№9-- дәріс Тақырып: Өндірістік шайынды суларды тазалау

Мұхиттің ресурстары екі топқа бөлуге болады: биохимиялық және физикалық.

Гидросфераның ластануы – ластағыш заттардың гидросфераға мол мөлшерде түсуі, олардың өзен, су қоймалары, көлдер мен теңіздер, мұхиттар мен жер асты сулардың ластап, су ортасының қалыпты жағдайын бұзуы.

Табиғи сулардың негізгі ластаушы көздері: атмосфералық сулар; қалалық ағын сулар; өнеркәсіптік ағын сулар; ауыл шаруашылығы

Ақаба суды топтастыру және оларды тазалау әдістері.

Ақаба су деп бұрын өндірісте, тұрмыста немесе ауыл шаруашылығында пайдаланылған , сондай-ақ қандай да бір лас аймақ, оның ішінде елді мекен (өнеркәсіптік, ауыл шаруашылық, коммуналдық – тұрмыстық , нөсер, тағы басқа ағындылар) арқылы өткен су.

Ақаба судың шаруашылық-тұрмыстық ластағыш түріне байланысты зәр-нәжістік ( физиологиялық қоқыстармен ластанған ) ластанған және шаруашылық ( раковина , ванна , монша, кір жуатын жерлерден түсетін ) ластанған болып ажыратылады . Негізінде минералды заттектермен қатар олардың құрамында органикалық заттектер, бактериалар, микроорганизмдер болады. Өндірістік ақаба сулардың құрамы технологиялық процестер мен қолданылетын материалдар түріне және шикізаттың химиялық қасиеттеріне тәуелді. Өндірістік ақаба су ластанған және нормативті таза ( тазалаудан өткізіп қайта пайдалануға жататын ) болып ажыратылады. Атмосфералық ақаба су нөсер және қар суы болып бөлінеді.

Табиғатты, қоршаған ортаны ластаудан қорғау мен табиғи ресурс ретінде тиімді пайдалану мақсатында қайтарылып қолдану үшін ақаба су құрамындағы ластағыш заттардың түрі мен мөлшеріне қарай әртүрлі әдіспен тазаланылады. Бұларға механикалық ( тұндыру , сүзу, флотация ) физикалық-химиялық , химиялық биологиялық және түйдектелген әдістер жатады.

Механикалық әдісте ақаба судағы ірі және ұсақ түйірлі тез тұнатын бөлшектерді өздігімен тұндырып немесе оларды және қалқып шығатын заттектерді тұндырғыш, сүзгіш, құмұстағыш арқылы өткізіп, немесе әртурлі конструкциялық техника құралдарын ( торларды, електерді, гидроциклондарды т.б ) қолданып , ал беттік ластағыштарды - мұнайұстағыш, май мен смолааулағыш жабдықтар мен материалдарды пайдалану арқылы жояды.

Соңғы кезде ақаба суды май тәрізді заттардан тазалауға жиі пайдаланылып жүрген материалға май сіңіргіштік қабілеті жоғары пенополиуретан.

Ақаба судың улылығын азайтуға кеңінен тұндырғыштар немесе тұндырғыш шұңқырлар пайдаланылады. Тұндырғыш ғимараттарында ақаба сулардан түпке тұнатын не қалқыма салынды және майлы заттектер гравитациялықжіктеу негізінде бөлінеді. Арнаулы мақсатында қарай тұндырғыштар бірінші реттік және екінші болып бөлінеді. Бірінші реттік тұндырғыштар ақаба суларды биологиялық тазарту ғимараттарына дейін, екінші реттіктері одан кейін орнатылады.Құрылымына байланысты олар горизонталдық, вертикалдық, радикалдық және диагоналдық болып саналады. Вертикалдық және диагоналдық тұндырғыштар тәуліктік өнімділігі 10-15 мың текше метр, радиалдық тұндырғыштар тәуліктік өнімділігі 20 мың текше метрден астам тазарту станцияларында қолданылады.

Ақаба суды 0,08-0,3 м/с жылжу жылдамдықпен құм ұстағышарқылы өткізіп, оның құрамындағы ерімейтін құм қақ тәрізді ауыр қоспалардан ажыратуға болады. Кейбір құмұстағыш үлгілерімен құм 80%-ке дейін ұсталып қалады. Құмұстағыштардың тиімжілігін арттыру мақсатында оның құм құйылатын қорабына гидроциклонды қабыстырады.

