O 'z b e k I t o n r e s p u b L i k a s I o L i y
Download 39.54 Kb. Pdf ko'rish
|
- Bu sahifa navigatsiya:
- — yo‘lak; 2 — tosiqlar; 3 — deraza. d — koagulator-tiniqlashtirgich: 1 — qobiq;
- A = g ( 1 — c os 0 )
- G J G . = 1,3W p - 1 ) Q ]/ c i Q , bu yerda, Gg va G — havo va qattiq moddalarning mos ravishdagi massasi, g\ b
M e 2+ + H O H +± M e(O H )2+ + H + M e(O H )2+ + H O H M e (O H )t + H + M e (O H ); + H O H <=> M e(O H )) + H + M e 3" + H O H *=* M e (O H )3 + 3H + G id roliz jarayoni bir oz murrakabroq boradi. M etall ioni gidrooksid ioni va polimerlash reaksiyalari natijasida barqaror oraliq birikm alar hosil qiladi. H osil boMgan birikm a musbat zaryadli bo‘lib, m anfiy zarayadlangan kolloid zarrachalar bilan yengil adsorbsilanadi. Koagulant sifatida ko‘pincha alum iniy, tem ir tuzlari yoki ularning aralashmalari ishlatiladi. Koagulant tanlash uning tarkibi, fizik-kim yoviy xossalari va narxi, zarrachalarning suvdagi konsen tratsiyasi, pH va suvdagi tuz tarkibiga bog‘liq. Koagulant sifatida alum iniy sulfat A1 2 (S 0 4)3 18H20 ; natriy aluminat N aA 102; alum iniy gidroksoxlorid A1 2 (0 H ) 5 C1; aluminiy- kaliy va alum iniy-am m oniyning tetraksosulfatlari [alum okaliyli achchiqtosh — K A 1 (S 0 4), 12 H ,0 va am m iakli achchiqtosh N H 4 A 1 (S0 4)2 12H 2 0 ] ishlatiladi. B u koagulantlardan eng ko'p qo‘llaniladigani alum iniy sulfat bo‘lib, u pH= 5— 7,5 oraliqda samarali hisoblanadi. U suvda yaxshi eriydi va narxi ham qimmat emas. U n i quruq holda yoki 50% li eritma holatida qo'llasa boiadi. Koagullash jarayonida u gidrokarbonatlar bilan o‘zaro ta’sirlashadi: A l 2 (S 0 4 ) 3 + 3C a(H C0 3)2 <=> 2AI(O H )3 I +3CaS0 4 +6C0 2 N atriy alum inat quruq holatda yoki 45% li eritma holatida qo'llaniladi. U ishqoriy reagent hisoblanib, pH = 9,3—9,8 da tez ch o ‘kuvchi iviqlar hosil qiladi. O rtiqcha ishqoriylikni neytrallash uchun kislota yoki tarkibida C 0 2 boMgan tutun gazlari ishlatiladi: 2NaAI0 2 + C 0 2 +3H20 A l(O H ),+ N a 2 CO, K o ‘pgina hollarda (10:1) — (20:1) nisbatdagi N aA 1 0 2 + A l 2 (S 0 4)3 aralashmasi qo‘llaniladi: 6NaA10 2 + A1 2 (S 0 4)3 + 12H20 8A1(0H )3 + 3Na 2 S 0 4 B u tuzlarni birga qo‘llash tiniqlashtirish sam aradorligini, iviqlarning cho‘kish tezligini va zichligini oshiradi, pH ning op tim al chegarasini kengaytiradi. Tem ir tuzlaridan koagulant sifatida tem ir sulfatlari Fe 2 ( S 0 4)3 2 H 2 0 ; F e 2 ( S 0 4 ) 3 -3H20 va F e S 0 4 7 H 20 hamda tem ir xlorid F e C l 3 qo'llaniladi. U ch valentli tem ir tuzlarini qo‘llash suvni tiniqlashtirishda yaxshi samara beradi. Tem ir xlorid quruq yoki 10— 15% li eritm a ko'rinishida ishlatiladi. ҒеС1 3 + 3H 20 -> F e (O H )3 + ЗНС1; F e 2 (S 0 4)3 + 6Н 20 -> 2 Ғ е (О Н ) 3 + 3H 2 S 0 4. Tem ir tuzlari koagulant sifatida alum iniy tuzlariga nisbatan bir qator afzalliklarga ega: suvning past haroratida yaxshi ta’sir qiladi; optim al pH m uhiti m iqdorining chegaralari kengroq; iviqlar pishiqligi yirikligi va gidravlik yiriklik, tarkibida tuz bo‘lgan suv uchun qo'llash mumkin; yomon hid va ta ’m larni yo‘qotishi m um kin. K a m ch ilik la ri: tem ir katio n larin in g b a’zi organik birikm alar bilan reaksiyasi natijasida kuchli bo'yovchi komplekslar hosil qilishi; qurilma korroziyasini tezlashtiruvchi kuchli kislotali xossaga ega, iviqlar sirtining yetilm aganligi. Koagullash jarayonining tezligi elektrolit konsentratsiyasiga bog‘liq. Elektrolitning konsentratsiyasi kichik bo‘lganda o‘zaro yopishadigan zarrachalarning to'qnashuv sonini to‘qnashuvning um um iy soniga nisbati (T = 0) nolga yaqin bo'ladi. Bunday koagullash s e k in k o a g u lla s h deyiladi. ¥ = 1 bo‘lganda tezkor koagullash yuzaga keladi, ya’ni barcha zarrachalarning o‘zaro to ‘qnashuvi agregat hosil bo‘lishi bilan yakunlanadi. Zarrachalarning