Atrof-muhitni muhofaza qilishdagi eng dolzarb muammolar

Donachali to‘siqli filtrlar. Oqova suvlarni tozalash jarayonida ko‘p miqdordagi suvni tozalashga to‘g‘ri keladi. Ularni tozalash uchun yuqori bosim kerak bo‘lmaydigan filtrlar qo‘llaniladi. Shu maqsadda to‘rsimon elementli (mikrofiltrlar va barabanli to‘rlar) va filtrlovchi donachali qatlamli fıltrlar ishlatiladi.
Donachali to‘siq1i filtr ostki qisn 'da suvni chiqarib yuborish uchun drenaj moslamasi bo‘1gan rezeıvuar bo‘1adi. Drenajga tayanch mato qatlamlari, so‘ngra filtrlc 'chi material taxlanadi.
m‘o ak muhitning muhim xossasi tıııir.g kov a: ! ‹ li1igi aa nisbiy yuz si hisoblanadi. Kovaklilik g‘ovak mlıhit strukturasiga bog‘1iq bo‘1ib, faqat donacha o‘1chami bilan emas, ularning shakli s:ı taxlamiga ham bog‘1iq. Agar kovaklilik e va jism bilan band bo‘1gan hajm V₀ bilan ifodalansa, u holda e + K, = 1 bo‘ladi. e = 0 bo‘lganda g‘ovak muhiti silliq jismga, e = 1 bo‘1ganda esa maksimal g‘ovakti jismga aylanadi.
Qatlamning solishtirma yuzasi faqat kovaklilik bilan aniqlanib qolmay, alohida donachalarning g‘ovakliligi bilan ham aniqlanadi. Bunda donacha shakli ham hisobga olinadi. Qatlamning solishtirma hajmiy yuzasi quyidagicha hisoblanadi:

35
bu yerda, a — filtrlo chi qatlamning solishtirma hajmiy yuzasi m²/

m°, 'P — donacha shakli koeflltsiyentii ^d_e donachaning ekvivalent diametri, m.
Zarrachalarni suvdan ajratib olish mexanizmi quyidagichadir:

1. 
   suzish, bunda zarrachalar faqat mexanik usulda ajratib olinadi;
   
2. 
   gravitatsion cho‘ktirish; 3) inersion tutib olish; 4) kimyoviy adsorbsiya; 5) fizik adsorbsiya; 6) adgeziya; 7) koagulatsion cho‘ktirish; 8) biologik o‘stirish. Ba’zan bu usullar birga ishla- tiladi va filtrlash jarayoni quyidagi uch bosqichdan iborat bo‘ladi: 1) modda yuzasiga qatlam hosil qiluvchi zarrachalar- ning o‘tishi; 2) yuzaga wahkamlanishi va 3) yuzadan ajralishi.
   

Muallaq zarrachalar ikki usulda filtrlanadi: 1) donacha yuzasida hosil bo‘ladigan idosliklar (cho‘kma) pardasi orqali; 2) iflosliklar (cho‘kma) pardasini hoS‘Ll qilmasdan.
Birinchi holatda o‘1chami material g‘ovaklaridan katta bo‘l- gan zarrachalar tutib qolinadi, so‘ngra filtrlovchi material hi- soblangan iflosliklar qatlami hosil bo‘1adi. Bu jarayon yuqori tezlik talab qilmaydigan sekin filtrlarga xosdir.
Ikkinchi holatda ıflosliklar zarrachalari filtrlovchi material donachalarida adgeziya kuchlari tufayli tutib qolinadi. Bunday jarayon tezkor filtrlarga xosdir. Adgeziya kuchi kattaligi donacha shakli va yirikligiga, yuzaning g‘adir-budurligiga, uning kimyoviy tarkibiga, oqim tezligiga, suyuqlik harorati va aralashmalar xossalariga bog‘1iq.
Filtrlash kinetikasi va moddiy balans quyidagi tenglamalar
bilan ifodalanadi:
— dcmdx — bc — aq — dg/dc — — udc/dx
Bu tenglamalarni yechishda jarayonning umumiy tenglamasi hosil bo‘1adi:
d ²c fdxdr + a mdcmdx + bdc/dr — 0;
bu yerda, c — oqova suvdagi muallaq zarrachalar konsentra- tsiyasi; x — kanal maydonining uzunligi; b va a — zarrachalarning yopishish va ajralish tezligi konstantasi, q — cho‘kma konsentrasiyasi.
Zarrachaning filtrga «sakrash» holatigacha bo‘1gan davomiyligi himoya harakati vaqti z, deyiladi. Zarrachaning fıltratga «sak- rash»gacha bo‘lgan da omiyligi quyidagi formula orqali topiladi:

bu yerda, — filtrlovchi qatlam qalinligi; d— fıltrlo chi qatlam zarrachasi o‘lchami, k va s — bosh1ang‘ich va tindirilgan oqova suvning muallaq zarrachalari konsentratsiyasiga bog‘1iq konstantalar. Muallaq zarrachalar material qatlamidan o‘tganda kovak- lilikni kamaytirib, yuzani o‘zgartiradi. Filtrlovchi qatlam qarshiligi oqova suvning o‘tishi imkoniga qarab oshadi va quyidagiga teng

bo‘1adi:
h —— ^r ı^.dl
i, — 0,188 'i"p (1—ed ²

bu yerda, h— filtrlovchi qatlam qarshiligi; i, — filtrlovchi qatlam- dan toza suyuqlik o‘tgandagi uning qalinlik birliği qarshiligi; i— filtr- lovchi qatlamning tutib qolingan zarrachalar bilan birgalikdagi qarshiligi; e— filtrlovchi qatlam kovakliligi; Va_h „ — filtrlovchi qat-

1amdato‘plangan cho‘kmaning solishtirma hajmi; d — yuklama dona-
chaning ekvivalent diametri; 't' — donacha shakli koefFıtsiyenti.
Donachali qatlamli filtrlar sekin va tezkor, ochiq va yopiq turlarga bo‘1inadi. Ochiq filtrlarda qatlam qalinligi 1—2 m, yopiq fıltrlarda 0,5—1 m bo‘ladi. Yopiq fdtrlarda suvning bosimi nasos yordamida hosil qilinadi.
Sekin filtrlar koagullanmagan oqova suvlarni filtrlashda ishlatiladi. Ular beton yoki g‘isht1i donachali qatlam joylashtirilgan drenaj qurilmali rezervuarlardir. Filtrlash tezligi ulardagi muallaq zarrachalar konsentratsiyasiga bog‘1iq: 25 mg/1 da fdtr tezligi Ö,2— 0,3 m/soat; 25—30 mg/1 da 0,1—0,2 m/soat ni tashkil etadi. Oqova suvlarni tozalash darajasining yuqoriligi filtrning afzalligi hisoblanadi. Kamchiliklari: o‘lcham1ari kattaligi, qimmatligi, cho‘kmadan tozalashning qiyinligi.
Tezkor filtrlar 2 xi1 bo‘1adi: bir qatlamli va ko‘p qatlamli. Bir qatlamli fıltrlarda filtrlovchi qatlam bir xi1 matodan, ko‘p qatlamli fıltrlarda har xi1 matodan iborat bo‘1adi. Tezkor fıltrning sxemasi 2.6- rasm, o da keltirilgan.
Tezkor fıltrlarda oqova suv fıltr ichiga beriladi. Bu yerda u filtrlovchi matodan, drenajdan o‘tadi va filtrdan ajratiladi. Filtrlovchi material ifloslanganda yuvuvchi suv pastdan yuqoriga beriladi na material yuviladi.
Ko‘p qatlamli tezkor fıltrlarda filtrlovchi qatlam turli mate- rial donachalaridan tarkib topadi. Masadan, antratsit va qum qatlamidan iborat bo‘1ishi mumkin. Yuqori qatlamda pastki qatlamga nisbatan katta o‘1cham1i dohachalar joylashadi. Filtr turini tanlash fıltrlanuvchi suvning miqdoriga, iflosliklar kosentratsiyasiga, ıilarning disperslik darajasiga, qattiq va suyuq fazaning fızik- kimyoviy xossalariga, talab qilinadigan tozalash darajasiga bog‘1iq. Filtrlarni yuvilganda donachalar muallaq holatga o‘tadi va iflosliklarning yopishgan zarrachalaridan ozod bo‘1adi. Suv-havoli yuvishda avval donachali qatlamga havo purkaladi, so‘ngra suv
beriladi.
Qo‘zg‘aluvchan yukli filtrning afzalligi fdtrlovchi yukning vertikal joylashuvi va fıltrlanuvchi suvning gorizontal harakati hisoblanadi. Filtrlovchi material sifatida kvarsli qum (1,5—3 mmc yoki granitli shag‘a1 (3-10 mm) ishlatiladi. Filtrning sxemasi 2.6- rasm, b da keltirilgan.
Bunda oqova suv kollektorga tushadi, u yerdan kanal na teshik- lar orqali filtrlovchi qatlamga o‘tadi. Tozalangan suv drenaj kamerasi yordamida filtrdan chiqarib yuboriladi. Ifloslangan ma- terial gidroelevatorda quvur bo‘y1ab yuvuvchi qurilmaga uzatiladi. Filtrlash tezligi 15 m/soat; yuvuvchi suvning sarfi l—2 . Tozalash samaradorligi 50—55 ni tashkil etadi.
Filtrning afzalligi: fıltrlashning katta tezlikda borishi, fılrtning iöosliklardan sifatli yuvilishi. KamcMigi: metallga ehtiyojning katta- ligi, quvur devorining yedirilishi, boshqarishning qiyinligi, qümning maydalanishi va yo‘qotilishi.
Mikrofiltrlar. Mikrofıltrlash jarayoni oqova suvni teshik o‘1- chamlari 40 dan 70 mkm gacha bo‘1gan to‘rlar orqali suzish

bilan yakunlanadi. Mikrofıltrlar oqova suvni qattiq va tolali materiallardan tozalashda qo‘11ani1adi (2.6- rasm, d).
Oqova suv baraban ichiga tushadi va teshik orqali kameraga o‘tadi. Muallaq moddalar baraban ichki yuzasida tutib qolinadi va
yuvuvchi suv bilan yuvilganda tarnovga tushadi. Baraban 6-20 min ' chastota bilan aylanadi. Filtrlash tezligi 25-45 m' /(m² soat). Muallaq zarracha konsentratsiyasi 15—20 mg/1 bo‘1ganda tozalash samaradorligi 50—60a ni tashkil etadi.
Magnitli filtrlarda tozalash samaradorligi 80a ga yetadi. Shu sababli ham bunday fdtrlar keng tarqalgan. Ular mayda ferromagnit zarrachalarni suyuqlikdan ajratib olishda qo‘llaniladi. Bunda magnit zarrachalardan tashqari qum va boshqa iflosliklar ham tutib qolinadi. Magnitli fıltrlarning unumdorligi 60 m°/s gacha bo‘1adi.
Laminar oqimli oqova suvlar magnit maydoni orqali o‘tganda 0,5-1 mkm o‘lchamli-ferromagnit zarrachalar magnitlanadi va o‘lchami 50 mkm bo‘1gan aglomeratlar hosil qiladi. Ular fdtrlab ajratib olinadi yokî gravitatsion maydon ta’sirida cho‘ktiriladi. Bunda suyuqlik oqimi yo‘na1ishi magnit maydon yo‘na1ishiga mos bo‘1ishi kerak.
Magnitli separatorlar 3 guruhga bo‘1inadi: 1) ferromagnit zarra- chalarning ajralishi doimiy magnit ta’siri ostida boruvchi separa- torlar; 2) zarracha ajratuvchilar sifatida maxsus ferromagnit elementlar qo‘llanuvchi separatorlar; 3) turli mexanik fdtrlovchi elementli doimiy magnitlar kombinatsiyasidan iborat filtr- separatorlar.
Emulgirlangan moddalarni filtrlash. Emulsiyalarni donachali qatlam orqali fıltrlashda yuzarıing bosh1ang‘ich xususiyati katta ahamiyatga ega. Gidrofob yuzaga zarrachalarning yopishishi gidrofil yuzadagiga nisbatan kuchliroq, chunki gidrofıl materiallar yuzasida gidrat qobig‘i mavjud. Yopishish shu qobiqlar buzilgandagina hosil bo‘1adi.
Neft mahsulotlari va yog‘ni ajratish uchun penopoliuretanli filtrlar ishlatiladi (2.6- rasm, e). Material qatlami balandligi 2—2,5 m, penopoliuretan bo‘1aklari o‘1chami 5—10 mm. Filtrlash tezligi 25 m/s gacha. Bunday fıltrlarni oqova suvda yog‘ konsentratsiyasi 1000 mg/1 gacha bo‘lganda qo‘llash mumkin.
Yuqoridan berilgan oqova suv material qatlamidan o‘tadi va yog‘ zarrachalaridan tozalanadi. Materia1yog‘ga to‘yingandan so‘ng sus bilan yuvilib, 3 martagacha mexanik siqish bilan regeneratsiyalanadi. Material elevatordan lentaga berilib, siqish g‘i1dirak1aridan o‘tkazi1adi.

6.