Kirish Analitik qism

1.Laminla – bu birlamchi tindirish zona hisoblanadi, unda 60º qiyalikdagi lamihlalar choylashtirilgan suv undan tepaga harakat davomida oqim sekinlashib katta despers zarrachalar cho’kmaga tushadi. Laminladan chiqqan uvimiz qisman tinigan suv hisoblanadi. Laminlaga to’g’ridan to’g’ri zarafshon daryosidan suv keladi, suvga dastlab NaOCl 12% qo’shiladi. NaOCl suvga biorganizmlardan tozalash maqsadida qo’shiladi. Undan so’ng keying bosqichga koagullash zonasiga tushadi.



2.Koagullash - Bu jarayonda dispers zarrachalar o ‘zaro ta ’sirlashishi natijasida yiriklashadi va agregatlar hosil qilib birikadi. Bu usuldan mayda dispers iflosliklardan va emulgirlangan moddalardan tozalashda foydalaniladi. Usul suvdan 1—100 mkm oMchamli kolloid dispers zarrachalarni ajratib olishda yaxshi samara beradi. Koagullash jarayoni kimyoviy va fizikaviy jarayonlar yordamida
amalga oshiriladi. Oqova suvlarni koagullash uchun unga maxsus moddalar — koagulantlar qo‘shiladi. Koagulantlar suvda og‘irlik kuchi ta’sirida tez cho‘kadigan metall gidroksidlari iviqlarini hosil qiladi. Iviqlar muallaq va kolloid zarrachalarni tutib, ularni agregatlash qobiliyatiga ega bo‘ladi. Kolloid zarrachalar (—) manfiy,
koagulant iviqlari (+) musbat zaryadga ega bolganligi uchun ular o‘rtasida o‘zaro tortishish kuchi vujudga keladi. Kolloid zarrachalar uchun zarracha yuzasida ikkilamchi elektr qavatning hosil boiishi xosdir. Ikkilamchi qavatning bir qismi
fazalar ayirmasi yuzasida joylashadi, ikkinchi qismi esa ionlar bulutini hosil qiladi. Ikkilamchi qavatning bir qismi qo‘zg‘almas, boshqa qismi qo‘zg‘aluvchan (diffuziya qatlami) boiadi. Qatlamning qo‘zg‘aluvchan va qo‘zg‘almas qismlari orasidagi potensiallar farqi E, — dzeta potensial termodinamik potensial £ g a hamda qo‘shaloq qatlam qalinligiga bog’liq. Uning miqdori zarrachalar itarilishining elektrostatik kuchi kattaligini ifodalaydi. Kolloid zarrachalarni koagullashga uchratish uchun ularni dzeta potensialining musbat zaryadiga ionlarni qo‘shish bilan kritik qiymatgacha kamaytirish zarur. Koagullash jarayonining samaradorligi koagulant ionining valentligiga bog’liq. Valentlik katta bolsa, koagulantning ta’siri yuqori bo’ladi.

Koagullash jarayoni boshlanishi uchun zarrachalar bir-biriga kimyoviy boglanish va tortishish kuchi ta’sir qila oladigan darajada yaqinlashishi kerak. Zarralarning yaqinlashi broun yoki suv oqimining laminar va turbulent harakati natijasida amalga oshadi. Koagulantlarning gidrolizlanishi va iviqlar hosil bo’lishi quyidagi bosqichlarda boradi:

Gidroliz jarayoni bir oz murrakabroq boradi.

Metall ioni gidrooksid ioni va polimerlash reaksiyalari natijasida barqaror oraliq birikmalar hosil qiladi. Hosil bo‘lgan birikma musbat zaryadli bo‘lib, manfiy zarayadlangan kolloid zarrachalar bilan yengil adsorbsilanadi.
Koagulant sifatida ko‘pincha aluminiy, temir tuzlari yoki ularning aralashmalari ishlatiladi. Koagulant tanlash uning tarkibi, fizik-kimyoviy xossalari va narxi, zarrachalarning suvdagi konsentratsiyasi, pH va suvdagi tuz tarkibiga bog‘liq.
Koagulant sifatida aluminiy sulfat A12(SO4)3- 18H20 ; natriy aluminat NaA102; aluminiy gidroksoxlorid A12(0 H )5C1; aluminiykaliy va aluminiy-ammoniyning tetraksosulfatlari [alumokaliyli achchiqtosh — K A I(S04)2- 12H20 va ammiakli achchiqtosh NH4A1(S04)2·12H20] ishlatiladi. Bu koagulantlardan eng ko‘p qo‘llaniladigani aluminiy sulfat bo‘lib, u pH =5—7,5 oraliqda
samarali hisoblanadi. U suvda yaxshi eriydi va narxi ham qimmat
emas. Uni quruq holda yoki 50% li eritma holatida qo‘llasa boladi.
Koagullash jarayonida u gidrokarbonatlar bilan o‘zaro ta’sirlashadi:
Al2(S 0 4)3+ 3 C a (H C 0 3)2 *=± 2A1(0H)3 4 + 3 C aS 0 4+ 6 C 0 2 .
Natriy aluminat quruq holatda yoki 45% li eritma holatida
qo^laniladi. U ishqoriy reagent hisoblanib, pH =9,3—9,8 da tez cho‘kuvchi iviqlar hosil qiladi. Ortiqcha ishqoriylikni neytrallash uchun kislota yoki tarkibida C 0 2 bo‘lgan tutun gazlari ishlatiladi:

2NaA102+ C 0 2+ 3 H 20 ?=> A l(0 H )3+ N a 2C 0 3 .

Ko‘pgina hollarda (10:1) — (20:1) nisbatdagi

NaA102+Al2(S 0 4)3 aralashmasi qo'llaniladi:

6NaA102 + A12(S 0 4)3 + 12HzO 8A 1(0H )3 + 3N a2S 0 4

Bu tuzlarni birga qo‘llash tiniqlashtirish samaradorligini, iviqlarning cho‘kish tezligini va zichligini oshiradi, pH ning optimal chegarasini kengaytiradi. Temir tuzlaridan koagulant sifatida tem ir sulfatlari Fe2(S 0 4)3-2H20 ; Fe2(S 04)3-3H20 va F eS 04-7H2O hamda temir xlorid FeCl3 qo‘llaniladi. Uch valentli temir tuzlarini

qo‘llash suvni tiniqlashtirishda yaxshi samara beradi. Temir xlorid quruq yoki 10—15% li eritma ko‘rinishida ishlatiladi.

FeCl3 + 3H20 -> Fe(O H )3 + 3HC1;

Fe2(S 0 4)3 + 6H20 -» 2Fe(OH)3 + 3H2S 0 4.

Temir tuzlari koagulant sifatida aluminiy tuzlariga nisbatan bir qator afzalliklarga ega: suvning past haroratida yaxshi ta’sir qiladi; optimal pH muhiti miqdorining chegaralari kengroq; iviqlar pishiqligi yirikligi va gidravlik yiriklik, tarkibida tuz bo‘lgan suv uchun qollash mumkin; yomon hid va ta’mlarni yo‘qotishi

mumkin. Kamchiliklari: tem ir kationlarining ba’zi organic birikmalar bilan reaksiyasi natijasida kuchli bo‘yovchi komplekslar hosil qilishi; qurilma korroziyasini tezlashtiruvchi kuchli kislotali xossaga ega, iviqlar sirtining yetilmaganligi. Koagullash jarayonining tezligi elektrolit konsentratsiyasiga
bogiiq. Elektrolitning konsentratsiyasi kichik bo'lganda o‘zaro yopishadigan zarrachalarning to ‘qnashuv sonini to‘qnashuvning umumiy soniga nisbati (T = 0) nolga yaqin boiadi. Bunday koagullash sekin koagullash deyiladi. VP=1 boiganda tezkor koagullash yuzaga keladi, ya’ni barcha zarrachalarning o ‘zaro
to'qnashuvi agregat hosil boiishi bilan yakunlanadi. Zarrachalarning broun harakatida qo‘zg‘almas muhit uchun tezkor koagullash tezligi Smoluxovskiy nazariyasiga binoan:

bo’ladi.

Suvning hajm birligida t vaqt davomidagi zarrachalar soni sekin va tezkor koagullash uchun quyidagi form ula orqali aniqlanadi:

Lam inar va turbulent rejimdagi suv oqim ining m a’lum hajmdagi zarrachalarining o‘zaro ta’sirlashish soni n, va nt quyidagi formulalar orqali aniqlanadi:

bu yerda, nx — zarrachalar agregatlari soni; К — koagullash konstantasi К » 4n<9R ~ 4nDr; D — birlamchi zarrachalarning diffuziya koeffitsiyenti; r — zarrachalar radiusi; R — zarrachalar o‘zaro birlashishi uchun zarur bo‘lgan ular orasidagi oraliq

(R » 2r); n0 — zarrachalarning boshlang‘ich konsentratsiyasi; T1/2 — ma’lum hajmdagi zarrachalar miqdorini koagullash vaqti; 'F — zarrachalar to‘qnashuvining samaradorlik koeffitsiyenti; nt va nt — mos ravishda suv oqimining laminar va turbulent rejimi uchun zarrachalarning o‘zaro ta’sirlashish soni; nxva n2 — mos ravishda dx va d2 o‘lchamdagi zarrachalar soni; G — tezlik gradiyenti
(G=du/dz); ш va u2 — ikki koagullanuvchi zarrachalarning o‘rtacha kvadrat tezligi.
Polidispers sistemalarda monodispers sistemaga nisbatan koagullash jarayoni tezroq boradi, chunki yirik zarrachalar cho‘kishida o‘zi bilan birga mayda zarrachalarni ham cho‘ktiradi. Zarrachalar shakli ham koagullash tezligiga ta’sir qiladi. Masalan,
uzunchoq holatdagi zarrachalar shar shaklidagi zarrachalarga nisbatan tezroq cho'kadi. Iviqlarni tavsiflashda diametr ekvivalent tushunchasidan foydalaniladi:

bu yerda, v — suvning kinematik qoshushqoqligi; px— iviqlar zichligi; cocho
Iviqlar zichligi ps suvning va qattiq fazaning zichligi pq hamda
iviqlarning hajm birligi ichida qattiq moddaning hajmini 5q hisobga
olgan holda aniqlanadi:

Iviqlarning mustahkamligi zarrachalarning granulali tarkibi va qovushqoqlikka bog‘liq. Har xil o‘lchamli zarrachalar aglomeratlari bir xil o‘lchamlilarga nisbatan mustahkamroq. Suvdan gaz ajralishi va aeratsiya va flotasiya natijasida iviqlar gazga to‘yinadi. Bu esa iviqlar zichligini va cho‘kish tezligining kamayishiga olib keladi.