broun harakatida qo‘zg‘almas muhit uchun tezkor koagullash tezligi Sm oluxovskiy nazariyasiga binoan: Suvning hajm birligida t vaqt davomidagi zarrachalar soni sekin va tezkor koagullash uchun quyidagi form ula orqali aniqlanadi: La m in a r va turbulent rejim dagi suv oqim ining m a’lum hajmdagi zarrachalarining o‘zaro ta’sirlashish soni n, va n, quyidagi form ulalar orqali aniqlanadi: ury'dx - k(n 0 — n x)2 bo‘ladi. bu yerda, nx — zarrachalar agregatlari soni; К — koagullash konstantasi К » 4rc3R a 4nD r; D — birlam chi zarrachalarning diffuziya koeffitsiyenti; r — zarrachalar radiusi; R — zarrachalar o ‘zaro birlashishi uchun zarur b o ‘lgan ular orasidagi oraliq (R « 2r); n 0 — zarrachalarning boshlang‘ich konsentratsiyasi; T ]/2 — ma’lum hajmdagi zarrachalar m iqdorini koagullash vaqti; 'P — zarrachalar to ‘qnashuvining samaradorlik koeffitsiyenti; va — mos ravishda suv oqimining lam inar va turbulent rejim i uchun zarrachalarning o‘zaro ta ’sirlashish soni; n l va n 2 — mos ravishda d x va d 2 o‘lcham dagi zarrachalar soni; G — tezlik gradiyenti (G= du/dz); ш va u 2 — ikki koagullanuvchi zarrachalarning o‘rtacha kvadrat tezligi. Polidispers sistem alarda monodispers sistemaga nisbatan koagullash ja rayo n i tezroq boradi, chunki yirik zarrachalar cho‘kishida o ‘zi bilan birga mayda zarrachalarni ham cho‘ktiradi. Zarrachalar shakli ham koagullash tezligiga ta’sir qiladi. M asalan, uzunchoq holatdagi zarrachalar shar shaklidagi zarrachalarga nisbatan tezroq cho‘kadi. Iviq la rn i tavsiflashda diam etr ekvivalent tushunchasidan foydalaniladi: de = 0 ,136^vcochci'k / [(Px — 0 ^sh] j bu yerda, и — suvning kinem atik qoshushqoqligi; p^— iviq lar zichligi; tocho.k — erkin cho‘kish tezligi; K sl — iviqlarning shakl koeffitsiyenti. Iviq lar zichligi pssuvning va qattiq fazaning zichligi pq hamda iviqlarning hajm birligi ichida qattiq moddaning hajmini 5q hisobga olgan holda aniqlanadi: P . r = P .? + ( p ^ — P . y ) ■ Iviqlarning mustahkamligi zarrachalarning granulali tarkibi va qovushqoqlikka bog‘liq. H ar xil o‘lcham li zarrachalar aglome- ratlari b ir xil o‘lcham lilarga nisbatan mustahkamroq. Suvdan gaz ajralishi va aeratsiya va flotasiya natijasida iviqlar gazga to‘yinadi. Bu esa iviqlar zichligini va cho'kish tezligining kamayishiga olib keladi. Flokullash jarayoni oqova suv tarkibiga yuqori m olekular birikm alar, ya ’ni flokulantlar ta ’sir ettirish natijasida muallaq zarrachalarni yiriklashtirishdan iborat. Koagullash jarayonidan farqli ravishda bu jarayonda zarrachalarning yiriklashishi zarra chalarning o‘zaro ta’siri bilan emas, balki flokulant zarracha- larida adsorbsiyalangan m olekulalarning o‘zaro ta’siri natijasida sodir bo'ladi. Oqova suvlar tarkibidagi alum iniy va temir gidroksidlari iviqlari hosil bo‘lish ja ra y o n in i tezlashtirish m aqsadida flokullash jarayonidan foydalaniladi. Flo k u lan tlarn i qo'llash koagulant miqdorini kamaytirish, koagullash vaqtini qisqartirish va hosil bo‘lgan iviqlarning cho'kish tezligini oshirishga yordam beradi. Oqova suvlarni tozalash uchun tabiiy va sintetik flokulantlardan foydalaniladi. Tabiiy flokulyantlarga kraxmal, dekstrin, ayrim efirlar, selluloza va boshqalar kiradi. Faollangan kremniy dioksidi (x S i0 2 • y H 2 0 ) eng keng tarqalgan anorganik flokulant hisobla nadi. Sintetik flokulyantlar orasida ko‘p ishlatiladiganlari poliakri- lamid P A A (- C H 2 - C H - C O N H 2) n, texnik P A A va gidrolizlangan P A A dir. Flokulant tarkibi va dozasini tanlashda uning makromolekula- sining xususiyati va dispers zarralarning tabiati hisobga olinadi. Oqova suvlarni tozalashda PA A ning optimal miqdori 0,4— 1 g/m 3 atrofida bo'ladi. P A A ni pH ning turli oraliqlarida qoMlash mumkin, biroq flokullangan iviqning cho‘kish tezligi