Ағынды суларды тазарту жолдары

Мақалада хлор мен оның қосылыстарын пайдалана отырып, сарқынды суды залалсыздандыру тәсілдеріне, сондай-ақ зарарсыздандыру процесінің тиімділігіне және зарарсыздандырылған сарқынды судың экологиялық қауіпсіздігіне әсер ететін негізгі факторларға талдау жасалады.
The article presents an analysis of some means of manufacturing water disinfection with the use of chlorine and its compounds and main factors influencing the effectiveness of the process of disinfection and ecological safety of disinfected manufacturing water.
Түйінді сөздер: ағынды су, зарарсыздандыру, белсенді хлор, қалдық хлор.
Key words: manufacturing water, disinfection, active chlorine, residual chlorine.
Тазартылған ағынды суларды залалсыздандыру патогенді бактерияларды жою және ағынды судың бактериологиялық қауіптілігін төмендету үшін жүзеге асырылады. Зарарсыздандыру тәсілін таңдау кезінде тазартылған ағынды судың мөлшері мен сапасы, тазартылған суға қойылатын талаптар, сондай-ақ реагенттерді жеткізу және сақтау шарттары, процесті автоматтандыру мүмкіндігінің болуы ескеріледі. Ағынды суларды барынша кеңінен зарарсыздандыру тотығу процестерінде, сондай-ақ УК-сәулемен өңдеу кезінде қамтамасыз етіледі.
Тотықтырғыш ретінде хлор және оның туындылары, озон, сутегі пероксиді, Натрий гипохлориті және кальций қолданылуы мүмкін. Іс жүзінде көбінесе хлор, натрий гипохлориті немесе озон қолданылады.
Тотықтырғышты таңдау кезінде тазарту тиімділігіне әсер ететін факторларды, оның ішінде тотықтырғыштардың алмастыру реакцияларына қабілеттілігін ескеру қажет, олардың нәтижесінде уытты заттар түзілуі мүмкін. Сарқынды суларды хлорлау кезінде су қоймаларында галогенденген көмірсутектердің пайда болу және жиналу ықтималдығына ерекше назар аудару қажет, олардың халыққа әсер етуінің қолайсыз салдарлары мен биоценозға судың микробпен ластануының эпидемиялық қауіптілігінен көп есе жоғары. Қазіргі уақытта онкологиялық аурулардың өсуінің суды хлорлаумен байланысы дәлелденді, хлорорганикалық қосылыстардың адам ағзасына уытты, канцерогенді әсері анықталды [1].
Физикалық тәсілдерден Ағынды суларды УК-сәулемен зарарсыздандыру кеңінен таралған. Сондай-ақ зарарсыздандырудың аралас тәсілдерін қолдануға болады.
Хлорды сақтау және пайдалану қауіпсіздігіне қойылатын талаптарды арттыру соңғы жылдары электр хлорлау тәсілдерін жетілдіруге, сондай-ақ зарасыздандырудың (УК — сәулеленуі және фотолитикалық озонды қолдана отырып жеделдетілген электрондармен өңдеу) реагентсіз және синергетикалық тәсілдеріне жаңа түрткі болды, олар сарқынды суларды қабылдағыш су қоймаларының экожүйелерінде теріс салдарлардың аз ықтималдығымен сипатталады.
Ағынды суды зарарсыздандырудың кейбір тәсілдерінің техникалық-экономикалық және экологиялық сипаттамаларының салыстырмалы сипаттамасы кестеде келтірілген. 1.
