Studlancer net insho, kurs ishi, diplomga buyurtma bering!

1.3 Suvning tiniqlashishi va rangsizlanishi

Er usti suvlari, qoida tariqasida, organik va noorganik kelib chiqadigan to'xtatilgan, kolloid va haqiqiy erigan moddalar bilan ifloslangan bo'lib, ularning loyqaligi va rangini keltirib chiqaradi.[ 10]

Suvni elektrolizatorda tozalash orqali tiniqlashning yuqori samarasi hosil bo'lgan gidroksidning yuqori sorbsiya qobiliyati bilan bir qatorda, yuqori oqim zichligida kuchaygan elektroflotatsiya jarayoni tufayli erishiladi.
Suv harorati oshishi bilan sayqallash jarayonida biroz yaxshilanish kuzatiladi.
Oqartirish jarayonining yaxshilanishi hosil bo'lgan temir gidroksidining sorbsion xususiyatlarining ortishi bilan izohlanadi.
Rangni o'zgartirish effektini yaxshilashga elektrodlardagi oqim zichligini oshirish orqali ham erishish mumkin.
Suvdan ko'k-yashil yosunlarni olib tashlash
"Gullash" davrida suv o'tlaridan suvni tozalash bo'yicha qiyosiy tajribalar shuni ko'rsatdiki, 1 mg suvda 1610 suv o'tlari hujayralarini o'z ichiga olgan suvni alumina sulfat bilan tozalash suv o'tlari hujayralari sonini taxminan 3 baravar kamaytiradi, elektrokoagulyatsiya paytida esa ekvivalent miqdorda temir gidroksid bilan. ularning soni 20 martadan ko'proq kamayadi.
Suvni ifloslantiruvchi moddalardan tozalashning murakkab elektrokimyoviy usulini ishlab chiqish munosabati bilan suvdan suv o'tlari, bakteriyalar va boshqa mikroorganizmlarni yo'q qilish imkoniyatlari va optimal pH qiymatlarini, suv harorati, temir dozasi va oqim zichligini tanlash, bu jarayonda mikroorganizmlarni olib tashlash eng samarali sodir bo'ladi, o'rganildi.
Suvni kislorodsizlantirish
Tabiiy suvlar 14,6 mg/l gacha erigan kislorodni o'z ichiga olishi mumkin, bu esa suvning temirga korroziy bo'lishiga olib keladi. Bug 'qozonlarining ozuqa suvida, issiqlik tarmoqlari va issiq suv ta'minoti tizimlarining suvlarida kislorod mavjudligi ayniqsa istalmagan, chunki yuqori haroratlarda suvda erigan kislorodning agressiv ta'siri sezilarli darajada oshadi.[ 11 ]
Bug 'qozonlarining ozuqa suvida 0,01-0,03 mg/l dan ko'p bo'lmagan kislorod, issiqlik tarmoqlari suvida esa 0,1 mg / l dan oshmasligi kerak.
kislorodsizlantirish suvga qaytaruvchi moddalarni kiritish yoki redoksionitlar va boshqa moddalar orqali filtrlash yoki qizdirilganda kislorodning suvda eruvchanligini kamaytirish yoki kislorodning qisman bosimini kamaytirishga asoslangan fizik usullar bilan amalga oshiriladi. suv yuzasida. Suvni elektrokimyoviy deoksigenatsiya qilish kislorodning katodik qaytarilishi va uning elektroliz mahsulotlarini oksidlanishiga asoslangan.
deoksigenatsiya jarayonining ma'lum darajada yaxshilanishini vodorod depolarizatsiyasi ta'siri bilan izohlash mumkin.Vodorod pufakchalarining intensiv chiqishi suvning aralashishiga va katod zonasida diffuziya qatlami qalinligining pasayishiga yordam beradi .
deoksigenatsiya jarayoniga ta'sirini o'rganish shuni ko'rsatdiki, harorat oshishi bilan jarayonning samaradorligi keskin ortadi. 10 ° S da suvdagi qoldiq kislorod kontsentratsiyasi 37,9%, 80 ° C da - 3,5% ni tashkil qiladi. Harorat ko'tarilgach, elektrodlardagi kuchlanish pasayadi va suvning birlik hajmini qayta ishlash uchun energiya sarfi kamayadi. Shunday qilib, harorat 2 dan 80 ° C gacha o'zgarganda, elektr xarajatlari 3 barobar kamayadi.
deoksigenatsiya usuli texnik ehtiyojlar uchun, ayniqsa kichik quvvatli qozonxonalarda suvni tayyorlash uchun murakkab suvni tozalash zarur bo'lganda foydalanish uchun tavsiya etiladi.