pH > 9 bo‘lganda pasayadi. Flo k u lan tlarn in g ta ’sir m exanizm i quyidagi hodisalarga asoslangan: kolloid zarrachalar yuzasida flokulant molekulalarining adsorbsiyasi; flokulant m olekulalarining retikulatsiyasi (to‘rsimon strukturaning hosil bo‘lish i); Van-der-Vaals kuchlari hisobiga kolloid zarrachalarning yopishishi. Flokulan tlarn in g kolloid zarrachalar bilan ta’sirlashishi natijasida uch o‘lcham li strukturalar hosil bo‘ladi. Bu suyuq fazadan mayda zarrachalarning tezroq va to‘liqroq ajralishiga olib keladi. Bunday strukturaning hosil bo'lishiga sabab flokulant m akrom olekulalarining bir necha zarrachalar o'rtasida polim er ko‘priklarini hosil qilib, adsorbsiyalanishidir. Kolloid zarrachalar manfiy zaryadga ega bo‘lganligi uchun aluminiy va tem ir gidroksidlari bilan birga cho‘kadi. Faollangan kremniy dioksidi qo'shilganda cho‘kish tezligi 2— 3 marta tezlashadi va tiniqlashish samarasi oshadi. Poliakrilam id 7— 9 % li gel holatida ishlab chiqariladi, u 273°K dan past haroratda qotadi. PA A ni suvga qo‘shganda uning qovushqoqligi ortadi. F lo k u lan tlarn in g sam aradorligi quyidagi form ula orqali hisoblanadi: r|f = (u > f-co )/co q , bu yerda, co^ va со — flokulantlangan va flokulantlanm agan cho‘kmaning cho‘kish tezligi, mm/s; q — 1 t qattiq modda uchun flokulant sarfi. Oqova suvlarni koagullash va flokullash usullari bilan tozalash quyidagi bosqichlardan iborat: reagentlarni dozalash, oqova suv bilan aralashtirish, iviqlarni hosil qilish va cho‘ktirish. I Oqova suv va b I koagulant 3.1- rasm. Koagullash uchun quril- m alar: a — to'siqli aralashtirgich: 1 — yo‘lak; 2 — to ‘siq; 3 — deraza; b — iviq hosil qiluvchi to‘siqli kamera: 1 — yo‘lak; 2 — to'siqlar; 3 — deraza. d — koagulator-tiniqlashtirgich: 1 — qobiq; 2 — tarnov; 3 — tiniq- lashgan suvni chiqarish uchun teshik; 4 — havo ajratgich; 5 — markaziy quvur; 6 — taqsimlovchi quvurlar. Koagulantlarni suv bilan aralashtirish uchun mexanik va gidravlik aralashtirgichlardan foydalaniladi. Gidravlik aralashtirgich- larda aralashtirish suv oqimining harakat yo ‘nalishi va oqim tezligi o'zgarishi natijasida sodir bo‘ladi. Bunday aralashtirgichlardan birining sxemasi 3.1- rasm, a da keltirilgan. A ralash tirg ich li qurilm alarda aralashtirish jarayo n in i b ir maromda olib borish maqsadga muvofiqdir. Oqova suvlarni reagentlar bilan aralashtirilgach iviq hosil qilish kamerasiga yo'naltiriladi. Kam eralarda iviq hosil bo'lishi 10— 30 daqiqa davom etadi. Iviq hosil qiluvchi to‘siqli kameraning sxemasi 3.1-rasm, b da keltirilgan. Iviq hosil qilish kamerasi to ‘siqlar b ilan ajratilg an ketm a-ket o'tkazilgan y o ‘laklardan iborat. Yo'laklarda suvning tezligi 0,2—0,3 m/s ga teng bo'ladi. Iviqlarning cho‘kishi tindirgich va tiniqlashtirgichda amalga oshiriladi. Aralashtirish, koagullash va cho'ktirish bosqichlari ba’zan bitta qurilmada olib boriladi (3.1- rasm, d ). 3 . 2 . F lo ta ts iy a Oqova suvdan erimaydigan va o‘zi mustaqil cho‘kadigan ara- lashm alarni ajratib olish uchun flotatsiya usuldan foydalaniladi. B a ’zan erigan moddalar, masalan sirt fao! moddalar (S F M ) ni ajratib olishda ham bu jarayon qo'llaniladi. Bu jarayon k o ‘p'ikli q u y u ltirish deb ataladi. Neftni qayta ishlash, sun’iy tola, selluloza- qog‘oz ishlab chiqarish, teri oshlash, mashinasozlik, oziq-ovqat, kimyo sanoati oqova suvlarini tozalashda flotatsiya qo‘l keladi. Biokim yoviy tozalashdan so‘ng faol loyqani ajratib olishda ham bu usuldan foydalaniladi. Jarayo n n in g uzluksizligi, qo‘llanish sohasining kengligi, kapital va ekspluatatsion sarflarning katta emasligi, qurilm aning soddaligi, tin d irish jarayon ig a nisbatan jarayon n in g tezligi yu q o rilig i, n am lig i yuq ori bo‘lm agan (90— 95Йэ) ch o ‘kma olishning im koni borligi, tozalash