Гидроциклондарды пайдаланып , сыртқа тепкіш күш көмегімен ақаба суларды өте ірі дисперсиялық қоспалардан тазалауға болады. Көбіне бұл қондырғылар тығыздығы 1,2 г/см³ жоғары ағындыларды ірілігі 0,15 мм үстіндегі бөлшектерден тазалауға бағытталған.

Коммуналдық шаруашылықтан шыққан сұйық қалдықтарды механикалық әдісті қолдану арқылы ерімейтін қоспалардың 60%-тей мөлшерінен тазалауға болады , ал кейбір өндірістік сулар бұл әдіспен 95%-ке дейін тазаланады.

Биологиялық жолмен ақаба суын тазалау ушін ластағыштарды ыдырататын, өздерінің қоректенуіне, өсуіне және көбеюіне пайдаланатын микроорганизмдер немесе оларды өз бойына сіңіретін өсімдіктер ( биосүзбелер ретінде қалың өскен қамыс, қоға, т .б) қолданылады. Биологиялық тазалауға қатысатын организмдерге әр түрлі бактериялар, саңырауқұлақтар, ең төмен сатыдағы жәндіктер, құрттар және басқалар жатады.

Микроорганизмдердің қатысуымен екі процес - тотығу (аэробты) және (анаэробты) жүреді .

Аэробты процестерге активті лаида немесе биопленкада өсетін микроорганизмдер суда еріген оттекті пайдаланады. Олардың тіршілігіне оттектің тұрақты құйылуы мен 20 – 30°С шамасындағы температура қажет.

Анаэробты тазалау процесі оттектің кіруінсіз өтеді, бұл жерде жүретін негізгі процесс – лайдың ащуы. Осы әдістер ақаба суларда көп мөлшерде органикалық заттектер болғанда және тұнбаларды заласыздандыруға қолданылады.

Ақаба судық биологиялық тазалануын табиғи жағдайда (суландырылатын жерде, биологиялық тоғандарда ) және әртүрлі конструкциялық жасанды құрылыстарда – биосүзгіштерде, аэротенкалар мен окситенкаларда жүргізуге болады. өндірістік ақаба сулардың биологиялық тазалануыннегізінде жылдамдығы жоғары болғанына байланысты жасанды жағдайда жүргізіледі.

Аэротенк мәжбүрлі турде аэрациялық қондырғымен жабдықталған, қалқалармен бірнеше бөлек бөліктерге бөлінген темірбетон резервуары. Аэротенкада тазалау процесі ауаланған ақаба су мен тірі организмдерден және қатты субстраттардан ( балдырлардың өлі бөлшектерінен және әртүрлі қатты қалдықтардан ) құралған активті лай қоспасының жіберілуіне қарай журеді. Құрғақ лайдың 1г 10 ден 10 дейін бактерия даналары болады. Органиканың негізгі массасы бірнеше сағат ішінде өңделінеді. Аэротенкадан активті лай мен өңделген ақаба су әрі қарай екінші тұндырғышқа өткізілінеді. Түбіне түскен активті лай насос станциясының резервуарына жіберіліп, ал тазалығына ақаба су не қосымша онан арғы тазалануға немесе дезинфекциялануға бағытталады. Биологиялық процесс нәтижесінде активті лайдың биомассасы жоғарылайды. Оның артық мөлшері тұнбаны өңдейтін ғимаратқа жііберіледі де, негізгі бөлшегі циркуляциялық түрде аэротенкіге қайтарылады. Аэротенкадағы активті лайдың концентрациясы 2-4 г/л шамасында ұсталуға тиіс.

Биосүзгілерде ақаба су кесекті материалдардан құралған қабат арқылы сүзілінеді. Кесекті сүзгіш ретінде кеңінен ұсақталған тас, ірі құм, шлак, керамзит, пластмасса, металл торы және басқа материалдар қолданылады, олардың бетінде түзілетін биологиялық қабықша қабат активті лайда жүретін функцияны орындайды . Бұл беткі қабықша қабат ақаба судағы органикалық заттектерді адсорбциялаиды да және өңдеиді де. Биосүзгіштің тотықтырғыштық қуатын жоғарылату мақсатында сүзбелеу процесінің бағытына қарама - қайшы қысымдағы ауа жіберіледі.

