro ta ’sirlashishi natijasida yiriklashadi va agregatlar hosil qilib birikadi. Bu
usuldan mayda dispers iflosliklardan va emulgirlangan moddalardan
tozalashda foydalaniladi. Usul suvdan 1—100 mkm oMchamli
kolloid dispers zarrachalarni ajratib olishda yaxshi samara beradi.
Koagullash jarayoni kimyoviy va fizikaviy jarayonlar yordamida
amalga oshiriladi. Oqova suvlarni koagullash uchun unga maxsus
moddalar — koagulantlar qo‘shiladi. Koagulantlar suvda og‘irlik
kuchi ta’sirida tez cho‘kadigan metall gidroksidlari iviqlarini hosil
qiladi. Iviqlar muallaq va kolloid zarrachalarni tutib, ularni
agregatlash qobiliyatiga ega bo‘ladi. Kolloid zarrachalar (—) manfiy,
koagulant iviqlari (+) musbat zaryadga ega bolganligi uchun
ular o‘rtasida o‘zaro tortishish kuchi vujudga keladi.
Kolloid zarrachalar uchun zarracha yuzasida ikkilamchi elektr
qavatning hosil boiishi xosdir. Ikkilamchi qavatning bir qismi
fazalar ayirmasi yuzasida joylashadi, ikkinchi qismi esa ionlar
bulutini hosil qiladi. Ikkilamchi qavatning bir qismi qo‘zg‘almas,
boshqa qismi qo‘zg‘aluvchan (diffuziya qatlami) boiadi. Qatlamning
qo‘zg‘aluvchan va qo‘zg‘almas qismlari orasidagi potensiallar farqi
E, — dzeta potensial termodinamik potensial £ g a hamda qo‘shaloq
qatlam qalinligiga bogiiq. Uning miqdori zarrachalar itarilishining
elektrostatik kuchi kattaligini ifodalaydi. Kolloid zarrachalarni
koagullashga uchratish uchun ularni dzeta potensialining musbat
zaryadiga ionlarni qo‘shish bilan kritik qiymatgacha kamaytirish
zarur. Koagullash jarayonining samaradorligi koagulant ionining
valentligiga bogiiq. Valentlik katta bolsa, koagulantning ta’siri
yuqori boiadi. Koagullash jarayoni boshlanishi uchun zarrachalar bir-biriga kimyoviy boglanish va tortishish kuchi ta’sir qila oladigan darajada
yaqinlashishi kerak. Zarralarning yaqinlashi broun yoki suv
oqimining laminar va turbulent harakati natijasida amalga oshadi.
Koagulantlarning gidrolizlanishi va iviqlar hosil b o iish i
quyidagi bosqichlarda boradi:
M e2+ + H O H <=> M e(O H )2+ + H +
M e(O H )2+ + H O H <=> M e(O H )^ + H +
M e(O H )j + H O H & M e(O H )3 + H +
M e3+ + H O H <=* M e(O H )3 + 3H+
Gidroliz jarayoni bir oz murrakabroq boradi.
Metall ioni gidrooksid ioni va polimerlash reaksiyalari natijasida
barqaror oraliq birikmalar hosil qiladi. Hosil bo‘lgan birikma
musbat zaryadli bo‘lib, manfiy zarayadlangan kolloid zarrachalar
bilan yengil adsorbsilanadi.
Koagulant sifatida ko‘pincha aluminiy, temir tuzlari yoki
ularning aralashmalari ishlatiladi. Koagulant tanlash uning tarkibi,
fizik-kimyoviy xossalari va narxi, zarrachalarning suvdagi konsentratsiyasi, pH va suvdagi tuz tarkibiga bog‘liq.
Koagulant sifatida aluminiy sulfat A12(S 0 4)3- 18H20 ; natriy
aluminat NaA102; aluminiy gidroksoxlorid A12(0 H )5C1; aluminiykaliy va aluminiy-ammoniyning tetraksosulfatlari [alumokaliyli
achchiqtosh — K A I(S04)2- 12H20 va ammiakli achchiqtosh
N H 4A1(S04)2' 12H20 ] ishlatiladi. Bu koagulantlardan eng ko‘p
qo‘llaniladigani aluminiy sulfat bo‘lib, u pH =5—7,5 oraliqda
samarali hisoblanadi. U suvda yaxshi eriydi va narxi ham qimmat
emas. Uni quruq holda yoki 50% li eritma holatida qo‘llasa boladi.
Koagullash jarayonida u gidrokarbonatlar bilan o‘zaro ta’sirlashadi:
Al2(S 0 4)3+ 3 C a (H C 0 3)2 *=± 2A1(0H)3 4 + 3 C a S 0 4+ 6 C 0 2 .
Natriy aluminat quruq holatda yoki 45% li eritma holatida
qo^laniladi. U ishqoriy reagent hisoblanib, pH =9,3—9,8 da tez
cho‘kuvchi iviqlar hosil qiladi. Ortiqcha ishqoriylikni neytrallash
uchun kislota yoki tarkibida C 0 2 bo‘lgan tutun gazlari ishlatiladi:
2NaA102+ C 0 2+ 3 H 20 ?=> A l(0 H )3+ N a 2C 0 3 .
Ko‘pgina hollarda (10:1) — (20:1) nisbatdagi
NaA102+Al2(S 0 4)3 aralashmasi qo'llaniladi:
6NaA102 + A12(S 0 4)3 + 12HzO 8A 1(0H )3 + 3N a2S 0 4