samaradorligining yuqoriligi (95— 9 8 % ), ajratib olingan m oddalarni rekuperatsiya qilish imkonining borligi flotatsiyaning afzalliklari hisoblanadi. Flotasiyada oqova suvlarni aeratsiya qilish hisobiga S F M va oson oksidlanuvchi moddalarning, bakteriya va m ikroorganizm larning konsentratsi- yasini kam aytirish mumkin. Bularning h^.iimasi oqova suvlarni tozalashning keyingi bosqichlarini muvaffac iyatli amalga oshirishga asos bo‘ladi. Flotatsiyaning elementar akti suvda yuqoriga ko‘tarilayotgan havo pufakchasi bilan qattiq gidrofob zarrachalarini ajratib turgan suv qatlamchaning buzilib, pufakchaning zarracha bilan yopishib birikishi bilan tushuntiriladi. «Pufakcha-zarracha» kompleksi suv yuzasiga ko‘tarilib, yig'iladi va boshlang‘ich oqova suvdagiga nisbatan yuqoriroq konsentratsiyali zarrachalarning ko‘pikli qatlami vujudga keladi. Flotatsion zarracha-pufakcha kom pleksining hosil bo‘lishi, jarayonning tezligi va bog‘larning mustahkamligiga, komleksning m avjudlik davom iyligi esa zarrachalar tabiatiga, shuningdek, reagentlarning zarrachalar yuzasi bilan ta’sirlashishi tabiatiga va zarrachalarning suvda namlanish qobiliyatiga bog‘liq. Zarrachalarning o‘zaro yopishishi 0 burchak ko‘rsatkichi bilan tavsiflanuvchi zarrachalarning ho'llanishiga bog‘liq. H o 'llan ish burchagi qancha katta bo‘lsa, zarrachalarning yopishishi va zarracha yuzasida pufakchani tutib qolish mustahkamligi shuncha ko‘p bo‘ladi. Zarracha pufakcha kom pleksining hosil bo‘lish energiyasi quyidagi ifodaga teng: A = g ( 1 — c os 0 ) , bu yerda, a — suvning havo bilan chegarasidagi sirt tarangligi. Suvda yaxshi ho‘llanuvchan zarracha uchun 0 -> 0 , cos 0 - » 1 , mos ravishda yopishish mustahkamligi m inim al, hoilanm aydigan zarrachalar uchun esa maksimaldir. Flotatsiya bilan ajratish sam aradorligi havo pufakchalarining soni va o‘lchamiga bog'liq. B a ’zi adabiyotlarda zarrachalarning op tim al o‘lchami 15— 30 mkm ga teng deb ko'rsatilgan. Bunda suvning pufakchalar bilan to'yinish darajasi yuqori b o iish in i hisobga olish zarur. Havoning solishtirma sarfi aralashmalar konsentratsiyasining oshishi bilan pasayadi, chunki to ‘qnashish va yopishish darajasi oshadi. Flotatsiya jarayonida pufakcha o‘Ichamlari barqarorligi katta ahamiyatga ega. Shu maqsadda suvga turli ko‘pik hosil qiluvchilar qo‘shiladi. U larga qayin moyi, krezol, fenol, natriy alkilsulfat va boshqalar kiradi. Bu moddalardan ayrim lari yig‘uvchi va ko‘pik hosil qiluvchi xossalarga ega. Zarrachaning og‘irligi ularning pufakchaga yopishish kuchidan va pufakchalarni yuqoriga ko‘tarish kuchidan oshib ketmasligi kerak. Yaxshi flotatsiyalanuvchi zarrachalarning o‘lchami material zich- ligiga bog‘liq va 0,2— 1,5 mm ga teng bo'ladi. Flotatsiyani flokulatsiya jarayoni bilan birga olib borish mumkin. Koagulatsiyadan so‘ng iviqlarni flotatsiyalashda yangi hosil bo‘lgan iviqlarga gaz pufakchalarining yopishishi bir necha soat oldin hosil bo'lgan iviqlarga nisbatan kattaroq ekanligini inobatga olish kerak. Zarracha-pufakcha kom pleksining hosil b o'lishi ehtim olligi quyidagi formuladan aniqlanadi: со = [ n 4 / 3 n ( R + г)3 - n 4 / 3 n : R 3] / V = C g [(1 + r / R ) 3 - l ] , bu yerda, n — V suyuqlik hajmidagi R radiusli pufakchalar soni; r — zarracha radiusi; cg = n4/3nR3/V — gaz fazasining hajm iy konsentratsiyasi. Flotasiya muhiti suvdan, havo pufakchalari va qattiq zarracha- lardan iboratair. M uhitning zichligi quyidagiga teng: p = p ( i — с — с ) + p с + p С ) > m u h * s v / gJ г / / r g g / bu yerda ps, pz, pg — suyuqlik, zarracha va gazning zichligi; C z, C g — suvdagi zarracha va gazning hajm iy konsentratsiyasi. Zarracha o, va pufakcha up larning harakat tezligi quyidagi for mula orqali ifodalanadi: uz = - 2 / 9gr2 / n mP, [(1 “ c 2) (pz / ps - 1) + cg ] ; up = l/9 g R 2 / (imps [(1 + c z ) ( p z / Ps 1) c g ] , bu yerda: g — erkin tushish tezlanishi (og‘irlik kuchlari); pm — flotatsiya m uhitining dinam ik qovushqoqligi. Flotatsiyada zarrachalarning ajralish jarayoni tezligi quyidagicha yoziladi: dc/d-c = - K c /S bu yerda: К — gidrodinam ik va konstruktiv parametrlarga bog‘liq bo‘lgan flotatsiya tezligi koeffitsiyenti. Ajralishning eng yaxshi sharoiti qattiq va gaz holatidagi fazalar orasidagi nisbat (7 /6= 0,01—0,1 ga teng bo'lgan sharoitdir. Bu nisbat quyidagi formula orqali aniqlanadi: G J G . = 1,3W p - 1 ) Q ]/ c i Q , bu yerda, Gg va G — havo va qattiq moddalarning mos ravishdagi massasi, g\ b — berilgan harorat va atmosfera bosimidagi suvdagi havoning eruvchanligi, sm 3 /l; / — to‘yinish darajasi (odatda / = 0,5—0,8); P — suvning havo bilan to‘yingandagi absolut bosimi; Q, — havo bilan to'yingan suvning miqdori, m 3 /s; Q — oqova suv sarfi, m 3 /s; Oqova suvlarga eritmadan havoni ajratib olib, havoni mexanik disperglab, havoni g‘ovakli m ateriallar orqali o‘tkazib, elektroflo- tatsiyalab va kim yoviy flotatsiyalab flotatsion ishlov beriladi. Eritmadan havoni ajratish bilan flotatsiyalash. Bu usul tarkibida juda kichik zarracha iflosliklar! mavjud bo‘lgan oqova suvlarni tozalashda qo'llaniladi. Usulning m ohiyati oqova suvda to‘yingan havo eritmasini hosil qilishdadir. Bosim kamayganda eritmadan iflosliklam i flotatsiya qiluvchi pufakchalar ajraladi. Suvda havoning to ‘yingan eritmasini hosil qilish usuliga qarab-vakuumli, bosimli va erliftli flotatsiyaga bo‘linadi. Vakuumli flotatsiyada oqova suvni aeratsion kamerada atmosfera bosim ida havo bilan to 'yin tirilad i, so‘ngra flotatsion kameraga yo'naltiriladi. Bu yerda vakuum nasosda 29,9—39,9 kPa (225— 300 mm sim.ust) bosimda ushlab turiladi. Kamerada ajralayotgan mayda pufakchalar bir qism iflosliklam i chiqarib yuboradi. Flotatsiya jarayoni 20 daqiqa davom etadi. Usulning afzalliklari: gaz pufakchalarining hosil bo‘lishi va uning zarrachalar bilan yopishishi tinch muhitda boradi; jarayonni olib borish uchun energiya sarf-xarajatlari kam. Kam chiliklari: oqova suvning gaz pufakchalari bilan to‘yinish darajasi kam, shuning uchun yuqori konsentratsiyali muallaq zarra- chalarga qo‘llab bo'lm aydi (250— 300 mg/1 dan yuqori bo‘lmagan); germetik yopiq flotatorni jihozlash va ularga xaskashli mexanizm o ‘rnatish zarur. Bosim li qurilmalar vakuumliga nisbatan ko‘p tarqalgan. U la r sodda va ishlatishga qulay. Bosimli flotatsiya iflosliklar konsentratsiyasi 4— 5 g/1 gacha bo‘lgan oqova suvlarni tozalashda yordam beradi. Tozalash darajasini oshirish uchun suvga koagulantlar qo'shiladi. Bosim li flotatsiya jihozlari suv tarkibida nefttutkichlarga nisbatan qoldiq iflosliklar m iqdorini 5— 10 marotaba kamaytiradi. Jarayon ikki bosqichda amalga oshiriladi: 1 ) suvni bosim ostida havo bilan to'yintirish; 2) atmosfera bosimida erigan gazning ajralishi. Bosim li flotatsiyaning sxemasi 3.2- rasmda keltirilgan. Ishlash prinsipi. Oqova suv qabul qiluvchi rezervuarga kelib tushadi. B u yerdan nasos bilan havo to ‘ldirilgan so‘ruvchi quvurga yuboriladi. H osil bo‘lgan suv-havoli aralashma bosimli sig‘imga yo'naltiriladi. Bu yerda yuqori bosimda (0,15—0,4 M P a ) havo suvda eriydi. Atmosfera bosimida ishlovchi flotatorga suv-havoli aralashma kelib tushganda havo pufakchalar ko‘rinishida ajraladi va muallaq zarrachalarni flotatsiyalaydi. K o 'p ik qattiq zarrachalar bilan birga suv yuzasidan xaskashli mexanizm yordam ida olib tashlanadi. T in iq suv flotatorning pastki qism idan chiqarib yuboriladi. Koagulantlar ishlatilganda iviq hosil bo‘lishi bosim li sie‘imda ro‘v beradi. 