Қазіргі шақта өндірістік және коммуналды - үй – жай ақаба суларын тиімді түрде тазалау ең актуалды инженерлік – экологиялық проблемалардың бірі. Бұл мәселенің күрделенуі үй – жай және өндіріс ағындыларының жалпы бір канализация жүйесіне құйылуына, адам мен жануарлар нәжістерін жууға судың кеңінен қолданылуына, кір жуғыш порошоктардың, шампундердің және әртүрлі беттік активті заттардың қосылуына байланысты. Суды тазалауға биологиялық әдісті қолданғанның өзінде органикалық заттектердің 90% және анорганикалық қосылыстардың 10 – 40% - нен ғана құтылуға болады.

Механикалық тазалау жолын қолдану немесе өздігінен табиғи түрде тазалану арқылы ақаба судан бөлінген құрамында минерелды және органикалық қатты заттектері бар тұнбалар жергілікті ауылшаруашылық және орман дақылдарының тыңайтқышы ретінде пайдаланылумен қатар, биогаз алуға да жарамды. Ал ортақ канализациядан шыққан ақаба судың құрамында алуан түрлі улы заттектер кездесетініне байланысты олардан шыққан тұнбалар тыңайтқыш ретінде қолдануға жатпайды.

Кейбір өндірістерден тасталатын ақаба сулардың температуралары табиғи ортанікінен анағұрлым жоғары болғандықтан оның тигізетін зияндық әсеріне де назар аударылады . жылы ақаба сулар суаттардағы судың температурасын көтереді, бұл жағдайда суда еріген оттектің мөлшері күрт төмендейді, ал ол өздігінен тазалану процесінің тежелуіне әкеліп соғады.

Биологиялық тазалау әдісі суды тұзсыздандыра алмайтынына байланысты, бұл тазалау әдісінен кейін судағы тұздардан құтылу үшін арнайы оларды бөліп шығаратын тазалау әдістері қолданылады . бұларға дистиляция (булау ), қатыру ( мұздату ), мембрандық , ионалмасу әдістері жатады.

Дәрістің мақсаты: литосфераның химиялық экологиясымен; литосфераның манызды компоненті – топырақ және оның ластану сұрақтарымен таныстыру

8. 
   Литосфераның құрылысы және химиялық құрамы.
   
9. 
   Жер қабығының элементтерінің геохимиялық жіктелуі
   
10. 
    Топырақ – литосфераның манызды компоненті
    
11. 
    Топырақтың негізгі компоненті – органикалық зат /гумус/
    
    1. 
       топырақ ресурстарының маңызы.
       
    2. 
       жер ресурстары.
       
    3. 
       жел және су эрозиялары.
       
    4. 
       топырақты эрозиядан қорғау. жерді рекультивациялау
       

Құрлықтағы литосфераның бетінде экожүйе дамиды. Жердің ішкі құрылысы, негізінен үш бөліктен тұрады; оған литосфера, мантия және ядро кіреді. Жер қыртысының қалындығы барлық жерде бірдей емес. Мұхиттің астында жер қыртысының төменгі шегі 5-10 км-ге, жазықтықтарда 35-45 км- ге, тау сілемдері астында 70 км-ге дейін жетеді. Литосфера әр түрлі минералдар мен тау жыныстарынан түзіледі.

Жер қабықшасы негізінен 8 элементтен құрылған: оттек, кремний, алюминий, темір, кальций, магний, натрий және калий. 5 топқа бөледі: литофильды, халькофильды, сидерофильды, атмофильды және биофильды.

Топырақтану ғылымының негізін көрнекті орыс ғалымы В.В. Докучаев қалады. Ол бірінші рет “топырақ” және “топырақ құрылымы” ұғымдарының анықтамасын берді, топырақ түзілу процесінің мәнін ашты және басты ерекше қасиеттерін тапты. Докучаев анықтаған топырақ түзілудің бес факторына – бастапқы жыныстар, климат, жер бедері және уақыт, өсімдіктер, жануарлар организмдеріне кейіннен су /топырақ және грунт/ және адамның шаруашылық әрекеті қосылды. Топырақ ерітінділерінің жоғарыдан төмен қарай қозғалысы басым болатын топырақ құрылымында үш негізгі қабат жиі бөліп көрсетіледі – қарашірік жинақталған /қарашірінді/ қабат /А1/; элювийлік шайылған қабат /А2/; иллювийлік /жуылған/ қыртыс /В/. Одан төмен бастапқы /топырақ түзетін/ жыныстар орналасады. Биосфераның маңызды құрамды бөлігі – топырақ арқылы тірі организмдердің литосферамен, гидросферамен және атмосферамен экологиялық байланыстары іске асырылады.

