Suvni tozalashda Alyuminiy Sulfatning Qanday Foydali Xususiyatlari Bor?

Suvni Tozalashda Alyuminiy Sulfat Qanday Koagulyant Sifatida Ishlaydi

Koagulyatsiyani Tushunish va Alyuminiy Sulfatning Suspensiyadagi Zarralarni Barqarorlashtirishdagi O'rnini O'rganish

Suvni tozalash koagulyatsiyadan boshlanadi, bu esa maydaroq ifloslantuvchilarni birlashtirib, ularni keyinroq olib tashlash imkonini beradi. Alyuminiy sulfat bu yerda juda yaxshi ishlaydi, chunki u eriyotganda suvda suyuq holda bo'lgan balchi zarralar, organik moddalarning qoldiqlari va hatto ba'zi zararli mikroblar kabi narsalarning manfiy zaryadlarini bekor qiladigan uchvalent alyuminiy ionlarini (Al³⁺) chiqaradi. Bu zaryadlar neytrallashganda zarralar bir-biridan itarilishni to'xtatadi va tez aralashtirish bosqichida bir-biriga yopishishni boshlaydi, bu jarayon odatda bir yoki ikki daqiqa davom etadi. Ko'pgina suvni tozalash inshootlari alyuminiy sulfatning eng yaxshi natijani 5,5 dan 7,5 gacha bo'lgan pH qiymatlarda berishini aniqlagan. Qancha alyuminiy sulfat kerak bo'lishi suvning sho'xligiga va qanday turdagi ifloslantuvchilar mavjudligiga qaramay juda har xil bo'lishi mumkin, odatda 50 dan 300 mg/l gacha bo'ladi.

Alyuminiy Sulfatning Flokkulyatsiya Hosil Qilish va Ifloslantuvchilarni Olib Tashlashdagi Kimyoviy Mexanizmi

Zaryadlar muvozanatga erishgandan so'ng, gidroliz orqali tuzilmay boshlanadi va natriy gidroksidi (Al(OH)3) hosil bo'ladi. Bu modda suvdan olib tashlamoqchi bo'lgan narsalarni ushlab turish uchun juda yaxshi bo'lgan jelga o'xshash qattiq moddaga aylanadi. Flock deb ataladigan kichik guruhlar rivojlanganda, ular o'lchami yarim millimetrdan uch millimetrgacha etib borishi mumkin. Bu esa ularni tozalash rezervuarlarida yaxshi cho'kishini ta'minlaydi. Hammasi to'g'ri ishlaganda, ushbu usul namunalardagi bulanqlikning taxminan 85 foizidan deyarli 100 foizigacha bo'lgan qismini yo'qotadi va shovqinli organik birikmalarning taxminan ikki uchdan to'rt beshdan uchun ham xavfsizlik bilan xalos qiladi. O'tkazilgan tadqiqotlar gidroksid flocklarining fosfat ionlari va turli xil og'ir metallar kabi turli eritilgan ifloslantiruvchilarga sirtida bog'lanish hosil qilish orqali ularga birikishini ko'rsatadi. Ushbu birikish harakati aslida butun tozalash tizimi samaradorligini yanada oshiradi.

Boshqa koagulyantlar bilan solishtirish: Samaradorlik, narx va amaliy jihatlar

Temir xlorid suvdan fosforni deyarli butunlay olib tashlay oladi, ba'zan 98% gacha bo'ladi, bu esa atrofida 70 dan 85% gacha boshqaradigan alumga qaraganda ancha yaxshiroq. Biroq, temir xlorid quvurlar va jihozlarni ancha tezroq korroziyaga uchratadi, shu sababli ham munitsipalitetlar ta'mirlash va almashtirish uchun qo'shimcha xarajatlarga duch keladi. Sun'iy polimerlar — boshqa bir tanlov bo'lib, ular toza suv beradi va tozalashdan keyin kamgina loy qoldiradi, lekin ushbu materiallarning narxlari ularni aksariyat oddiy chiqindi suvlarini tozalash stansiyalari uchun amaliy emas qiladi. Shu sababli ham ko'plab shaharlar yangi alternativlarga qaramay hali ham alumdan foydalanishda davom etmoqda. Alum o'ttiz yildan buyon mavjud, murakkab sozlash protseduralari kerak bo'lmaydi, ishonchli ishlaydi va ba'zi boshqalariga qaraganda byudjetni buzmaydi. Eskirgan infratuzilma bilan kurashayotgan moliyaviy jihatdan cheklangan mahalliy hokimiyatlar uchun nafaqat eng yaxshi natijani beruvchi, balki tanish narsaga ega bo'lish ma'nosini anglatadi.

