O‘zbekiston Respublikasi Oliy va o‘rta maxsus ta’lim vazirligi Navoiy kon-metallurgiya kombinati Navoiy davlat konchilik instituti

8-9 - tajriba ishi.

Mavzu: Oqova suvlarni koagulyasiya va flokulyasiya usuli bilan tozalash.

Ishning maqsadi: Oqova suvlarni koagulyasiya va flokulyasiya usulida tozalashni o‘rganish.

Kerakli jihozlar o‘lchov silindrlari, pipetkalar, Snellen asbobi, fotoelektrokollorometr (FEK).

Nazariy ma’lumotlar.

Koagulyantlash- oqova suvlarni reagentlash bilan ishlov berish jarayonidir. Reagentlash sifatida alyuminiy yoki temir (III) tuzlaridan qo‘llaniladi. Natijada suvdagi kichik dispersli va kolloid qo‘shilmalari birlashib (aglomeratlar hosil qilib), alyuminiy gidroksidi (Al(OH₃)) yoki temir gidroksidi (Fe(OH₃)) bilan birgalikda shaklida cho‘kadi.

Koagulyasiyalash yo‘li bilan tozalash tezligiga va samaradorligiga muhitning vodorod ko‘rsatkichi (RN) kuchli ta’sir ko‘rsatadi.

Barqaror gidrolizlangan ko‘p valentli Al³⁺ ,Fe²⁺ ionlarning hosil bo‘lishi uning kattaligiga bog‘liqdir. Turli gidrolizlangan alyuminiy va temir tuzlarining RN chegaralarining barqaror shakillarining mavjudligi chegaralari quyidagi 1- rasmda ko‘rsatilgan.

1. 
   Rasm. Alyuminiy (a) va temir(b) tuzlarning hosil bo‘lishiga muhitning vodorod ko‘rsatgichi (RN) ning ta’siri.
   

Tarkibida yupqa dispersli kolloid qo‘shilmalar to‘tgan oqova suvlariga floko‘lyantlari qo‘shish (ionlanuvchi funksional guruhlardan tarkib topgan polimer birikmalarni qo‘shish) aglomeratlar hosil qilish va ularni cho‘ktirish jarayonlarini tezlashtiradi.

Flokulyantlar guruhiga kraxmal, jelatin, sellyuloza efirlari, tabiiy polimerlarni kiritish mumkin. Hozirgi paytda flokulyantlar sifatida suvda eruvchan sintetik polimerlardan (masalan, poliakrilomid (SN₂-SNg‘-) n dan) keng qo‘llaniladi.

Flokulyantlar ishtirokida qo‘shilma zarrachalarning yiriklashtirish jarayoniga, floko‘lsiya deb ataladi. Flokulyasiya jarayonida zarrachalar adsorbsiyalangan flokulyant makromolekulalari orqali o‘zaro birlashib, yiriklashadi.

Koagulyantlashning maqbul sharoitini tajribada aniqlash quyidagi 2ta masalani echimini topishga yordam beradi:

1.Koagulyantlash paytida vodorod ko‘rsatkichi (RN)ni maqbul hududini (oblast

ini) aniqlab olishga yordam beradi.

2. Koagulyant flokulyantinining maqbul miqdorini aniqlab olishga yordam beradi.

Quyidagi 2- rasmda muallaq zarrachalarning samarali koagulyasiyalash uchun kerakli bo‘lgan koagulyantning minimal miqdorining RN ga bog‘liqligi ko‘rsatilgan.

Mezon sifatida olingan natijalarni bahalash uchun quyidagi ikki usuldan foydalanish mumkin:

1.Tozalanadigan suvning sifatini analitik nazorat qilib borish usulidan.

2. Pag‘alarni tiniqlashib borishi yoki ularni cho‘kish jarayonlarini, ularning hajmi va hosil bo‘ladigan cho‘kmalarning turini kuzatib borish usulidan.
Ishni borish tartibi.

A-variant. Koagulyantlashni sinab ko‘rish usuli bilan tanishish va oqava suvlardagi qo‘shilmalarni cho‘kish kinetikasini aniqlash.

Kerakli reaktivlar va materiallar: Oqova suv namunalari, koagulyantlar eritmasi: Al₂(SO₄)₃ alyuminiy achchiqtoshlari, FeCl₃, Ca(OH)₂, floko‘lyayant eritmalari.

Tajriba jihozlari: o‘lchov silindrlari, pipetkalar, Snellen asbobi, fotoelektrokollorometr (FEK).

Ishni bajarish tartibi.

O‘qituvchining ko‘rsatmalariga asosan, o‘lchov silindriga oqova suvning ma’lum miqdori quyiladi va ma’lum vaqt (60,120,180 soniya va h.k)o‘tgandan keyin, silindrdagi tiniqlangan suvning hajmi yoki cho‘kmaning hajmi o‘lchanadi. So‘ngra silindrga 10:1 miqdorida koagulyant yoki floko‘lyant eritmasidan qo‘shib, u yaxshi aralashtiriladi va tindirish uchun qo‘yiladi. Ma’lum vaqt oralig‘ida tiniqlashgan suvning hajmi o‘lchanadi. Agar pag‘alarning cho‘kishi va yiriklashib borish jarayoni tez kuzatilsa, unda o‘lchashlar qisqa vaqt oralig‘ida bajariladi. Olingan natijalar esa quyidagi jadvalga yoziladi.

1-jadval.

Qo‘shilmasiz oqova suv		Koagulyant (flokulyant) qo‘shilgan oqova suv
Vaqt, , soniya	Tiniqlashgan suv hajmining o‘zgarishi, V,ml	Vaqt, , soniya	Tiniqlashgan suv hajmining o‘zgarishi, V,ml

Qo‘shilmasiz va koagulyant (flokulyant) qo‘shilgan oqova suvlar uchun bita grafikda tiniqlashgan suv hajmi o‘zgarishining vaqtga bog‘liqlik grafigi chiziladi (V=f(_)).

B-variant. RN koagulyantlashning maqbul chegarasini aniqlash.

Kerakli reaktivlar va materiallar: oqova suv namunalari, H₂SO₄ ODN eritmasi, NaOH ODN eritmasi, koagulyant va floko‘lyant eritmalari.

Tajriba jihozlari: 100ml o‘lchov silindrlari, pipetkalar, Snellen asbobi, fotoelektrokollorometr (FEK).

Ishni bajarish tartibi.

Oldindan raqamlar bilan belgilangan 100 ml li oltita o‘lchov silindirlarga Snellen asbobi yoki FEK yordamida loyqaligi aniqlangan oqova suvlari quyiladi. Turli vodorod ko‘rsatkichlari (RNlar) ni hosil qilish uchun uchunui silindrga 0.1n N₂SO₄ eritmasidan 0.1 ml, ikkinchi silindrga 2 ml , beshinchi va oltinchi silindrlarga esa mos ravishda 1ml va 2ml 0.1n NaOH eritmasidan pipetka yordamida qo‘shiladi. Reagentlardan qo‘shilgandan keyin, silindrdagi eritmalar aralashtiriladi. Undan keyin, 1- silindtdan tashqari, qolgan barcha silindrlarga koagulyant (floko‘lyant) ning bir xil miqdori 40-50mg/l –koagulyant uchun, 1-2 mg/l –floko‘lyant uchun qo‘shiladi.

Alyuminiy tuzining 10% li eritmasi, temir tuzi va 0.1% li floko‘lyant eritmalarini inobatga olib suvga qo‘shiladigan koagulyant yoki floko‘lyant eritmalarini hajmlari hisoblab chiqiladi.

Suvga koagulyant qo‘shilgandan keyin, barcha silindrdagi eritmalar aralashtiriladi va 20 daqqiqa tindirish uchun qo‘yiladi va pag‘alarni hosil bo‘lishi va cho‘kish jarayoni kuzatilib boriladi. 20-30 daqiqa o‘tgandan keyin, silindrda hosil bo‘lgan cho‘kmalarning hajmi o‘lchanadi va suvdan namunalar olib, FEK yordamida uning loyqaligi hamda RN-metr yoli ionoer yordamida ularning vodorod ko‘rsatkichlari (RNlar) aniqlanadi.

Birinchi va oxirgi suv namunalarini olish davomiyligi (vaqti) iloji boricha qisqa bo‘lishi kerak. Olingan natijalar quyidagi jadvalga yoziladi.
2-jadval

Silindr tartib raqami	Qo‘shilgan, ml		RN	Koagulyant miqdori, mg/l	CHo‘kmaning hajmi, ml	A0 %	E, %	Izoh
	N2SO4	NaOH
1
2
3
4
5
6

Jadvaldagi «izoh» qismida tajriba davomida kuzatish natijalari yoziladi; A₀ – cho‘kmaning nisbiy hajmi, % , E-tiniqlash samaradorligi, %.

CHo‘kmaning nisbiy hajmi quyidagi formula bilan hisoblanadi:

_ (1)

Bu erda a-silindrga hosil bo‘lgan cho‘kmaning hajmi, ml.

V- eritmaning umumiy hajmi, ml.

Tiniqlash samaradorligi quyidagi formula bilan hisoblanadi:

_ (2)

Bu erda D₀-koagulyantlashdan oldin oqova suvning loyqaligi yoki uning optik zichligi;

D_k- koagulyantlashdan keyin oqova suvning loyqaligi yoki uning optik zichligi.

Agar tadqiqotlar davomida maksimal tiniqlash samaradorligiga erishmasa, (ya’ni tiniqlash samaradorligi va RN orasidagi bog‘liqlik egri chiziqlari bir tomonga qarab ortib boraversa), unda silindrga ishqor va kislota ko‘proq qo‘shib, tajribalarni takrorlash kerakyu

Olingan natijalar asosida tiniqlash samaradorligining RN ga bog‘liqlik grafigi chiziladi.

V- variant. Koagulyantning maqbul miqdorini aniqlash

Kerakli reaktivlar va materiallar: oqova suv namunalari, 0.1n H₂SO₄, 0.1n NaOH eritmalari, koagulyant va floko‘lyant eritmalari.

Tajriba jihozlari: o‘lchov silindrlari, pipetkalar, Snellen asbobi, fotoelektrokollorometr (FEK).

Ishni bajarish tartibi.
Oldingi variantdan farqli o‘laroq, ushbu variantda oqova suvning vodorod ko‘rsatkichini maqbul qiymatini saqlagan holda qo‘llanilgan koagulyant (floko‘lyant) miqdorining koagulyasiyalash ta’siri tadqiq etiladi.

Oqova suvining vodorod ko‘rsatkichi (RN) n doimiy (o‘zgarmas holda) saqlab qolish uchun,1- silindrdan tashqari, boshqa beshta silindrdagi oqova suvlariga ishqor yoki kislota eritmalari to RN=7.5-8.0 etgunga qadar, qo‘shiladi. Har bir silindrdagi suvning RN aniqlanadi. Keyin silindrga 0.5Dk, 0.75Dk, 1.0Dk, 1.5Dk, 2Dk miqdorida koagulyant (floko‘lyant) qo‘shiladi. Bu erda Dk-oldin A-variantda o‘tkazilgan tajriba natijalariga yaxshi mos keluvchikoagulyant miqdori (dozasi).

Barcha silindrdagi suvlarning RN doimiy saqlanishi lozim. Buning uchun silindirlarga RN= 7.5-8.0 ga etgunga qadar , kislota yoki ishqor eritmasidan qo‘shimcha sonlar. So‘ngra silindrlardagi eritmalar yaxshilab aralashtiriladi va 20 daqiqaga tindirish uchun qo‘yiladit. Pag‘alarning hosil bo‘lishi va cho‘kishi kuzatilib boriladi. CHo‘kmaning hajmi o‘lchanadi va suvning yuqori qatlamidan namuna olib, uning loyqaligi aniqlanadi.

Oldingi B-variantda bajarilgan ishlar takrorlanadi, ya’ni olingan natijalar jadvalga yoziladi va ular asosida tiniqlash samaradorligi yoki cho‘kma hajmining koagulyant miqdoriga bog‘liqlik grafigi chiziladi (1) va (2) formulalardan foydalanib, A₀ va E hisoblanadi.

Sinov savollari

1. 
   Flokulyasiya jarayonini tushuntiring.
   
2. 
   Koagulyasiya qanday jarayon ?
   
3. 
   Flotatsion tozalashning qanday usullari ma’lum ?
   
4. 
   Flokulyasiya usulida to‘g‘risida tushuncha bering.
   

Foydalanilgan adabiyotlar va boshqa axborot manbalari

4. Ziyomuxamedov B. – Ekologiya va ma’naviyat. Toshkent, «CHinor»ENK,

1997

6. Qodirov E.V. va boshq. – Tabiiy muhitni muhofazalashning

geoekologik asoslari. Toshkent. «O‘zbekiston», 1999

10. Мазур И.И., Moлдаванов O.И. – Kурс инженерной экологии.

M. «Высщая школа», 2001

12. Muhammadiev A.M. va boshq. – Tabiat muhofazasi va ekologiya.

Toshkent. «O‘qituvchi», 1986

14. Николайкин Н.И. и др. – Экология. M. «Drofa», 2005

16. Новиков Ю.В. – Экология, окружающая среда и человек. M. «Гранд», 2005

18. Otaboev SH., Nabiev M. – Inson va biosfera. Toshkent. «O‘qituvchi», 1995

21. Пашкевич M.A., Шуйский В.Ф. – Экологический мониторинг. Санкт-Петербург, 2002

23. Usmonov M.B. va boshq. – Ekologiya huquqi. Toshkent.

«Adabiyot jamg‘armasi», 2001

24. Fatoev I.I., Mavlyanov X.N. – Sanoat ekologiyasi, Buxoro, 2006

25. Хван T.A. – Промыщленная экология. M. «Feniks», 2003

26. Xolmuminov J. – Ekologiya va qonun. Toshkent, 2000

31. Шувалов Ю.В., Aзимов Р.A. – Горное дело, окружающая среда и человечeство. Санкт-Петербург, 2003

32. Щukin I. – Ekologiya. Rostov-na-Donu. «Feniks», 2005

33. Ergashev A., Ergashev T. – Ekologiya, biosfera va tabiatni muhofaza qilish. Toshkent, «Yangi asr avlodi», 2005

34. O‘zbekiston Respublikasining Konstitutsiyasi. Toshkent.«O‘zbekiston», 2003

35. O‘zbekiston Respublikasining atrof muhitni muhofaza qilish milliy

harakat rejasi. Toshkent, 1998

36. O‘zbekiston ekologik xabarnomasi jurnalining turli sonlari

37. Veb saytlar:

– atrof muhit dasturi – www. nature. uz

– O‘zbekiston Respublikasi tabiatni muhofaza qilish

davlat qo‘mitasi – www uznature. uz

– O‘zbekiston Respublikasi davlat gidromeorologiya qo‘mi-

tasi – www meteo. nature. uz

– Chinor ENK axborot sayti – Econews. uznature. Uz