Drenajlarni tozalash
Oqava suvlarni elektrokimyoviy tozalash jarayonida zararli aralashmalar yo'q qilinadi, suzadi yoki sorblanadi, ba'zan esa qimmatbaho metallar va organik moddalar qayta ishlanadi. Elektrokoagulyatsiya oqava suvlarni samarali zararsizlantirishga, uni yog'lar va yog'lar, neft mahsulotlari, toluolning nitro hosilalari, radioaktiv moddalar, xrom, sulfitlar, sirt faol moddalar, bo'yoqlar va boshqa ifloslantiruvchi moddalardan tozalashga erishish mumkin.[ 12]
Chiqindilarni tozalash uchun alyuminiy o'rniga po'lat (temir) anodlardan foydalanish afzalroqdir, ular ko'p hollarda ichimlik yodini tayyorlash uchun ishlatiladi. Temir ionlari suvga o'tadi , ular gidroksil guruhlari bilan birlashganda yaxshi koagulyant bo'lgan temir oksidi gidrat Fe (OH) 2 ni hosil qiladi. Atmosfera kislorodi ishtirokida temir oksidi gidrat Fe (OH) 3 oksidi gidratiga oksidlanadi.
4Fe( OH)2 + 2H2O + O2 → 4Fe(OH)3 (5)

Fe (OH)3 va Fe (OH)2 parchalari ifloslantiruvchi yuzasida so'riladi va cho'ktirish va filtrlash orqali suvdan chiqariladi. 1 g temirni suvda eritish 2,904 g FeCl3 va 7,16 g Fe2(S04)3 qo‘shganga teng.

Radioaktiv oqava suvlarni yog'sizlantirish va tozalash, ayniqsa, yuqori konsentratsiyalarda radioaktiv oqava suvlar tarkibiga kiruvchi yuvish vositalari va faol qo'shimchalarni olib tashlash dolzarb muammodir. Elektrolitik usuldan foydalanganda suvning tuz miqdori kamayadi va yuvish vositalarining chuqurroq olinishiga erishiladi .[ 13]
Oqava suvlarni elektrolitik tozalash uchun konstruksiyalarning ixchamligi, qurilish va foydalanishdagi tejamkorlik va texnik xizmat ko'rsatishning qulayligi ushbu usulni xalq xo'jaligida qo'llash uchun tavsiya qilish imkonini beradi.
Flotatsiya
Flotatsiya murakkab fizik-kimyoviy jarayon bo'lib, havo yoki gazning zarracha-ko'pikli kompleksini yaratish, bu kompleksni suzish va hosil bo'lgan ko'pik qatlamini olib tashlashdan iborat. Flotatsiya jarayoni minerallarni qayta ishlash va oqava suvlarni tozalashda keng qo'llaniladi.
Suvdagi pufakchalarni olish usuliga qarab, quyidagi flotatsion tozalash usullari mavjud:
- havoni mexanik maydalash natijasida hosil bo'lgan pufakchalar bilan flotatsiya (g'ovakli plitalar va kaskad usullaridan foydalangan holda mexanik pervanel turbinalari, nozullar);
-suvdagi havoning o'ta to'yingan eritmalaridan hosil bo'lgan pufakchalar bilan flotatsiya (vakuum, bosim);
- elektroflotatsiya .
Pufakcha-zarracha kompleksining hosil bo'lish jarayoni uch bosqichda sodir bo'ladi: havo pufagi va zarrachaning suyuqlik fazasida yaqinlashishi, pufakning zarracha bilan aloqasi va pufakning zarrachaga yopishishi.
Pufakcha-zarracha aloqasining mustahkamligi pufakcha va zarrachaning kattaligiga, pufakchaning, zarracha va suyuqlikning fizik-kimyoviy xossalariga, gidrodinamik sharoitlarga va boshqa omillarga bog'liq. Flotatsiya paytida oqava suvlarni tozalash jarayoni quyidagicha: suyuqlik oqimi va havo oqimi (kichik pufakchalar) ko'p hollarda bir xil yo'nalishda harakat qiladi. Ifloslantiruvchi moddalarning to'xtatilgan zarralari oqava suvning butun hajmida topiladi va ular havo pufakchalari bilan birga harakat qilganda, zarralar havo bilan birlashadi. Agar havo pufakchalari sezilarli darajada bo'lsa, u holda havo pufakchasi va ifloslangan zarracha tezligi shunchalik farq qiladiki, zarrachalar havo pufakchasi yuzasiga yopishib ololmaydi. Bundan tashqari, katta havo pufakchalari, tez harakatlanayotganda, suvni kuchli qo'zg'atadi, bu allaqachon bog'langan havo pufakchalari va ifloslangan zarrachalarni ajratishga olib keladi. Shuning uchun flotatorning normal ishlashi uchun ma'lum o'lchamdan kattaroq pufakchalar flotatsiya kamerasiga kiritilmaydi .[ 14]
Vakuumli flotatsiya
Vakuumli flotatsiya flotator kamerasida atmosfera bosimidan past bosimni kamaytirishga asoslangan. Bunday holda, suvda erigan havo chiqariladi. Ushbu flotatsiya jarayoni bilan havo pufakchalarining hosil bo'lishi tinch muhitda sodir bo'ladi, buning natijasida zarracha-qabariq komplekslarining agregatsiyasi yaxshilanadi va suyuqlik yuzasiga etib borguncha ularning yaxlitligi buzilmaydi.
Bosim flotatsiyasi
Ushbu turdagi oqava suvlarni tozalash ikki bosqichda amalga oshiriladi: bosim ostida suvning havo bilan to'yinganligi; tegishli diametrli havo pufakchalarini chiqarish va havo pufakchalari bilan birga aralashmalarning to'xtatilgan va emulsiyalangan zarrachalarining paydo bo'lishi. Agar flotatsiya reaktivlarni qo'shmasdan amalga oshirilsa , unda bunday flotatsiya oqava suvlarni tozalashning fizik usullariga tegishlidir.
Gözenekli materiallar orqali havo etkazib berish bilan flotatsiya
Kichkina o'lchamdagi havo pufakchalarini olish uchun gözenekli materiallardan foydalanish mumkin, ular havo pufakchalarining material yuzasidan birlashishiga yo'l qo'ymaslik uchun teshiklar orasida etarli masofaga ega bo'lishi kerak. Pufakning o'lchamiga teshikdan havo oqimining tezligi katta ta'sir ko'rsatadi. Mikropufakchalarni olish uchun nisbatan past oqim tezligi talab qilinadi.
Elektroflotatsiya
To'g'ridan-to'g'ri elektr toki chiqindi suyuqlikdan o'tganda, u katodda hosil bo'lgan vodorod pufakchalari bilan to'yingan bo'ladi. Oqava suv orqali o'tadigan elektr toki suyuqlikning kimyoviy tarkibini, erimaydigan aralashmalarning xususiyatlarini va holatini o'zgartiradi. Ba'zi hollarda bu o'zgarishlar oqava suvlarni tozalash jarayoniga ijobiy ta'sir ko'rsatadi, boshqalarida maksimal tozalash samarasini olish uchun ularni nazorat qilish kerak.
Umuman olganda, flotatsiyaning afzalliklari jarayonning uzluksizligi, qo'llanilishining keng doirasi, past kapital va ekspluatatsiya xarajatlari, oddiy jihozlar, aralashmalarni ajratishda selektivlik, cho'kma bilan solishtirganda yuqori jarayon tezligi, shuningdek, ishlab chiqarish jarayonining yuqori tezlikda bo'lishidir. past namligi (90-95%), yuqori darajadagi tozalash (95-98%), chiqarilgan moddalarni qayta tiklash imkoniyati bilan loy olish.