Atrof-muhitga ta'sir: Qoldiq aluminiy va tozalangan suvdagi uzoq muddatli xavfsizlik

Jahon sog'liqni saqlash tashkiloti miqdori 0,2 milligramm/litrdan oshmasligi kerak bo'lgan qoldiq aluminiy uchun chegarani belgilagan, chunki uqtirish funksiyasiga uzoq muddat ta'sir qilishi mumkin. Yangi filtrlash usullaridan foydalangan suv tozalash inshootlari eski usullarga nisbatan aluminiyning qoldiq izlarini taxminan 70 dan hatto 90 foizgacha kamaytirishi mumkin. Jarayon davomida rN darajasini kuzatib borish hamda maxsus membranalardan foydalaniladigan qo'shimcha bosqichni joriy etish salomatlik hujjatlari tomonidan belgilangan xavfsiz me'yorida qolishni ta'minlaydi. Bu butun tozalash jarayonining samaradorligini pasaytirmasdan, odamlarning sog'ligini saqlab qoladi.

Shahar suv tizimlarida suvning aniq ko'rinishini yaxshilash va bulanqlikni olib tashlash

Alyuminiy sulfat suvni shaharlarda tozalashda hali ham keng qo'llaniladigan vosita bo'lib, u suvdagi noaniqlikni taxminan 90% atrofida kamaytirishi mumkin. Bu yerda sodir bo'layotgani shundaki, u suv ta'minotidagi chang, maydalanuvchi loy va hatto mayda organizmlar kabi juda maydacha zarralarning elektr zaryadlarini neytrallashtiradi. Shundan so'ng bu zarralar bir-birlariga yopishib, katta plastinkalar hosil qiladi va osongina cho'kadi. 2021-yilda e'lon qilingan tadqiqot natijalari shuni ko'rsatdiki, agar to'g'ri qo'llansa, bulganlik darajasi 0.3 NTU dan pastga tushadi, bu esa aniq ichimlik suvi uchun Jahon sog'liqni saqlash tashkiloti (WHO) me'yori bilan mos keladi. Buning shu darajada yaxshi ishlashi tizimning keyingi bosqichlaridagi filtrlarga kamroq yuk tushishini anglatadi. So'ndan so'ng uskunalar umumiy xolati yaxshilanadi va pul ham tejashga erishiladi, ayniqsa millionlab odamlarga xizmat ko'rsatadigan katta shahar suv tizimlari uchun bu juda muhim.

Koagulyatsiya orqali organik moddalar, patogenlar va og'ir metallarni olib tashlash

Suvni tozalashda alyuminiy sulfati (alum) qanday ishlashi, bir vaqtda turli xil ifloslantiruvchilarni olib tashlash imkonini beradi. Suvda erigan organik moddalar tozalash jarayonida hosil bo'layotgan alyuminiy gidroksid flokullariga yopishib qoladi. Shu bilan birga, E. coli kabi bakteriyalar hamda Giardia kabi parazitlar ham ushbu jarayonda jismonan ushlab qolinadi. PH miqdori 6,5 dan 7,5 gacha bo'lganda, oltin, arsen va xrom kabi og'ir metallarning 85% dan 92% gacha bo'lgan qismini olib tashlash samaradorligi ilmiy tadqiqotlar bilan tasdiqlangan. Bu usulning ahamiyati shundaki, u bir nechta ifloslantiruvchilarni bir vaqtda qamrab olishi, qo'shimcha dezinfektsiya ehtiyojini kamaytirishi hamda boshqa aralashmalar talab qilmasligidir. Biroq, alyuminiyning kerakli dozasini aniq hisoblash juda muhim, chunki agar qoldiq alyuminiy miqdori 0,2 mg/litrlik xavfsiz me'yordan oshsa, bu hech kimga foyda bermaydi.