Топыраққа ең алғаш рет М.В. Ломоносов ғылыми анықтама береді, оның көрсетуінше : топырақ түзілу процесі құнарлық түзіле жүретін өсімдіктер мен тау жыныстарының арасындағы ұзақ өзара қарым- қатынас.

Топырық ресурстары Жер бетіндегі тіршілікке қажетті ең маңызды алғы шарттардың бірі болып табылады. Топырақ биосфераның компоненттерінің бірі ретінде адам, жануарлар мен өсімдіктер үшін биохимиялық орта болып саналады, ол энергетикалық сиымдылығы жоғары, тоырақ биотасы мен адамдар арасындағы тікелей және жанама әсерлерді тепе-теғдікте сақтап тұра алатын өздігінен тазару процестерінің механизмдерінің аса маңызды резеріві болып табылады.

Топырақ- сыртқы орта жағдайлары :жылу, су, ауа, өсімдіктер мен жануарлар, микроорганизмдердің біріккен әсерінен қалыптасқан жердің беткі құнарлы қабаты. Топырақ түзгіш факторларға сол сияқты рельеф және адамның іс- әрекеті де жатады.

Топырақтың құнарлығы дегеніміз- оның өсімдіктерді оларға қажетті қоректік элементтермен, сумен және ауамен қамтамасыз ету қабілеті.

Топырақ- барлық элементтердің аккумуляторы: ол оларды өзінде жинақтап, сумен шайылып кетуден сақтайды. өзінің қалыптасқан зат алмасу процесі бар, тұрақты динамикалық жүйе болғандықтан топырақ табиғи факторлар су тасқыны, эрозия, құрғақшылық, т.б. әсеріне қарсы тұра алады.

Топырақ – барлық материалдық игіліктер көзі. Ол азық –түлік, малға жем, киім үшін талшық, құрылыс материалдарын береді.

Топырақ ешнәрсеге айырбасталмайтын табиғи ресурс.

Топырақ басқа организмдер сияқты үнемі өсу, даму және өзгеру үстінде болады. онда үздіксіз түзілу және бұзылу процестері жүріп жатады. Су, жел, антропогендік факторлардың топырақ пен оның қабаттарын бұзу, беткі құнарлы қабатының сумен шайылуы, желмен ұшу құбылыстары эрозия деп аталады. Топыратқа эрозиялық процестер көбейіп, өздігінен тазару қабілеті нашарлап, құнарлылығы кемуде.

Эрозиялық процестердің байқалу сипатына қарай қалыпты, не геологиялық және жылдам, не антропогендік эрозия болып бөлінеді.

Кең таралған эрозиялардың түрлері: жазықтық, сызықтық, дефляция, ирригациялық, өндірістік , абразия, жайылымдық.

Литосфераға күшті техногендік әсер екі бағытта жүреді:

1. ландшафтың өзгеруі және жойылуы.

2.топырақтың ластануы және деградациясы.

№7 дәріс

Тақырып. Қоршаған ортаны ластаушы заттар.

Тірек сөздер: әдістер, көміртек оксиді, күкүрт диоксиді, күкүртсутек; азот оксидтері, аммиак, галогендер

Дәрістің мазмұны: Адамдардың шарушылық қызыметі қазіргі кезде биосфераы ластаушылардың негізгі көзі болып табылады.

Ластану – ортаға оған тән емес химиялық, физикалық не биологиялық агенттердің өтуі немесе пайда болуы немесе қарастырылған заттар концентарацияларының пайда болуы.

Биосфераның ластануын жергілікті, аймақтық (региондық) және әлемдік деп бөледі

Ластануды табиғи ( жулкан, өрттер т.б.) және антропогенді) деп бөледі.

Қоршаған орта ластаушылар агрегаттық күйіне байланысты: газ және бу тәрізді, сұйық, қатты және аралас (тастандылар) шығырындылар, ал шығарылу масштабына қарай 6 топқа бөлінеді:0,01; 0,01-0,1; 0,1-1,0; 1,0-10; 10-100 және 1000 т/тәулік.

Табиғатына байланысты: -

Ластаушы көздерін келесі топқа бөледі:

1. 
   физикалық- радиоактивті заттар, электромагнитті толқындар, жылу, шулар және тербелістер.
   
2. 
   химиялық ластану- көміртегі өнімдері, күкірт, көмірсулар, шайынды сулар, пестицидтер,гербицидтер, фторлы қосылыстар, ауыр металлдар, аэрозольдер.
   
