Лекция 15. Қағаз өндіру орындарынан шығатын сарқынды суларын тазарту жолдары

Лекция 15.

Қағаз өндіру орындарынан шығатын сарқынды суларын тазарту жолдары.

Қағаз өндірісінің сарқынды суларының құрамы өндірілетін қағаз композициясына байланысты анықталады.олар күрделі полидисперсті жүйе ретінде болып, өлшенген заттардың (талшық пен каолин) көп болуымен, рН көрсеткішінің тұрақсыздығы, түстілігі мен оттегінің биохимиялық қолданысының жоғарғы көрсеткіштерімен сипатталады (ОХҚ₅). Өлшенген заттардың мөлшерінің жоғары болғандықтан бұл тазарту процесін қиындыққа соқтырады. Бұндай заттардың мөлшері өндірілетін қағаз түрі, оның композициясы, талшықтардың үгіту дәрежесі, қоспалардың болуы, 1 м² қағаз көлемінің массасы, машинаға берілетін массаның сұйылту дәрежесі, жұмыс істеу жылдамдығы және т.б. тәуелді. Тек қана целлюлозалы қағаз өңдеуге шығарылатын су құрамындағы жалпы талшықтардың мөлшері торға түсетін талшықтардың 5-10% құрайды [25].

Массаны дайындауға, ерітуде пайдаланатын су өзінің құрамы бойынша талшықтар мен қоспаларға бай болып келеді де қайта айналымды суды түзеді. Ал оның артық мөлшері масса сүзгіш қондырғыштарға жіберіледі.

Судың 75-80% машинаның регистрлік бөлігінен шықса, 5-25 % сорғыш жәшіктерден, 1-2%гауч-валдан, 1-2% пресстен шығады [28].

Су қоймаларын ластайтын талшық пен т.б. толықтырушылардың ауыл шаруашылығында маңызы зор. Сондықтан бұндай заттарды сарқынды сулардың құрамынан бөліп, өндіріске өнім әкеле отырып, судың оңай тазартуына жол ашады. Алынған талшықтарды екінші реттік өңдеуге жіберу үшін тазалау қондырғылары аз көлемді, су алмасуы тез жүретін және скопы дереу тазартылып, шығарылатындай болуы керек.

Қағаз өндіру өнеркәсібінің сарқынды суларының тазартудың бір әдісі ретінде арынды флотация жолын ұсынуға болады. бұл әдіс (нәтижесінде) арқылы сарқынды су құрамындағы талшықтар мен қоспаларды толық жоя отырып, бойынжа аз мөлшерде өлшенген заттары бар тазартылған суды алуға болады. алынған суды өндіріс жолында қолдануға болады.

Целлюлозды-қағаз өндірісінің сарқынды суларын өлшенген заттардан тазарту әдістеріне талдау жасай отырып, флотациялық қондырғылардың қажетті талаптарға сәйкес келуі, яғни судың тазартылуын жоғарғы сатыға жеткізуге мүмкіндік береді.

Флотациялық жолмен тазарту әдістерін терең зерттеген Ресей мемлекетінің ғалымы В.А. Копыловтың еңбектерінде [25] бұл әдістерді тек қағаз өндіру өнеркәсібінде ғана емес, сонымен қатар жасанды талшық жасау зауыттарында, тері илеу, мұнайды өңдеу және т.б. өндіріс орындарының сарқынды суларын тазарту үшін қолдануға болады [26].

Флотациялық тазарту жолы ауа көпіршіктерінің көтергіш күшінің әсерінен су құрамындағы бөлшектердің су бетіне қалқып шығуына негізделеді, яғни бұл процесс негізінен механикалық жолмен жүреді. Бірақ қосымша физико-химиялық процесстер де жүргізіледі.

Суды өңдеуде қалыптасқан әдістеріне қарағанда кері осмес пен ультрофильтрация жолдары суды органикалық және бейорганикалық компоненттерден, бактериялар мен еріген заттардан бірден бөліп алуға мүмкіндік береді. Мембраналық процесстер арқылы тазартылған суды өндірістің тұйық айналымына жіберуге болады. ст. научн.сотрудник ВНИПИЭЙЛЕСПРОМ.

Әдісті ұсынушы ғалым М.С. Федотованың зертханалық зерттеулердің нәтижелері мен жартылай өндірістік қондырғылардың сынағы кері осмос мен ультрафильтрацияларды целлюлоза қағаз өндірісінде қолдануының тиімділігін көрсетті.

Кері осмос әдісі ерітінділердің қысым әсерінен арнайы жартылай өткізгіш мембраналардан фильтрленуіне негізделген. Бұл мембраналардан ерітіндінің кейбір молекулалары немесе иондары өтеді [23].

Әдіс негізінде осмос әсері, яғни судың жартылай өткізгіш мембранадан өздігінен өтуі жатыр. Осмос қысымы деп тепе-теңдік пайда болатын қысымды айтады. Егер ерітінді жағының қысымын жоғарлататын болсақ ерітінді кері бағытта жылжи бастайды. Бұндай әдіс өзінің қарапайым қондырғыштарымен ерекшелінеді. Олардың құрамына ерітіндіде қысым тудыратын құрал мен жартылай өткізгіш мембраналары орнатылған бөлу торшаларынан тұрады, ал ірі өндіріс орындарында қажетті мембраналық беткейді түзетін көп секциялы аппараттар пайдаланады. Сонымен қатар кері осмос процесін қоршаған орта температурасында жүргізуге болады.

Сондықтан кері осмос процесін ыстыққа төзімсіз ерітінділермен жұмыс істеуге мүмкіндік береді.

Әдістің кері жақтарына концентрациялық поляризацияның пайда болуын жатқызуға болады. Себебі оның салдарынан мембрана бетінде еріген заттардың концентрациясы жоғарланып, ерітіндінің өтуі бұзылады. Соның нәтижесінде өткізгіштігі мен сұрыпталуы төмендеп мембрананың жұмыс істеу мерзімі қысқарады. Бұндай жағдай тумас үшін мембрананың бетіндегі ерітіндіні турбулиздеу қажет.

Зертханалық қондырғыштары үшін магнитті араластырғыштар мен вибрациялық құралдар қолданса, ірі өндіріс орындарында ерітіндінің мембрана бойымен ағу жылдамдығын жоғарлатып немесе арнайы түрлі турбулизаторларды орнатады.

Бірақ бұл әдістің кері жақтарына қарамастан оның тиімділігі тәжірибелік зерттеулер мен өндіріс орындарынан алынған мәліметтері арқылы дәлелденген [31,92].

Ерітіндінің осмостық қысымы өте аз болған жағдайда (бұл негізінен жоғары молекулалық қосылыстары бар су ерітінділер) ерітіндінің мембраналық бөліну процесі ультрафильтрация деп аталады. Бұл процес жоғары молекулалы қосылыстардан, өлшенген заттардан, колмендтардан және микроорганизмдерден бөліп алуда тиімді [33]. Кері осмосқа қарағанда ультрафильтрациялық жолда қысымы 3-10ат болғанның өзінде мембраналық өткізгіштігі жоғары (тәулігіне 1000 л/м² дейін) болады.

Екі процесті жүзеге асыру үшін жартылай мембраналары қолданып, аппараттары да өзара ұқсас болғанымен физико-химиялық механизмдері өзгеше.

Әдеби шолу жүргізе отырып Украина мемлекетінде орналасқан техникалық қағаз шығарушы Киев фабрикасында жүргізілген зерттеу жұмыстарының нәтижесінде, электрофизико-химиялық картонды қағаз өндірісінің сарқынды сулары талданды.