3 .2 -ra sm . Bosimli flotatsiya chizmasi: / —sig 'im ; 2 —n aso s; 3 — b o sim li sig ‘im ; 4— flo ta to r. Bosim li flotatsion qurilm alarning q u w ati 5— 10 dan 1000— 2000 m 3/s gacha. U la r param etrlar o ‘zgarishining quyidagi chegaralarida: bosim li sig‘imdagi bosim 0,17— 0,39 M P a ; oqova suvning bosimli sig‘imga yetib kelish vaqti 14 daqiqa, oqova suv flotatsion kamerada esa 10— 20 daqiqa bo‘lganda ishlaydi. So ‘ri- layotgan havoning hajm i tozalanayotgan suv hajm ining 1,5— 5 % ini tashkil qiladi. Ko'rsatilgan miqdorlar iflosliklarning konsen tratsiyasi va xossalariga bogMiq. Flotatsiya jarayoni va iflosliklam i oksidlashni bir vaqtda olib borish zarurati bo‘lganida suvni kislorod yoki ozonli havo bilan to'ym tirish zarur. Oksidlanish jarayonining oldini olish maqsadida flotatsiya jarayonida havo o‘rniga inert gaz beriladi. Am alda turli xil flotatsiya kam eralarli ishlatiladi. 3.3- rasmda flotatsion kameraning sxemasi («Aeroflotor») keltirilgan. Ishlash prinsipi. Oqova suv kamera ichiga beriladi. B u yerda yuqoriga qarab harakatlanuvchi gaz pufakchalari ajraladi. U la r muallaq zarrachalarni tutib, yuqoriga harakatlanadi. K o ‘pikli qatlam 3.3- rasm. F lotator «Aeroflotor»: 1— k a m e ra ; 2— x a s k a s h ; 3 —s h la m q a b u l q ilg ic h ; 4—y u z a k i x ask ash . qattiq zarrachalar bilan birga yuzali xaskashda shlam qabul qiluvchi kameraga chiqarib yuboriladi. Tiniqlashgan suv kameradan chiqari- ladi. Kam era tubiga cho'kkan qattiq zarrachalar pastdagi xaskashlar yordamida qabul qiluvchi kameraga suriladi va quvur orqali chiqarib yuboriladi. Turli quwat va diametrga ega boMgan silindsimon flotatorlardan ham foydalaniladi. U lar suvni va ko‘pikni kiritish hamda chiqarish qurilmasi bilan farqlanadi. M asalan, quw ati 600 m3/soat bo‘lgan flotatoming diametri 12 m boMadi. Tozalangan suvni resirkulatsiya qiluvchi ko‘p kamerali flotatsion qurilmada (3.4-rasm) ifloslangan oqova suv dastlab gidrosiklonga kelib tushadi. U yerda muallaq zarrachalarning bir qismi ajratib olinadi. So'ngra uni kameraga yo 'n altirilib, sirkulatsion suv va havo bilan aralashtiriladi. H avo kamerada ajraladi va iflosliklam i flotatsiyalaydi. K eyin oqova suv ikkinchi, so‘ngra uchinchi kameraga o‘tadi va flotatsiya jarayoni amalga oshadi. Sirkulatsiya qiluvchi suvning bir qismi nasos orqali bosimli sig'imga tushadi. Bosimli sig'imda havo eriydi. K o ‘pik ko‘pik- yig‘uvchilar yordamida ajratib olinadi. Tozalangan suv 3 .4 - rasm . Resirkulatsiyali ko‘p kamerali flotatsion qurilma chizmasi. 1— id ish ; 2 — n aso s; 3 —flo ta ts io n k a m e ra ; 4— g id ro s ik lo n ; 5—k o 'p ik b e ru v c h i; 6— b o sim li s ig 'im ; 7—a e ra to r. E rlift qurilm alar kimyo sanoati korxonalaridan chiqadigan oqova suvlarni tozalash uchun qo'llaniladi. U la r qurilishi jihatidan sodda, jarayon o ‘tkazish uchun ketadigan energiya sarfi bosimli qurilmalarga nisbatan 2— 3 marta kam. Qurilm aning kam chiligi — flotatsion kamerani balandga o‘rnatilishidadir. Ishlash prinsipi. Oqova suv 20— 30 m balandlikda joylashgan sig‘imdan aeratorga kelib tushadi. U yerga siqilgan havo beriladi va u yuqori bosimda eriydi. Erlift quvurdan yuqoriga ko‘tarilayotgan suyuqlik flotatorda ajralayotgan havo pufakchalar bilan to ‘yinadi. H osil bo'lgan ko‘pik qattiq zarrachalar bilan birga xaskash yordamida ajratib olinadi. Tiniqlashgan suv esa keyingi tozalashga yuboriladi. Havoni mexanik dispergatsiyalash bilan flotatsiyalash. Flotatsiya mashinalarida havoni mexanik dispergatsiyalash nasos koTinishi- dagi turbinalar yordam ida amalga oshiriladi. Bunday qurilm alar foydali qazilm alarni boyitishda, muallaq zarrachalari ko‘p bo'lgan (2 g/1 dan ko‘p) oqova suvlarni tozalashda qoMlaniladi. Qurilmadagi im peller aylanganda suyuqlikda ko‘p sonli mayda oqim lar paydo bo‘lib, ular ma’lum o‘lcham li pufakchalarga bo‘linadi. M aydala- nish darajasi va tozalash sam