3. 
   биологиялық ластану- ауру қоздырғыш бактериялар мен вирустар, т.б.
   
4. 
   эстетикалық зиян- табиғаттың сұлу ландшафтарының бүлінуі, орман- тоғайлардың жойылуы, т.б.
   

Ластануды экологиялық тұрғыдағы белгісіне қарай тұрақты бүлінбейтін және табиғи химико- биологиялық процестер әсерінен бұзылатын ластану деп бөледі.

Техносфера- жасанды обьектілер мен адам іс- әрекетінен өзгерген табиғи обьектілер жиынтығы болып табылады.

Биосферадағы ластану кезеңін 3 топқа бөлеміз:

-ластаушы заттардың таралуы.

- ластағыштардың биомассаға енуі.

- ластағыш заттардың биологиялық топтануы.

Табиғи экожүйеге және адамға өте қауіпті ластаушылар химиялық ( аэрозолдер, ауыр металдар, пестецидтер, платмассалар , детергентер және т.б.) болып табылады.

Қоршаған ортаның химиялық ластануыныңкейбір түрлері қазіргі кезде глобальді экологиялық проблемалар туғызып отыр. Олар: « Жылу эффектісі», « Озонның жұқаруы», « қышқыл жауындар», «Фотохимиялық тұмшалар» және олар туғызатын аурулар.

Диоксиндер- хлорорганикалық жоғарғы токсинді қосылыстар. Диоксиндер – химиялық инертті Диоксиндер суда ерімейді бірақ органикалық еріткіштер мен майларда жақсы ериді. Қоршаған ортада тұрақты, адамдар және басқа тірі ағзалар ұшін өте улы.

Диоксиндерді түзу көздері: химиялық өндіріс, целлюлоза- қағаз өнеркәсібі, автомобиль –транспорт; қоқысжандыратын заводтар.

Беттік активті заттар (БАЗ) тек су ресурстарыныңғана емес жер бетініңэкожүесініңластаушысы болып табылады.

Зиянды заттар: СО2; СО ;

Жалпы отын жаққан кезде көміртегінің екі оксиді түзіледі. Екеуіде ластағыш газдар. Оның бірі көміртегі диоксиді- улы емес, ал монооксид улы болып келеді. Ол адамның қаныңдағы гемоглобинмен қосылып зиянды қоспа түзіп, ауру туғызады.

Соңғы жылдары атмосферадағы көміртегі оксидтері тез көбейіп өсімдіктерде жүретін фотосинтез процесін жылдамдатуда. Нәтижесінде атмосферада жылу эффектісін туғызуда. Ал жылу эффектісі өз кезегінде жер шары климатының орташа температурасын көтеріп, ауа райының өзгеруі, қауіпті апаттардың тууына себеп болып отыр.

Жер шарының осылайша жылып кетуі дүниежүзілік мұхиттардың деңгейін 1,5 метрге көтеріп, планетамызда «топан су» қаупін туғызары сөзсіз.

Адам баласы Nox душар болған жағдайда тыныс жолдарының қабынуы, бронхит, ентікпе және өкпе- тыныс жолдарының ауруынан зардап шегеді.

Атмосфераны ластаушылар:

Автомобиль газдары, фреондар-озон қабатын бұзушылар;

Негізгі сұрақтар және қысқаша мазмұны

7. 
   Газдарды көміртек оксидтерінен тазалау
   
8. 
   Газдарды күкүрт диоксидінен тазалау
   
9. 
   Газдарды күкүртсутектен тазалау
   
10. 
    Газдарды азот оксидтерінен тазалау
    
11. 
    Газдарды аммиактан тазалау
    
12. 
    Газдарды галогендерден тазалау
    

Ластағыштардың көздеріне байланысты газдарды азот оксидтерінен, аммиак газынан, галогендер және олардың қосылыстарынан әр түрлі әдістерді қолданып тазартуға болады

7. 
   Газдарды көміртек оксидтерінен тазалау негіздері мен әдістері қандай?
   
8. 
   Газдарды күкүрт диоксидінен тазалау негіздері мен әдістері қандай?
   
9. 
   Газдарды күкүртсутектен тазалау негіздері мен әдістері қандай?
   
10. 
    Газдарды азот оксидтерінен тазалау негіздері мен әдістері қандай?
    
11. 
    Газдарды аммиактан тазалау негіздері мен әдістері қандай?
    
12. 
    Газдарды галогендерден тазалау негіздері мен әдістері қандай?