Суды коагуляциялау әдісі. Судың сапасын жақсартуға арналған арнайы әдістер

ҚАЗАҚСТАН  РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ  ДЕНСАУЛЫҚ  САҚТАУ  МИНИСТРЛІГІ.

ОҢТҮСТІК  ҚАЗАҚСТАН  МЕМЛЕКЕТТІК  ФАРМАЦЕВТИКА  АКАДЕМИЯСЫ.

Гигиена - 2 кафедрасы.

 

 

СӨЖ

 

Тақырыбы:Суды коагуляциялау әдісі. Судың сапасын жақсартуға арналған арнайы әдістер.

 

 

 

 

Орындаған:Рахымбаева Ә.С.

                                             Тобы: 312 “А” ҚДС

                                                    Қабылдаған:Мусаева С.

 

 

                              Жоспар

I Кіріспе.

II Негізгі бөлім.

1. Судың сапасын жақсарту әдістерінің жіктелуі.
2. Суды өңдеудің негізгі әдістері.
3. Коагуляциялау, суды мөлдірлендірудің және түссіздендірудің негізгі процессі ретінде.

III Қорытынды.

IV Пайдаланылған  әдебиеттер.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                             Кіріспе.

Ауыз суды тазалау деп суды тазалауда адамның суды ішуінің қауіпсіздігі және зиянсыздығын қамтамасыз етуші деңгейіне дейін әртүрлі қаспалардың концентрацияларын төмендету, яғни гигиеналық нормативтерге дейін

жеткізуді түсіну керек. 

Жер асты су көздерінің суы көбінесе СанПиН 03.01.057.97 «Питевая вода» құжатының талаптарына сай келеді де, ластардан сенімді қорғалған. Осындай су көздерінен орталықтанған сумен қамтамасыздандыруды ұйымдастырудың негізгі принцпі болып су көзіндегі судың бастапқы сапасын сақтау саналады. Ал жер беті су көздеріндегі судың құрамында СанПиН «Ауыз су» құжатымен шектелген әр түрлі ингредиеннтер болуы мумкін. Ауыз су туралы түсінік, әрқашанда ауыз су мөлдір және түссіз болу керектігімен байланысты болған. Табиғатта осы талапқа тек жер асты және бұлақ сулары сай келеді де, ал өзен және көлтаған сулары бұған мүлде сай болмайды.Жер беті су көздерінен алынатын суды тазартудың негізгі міндеті - ол суды қалқымалы заттардан толығымен тазарту (мөлдірлендіру) және оның түсін көзге көрінбейтіндей деңгейге дейін төмендету. Судың сапасын жақсарту әдістері және су құбырын тазалау қондырғыларының құрамы су көздеріндегі судың қасиеттеріне байланысты алынады. Судың сапасын жақсартудың негізгі әдістеріне мөлдірлендіру, түссіздендіру және залалсыздандыру жатады.

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ауыз суды тазалау деп суды тазалауда адамның суды ішуінің қауіпсіздігін және зиянсыздығын қамтамасыз етуші деңгейіне дейін әртүрлі қаспалардың концентрацияларын төмендету, яғни гигиеналық нормативтерге дейін жеткізуді түсіну керек. Жер асты су көздерінің суы көбінесе СанПиН 03.01.057.97 «Питевая вода» құжатының талаптарына сай келеді де, ластардан сенімді қорғалған. Осындай су көздерінен орталықтанған сумен қамтамасыздандыруды ұйымдастырудың негізгі принцпі болып су көзіндегі судың бастапқы сапасын сақтау саналады. Ал жер беті су көздеріндегі судың құрамында СанПиН «Ауыз су» құжатымен шектелген әр түрлі ингредиеннтер болуы мумкін. Ауыз су туралы түсінік, әрқашанда ауыз су мөлдір және түссіз болу керектігімен байланысты болған. Табиғатта осы талапқа тек жер асты және бұлақ сулары сай келеді де, ал өзен және көлтаған сулары бұған мүлдем сай келмейді.

Судың сапасын жақсарту әдістері екі үлкен топқа бөлінеді:

1. Жақсартудың негізгі әдістері.

2. Суды өңдеудің арнайы әдістері.

 

Жер беті су көздерінен алынатын суды тазартудың негізгі әдістеріне жататындары;

1.  суды мөлдірлендіру

2.  түссіздендіру

3.  заласыздандыру.