aradorligi im pellerning aylanish tezligiga bog‘liq. Am m o yuqori aylanm a tezlikda oqim ning turbulentligi ko'payib, iviqsim on zarrachalarning parchalanishi va tozalash jarayonining samaradorligi kamayib ketishiga olib keladi. Ishlash prinsipi. Oqova suv flotatsiya mashinasining cho‘ntagiga tushadi va quvur orqali valning quyi qismida aylanuvchi impellerga o'tadi. V al trubkaga mahkamlangan bo‘lib, im peller aylanganida past bosim hududi hosil bo‘lganligi tufayli shu trubkadan havo so‘rib olinadi. Flotatsiya jarayoni yaxshi ketishi uchun suv havo bilan o‘ta to‘yintiriladi (1 hajm suvga 0,1—0,5 hajm havo). Odatda flotatsiya mashinasi ketma-ket ulangan bir nechta kameradan iborat bo‘ladi. Im pellerlar diam etri 600—700 mm n ijash k il etadi. Pnevm atik qurilm alar tarkibida harakatlanuvchi qism lari (nasos, im p e lle rla r) bor m exanizm larga nisbatan agressiv hisoblangan erigan iflosliklar m avjud bo‘lgan oqova suvlarni tozalashda qo'llaniladi. Maxsus soplo orqali havo taqsim lovchi trubkalarga havo pufakchalarini o ‘tkazib uni maydalashga erishiladi. O datda, teshiklari diam etri 1,0— 1,2 mm li soplo qo'llaniladi. Soplodan chiqishdagi havo oqim ining tezligi 100—200 m/s ga teng. G ‘ovakli plastinalar yordamida flotatsiya. H avoni g'ovakli keramik plastinalar yoki qalpoqchalar orqali o‘tkazilganda o‘l- cham lari R = 6tfr*G ga teng bo'lgan mayda pufakchalar hosil bo‘ladi. B u yerda, R va r — pufakcha va yoriqlar radiusi; a — suvning sirt tarangligi. Sirt taranglik kuchiga bardosh berish uchun zarur bo‘lgan bosim Laplas formulasi orqali topiladi: A P = 4 c /r B u usul boshqa usullarga nisbatan quyidagi afzalliklarga ega: flotatsiya kamerasining tuzilishi oddiy, energiya sarfi kam (im peller va nasos ishtirok etm aydi). Usulning kam chiligi: tez ifloslanadi va g‘ovakli m aterial teshiklari kengayib ketadi, mayda va bir xil o ‘lcham li pufakchalar paydo bo‘lishini ta’m inlovchi yoriqlari bir xil bo'lgan material tanlash qiyin. K ich ik miqdordagi oqova suvni tozalash uchun g'o vakii qalnoqchali flotatsiya kamerasi qo'llaniladi. Oqova suv yuqoridan, pufakcha ko'rinishidagi havo esa g'ovakli qalpoqchalar orqali jihozga beriladi. K o ‘pik aylanm a tarnovga quyilib, undan ajratib olinadi. Tiniqlashgan suv sath rostlagichi orqali chiqarib yuboriladi. Qurilm alar bir yoki bir necha pog'onadan iborat boMishi mumkin. Yuqori quw atli qurilmalarda havo filtrli plastinalar orqali beriladi. Flotatsiya sam aradorligi m aterial teshiklari kattaligiga, havo bosimiga, havo sarfiga, flotatsiya davom iyligiga, flotatordagi suvning hajm iga bog'liq. Tajribalardan m a’lum ki, teshiklar o ich a m i 4 dan 20 mkm gacha, havo bosimi 0,1—0,2 M P a , havo sarfi 40—70 m 3 /(m 2 s) gacha, flotatsiya davom iyligi 20— 30 daqiqa, flotatsiyagacha bo'lgan kameradagi suvning sathi 1,5— 2,0 m b o 'lish i kerak. K o ‘pikli fraksiyalash usuli bilan tozalash (k o ‘pikli separatsiya). K o ‘pikli fraksiyalash yuqoriga eritm a orqali ko‘tariladigan gaz pufakchalari yuzasida b ir yoki b ir necha erigan m oddalarni adsorbsiyalashga asoslanadi. Hosil bo‘lgan ko‘pik adsorbsiyalangan modda bilan to ‘yintiriladi va bu eritm a kom ponentlarining parsial separatsiyasini ta’m inlaydi. B u jarayon oqova suv tarkibidan S F M larni ajratishda q o'llanilad i. U qattiq sorbentlarda boradigan adsorbsiya jarayoniga o‘xshash. Organik m oddalarni gaz-suyuqlik yuzasida adsorbsilash sirt taranglik va qoldiq sirt konsentratsiyaning o'zgarishi bilan bog‘liq: d < 3 = r , T j d \ i j , bu yerda, d a — sirt taran glikn in g o ‘zgarishi; Г .— yuzadagi moddalarning qoldiq konsentratsiyasi; Ц; — kim yoviy potensial, u R gT a -a. ga teng; R — gaz doim iysi; Ta — harorat; a. — ter- m odinam ik faollik. Eritm a kuchli suyultirilganda a.