6.4 Ақаба суларды тазалаудың физика-химиялық әдістері
Ақаба суларды физика-химиялық тазарту әдістеріне мыналарды
жатқызуға болады:
- сорбция;
- экстракция;
- эвапарация;
- коагуляция;
- флотация;
- ион алмасу;
- электролиз;
- кристализациялау.
Сорбциялық әдіс
статикалық және динамикалық жағдайларда
қолданылуы мүмкін. Сорбенттер ретінде ұсақ дисперсті қатты заттар
(белсендірілген көмір, кокс ұнтақтары, шымтезек, жоңқалар, каолин, күл және
т.б.) қолданылады.
Статикалық жағдайда тазаланатын ақаба суға сорбент ұсақталған түрде
жіберіліп, сумен араластырып, содан кейін тазаланған судан тұндыру арқылы
шығарылып алынады.
Динамикалық жағдайда – мұнда тазаланатын ақаба су сорбенттердің
бөлшектерінен түратын сорбциялық сүзгіштер арқылы сүзіледі.
Экстракция әдісін
қолдануда ақаба су сұйықтығын еріткішпен
араластырады, ол процесс ластағыштың түріне және қай еріткіште жақсы
еритініне байланысты (мысалы, ақаба су құрамындағы фенолды жою үшін
бензолды құяды) жүргізіледі. Еріткішті төменнен жібереді, өйткені еріткіштің
меншікті салмағы төгінді су сұйықтығынан жеңіл болғандықтан судың бетіне
шығады. Жоғарыдан берілетін ақаба суды еріткішке араласады және оған
ластаушы заттар беріледі. Тазартылған су төменнен, ал ластанған су
(экстрагент) - жоғарыдан әкетіледі. Бұл әдіс көбінесе ақаба судан
органикалық қоспаларды шығарып алу қажетінде қолданылады, себебі олар
суға қарағанда экстрагенттерде жақсы ериді.
Эвапарация әдісі
- ақаба суды ластайтын ұшқын заттарды су буымен
шығару. Ол мерзімді түрде жұмыс жасайтын аппараттарда немесе
дистилляциондық колонкаларда жүзеге асады. Жылу алмастырғыштарда
құрамында фенол бар су ысығаннан кейін коллоннаға түседі және ақаба судың
қозғалысына қарай қатты булар шығарады. Ақаба судың құрамындағы
ластағыштар ұшқыш бумен шығарылады.
Ақаба суларды механикалық тазалау процесінде өлшемі 10 мкм
болатын бөлшектерді жою қиын емес, бірақ ұсақ дисперсті және коллоидты
бөлшектерді жою тіптен мүмкін емес. Оларды тазалау үшін
коагуляция әдісі
қолданылады. Коагуляцияның кең тараған түрі - флокуляция, яғни мұнда
71
арнайы қосылған заттардың әсерінен қалқымалы зат жағдайында тұрған ұсақ
бөлшектер жапалақ тәрізді, борпылдақ шөгінді түзеді. Коагуляция мен
флокуляция әдістері химиялық, мұнай-химиялық, тоқыма, қағаз өндірісінен
шыққан ақаба суды тазалауға кеңінен қолданылады.
Коагуляция процесін жүзеге асыруға арналған қажетті коагулянт
мөлшері ақаба суды тазалауға қажеттті коагулянттың құрамына, шығынына,
коагулянт түріне байланысты эксперименттік тұрғыда анықталады.
Коагуляция нәтижесінде түзілген тұнба бірнеше микрометр өлшемді жапалақ
түрінде болады. Тұнба жапалағының борпылдақ құрылымы жоғары ылғалды
(96 % - 99,9 %) болып келеді.
Резервуардағы
электрокоагуляция
кезінде (13 сурет) бір - бірінен 10 мм
қашықтықта орналасқан жазық болат электродтар арқылы
0,6 А/
дм
2
, кернеуі
10 В -18 В қа тең ток өтіп тұрады.
1-төгінді суды беру; 2-тұндырғыш; 3 - резервуар - электро-коагулятор;
4 - жазық болат электродтар жиынтығы; 5 - өңделген сумен
жабдықтайтын жүйеге жіберу; 6 – электр тогын түзеуші; 7 – тұнбаны
шығару.
13 сурет - Электрокоагуляциялық қондырғы
Флотация
- ерімеген қоспа бөлшектерінің ақаба судағы ауаның жұқа
дисперленген көпіршіктеріне молекулалар жабысып, осы бөлшектердің ауа
көпіршіктерімен бірге судың бетіне көтерілу процесі болып табылады. Бұл
әдіс құрамында мұнай, майлар, қағаз және целлюлоз талшықтары және т.б.
бар ақаба суларды тазалауда қолданылады.