Sorbsiya
Neft mahsulotlaridan chiqindi suvlarni tozalashning fizik-kimyoviy usullari orasida eng yaxshi ta'sir ko'mirga sorbsiya orqali erishiladi.
Sorbsiya - bu moddaning qattiq yoki suyuqlik tomonidan atrof-muhitdan so'rilishi jarayoni. So'rilgan tana sorbent deb ataladi, so'rilgan tanasi sorbat deb ataladi . Suyuq sorbentning butun massasi (absorbtsiya) va qattiq yoki suyuq sorbentning sirt qatlami (adsorbsiya) bilan moddaning yutilishi o'rtasida farqlanadi . Sorbentning so'rilgan modda bilan kimyoviy o'zaro ta'siri bilan kechadigan sorbsiya xemisorbsiya deb ataladi.
Sorbsiya neft-kimyo sanoati korxonalarining oqava suvlaridan erigan organik moddalarni chuqur tozalashning eng samarali usullaridan biridir.
Sorbentlar sifatida turli xil gözenekli materiallar ishlatiladi: kul, koks shabada, torf, silika jeli, alyuminiy jeli , faol gil va boshqalar. Samarali sorbentlar turli markalarning faollashtirilgan uglerodlaridir. Bu ko’mirlarning g’ovakligi 60-75%, solishtirma sirt maydoni 400-900 m2/g. Ustun bo'lgan g'ovak o'lchamiga qarab, faollashtirilgan uglerodlar katta va nozik gözenekli va aralash turlarga bo'linadi. Teshiklar hajmiga ko'ra uch turga bo'linadi: 0,1-2 mkm gacha bo'lgan makro gözenekler, 0,004-0,1 mkm gacha bo'lgan o'tish g'ovaklari, 0,004 mkm dan kichik bo'lgan mikroporlar.
Sorbsion tozalash usulini qo'llash sohasiga, tozalash inshootlarining umumiy majmuasida adsorberlarning joylashishiga, oqava suvlarning tarkibiga, sorbentning turi va hajmiga va boshqalarga qarab, u yoki bu sorbsion tozalash sxemasi va adsorber turi buyuriladi. Shunday qilib, biologik tozalash inshootlaridan oldin sorbent donasi diametri 3-5 mm bo'lgan quyma filtrlar yoki don diametri 0,5-1 mm bo'lgan sorbentning suyuq qatlamli adsorberi ishlatiladi. Sanoat oqava suvlarini chuqur tozalash va uni aylanma suv ta'minoti tizimiga qaytarish uchun aralashtirgichli apparatlar va sorbent donalari hajmi 0,1 mm va undan kam bo'lgan old qoplama filtrlari qo'llaniladi.
Eng oddiy - oqava suv filtrlanadigan qattiq sorbent qatlami bo'lgan ustun bo'lgan quyma filtr. Filtrlash tezligi oqava suvda erigan moddalar konsentratsiyasiga bog'liq va 1-6 m3 / soat; sorbent donasi hajmi - 1,5-5 mm. Suyuqlikni filtrlashning eng oqilona yo'nalishi pastdan yuqoriga , chunki bu holda ustunning butun qismi bir xilda to'ldiriladi va chiqindi suv bilan birga sorbent qatlamiga kiradigan havo yoki gaz pufakchalari nisbatan oson joylashadi.
diametri 5-10 mm va chuqurligi 10-20 mm bo'lgan, mayda maydalangan tosh va qo'pol shag'alning qo'llab-quvvatlovchi qatlami bo'lgan, yiqilmaydigan panjara ustiga sorbent donalari qatlami yotqizilgan. balandligi 400-500 mm bo'lgan sorbent donalarini griddan oldingi bo'shliqqa tushishdan himoya qiladigan va suyuqlik oqimining butun uchastka bo'ylab bir tekis taqsimlanishini ta'minlaydigan joylashtiriladi. Olib ketishning oldini olish uchun sorbentning yuqori qatlami birinchi navbatda shag'al qatlami bilan qoplangan, so'ngra maydalangan tosh qatlami bilan qoplangan va panjara bilan qoplangan (ya'ni teskari tartibda).