2-шығарылым
2-шығарылым
1-кесте
Ағынды суларды зарарсыздандырудың әртүрлі әдістерінің ерекшеліктері
Зарарсыздандыру әдісі процестің ұзақтығы, минуттан кейінгі әрекет, тәулік судың органолептикалық қасиеттері конструктивтік күрделілік сублетальды зақымдану ықтималдығы имутагендік әсер
Хлорлау 30-60 1-5 нашарлатады (суда фенол болған жағдайда хлорфенол иісі) сұйық хлорды қолданғанда жоғары (сұйық хлордың ағу қаупі) төмен (вирулицидті әсерге тек еркін белсенді хлор ие)
Озондау 5-30 жақсартады (иістерді жою) орташа (жоғары электр кернеуі, озон ағу мүмкіндігі) төмен
УК сәулеленуі 1-15-аз орташа әсер етпейді
у-1-15 сәулелену әсер етпейді жоғары (радиациялық қауіпсіздікті қамтамасыз ету қажеттілігі, сәулелену көздерін ауыстыру кезіндегі қауіп) сублетальды зақымданулардың орташа ықтималдығы, жоғары мутагендік әсері
1-15 жылдамдатылған электрондармен сәулелену жоғары әсер етпейді (үдеткіштің күрделі құрылымы, радиациялық қауіпсіздікті қамтамасыз ету қажеттілігі) орташа
Суды хлормен зарарсыздандыру-біздің елде де, шетелде де зарарсыздандырудың ең көп таралған тәсілі. Ол алғаш рет 1894 жылы Германияда қолданылған. Ресейде судың үлкен мөлшерін хлорлау 1910 жылы қолданылды. Хлорлау кезінде суды газ тәрізді хлормен немесе құрамында белсенді хлор, яғни құрамында хлор бар қосылыстардың құрамына кіретін және белгілі бір жағдайларда калий йодидінің су ерітінділерінен йодтың эквивалентті мөлшерін бөлуге қабілетті хлор бар препараттармен өңдейді. Оларға хлорлы әк (Са (С1)ОС1), хлорит (КаС102) және натрий гипохлориті (№С10 • 5Н20), кальций гипохлориті Са (С10)2 және т. б. жатады.
Белсенді хлор деп ерітілген молекулалық хлор және оның қосылыстары — хлор диоксиді, хлораминдер, органикалық хлораминдер, гипохлориттер және хлориттер түсініледі. Бұл ретте Белсенді еркін хлор (молекулалық хлор, хлорлы-ион және гипохлорит-ион) және хлораминдер құрамына кіретін белсенді байланысты хлор ажыратылады. Еркін хлордың бактерицидтік әсері байланысына қарағанда 20-25 есе жоғары.
Хлордың бактерицидтік әсері НС10 мен бактериялық жасушалық құрылым арасындағы химиялық реакцияның нәтижесі болып табылады, соның салдарынан жасушалық өмірлік процестер парализденеді және бактериялар өледі. Зарарсыздандыру дәрежесі негізінен белсенді хлордың концентрациясына, байланыс уақытына, pH мәніне және су температурасына байланысты. Хлорлы қышқыл ион гипохлориттен әлдеқайда тиімді.
Әдетте бактериялық жасушалардың бұзылуына суға енгізілген хлордың кейбір бөлігі ғана, ал көп бөлігі тазартылған ағынды суда орналасқан түрлі қоспалармен реакцияларға, мысалы Органикалық заттардың тотығуына жұмсалады. Судың «хлор-сіңірілуі» термині бар, ол қоспалармен сіңетін хлор мөлшерін сипаттайды.
Хлор сумен әрекеттеседі:
С12 + Н20 ~ НС1 + НС10,
NC10 ~ Н+ + С10-.
Бос хлор (С12), нс10 хлорноватты қышқылымен және с1о гипохлорит-гипионының арасындағы арақатынас өңделетін судың рН — на байланысты.
Сур. 1. НС10 және С10- (а) шоғырлануының өзгеруі және еркін хлордың бактерицидтік әсерінің (б) рН тәуелділігі
Қалалық сарқынды сулардың сапасын санитарлық-бактериологиялық бағалау кезінде коли-индексті анықтау міндетті болып табылады. Бұл бақылау ағынды суларда лактозо оң ішек таяқшаларының (ЛКП) болуы бойынша жүргізіледі. Осы көрсеткіш Ағынды суларды ағызатын су айдыны суының сапасын бағалау кезінде анықталады.
Күріш сияқты. 1, а, рН & gt-4 кезінде суда бос хлор іс жүзінде жоқ, ал рН 6,5-тен 8,5-ке дейінгі ағын суларға арналған кең таралған диапазонда хлорлы қышқыл және гипохлорит-ион бар. Лбп индексін 99,9% — ға төмендету үшін қажетті байланыс уақытының өңделетін судың рН тәуелділігін талдау күріш. 1, б көрсетеді, экспозицияның қажетті ұзақтығы РН = 6 кезінде 8-10 минуттан, рН = 11 кезінде 180 минутқа дейін өседі, рН (6,5−8,5) кең таралған диапазонында байланыс уақыты 20-40 мин құрауы тиіс.