 

Жер беті су көздерінен алынатын суды тазартудың негізгі міндеті - ол суды қалқымалы заттардан толығымен тазарту (мөлдірлендіру) және оның түсін көзге көрінбейтіндей деңгейге дейін төмендету. Судың сапасын жақсарту әдістері мен тәсілдері және су құбырын тазалау қондырғыларының құрамы су көздеріндегі судың қасиеттеріне байланысты алынады.

Суды мөлдірлендіру – депоның құрамынан қалқымалы заттарды шығаруды түсіну керек.

Суды түссіздендіру- ол оның құрамындағы шынайы еріген заттарды және коллоидтарды шығару.

Бірқатар жағдайда арнайы әдістерді қолдануға тура келеді, оның мақсаты судың құрамынан қандайда-бір нақты химиялық қоспаларды шығару немесе, керсінше - адамның организмге қажетті элементтерді суға қосу болып табылады.Суды тазартудың негізгі әдістерінің қондырғыларының құрамына келесі құрылымдар кіреді:

1. коагуляциялауға арналған қондырғылары мен сыйымдылықтары (резервуар)

2. тұндырғыштар

3.  сүзгіштер

4.  хлорлауға арналған қондырғылары мен сыйымдылықтары

 

Суды алдын-ала, фито және зоопланктоннан тазартудың маңызы зор, себебі олар тазалау қондырғыларында өсіп-өніп, олардың жұмысын қиындатады. Суды алдын-ала планктондардан және ірі қоспалардан тазарту үшін микросүзгіштер және барабанды торлар қолданылады.Суды мөлдірлендіру үшін қолданылатын, әдетті механикалық тұндыру және сүзу әдістері арқылы өлшемдері 0,1мкм жоғары қалқымалы заттарды ұстауға болады. Судың құрамынан коллоидты заттарды шығару үшін, алдын-ала олардың құрамын бұзу және коагуляциялау қажет.Су құбырының тазалау қондырғыларында судағы қоспаларды коагуляциялау.

Коагуляциялау - деп судың коллоидты және жұқа дисперсті қоспаларды ірілету, агрегациялау процесі деп түсіну керек. Бұл процесс - олардың молекулярлық бір-біріне тартылу күштерінің әсерлері арқылы өзара жабысу нәтижесінде жүреді де, көзге көрінетін агрегаттардың - үлпектердің құралуымен аяқталады.

Коагуляциялаудың екі түрін ажыратады:

1. Бос көлемде (үлпек құрау  камерасында);

2. Жанаспа жағдайда (жанаспа  сүзгіштердің түйіршікті қабатында).

 

Судағы қоспаларды коагуляциялау деп бөлшектердің молекулярлық тартылу күштерінің әсерінен олардың бір-біріне жабысу нәтижесінде өтетін, коллоидты және дисперлирленген бөлшектерінің ірілену процессін айтады.

Табиғи судың лайлығын және түс беретін көптеген заттар коллоидты түрде болып келеді. Коагуляциялауда судың мөлдірленуі және түссізденуі тез жүреді де, оның тиімділігі жоғарылайды. Коагуляциялау процессінің өзі екі кезеңде жүреді:

-бірінші кезеңде судағы қоспалардың атрегаттық тұрақтылығы бұзылып, олар бір-біріне жабысады.

- екінші кезеңде коагулянттың  үлпектері түзіліп, олардың беттерінде  қоспалардың дисперсті және коллоидты бөлшектері сорбцияланады.

Коагулянттар ретінде мынадай химиялық реагенттер қолданылады: адюминий тұздары – AL2(SO4)3 немесе хлорлы темір- FeCL4, темір купоросы - FeSO (4) және күкірт қышқылды үшвалентті темір - Fe(SO4)3.

Мөлдірлендірілетін суға күкірт қышқылды алюминийді қосуда ол диссоцияланады: AL2 (SO4)3 ―─—→ 2AL(3+) + 3SO4 (2-)

Содан кейін алюминий катиондары мен судағы бөлшектердің катиондарының арасында иондық алмасуы өтеді. Артық қалған алюминий катиондарының гидролизі нәтижесінде алюминий гидототығы пайда болып судың түбіне шөгеді:

AL(3) + 3Н2О ―─—→ AL (ОН)3 + 3Н

Пайда болған сутегі катиондары осы аталған процесстің өтуіне кері әсер береді. Олар судағы бикарбонаттармен әсерлеседі

Н + НСО (-) ―─—→СО2 + Н2О

Егер судың табиғи сілтілігі осы процесстің өтуіне жеткіліксіз болса, онда суды сілтілеу қажет. Ол үшін суға әк немесе сода қосу қажет. Сутегі иондарын байлау әкті қосқан жағдайда былай жүреді:

Н(+) + ОН (-)------- Н2О,

ал соданы қосқан жағдайда:

2Н(+) + СО3 ---------- СО2 + Н2О

Коагулянт ретінде хлорлы темірді қолданған жағдайда үлпек тәрізді әктің пайда болу реакциясы жоғарыда аталған реакцияға ұқсас жүреді:

Fe CL3 ------------ Fe3 + 3CL- ; Fe3 + 3Н2О ---------- Fe (НО)3 + 3Н

Судың түсін азайту үшін суды коагуляциялауда коагулянттың дозасын мына формула бойынша анықтайды:

Коагулянттың дозасы = √т ,

т– платина- кобальттық шкала бойынша судың түстігі (градуста).

Коагулянттың қажетті дозасын (Дк) анықтап, табиғи судың минималды сілтілігін біліп (С мг/экв/л) (ол әдетте судың карбонатты кермектігіне тең болады), суды жасанды сілтілеуге қажетті әктің немесе соданың дозасын анықтауға болады.Мұнан басқа, тағы коагулянттың дозасын бастапқы суды өндірістік зертхана жағдайында сынақтық жолмен анықтауға болады. Коагулянттың қажетті дозасы ретінде осы құрамдағы суды мөлдірлендіруде ең жақсы нәтиже беретін дозасы анықталады. Коагуляция процессінің өтуіне табиғи судың сапасы да үлкен әсер етеді (ондағы қалқымалы заттардың мөлшері мен сипаты, тотықтануы, тұздық құрамы. РН, температурасы).

Қазіргі кезде коагуляция процессін тездету үшін флокулянттар деп

аталатын арнаулы қоспалар қолдана бастады. Оларға жататындары:

1.белсенді кремний қышқылы

2.сілтілі крахмал

3.синтетикалық препарат – полиакриламид

4. катионды типті флокулянттар.

Белсенді кремний қышқылы уыттығы аз қоспа, кумулятивтік қасиеті жоқ зат. және органолептикалық белгісі бойынша әсер ету шегі үлкен болып келеді. Осы қасиеттер осы затты бейорганикалық флокулянт ретінде қолдануға жарамды қылып отыр.

Қазіргі уақытта полиакриламид (ППА) кеңінен қолданылып келеді, оның флокуляциялық қасиеті басқа синтетикалық және табиғи флокулянттарға қарағанда едәір жоғары. Полиакриламидті негізінен әдетті коагулянттармен өңделген суды тазарту үшін қолданады. ППА дозасы зертханалық сынақтарда анықталып, соңынан суды коагуляциялау процессінің тиімділігіне бақылау процессінде ескеріледі. Осы препарат суды тазалау қондырғыларында ұсталынып қалады. Полиакриламидтің ШРЕК-і 2 мг / л тең. МОНОМЕР, АКРИЛАМИД әдетте ППА техникалық өнімінде болады, ол өте улы зат, сондықтан оның мөлшері ППА салмағының 2,85 %-нен аспауы керек.ПАА анионды типті флокулянт: оның макроионы теріс зарядталған. Сондықтан ПАА тек минералды коагулянттармен бірге қолдануға болады.Анионнды типті флокулянттар (ВА-2,ВА-3, ВА-2Т, ВА-3М,ВА-102, ВА-212) дербес қолдануға арналған, сондықтан оларды органолептикалық коагулянттар деп атайды. Олаздың уыттығы аз, судың органолептикалық қасиеттерін нашарлатпайды. Оларды қолдануға гигиеналық тұрғыдан ешқандай кедергі жоқ.

 

Коагулянттар мен флокулянттарға белгілі гигиеналық талаптар қойылады:

1.улы болмауы керек;

2. зиянсыз болуы;

3.судың құрамы мен қасиеттерін нашарлатпауы керек;

4.оларды жасауы арзан және оңай болуы;

5.жақсы коагуляциялық нәтиже беруі керек.

Суды өңдеуде осы реагенттер оған ұнтақ немесе гранула түрінде (құрғақ дозалау), немесе су ерітінділері немесе суспензиялар түрінде (дымқыл дозалау) қосылады.

Коагуляциялау үшін қолданылатын қондырғылар кешеніне мыналар кіреді:

1.Оларды даярлау және дозалау қондырғылары (реагенттік шаруашылығы).

2. Реагенттерді өңделетін  сумен араластыру қондырғылары (араластырғыштар).

3. Үлпек құраушы камералар.

4. Коагулянттардың үлпектерін  судан бөліп алуға арналған  қондырғылар- оларғв жататындары: қалқымалы  тұнбалы мөлдірлеткіштер, жанаспа мөлдірлеткіштер.

Реагенттерді дозалау қондырғылары (дозаторлар) мынадай болуы мүмкін:

а) уақыт бірлік ішінде реагенттерді белгілі бір мөлшерде беруге арналған дозаторлар;

б) тазартылатын судың мөлшері өзгеруінде берілетін реагенттердің мөлшерін автоматты режимде өзгертіп тұратын дозаторлар.

 

 

Коагуляциялауға бақылау. 

Су құбырында суды коагуляциялауына зертханалық бақылау, сынақтық коагуляциялау реакциясын қоюмен қатар, судың мөлдірлігіне, түсіне, оның сілтілігіне әрдайым бақылау жүргізіледі. Коагулыциялау процессі тиімді өтті деп судың лайлығы 1.5 мг/л аспайтын болса саналады. Суды тазалаудың келесі сатысы – ол әртүрлі тұндырғыштарда үлпектерді шөтіру арқылы суды мөлдірлендіру және соңынан суды сүзу және залалсыздандыру жүргізіледі.

Мөлдірлендіру және түссіздендіру.

Суды мөлдірлендіру – деп оның құрамынан қалқымалы заттарды шығаруды түсіну керек.

Суды түссіздендіру- ол оның құрамындағы шынайы еріген заттарды және коллоидтарды шығару. 
Коагуляцияны өткен немесе өтпеген суды мөлдірлендірудің бірінші

кезеңі - тұндырғыштарда қалқымалы заттарды шөктіру болып табылады. Тұндырғыштардың жұмысының принципі - судың ағынның кесімін ұлғайтудың арқасында судың қозғалыс жылдамдығын баяулатуға негізделген. Тұндыру арқылы судан ірі дисперсті қоспаларды (бөлшектерінің өлшемі 100мкм жоғары) шығаруға болады. Судың қозғалу бағытына байланысты горизонтальді және вертикальді тұндырғыштарды ажыратады. 
Су құбырында суды мөлдірлендірудің келесі кезеңі - ол суды түйіршікті толтырғыштар салынған сүзгіштер арқылы сүзеді.Сүзгіштер былайша жіктеледі - сүзу жылдамдығы бойынша:

• баяу сүзгіштер (0,1-0,3 м/сағат)
• жедел сүзгіштер (5-10м/сағат)

       Суды  сүзу, бір-бірімен принципі бойынша  айрықша келетін, екі әдіспен жүргізіледі. 
1.Қабықты сүзу. Ол сүзуші толтырғыштың жоғарғы қабатында судан ұсталған қоспалардан пайда болған қабық арқылы сүзу. Биологиялық қабық баяу сүзгіштердің жұмысында шешуші рөлді атқарады. Өте ұсақ қалқыма бөлшектерді ұстаудан басқа, бұл қабық бактерияларды ұстап (олардың санын 95-99% азайтып), судың тотықтануын (20-40%-ке) және түсін (20%-ке) төмендетеді. Баяу сүзгіштердің суды сүзу жылдамдығы 0,1-0,3м/сағат.  
2. Көлемдік сүзу. Ол жедел сүзгіштерде жүргізіліп, физико-химиялық процесс болып табылады. Коагуляцияланған және тұндырғыштан немесе мөлдірлеткіштен өткен су сүзгішке түседі. Сүзгіштің бетіндегі су қабатының биіктігі 2 метрден кем болмау керек.

 

                              Қорытынды

Яғни, ауыз суын жақсарту дегеніміз – суды тазалауда адамның суды ішуінің қауіпсіздігі және зиянсыздығын қамтамасыз етуші деңгейіне дейін әртүрлі қаспалардың концентрацияларын төмендету, яғни гигиеналық нормативтерге дейін жеткізу. Сонымен судың органолептикалық қасиеті, физико – химиялық қасиетіне де көңіл бөлу керек. Қазіргі кезде судың сапасын жақсарту мақсатында коагуляция әдісі жиі қолданылады. Коагуляциялау - деп судың коллоидты және жұқа дисперсті қоспаларды ірілету, агрегациялау процесі деп түсіну керек. Бұл процесс - олардың молекулярлық бір-біріне тартылу күштерінің әсерлері арқылы өзара жабысу нәтижесінде жүреді де, көзге көрінетін агрегаттардың - үлпектердің құралуымен аяқталады. Коагуляциялаудың екі түрін ажыратуға болады, олар:

1. Бос көлемде (үлпек құрау  камерасында);

2. Жанаспа жағдайда (жанаспа  сүзгіштердің түйіршікті қабатында) болады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                     Пайдаланылған әдебиеттер.