Kimyoviy tozalash
Oksidlanish bilan tozalash usuli zaharli aralashmalar (siyanidlar, mis va ruxning murakkab siyanidlari) yoki oqava suvlardan ajratib olish mumkin bo'lmagan birikmalar, shuningdek, boshqa usullar (vodorod sulfidi, sulfidlar) bilan tozalanadigan sanoat oqava suvlarini zararsizlantirish uchun ishlatiladi. Bu turdagi oqava suvlar mashinasozlik (qoplama sexlari), tog'-kon sanoati (qo'rg'oshin - rux va mis rudasini qayta ishlash zavodlari), neft-kimyo (neftni qayta ishlash va neft-kimyo zavodlari), sellyuloza-qog'oz (tsellyuloza pishirish sexlari) va boshqa sanoat tarmoqlarida uchraydi .[ 15]
Tor ma'noda oksidlanish - bu moddani kislorod bilan birlashtirish reaktsiyasi, kengroq ma'noda esa bu har qanday kimyoviy reaktsiya bo'lib, uning mohiyati atomlar yoki ionlardan elektronlarni olib tashlashdir. Amalda sanoat chiqindi suvlarini zararsizlantirishda oksidlovchi moddalar sifatida xlor, kaltsiy va natriy gipoxlorit, oqartiruvchi, xlor dioksidi, ozon, sanoat kislorodi va havo kislorodidan foydalaniladi.
Xlorlash
Oqava suvlarni xlor yoki uning birikmalari bilan zararsizlantirish ularni zaharli siyanidlardan, shuningdek, vodorod sulfid, gidrosulfid, sulfid, metilmerkaptan va boshqalar kabi organik va noorganik birikmalardan tozalashning eng keng tarqalgan usullaridan biridir .
Ozonlash
Ozon yuqori oksidlanish qobiliyatiga ega va normal haroratda suvdagi ko'plab organik moddalarni yo'q qiladi. Ushbu jarayon bilan bir vaqtning o'zida iflosliklarni oksidlash, rangsizlanish, deodorizatsiya, oqava suvlarni zararsizlantirish va kislorod bilan to'yintirish mumkin. Ushbu usulning afzalligi oqava suvlarni tozalashda kimyoviy reagentlarning yo'qligi.
Ozonning suvda eruvchanligi pH va suvdagi aralashmalar miqdoriga bog'liq. Suvda kislotalar va tuzlar mavjud bo'lganda ozonning eruvchanligi oshadi, ishqorlar mavjud bo'lganda esa kamayadi.
Ozon havoda va suvli eritmada o'z-o'zidan ajraladi va kislorodga aylanadi. Suvli eritmada ozon tezroq ajraladi . Harorat va pH ortishi bilan ozonning parchalanish tezligi keskin oshadi.
Ozonni turli usullar bilan olish mumkin, lekin eng tejamlisi havo yoki kislorodni bir-biridan qisqa masofada joylashgan ikkita elektroddan tashkil topgan ozon generatorida (ozonator) yuqori kuchlanishli elektr razryad (5000-25000V) orqali o'tkazishdir.
yarim korona yoki toj elektr razryadlari ta'sirida bo'linmagan molekulaga kislorod atomining qo'shilishi bilan kislorod molekulalarining bo'linishiga asoslangan.
Ozonni olish uchun tozalangan va quritilgan havo yoki kisloroddan foydalanish kerak.
Ozonlashdan oksidlanish usuli sifatida foydalanish istiqbollari, shuningdek, tozalangan oqava suvning tuz tarkibini ko'payishiga olib kelmasligi, suvni reaktsiya mahsulotlari bilan ifloslantirmasligi va jarayonning o'zini osongina to'liq avtomatlashtirish mumkinligi bilan bog'liq.
Tozalangan suvni ozonlangan havo bilan aralashtirish turli usullar bilan amalga oshirilishi mumkin: filtrlar, teshilgan (g'ovak) quvurlar orqali ko'pikli suv, ejektorlar, mikserlar va boshqalar yordamida aralashtirish.