Осылайша, гипохлорит-ион-бұл ағынды сулар үшін қалыпты рН мәніндегі судағы хлордың негізгі бактерицидті қосылыстары.
Натрий гипохлоритінің гидролизі (кальций) ортаның рН байланысты және гипохлорит-иондардың және хлорлы қышқылдың пайда болуымен жүреді:
ШС10 ~ № + С10-,
С10 — + Н+ ~ НС10.
Хлор, хлорлы қышқыл және гипохлориттер құрамында аммиак, аммоний немесе органикалық тұздармен өзара әрекеттеседі, бұл ретте моно — және дихлораминдер, сондай-ақ үш хлорлы азот түзеді:
НС10 + КН3 ~ КН2С1 + Н20,
НС10 + КН2С1 ~ КНС12 + Н20,
НС10 + КНС12 ~ Ж13 + Н20.
2-шығарылым
Бұл қосылыстардың гидролизі кезінде белсенді хлор да бөлінеді.
Суды зарарсыздандыру үшін қажетті хлор дозасын хлор сіңірудің кейбір факторлардан күрделі тәуелділігіне байланысты қалдық хлор шамасына қарай анықтайды. 30 минуттық контактіден кейін 0,3 мг/л артық қалдық хлор кезінде зарарсыздандыру қанағаттанарлық екендігі белгілі. Ағынды суларды зарарсыздандыру үшін ұсынылатын хлор мөлшері 8… 15 мг/л тең. 30 мин [3].
Онда суды кепілді зарарсыздандыру үшін кестеде 60 мин. бойы жанасу кезінде 1,5 мг/л тең және 1,0 мг/л бос хлордың қалдық концентрациясын ұстайды. 2 ағынды суды тазарту дәрежесіне байланысты ұсынылатын хлор мөлшері ұсынылған.
2-кесте
Сарқынды суларды хлорлау арқылы залалсыздандыру
Хлор дозасын тазалау дәрежесі, мг/л қалдық хлор (мг/л) байланыс уақыты кезінде, мин
15 30 60
Тазартылмаған ағыс 20-30 4-5 3-4 —
Механикалық тазартудан кейін 10 3-4 1,5−3,0 —
Механикалық немесе толық емес биологиялық тазартудан кейін 5 1,5−2,0 1,5 1,0
Толық биологиялық, физикохимиялық және терең тазартудан кейін 3 1,5−2,0 1,5 1,0
Ағынды суларды хлорлау үшін жиі қолданылатын реагенттердің тізбесі кестеде келтірілген. 3 [1].
3-кесте

Читайте также:  Методы выявления конкурентных преимуществ в банке

Ағынды суларды хлорлау үшін қолданылатын реагенттердің тізбесі
Реагент, материал ГОСТ, Т У негізгі зат
химиялық белгі мазмұны, %
Кальция гипохлорит бейтарап ГОСТ 2563–82Е Са (С10) 2 маркасы А. Белсенді хлор кем емес: 72,0 (жоғары сорт) 64.0 (жоғары сорт) 52.0 (жоғары сорт))
Кальция суда еритін гипохлорит ТУ 6-01-1258-81 Са (С10) 2 Белсенді хлор кем емес: 30.0 (сорт I) 24.0 (сорт II) 18.0 (сорт III)
Кальций гипохлорит санитарлық-техникалық ТУ 6-01-12-74-81 Са (С10) 2 Белсенді хлор кемінде 40,0
Натрий гипохлориті ТУ 2432-81 №С10 Белсенді хлор кемінде 90.0 г / л (а маркасы) 60.0 г / л (б маркасы)
Сұйық Хлор ГОСТ 6718-93 С12 кем емес: 99,8 (сорт жоғарғы) 99,6 (сорт I)
Құрамында хлор бар зарарсыздандыратын реагенттерден жасалған кеме жағдайлары үшін неғұрлым қолайлы деп Натрий гипохлориті және кальций гипохлориті, аз сенімді — хлорлы әк деп есептеледі.
Натрий гипохлориті № С10 құрамында тұнбасы жоқ және өлшенген бөлшектер жоқ сироп тәрізді жасыл-сары ерітінді түрінде, арнайы гуммирленген цистерналарда немесе винилпластпен қапталған контейнерлерде жеткізіледі.