Alyum bilan davolashdan keyin cho'kish va fil'trlash samaradorligini oshirish

Sul'fat bilan ishlov berilganda, cho'molash tanklarida tarkibiyotlarga qaraganda flokkulyantlar taxminan 40 dan 60% gacha tezroq cho'moladi, bu jism qoldiqlarini ajratishni ancha yaxshilaydi. Tezroq cho'molish filtrlarni kamroq to'sib qo'yishiga olib keladi, shu sababli ular tozalash kerak bo'lishidan oldin uzoqroq ishlashi mumkin va teskari yuvishni taxminan 30% ga kamaytiradi. Qiziqarli jihat shundaki, geliy gidroksid flokkulyantlarining yopishqoq konsistensiyasi qumli qatlamlar ichida qo'shimcha filtr qatlamidek ishlaydi. Bu flokkulyantlar birinchi koagulyatsiya bosqichida hech qanday tarzda o'tib ketgan mikrometrdan ham kichik zarralarni ushlab oladi. Barcha ushbu yaxshilanishlar umumiy sifatdagi tuzilishlar natijasida yuqori sifatli tozalash tizimlari yakuniy suv chiqimidan barcha zarralarning 99,9% dan ortig'ini olib tashlashi mumkin.

Shahar va sanoat aravuzi suvlaridagi fosforni samarali olib tashlash

Alum suvni tozalash bo'yicha aytadigan ligand almashinuvi reaktsiyalari tufayli fosforni olib tashlashda yaxshi ishlaydi. Asosan, Al3+ ionlari ortofosfat ionlari (PO4^3-) bilan uchrashganda, suvda erimaydigan aluminiy fosfat (AlPO4) hosil qiladi. Bu modda so'nib, mexanik ravishda filtrlab chiqariladi. Yevropadagi 45 ta turli oqava suvlarni tozalash inshootlaridan olingan ma'lumotlarga ko'ra, alumdan foydalanish ushbu inshootlarning taxminan 88 foizida umumiy fosfor miqdorini 0,5 mg/l dan kamroq darajaga tushirgan. Bu esa toza suv standartlari uchun Yevropa Ittifoqining Suv Tuzilmasi Direktivasi talablariga javob beradi. Modda asosan ovqat ishlab chiquvchilar va tekstil ishlab chiquvchilarning chiqindili suvlarini tozalashda samarali, chunki ularning chiqindi suvlari odatda juda yuqori fosfor miqdoriga ega bo'ladi, ba'zan konsentratsiya testlarida 15 mg/l dan ancha yuqori bo'lishi ham kuzatiladi.

Yuqori yuklangan oqava suv oqimlaridagi buloq va ifloslanishlarni kamaytirish

Alumning ikki bosqichli koagulyatsiya-flokkulyatsiya ta'siri uni murakkab, yuqori yukli oqava suvlarni tozalash uchun mos qiladi:

• Kolloidli aralashmalar : 1,000 NTU dan oshiq bulanqlik darajasiga ega bo'lgan suvdagi manfiy zaryadlangan zarrachalarni neytrallashtiradi
• Tang'ir metallar : Og'ir metallar: pH 9 - 9.5 da gidroksid hosil bo'lishi orqali Pb²⁺ va Cr³⁺ bilan birgalikda cho'kish jarayonini amalga oshiradi
• Organik yuklar : Qog'oz fabrikalari chiqindi suvlaridagi lignin hamda oqsillar bilan bog'lanish tufayli kimyoviy kislorod talabini (COD) 65-80% gacha kamaytiradi

Xitoydagi yettita sanoat parki bo'yicha maydon ma'lumotlari alumning dastlabki qattiq modda miqdori 5,000 mg/L dan yuqori bo'lgan oqimlarda umumiy osilib turgan moddalarni (TSS) 98% ni olib tashlash samarasini ko'rsatayotganini ko'rsatmoqda, bu qattiq sharoitlarda barqaror ishlashni namoyon etadi.