Өндірістік
ақаба суларды
иондық алмасу
әдісімен
тазалау
тұзсыздандыру үшін, ақаба сулардан улы қоспаларды (цианид және роданид
қоспаларынан, мышьяктан және т.б. лар), металл иондарын (хромның,
никельдің, цинктің т.б.) шығару үшін, сирек кездесетін элементтерді бөліп алу
үшін қолданылады. Ол үшін сульфакөмір, ионалмастырғыш смолалар
қолданылады. Ионалмастырғыш синтетикалық смолалар екі негізгі топтарға
72
бөлінеді: катионидтер (КУ -1, КУ - 2) және анионидтер (МВИ - 6ТЭ, АН -
2Ф).
Электролиз әдісі
– ол суға салынған электродтар арқылы электр тогын
жіберу арқылы қолданылады. Электродтар материалдардың суда еруіне
ықпал жасап, коагулянт үлпектерін құрастырады және ластағыштарды
шөктіреді. Электролиз және электродиализ кезінде молекулалар ығысады,
сондай - ақ электродтарда иондардың түзілуі жүреді. Жоғары кернеулі ток
разрядынан туындайтын электрогидравликалық күші күрделі молекулалық
ластағыштарды ыдыратуға қолданады.
Кристаллизация әдісі
өндірістік ақаба суларды кристалл түріндегі
ластағыштарға бөліп алу арқылы жүреді. Кристаллизация әдетте табиғи
тоғандар мен суаттарда булану арқылы жүзеге асырылады.
Химиялық әдісте
ластағыштардың физика-химиялық қасиеттерін
ескере отыра, оларды химиялық агенттерді қолдану арқылы жояды.
Химиялық тазалауда қолданылатын негізгі әдістерге:
нейтралдау,
тотықтыру
және
тотықсыздандыру
жолдары жатады.
Нейтралдау
процесі құрамында 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. Бұл әдіспен, әдетте, құрамында әртүрлі минералды
қышқылдары бар ақаба сулары тазаланады. Сілтілі суларды нейтралдау
мақсатында құрамында СО
2
, SО
2
, NО
2
оксидтері бар түтінді газдарды жіберу
әдісі меңгерілуде, бұл жағдайдың қолайлылығы екінші жағынан газды
тастандылардың құрамындағы зиянды заттардан құтылу мәселесі де шешіледі.
Химиялық тазалау әдісінің негізі - жалпы ақаба су құрамындағы
ластағыштар мен реагенттер арасындағы химиялық реакциялар арқылы
ластағыштарды бөліп алу. Мұндай реакцияларға қышқылдану және қалпына
келтіру реакцияларын жатқызуға болады. Көп қолданылатын әдіс -
нейтралдау, ол кейде коагуляциямен де бірге жүреді. Коагуляциялау процесі
кезінде ақаба суға реагент беріледі, ал ол қарапайым тұндыру кезінде
шөкпейтін ұсақ қалқымалы заттарды бөліп шығарады. Әдетте, реагентті
(коагулянт) ақаба суды тұндырғышқа жіберместен бұрын қосады.
Коагулянт ретінде полиакриламид, темір купоросын (FeS0
4
), көмір
қышқылды глиноземді (A1
2
(S04)
3
)
қолданады. Шахталардан, химиялық,
машина жасау, металлургия кәсіпорындарынан, мұнай өңдеу зауыттарынан
шығатын өндірістік ақаба сулардың құрамында үлкен мөлшердегі сілті және
қышқыл кездеседі. Бұл сұйықтықты суаттарға тастау тек қана негіздік және
қышқылдық ластағыштардың pH концентрациясын рұқсат етілген шекке
дейін төмендеткенде мүмкін болады.
Өндірістік ақаба суды нейтралдау кезінде қышқыл мен негіздің
мөлшерін және ақаба суды тастайтын суаттар мен қалалық ағындардың
73
негізгі қорын ескеру қажет. Қышқылдық және негізгі ақаба суды
нейтралдауды төмендегідей тұрғыда жүзеге асыруға болады:
- қышқылды және негізгі ақаба суды канализациялық жүйеге
жіберместен бұрын араластырып алу;
- ақаба суды реагентпен қажетті қатынаста араластыру;
- ақаба суды нейтралдаушы материалдар арқылы сүзу;
- қалалық ақаба суларда және суаттарда белсенді реакцияларды
қолдану.
Қышқылдық және негізгі құрамдағы ақаба суларды араластыру үшін
ортақтатқыш - резервуарды қолданады. Ортақтатқыш ретінде төгінді ақаба
суды тәулік бойы ұстауға арналған тоғандарды пайдалануға болады.
Достарыңызбен бөлісу: |