Натрий гипохлорит ерітіндісі ауада ыдырайды, сондықтан оны құрғақ салқын үй-жайда тығыз жабық ыдыста сақтау қажет. Егер ерітінді онда бірнеше тәулік болатын болса, онда қондырғының шығын сыйымдылығын гипохлоритпен толық толтыруға болмайды. Бұл жағдайда ыдысқа мезгіл-мезгіл жаңа ерітіндіні қосу керек. Натрий гипохлориті сілтінің салқындатылатын ерітіндісі арқылы газ тәрізді хлорды өткізу кезінде пайда болады:
2ш0н + С12 = №С10 + ШС1.
Мұндай ерітіндідегі белсенді хлордың концентрациясы 10. 18% [3]. Натрий гипохлоритін ас тұзының электролизімен Арнайы аппараттарда қолдану орнында алуға болады.
Кальций гипохлориті Са (С10)2 — ылғалдылығы 2% аспайтын ақ кристалды ұнтақ. Оны 25 температурада әк сүтін хлорлау арқылы алады. 30 °С:
2с (0Н)2 + 2С12 = Са (С10)2 + СаС12 + 2Н20.
Хлорлы әк Са (С1)0С1 — гипохлорит, хлорид және кальций гидроксиді қоспасы. Ол құрғақ түрінде де, ерітінді түрінде де тез ыдырауға бейім. Оны алады өзара іс-қимылымен бірге, хлордың гашеной әк (кальций гидроксидом):
2с (0Н)2 + 2С12 = Са (С10)2 + СаС12 + 2Н20.
Кальций гидроксидін хлорлау арқылы алынатын нақты өнім Са (0С1)2, СаС12, Са (0Н)2 молекулалары мен кристалданған судың қосындылары болып табылады. Оның құрамы ресми түрде Са (С1)0С1 формуласымен көрінеді. Хлорлы әктің бактерицидтік қасиеттері онда бар анион хлорлы қышқылға байланысты. Хлорлы әктегі белсенді хлордың мөлшері 32-ге жетуі мүмкін. 36%.
Хлорлы әк гигроскопиялық және гидролиз реакциясы мен жарықтың және көмір қышқылының әсерінен ыдырау салдарынан аз төзімді. Гидролиз нәтижесінде хлорлы қышқыл түзіледі, ол зарарсыздандыру процесін қамтамасыз етеді:
2с (С1)0С1 + 2Н20 ~ СаС12 +Са (0Н) 2 + 2С10.
Сарқынды суларға берілетін зарарсыздандыратын ерітіндінің дұрыс мөлшерін тек өңделген судағы қалдық хлор мөлшері бойынша анықтауға болады, оның құрамы су қоймасына суды ағызу кезінде 5 мг / л аспауы тиіс.
Тазалау сапасы қондырғыға түсетін бастапқы судағы ластану мөлшеріне байланысты. Су құрамы бір тәулік ішінде айтарлықтай өзгереді. Демек, өңделген судағы қалдық хлордың концентрациясы I 1,5% мг/л қарағанда кең ауқымда өзгеруі мүмкін.
Осылайша, осы бапта сарқынды суды зарарсыздандыруға арналған қондырғыларда хлор мен оның қосылыстарын пайдалану мүмкіндігі талданды. Белгілі бір кемшіліктер болған жағдайда зарарсыздандырудың мұндай тәсілі қолдану орынды болып қалатыны көрсетілген.
2-шығарылым
2-шығарылым
Әдебиеттер тізімі
1. Санкт-Петербургтің сарқынды суларын шығару және тазалау / жалпы ред.Ф. В. Кармазинова. — СПб.: Жаңа журнал, 2002. — 683 Б.
2. 2.су мен суды тазарту әдістері, қасиеттері бойынша анықтамалық: 2 сағ. / Л. А. Кульский [және т. б.]. су мен суды тазарту әдістері, қасиеттері бойынша анықтамалық: 2 сағ. / Л. А. Кульский [және т. б.]. — Киев: Ғылым. думка, 1980. — 1206 Б.
3. Зубрилов С. П. қоршаған ортаны Қорғау кезінде кемелерді пайдалану / С. П. Зубрилов, Ю. Г. Ищук, В. И. Косовский. — Л.: Кеме Жасау, 1989. — 256 б.

Читайте также:  Провизии банков Республики Казахстан

Оставить комментарий