Biologik davolash
Mexanik va fizik-kimyoviy tozalashdan o'tgan oqava suvlar hali ham juda ko'p miqdorda erigan va mayda disperslangan neft mahsulotlari, shuningdek, boshqa organik ifloslantiruvchi moddalarni o'z ichiga oladi va ularni keyingi tozalashsiz suv omboriga tashlab bo'lmaydi.[ 16]
Oqava suvlarni organik ifloslantiruvchi moddalardan tozalashning eng universal usuli bu biologik usuldir. U mikroorganizmlarning hayotiy jarayonlarida oqava suvlar tarkibidagi turli moddalardan oziqlanish manbai sifatida foydalanish qobiliyatiga asoslanadi. Biologik tozalash vazifasi organik ifloslantiruvchi moddalarni zararsiz oksidlanish mahsulotlariga - H2O, CO2, NO3-, SO42- va boshqalarga aylantirishdir.Oqava suvlarni tozalash inshootlarida organik ifloslantiruvchi moddalarni biokimyoviy yo'q qilish jarayoni bakteriyalar va protozoalarning kompleksi ta'sirida sodir bo'ladi. ushbu ob'ektda rivojlanayotgan mikroorganizmlar.
Mikroorganizmlarni biologik davolashda to'g'ri ishlatish uchun mikroorganizmlarning fiziologiyasini bilish kerak, ya'ni. ovqatlanish, nafas olish, o'sish va ularning rivojlanishi jarayonining fiziologiyasi.
Har bir tirik organizm tirik bo'lmagan organizmlardan moddalar almashinuvining mavjudligi bilan farq qiladi, bu davrda ozuqa moddalari so'riladi va chiqindilar chiqariladi.
Asosiy metabolik jarayonlar ovqatlanish va nafas olishdir.
aeratsiya tanklarida va biologik hovuzlarda amalga oshiriladi .
Biofiltrlar temir-beton yoki g'ishtli tanklar bo'lib, filtr materiali bilan to'ldirilgan bo'lib, ular teshikli pastki qismga joylashtiriladi va oqava suv bilan sug'oriladi. Biofiltrlarni yuklash uchun shlak, shag'al, plastmassa va boshqalar ishlatiladi.Biofiltrlarda oqava suvlarni tozalash yuk yuzasini to'ldiradigan va biologik plyonka hosil qiluvchi mikroorganizmlar ta'sirida sodir bo'ladi. Chiqindilarni suyuqlik bu plyonka bilan aloqa qilganda, mikroorganizmlar suvdan organik moddalarni ajratib oladi, natijada chiqindi suv tozalanadi.
Aerotanklar uzunligi 30-100 m va undan ortiq, kengligi 3-10 m va chuqurligi 3-5 m bo'lgan temir-beton rezervuarlardir.Aeratsiya tanklarida oqava suvlarni tozalash mikroorganizmlarning to'planishi (faol loy) ta'sirida sodir bo'ladi. Ularning normal hayot faoliyati uchun aeratsiya tanklariga havo va ozuqa moddalari etkazib beriladi .
Biologik tozalash usulining afzalliklari oqava suvdan turli xil organik birikmalarni, shu jumladan zaharli moddalarni olib tashlash qobiliyati, asbob-uskunalarni loyihalashning soddaligi va nisbatan past operatsion xarajatlardir. Kamchiliklari yuqori kapital xarajatlarni, texnologik tozalash rejimiga qat'iy rioya qilish zarurligini, ba'zi organik birikmalarning mikroorganizmlarga toksik ta'sirini va iflosliklar yuqori konsentratsiyali oqava suvlarni suyultirish zarurligini o'z ichiga oladi.
Shunday qilib, elektroliz natijasida olingan metall gidroksidlarning sorbsion xususiyatlaridan foydalanish suvdan ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlashning yuqori samarali, ba'zan esa yagona usuli hisoblanadi. Shu bilan birga, ixcham va avtomatik ishlaydigan qurilmalarda suvni tozalash jarayonini amalga oshirish imkoniyati elektrokoagulyatsiya usulidan foydalanishni ayniqsa istiqbolli qiladi.