Namuna o'rganish: Shahar oqava suvlarni tozalash inshootlarida muvaffaqiyatli joriy etilishi

Yevropadagi milliondan ortiq aholi uchun xizmat ko'rsatadigan mahalliy inshoot aluminiy sulfatli koagulyantga o'tgandan so'ng sezilarli yaxshilanishga erishdi. Kunduzi 300,000 m³ oqava suvni qayta ishlab, ob'ekt quyidagilarni hisobot qildi:

18 oy davom etgan sinovda, alum oqava suvlarni keng ko'lamli boshqarishda alyuminiyning samaradorligi va iqtisodiy jihatdan ma'qulligini tasdiqlaydi, qoldiq alyuminiy miqdori 0,2 mg/L dan past bo'lib, fosforning 94% va CODning 82% kamaytirilishi erishildi.

Alyuminiy sulfat ishlashini optimallashtirish: dozalash, pH va suv sharoitlari

Maksimal koagulyatsiya samaradorligi uchun ideal pH sohasi va dozalash strategiyalari

Sujayotganlik uchun eng yaxshi natijalar pH darajasi taxminan 5,5 va 7,5 oralig'ida saqlanganda erishiladi. Ushbu oraliqda jarayon ancha samarali bo'ladi, ba'zan ushbu raqamlardan tashqari hollarga qaraganda 40 dan 60 foizgacha yaxshilanishi mumkin. Alyuminiy sulfati (alum) miqdori to'g'risida gap ketganda, aksariyat tozalash usullari litrga 5 dan 200 milligrammgacha talab qiladi. Lekin agar suv juda loyqin yoki ko'plab ifloslantiruvchilarga ega bo'lsa, ba'zi hollarda 500 mg/L gacha miqdor kerak bo'lishi mumkin. Ma'lum bir joy uchun nima eng yaxshisini aniqlash uchun bankadagi sinov (jar testing) hali ham mavjud eng ishonchli usullardan biri hisoblanadi. Bu Jahon sog'liqni saqlash tashkilotining 0,2 mg/L xavfsiz chegarasidan ortiqcha aluminiy qoldirib yuborish ehtimolini oldini olishga yordam beradi. Biroq, pH 7,5 dan yuqoriga ko'tarilganida, narsalar noto'g'ri ketish boshlanadi, chunki alyuminiy gidroksid eruvchanligi kamayadi. Bu flokulyantlarni to'g'ri shakllantirishni qiyinlashtiradi va umuman olganda butun tozalash jarayonining samaradorligini pasaytiradi.

Suv harorati, qotilligi va ion tarkibining ta'siri

Suv 10 daraja issiqlikdan past bo'lsa, bu davolash jarayonida reaksiyalarning tezligini sekinlashtiradi. Bu shuni anglatadiki, to'plamlar ancha sekin hosil bo'ladi, ba'zan odatdagidan 30 dan 50 foizgacha vaqt ketadi, operatorlar ham uzoq vaqt aralashtirishlari kerak. Alkalinlik darajasiga kelsak, ular alyumni qo'shganingizdan so'ng tizimning juda kislotali bo'lmasligida katta rol o'ynaydi. Agar kalsium karbonati tarkibidagi alkalinlik litrda 50 miligrammdan pastga tushsa, ko'pchilik tozalash zavodlariga faqat pH-ni to'g'ri ishlash uchun barqaror saqlash uchun qo'shimcha kalt yoki soda kullariga ehtiyoj paydo bo'ladi. Suvda yuqori ion kuchligi, santimetrda 1000 mikrosiemendan yuqori bo'lganda yana bir qiyinchilik paydo bo'ladi. Bu holat aslida zarrachalar atrofidagi kichkina elektr qatlamlarini siqadi, bu esa ularni bir-biriga unib-o'sishiga olib keladi. Natijasi qanday boʻldi? Bunday sharoitlarda qon pishiqligi taxminan 40 foizga yomonlashadi. Bu oʻzgaruvchilarning barchasi, ayniqsa suv sifatining har xil mavsumlarda oʻzgarishi bilan shugʻullanadigan inshootlar uchun real vaqt monitoring tizimlarining yaxshi boʻlishi nima uchun bunday farq qilishini koʻrsatadi.

Suvni tozalashda alyuminiy sulfatdan foydalanishning afzalliklari va muammolari

Asosiy afzalliklari: Qiymatga arzonlik, ishonchlilik va davolash tizimlarining koʻp qirraliligi

Aluminium sulfat - suvni tozalash inshootlarida, shahar va sanoat maydonlarida ishlatiladigan arzon va ishonchli koagulyent hisoblanadi. Ferrik xlorid kabi variantlar bilan taqqoslaganda, u ish xarajatlarini taxminan 30 dan 50 foizgacha kamaytiradi, bularning barchasi bulg'ashlik va zararli patogenlar kabi narsalarning olib tashlanish darajasini 95% dan oshirib qo'yadi. Ushbu modda bu qadar ko'p qirrali bo'lgan narsa, u kichik qishloq suv tizimlari yoki katta shahar tozalash zavodlari bilan bog'liq bo'ladimi, qanchalik yaxshi ishlaydi. Operatorlar har kuni duch keladigan suv sifatiga qarab dozalarni o'zgartira oladilar. Agar pH darajasi 5,5 dan 7,5 gacha bo'lgan yaxshi nuqta oralig'ida bo'lsa, alyumni bu zararli organik ifloslantiruvchilarning 70 dan 90 foizicha chiqarib tashlaydi. Va tan olsak, pul eng muhim bo'lganda, ALUM ko'pincha PAC echimlarini qo'ldan tushirib, byudjetlarini diqqat bilan kuzatadigan muassasalar uchun.

Umumiy cheklovlar: sil ishlab chiqarish, pH ni oʻzgartirish va atrof-muhitga oid omillar

Ammo, Alumning salbiy tomonlari ham bor. Bu sintetik polimerlarga nisbatan taxminan 15 dan 30 foizga ko'proq silni hosil qiladi, bu esa chiqindilarni yo'q qilish xarajatlarini oshirish va chiqindilarni boshqarish uchun murakkabroq logistikaga olib keladi. Suvni tozalash jarayonida alyumni parchalash pH darajasini pasaytiradi. Bu taʼsirga qarshi kurashish uchun suvni tozalash inshootlari kaltak kabi alkalin moddalarga pul sarflashlari kerak. Suvning kislotaligi to'g'ri darajada bo'lishi uchun bu kimyoviy mahsulotlarni sotib olish ularning umumiy ish byudjetining deyarli 20% ni olishi mumkin. Atrof-muhit idoralari qayta ishlov berilgan suvda qancha alyuminiy qolishini kuzatib bormoqdalar. Yaxshi xabar shuki, so'nggi tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, operatorlar o'zlarining dozalash usullarini yaxshilab sozlab, ularni yangi filtrlash tizimlari bilan birlashtirganlarida, ular sillarning hosil bo'lishini taxminan 40% ga kamaytirishi mumkin. Ushbu yondashuv, shuningdek, sifatga putur etkazmasdan, xavfsiz ichimlik suvi uchun EPA va AWWAning muhim standartlariga javob berishga yordam beradi.

Tez-tez so'raladigan savollar

Suvni tozalashda Alyuminiy sulfatning asosiy roli nima?

Alyuminiy sulfat suvni tozalashda koagulyant sifatida ishlatiladi va osilib turuvchi zarralarni barqarorlashtirishga yordam beradi, shunda ular keyingi tozalash jarayonlari orqali samarali ravishda olib tashlanishi mumkin.

Alyuminiy sulfat ishlangan suvning pH darajasiga qanday ta'sir qiladi?

Alyuminiy sulfat ishlangan suvning pH darajasini pasaytiradi, shu sababli ham korxonalarda samarali tozalash uchun optimal pH diapazonini saqlash maqsadida odatda ohak kabi ishqoriy moddalarni qo'shish kerak bo'ladi.

Alyuminiy sulfatdan foydalanish bilan bog'liq atrof-muhit muammolari bormi?

Ha, ishlangan suvdagi qoldiq alyuminiy muammo hisoblanadi, chunki u sog'likka potentsial ta'sir qilishi mumkin. Shu sababli, Dorilar bo'limi tavsiya etganidek, tizimlar qoldiq miqdorni 0.2 mg/L dan past saqlashga harakat qiladi.

Cheklovlarga qaramay, nega alyuminiy sulfat boshqa koagulyantlarga qaraganda afzal ko'riladi?

Alyuminiy sulfat arzon, ishonchli va ko'p maqsadli moddir, shu sababli ham xarajatlarni cheklovchi hamda infratuzilmasi mavjud bo'lgan ko'plab kommunal tashkilotlar uchun afzal tanlov hisoblanadi.