=c. bo‘ladi (bu yerda, c. — erigan modda konsentratsiyasi). Shuni nazarda tutgan holda taqsimlanish koeffitsiyenti quyidagiga teng: r i/ c = ( - l / R T a) ( d a / d c ) = K i, bu yerda, Г . / с = К . — taqsim lanish koeffitsiyenti, K. — tekshirila- yotgan ikki fazadagi konsentratsiyalar nisbati. Suyultirilgan eritm alarda d a / d c . sezilarsiz darajada konsen- tratsiyaga va K ; ga bog‘liq bo‘lib, erituvchi va erigan modda uchun o‘zgarmas hisoblanadi. H avoni tarkibida S F M bo‘lgan suv orqali barbotatsiya qilin- ganda uning yuzasida diametri turlicha bo‘lgan gaz pufakchalaridan iborat ko‘pikli qatlam hosil bo‘ladi. K o ‘pikli qatlamdagi gaz pufak- chalarining o‘lcham lari norm al logarifm ik qonuniyatlarga mos keladi. H avo tezligining ortishi pufakchalar hosil bo‘lish chastotasi- ning va ko‘pik hajmining oshishiga olib keladi. M os ravishda fazalar ayirm asi yuzasi va S F M m iqdori oshadi. S F M ni ajratib olish kinetikasi quyidagi ifoda orqali aniqlanadi: In ck/c0= K -С - ln[(d(j/dck)/(da/dc0). Oqova suv sirt tarangligi ko'rsatkichining S F M konsentra- isiyasiga mos ravishda to‘g‘ri chiziq bo'ylab o‘zgarishi quyidagi ko‘rinishda ifodalanadi: lnc./c = — К -с. k' о K o 'p ik li konsentrlash jarayonida tizim hajm i o'zgarishini hisobga olsak jarayon kinetikasi quyidagi ko‘rinishda bo‘ladi: (—l/V)dc/dx = Kc", bu yerda, ct — oqova suvning sirt tarangligi, ck — suv hajmidagi erigan S F M n in g qoldiq konsentratsiyasi; c() — t () vaqt mobaynida S F M ning konsentratsiyasi (t o= 0; ck = c0); т — vaqt; K — kons- tanta; V— suyuqlik hajmi, n — S F M n i ko‘pikka o‘tish jarayoni reaksiyasining formal tartibi. S F M ni ko‘pikdan ajratish darajasi quyidagiga teng: 5= 100(cb- c k)/ c = c k/cb, bu yerda, cb — S F M ning suvdan ajratib olingunga qadar kon sentratsiyasi; ck — SF M n in g ko‘pikdagi konsentratsiyasi. S F M ni suvdan ajratib olish darajasi ko'pgina parametrlarga bog‘liq. S F M ning suvdagi boshlang‘ich konsentratsiyasi ortishi bilan eritm aning ko‘pik hosil qilish qobiliyati va uni ajratib olish darajasi oshadi, S F M ni maksimal ajratib olishga zarur bo‘ladigan vaqt esa kamayadi. Bu S F M konsentratsiyaning oshishi natijasida hosil bo'lgan pufakchalar dispersligining ortishi bilan bog‘liq. Eritm a ishqoriyligi ortishi natijasida (p H *9,5 dan boshlab) S F M n i ajratish miqdori dastlab ortadi, so'ngra pH = 12,3 da kamayadi. Oz m iqdorda (< 0 ,0 0 0 5 mol/1) KC1, K 2 S 0 4, K 4 P 2 0 7, K N 0 3, N a N 0 3, N H 4 N 0 3 kabi elektrolitlar qo‘shilganda ajratish darajasi ortadi. Bu n i elektrolit ionlari gidrotatsiya hisobiga suvning bir qis- m ini yutishi, natijada SFM n in g samarali koeffitsiyentining ortishi bilan tushuntiriladi. H aroratning o'zgarishi S F M ko‘piklari barqarorligiga ta’sir ko‘rsatadi, ya’ni harorat ko‘tarilganda ko‘piklar barqarorligi kama yadi. B u ko‘pik hosil qiluvchining fazalararo yuza bilan desorbsiyasi va dispers m uhit qovushqoqligining pasayishi bilan izohlanadi. Bundan tashqari, haroratning oshishi pufakchalar d iam etrini oshirib, S F M n in g eruvchanligini o‘zgartiradi. O qova suv va k o ‘p ik li m ah su lo t (k o ‘p ik k o n d en sat) o rasid ag i a jra tis h sam aradorligini ifodalovchi S F M n in g taqsim lanish koeffitsiyenti quyidagiga teng: £ р = с Л - Taqsim lanish koeffitsiyenti ko‘p ikli mahsulot hajm i va oqova suv tarkibidan S F M n i ajratish darajasiga bog‘liq. ep koeffitsiyenti har doim 1 dan katta bo‘ladi. K o ‘pikli fraksiyalash jarayonida oqova suv hajmining o‘zgarish darajasi quyidagiga teng: K = VJ V 4«> bu yerda, Vk — ko‘pik kondensati hajm i; V — eritm aning qoldiq hajmi. Oqova suvni ko 'p ikli separatsiya usulida S F M dan tozalash sxemasi 3.5-rasmda keltirilgan. 3.5-rasm. Download 39.54 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling