Дəріс тақырыбы 8. Ағынды суларды тазартудың биологиялық

53
Ағынды суларды биологиялық тазарту əдісінде жүретін негізгі процесс –
биологиялық тотығу. Бұл процесс əр түрлі бактериялардан, қарапайымдардан,
балдырлардан, саңырауқұлақтардан жəне т.б. құралатын, өзара күрделі ара
қатынастар (метабиоз, симбиоз, антагонизм) арқылы 
біріккен
микроорганизмдер бірлестігі (биоценоз) арқылы жүзеге асады. Бұл бірлестікте
бактериялар басты роль атқарады.
Биологиялық тазарту əдістері табиғи жəне жасанды болып бөлінеді.
Биологиялық тазартудың табиғи əдістеріне ағынды суларды топырақ арқылы
тазарту əдістері жəне биологиялық тоғандарда тазарту жатады. Бұл əдістерде су
топырақ микрофлорасының, күннің, ауаның жəне микроорганизмдердің
тіршілігінің əсерлерінен тазарады. Жасанды су қоймалары болып табылатын
биологиялық тоғандарда да табиғи процестер қолданылады. Тоғандарда табиғи
жəне жасанды аэрация түрлері бар. Биологиялық тоғандарда өңделген ағынды
суларды арнайы тұндырғыштарда қосымша тазарту немесе құм фильтрлерінен
өткізу ұсынылады.
Аталған ғимараттардың кемшіліктері тотығу қабілеттері төмен, сезон
бойынша ғана жұмыс істейді, қыс мезгілінде тоқтап тұрады, сондай-ақ бұл
ғимараттарды орналастыру үшін үлкен территориялар қажет.
Биологиялық тазартудың жасанды əдістеріне, оларды арнайы ғимараттарда
– аэротенктерде, окситенктерде, жəне биофильтрларда тазарту жатады.
Биологиялық тазарту құрылыстары активті биомассаның орналасуына
байланысты əдетте үш топқа бөлінеді:
1) активті биомасса қозғалмайтын материалға бекітілген, ал ағынды су
жұқа қабатпен толықтырғыштың (биофильтрдің) материалы арқылы қозғалады;
2) активті биомасса суда жүзгін түрінде болады (аэротенктер, окситенктер,
циркуляциялық тотығу каналдары);
3) биомассаның орналасуының бірінші жəне екінші варианттарының
жиынтығы.
Ағынды суларда дамитын, тіршілігі ағынды сулармен үнемі қоректік
заттар жəне ауаның оттегін беріп тұру арқылы жүзеге асатын активті
биомассалар, активті ил немесе биопленка түзеді.
Активті ил мен биопленка микроорганизмдердің бірлестігінен тұрады,
негізгі бөлігін бактериялар құрайды, аздаған мөлшерде əр түрлі қарапайымдар,
құрттардың бірнеше түрлері бар. Биопленка биофильтрдің толтырғышында
өседі, ол қалыңдығы 1,3 мм шамасындағы шырышты қабат. Биопленкада
активті илге қарағанда, микроорганизмдер саны аз. Биофильтрлерде ағынды
судың биопленкамен контактасы бірнеше минут ішінде жүзеге асады. Бұл
уақыт арасында негізінен органикалық заттардың сорбциясы жүреді, еріген
органикалық қосылыстарды судан терең бөліп шығаруға мүмкіндік жоқ.
Биофильтрлерде тазартылған сулардың сапасы қазіргі талаптарға сай келмейді.
Ең кең таралған жəне тиімді əдіске активті илді аэротенктерде аэрация жасау
əдісі жатады.
Фазалық-диспестілік жағдайы бойынша активті ил – амфотерлі коллоидты
система. Аэротенктерде бактериялардың жеткілікті жоғары биомассасын ұстап
тұруға мүмкіндік беретін, активті илдің ең маңызды қасиеті – олардың

54
екіншілік тұндырғыштарда тұндырған кезде жақсы тұнатын ұлпақ түзу
қабылеті болып табылады. Биологиялық тазарту тазартылатын судың
температурасы 20-25
0
С, рН = 6,5 -7,5 болғанда ең тиімді жүреді.
Аэротенкке түсетін еріген оттегінің мөлшері органикалық заттарды
тотықтыруға жəне бактериялардың тыныс алуына жететіндей болуы қажет.
Қолайлы жағдайда тазарту үшін ил қоспасындағы отттектің мөлшері 2
мг/литрден кем болмауы тиіс. Сонымен қатар, тазартылатын суда органикалық
көміртектің концентрациясы (ОБҚ бойынша), азот жəне фосфор да қажетті
мөлшерде болуы керек. Қалалық ағынды суларды тазарту үшін ОБҚ
толық
: N : Р
қатынасы 100 : 5 : 1 кем болмауы тиіс.
Соңғы кезде ағынды суларды бекітілген микрофлорасы бар аэротенктерде
тазартудың жетілдендірілген технологиясы кеңінен қолданылуда. Мұнда
микроорганизмдердің 
толықтырғыш 
материалдарға (əр 
түрлі 
қатты
сорбенттерге) бекітілу қабілеті қолданылады. Сонымен, биофильтр мен
аэротенктің жақсы жақтарын біріктіре отырып, тазартылған судың өте жоғары
сапасын қамтамасыз ететіндей микроорганизмдердің биомасса қоры үнемі бар
болатын ғимараттар алуға болады. Осындай құрылыстарға бекітілген
микрофлорасы бар немесе саңылаулы беттерден, талшықты синтетикалық
материалдардан жасалған, суға батып тұратын толықтырғышы бар аэротенктер
жатады.
Мембрандық 
процестер 
туралы 
түсінік. 
Кері 
осмос 
жəне
ультрафильтрация – диализ жəне электродиализ əдістері де жататын, сұйық
системаларды бөлудің мембранды əдістері. Көрсетілген əдістердің кез келгенін
қолданғанда, бөлу процесі төмендегіше жүзеге асырылады. Бөлінетін ерітінді
жартылай өткізгіш мембранамен беттесу үшін, оның бір жақ бетінен беріледі.
Мембрананың ерекше қасиетінің нəтижесінде, ол арқылы өткен қоспаның
құрамында компоненттердің біреуінің мөлшері өседі. Кей жағдайда процестің
толық жүретіндігі соншалықты, өнімде мембрана жібермей ұстап қалатын
қоспа мүлдем болмайды.
Кері осмос процесін əр түрлі кəсіпорындардың су дайындау жүйелерінде
жəне ағынды суларды тазартуға да қолданады. Кері осмос əдісі ерітіндіні
қысым арқылы, еріткішті ғана өткізетін, еріген заттардың молекулаларын
толық немесе біртіндеп ұстап қалатын, жартылай өткізгіш мембраналармен
фильтрлеу арқылы жүреді. Көрсетілген процесс осмос құбылысына – еріткіштің
жартылый өткізгіш мембрана арқылы ерітіндіге өздігінен өтуіне негізделген.
Тепе-теңдік пайда болатын қысым осмос қысымы деп аталады. Ерітінді
жағынан осмос қысымынан артық қысым берілсе, еріткіш кері бағытқа қарай
өтеді. Сондықтан процесс «кері осмос» деп аталады.
Кері осмос жəне ультрафилтрация əдістерінің ағынды суларды тазартуда
қолданылуы. Кері осмос жəне ультрафильтрация əдістері ағынды сулардан
эмульгирленген майларды, фенолдарды, ауыр металдардың иондарын жəне
басқа да ластаушы заттарды тазарту үшін қолданылуы мүмкін.
Ағынды сулардан эмульгирленген майларды бөліп алу үшін,
ультрафильтрация əдісі қолданылады. Физикалық-химиялық тұрғыдан бұл
системалар «судағы май» түріндегі эмульсия болып табылады. Шығу тегіне

55
байланысты бұл сулардағы рН мəні 4 – 13 аралығында ауытқиды,
температурасы жоғары (60
0
С дейін), ластаушы заттардың химиялық жəне
фазалық-дисперстік құрамы алуан түрлі болып келеді. Бұлар өздігінен
эмульгирленетін, кинетикалық жəне термодинамикалық тұрақты коллоидты
системалар болып табылады.
Ультрафильтрация эмульгирленген майдың, жəне басқа да заттардың
бөлшектерін ұстауға мүмкіндік береді. Құрамында 30 -50 пайыз май бар,
алынған концентрат қосымша тұндырылғаннан кейін, өртеуге немесе
утилизацияға жіберіледі.
Сумайлы эмульсияны ультрафильтрация əдісімен тазартудың типтік
схемасының құрамына алдын ала өңдеу, ультрафильтрация стадиясы жəне
соңғы стадия кіреді. Алдын ала өңдеу процесінде су майлы эмульсияны жəне
жұмыс істеп шыққан жуғыш ерітінділерді ұстағыштар, тор немесе магнитті
фильтрлерден өткізеді. Ультрафильтрация стадиясында май ағынды суда
берілген шекке дейін қоюланады. Концентраттың көлемі əдетте бастапқы
ерітіндінің көлемінің 10 пайызынан аспайды. Көбінесе құбыр тəрізді фильтрлеу
элементтері қолданылады. Ағынды сулардың концентратын өңдеудің соңғы
сатысы оны тұндырудан жəне бөлуден тұрады.
Ультрафильтрация əдісін судан эмульгирленген майларды бөліп алу үшін
қолданғанда су, жуғыш заттар, химиялық реагенттер, жылу, жаңа жуу
ерітінділерін дайындауға жұмыс шығыны үнемделеді, тұйық циклді
экологиялық қолайлы технологиялық схема жасалады. Мембранды əдістерді
ағынды сулардан ауыр металдардың иондарын бөліп алу үшін де қолдануға
болады.
Осындай ағынды суларды, еріген төменгі молекулалы компоненттерді
жаңа ассоциацияланған молекулалық немесе коллоидтық жағдайға өткізуге
негізделген, реагентті немесе мицеллярлік-күшейтілген ультрафильтрация
əдістерімен тазартқан тиімді. Ассоциацияланған форма арғарай саңылаулы
мембранада бөлініп алынады. Берілген əдіс өзіне төменгі жұмыс қысымында
жоғары өнімділікті жəне селективті бөлу арқылы суды иондық
компоненттерден тазарту қабілетін біріктірген.
Негізгі əдебиет: 1[540-589], 2[332-340], 3[196-232], 5[408-418].
Қосымша əдебиет: 6[8-28, 108-124, 159-215], 13[89-94], 17[1-15], 28[206-
219].
Бақылау сұрақтары:
1. Ағынды суларды биологиялық тазарту əдісі неге негізделген?
2. Ағынды суларды аэротенктерде тазарту əдістерінің жетістіктері.
3. Ағынды суларды аэротенкте жəне биофильтрде биологиялық
тазартудың тиімділігін арттырудың негізгі жолдары.
4. Активті ил дегеніміз не?
5.Ағынды суларды аэротенкте тазартудың технологиялық схемалары.
6. Ультрафильтрация жəне кері осмос əдістерін ағынды суларды тазартуда
қолдануға мысал келтіріңіздер.

56

жүктеу/скачать 0,66 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: