Сумен жабдықтау жағдайы және оның мәселелері туралы.

Су үнемдеу, өндірістің су сыйымдылығын төмендету Қазақстан Республикасының орнықты дамуын қамтамасыз етудің аса маңызды жолдарының бірі болуға тиіс. Қазіргі уақытта экономиканың жоғары су сыйымдылығы табиғи су ресурстарының сарқылуына және кейбір ластануына, оларды елдің агроөнеркәсіптік кешенінде пайдалану тиімділігінің төмендігіне байланысты бірқатар өңірлік проблемалардың туындауын алдын ала айқындайды. Қазақстанда сумен жабдықтау стратегиялық мемлекеттік бағдарламалармен және басқарушылық және шаруашылық функциялармен реттеледі, сондай-ақ су ресурстарын басқарудың бассейндік қағидаты енгізілді. Су саласын дамытудың заңнамалық базасын құру, жер қойнауын, оның ішінде жерасты сулары ресурстарын ұтымды және кешенді зерделеу мен пайдалану мақсатында Қазақстан Республикасының Су кодексі, "Жер қойнауы және жер қойнауын пайдалану туралы" Заң, сондай-ақ тиісті заңға тәуелді актілер қабылданды. Негізгі міндеті су ресурстарын тиімді пайдалану және ғылыми-технологиялық қамтамасыз ету арқылы барлық су әлеуетін тиімді пайдалану үшін жағдай жасау болып табылатын Қазақстан Республикасының агроөнеркәсіптік кешенін дамытудың 2017-2021 жылдарға арналған мемлекеттік бағдарламасы маңызды болып табылады. Бұл бағдарлама ҚР – да АӨК дамыту жөніндегі "Агробизнес-2017" бағдарламасы мен Қазақстанның су ресурстарын басқару жөніндегі мемлекеттік бағдарламаны интеграциялау негізінде әзірленді. Өңірлерді дамытудың 2020 жылға дейінгі бағдарламалары, сондай-ақ "Нұрлы жол"бағдарламасы шеңберінде іске асырылып жатқан сумен жабдықтау және су бұру жөніндегі жобалар да қамтылған. Өндірістік ағынды суларды тазарту әдістері. Технологиялық үрдістер мен көмекші шараларды тиімді пайдалану – су нысанадарын ластанудан қорғамаса, онда өндірістік ағынды сулар тазартудан өткізіледі және оның тұрмыстық ағынды суларды тазартудан едәуір айырмашылығы болады. Өндірістік ағынды суларды тазарту үшін: механикалық, химиялық, физика-химиялық және биологиялық әдістер, ал тұрмыстық ағынды сулар үшін тек қана механикалық және биологиялдық тазарту әдістері қолданылады.
Механикалық тазарту. Механикалық тазарту – ерімеген қоспаларды алып тастау үшін қолданылады. 1. Сүзу – талап етілетін тазартудың толықтығына байланысты торларда (ірі қоспалар үшін) және барабанды електерде (кіші өлшемді заттар үшін) жүргізіледі.
2. Тұндыру – өте жиі қолданатын әдіс. Алдын ала тазартудың бір кезеңі немесе ағынды суларды тазартудың жеке әдісі болуы мүмкін. Бұл ағынды суларды ашық суаттарға жіберу алдында және оларды канализацияға құю алдында жүргізіледі. Мысалы, көмір байытатын фабрикалардың ағынды суларын тазартуда тұндыру жеке әдіс болып табылады. Тұндыру үшін тұрмыстық ағынды суларды тазартуда қолданылатын тұндырғыштардан ешқандай айырмашылығы жоқ көлденең және сәулелік тұндырғыштар қолданылады. Тұндырғыштар айналымды сумен қамтамасыз ету жүйесінде суды салқындататын градирняларға берер алдында қондырылады. Ағынды суларды ірі дисперсті заттардан тазарту үшін тұндырғыш қондырғылар ретінде "соңғы жинағыш" (хвостохранилище), яғни ағынды сулардағы кенді байытқаннан кейінгі соңғы ұнтақты жинауға арналған ағын тоғаны қолданылады. Тұнбаны жинау 10-15 жылға дейін созылады. 3. Қалқып шығуы – меншікті салмағы судан жеңіл заттарды (мұнай өнімдері, майлар) ұстап қалу үшін қолданылады. Мұндай тазарту құрылымдарына май ұстағыштар және мұнай ұстағыштар жатады. Ірі нысандарда мұнай ұстағыштар ретінде жоғарғы бөлігінде аралық қабырғалары және мұнай жинайтын мұржа орналастырылған көлденең тұндырғыштар қолданылады. Мұнайдан босатылған су суағар арқылы ағып кетеді. Кіші нысанадарда (гараждар мен кәсіптік ыдыстардың ағындары) мұнай бөлгіш құдықтар орналастырады. Ағынды сулар оның жоғарғы бөлігіне беріледі де, түпкі бөлігінен ағызылады. Ағынды сулардағы майды ұстау үшін (май зауыттары, ет комбинаттары, асхана, фабрикалар, ас үйлер) май ұстағыштар қолданылады, олар цехтық және жалпы болуы мүмкін. Өзінің құрылысы жағынан бастапқы және соңғы бөлігінде түбіне 30-50 см жетпейтіндей етіп көлденең бөлгіштер қондырылған көлденең тұндырғыштарға ұқсас болып келеді. Ағынды суларды майдан тазарту нәтижесі 70 пайызға дейін жетеді.
4. Сүзгіден өткізу – кіші дисперсті заттарды ұстап қалу үшін тұндырудан және басқа тазарту әдістерінен кейін де қолданылады. Сүзуші материал ретінде құм, көмір, тезек (торф), ағаш, кокс ұнтақтары қолданылады. Ашық (қысымсыз) және жабық (қысымды), сонымен қатар бір қабатты және екі қабатты (әр түрлі сүзуші материалдар) сүзгілер қолданылады. Сүзу әдісі ағынды суларды мұнай өнімдерінен қайталап тазарту кезінде (мұнай ұстағыштан кейін), сонымен қатар жұқа дисперсті шайырларды және т.б. тазалау үшін тиімді. Ағынды суларды тереңірек тазарту - үшін, сынапты тазартуға колайлы гиперфильтрация әдісі қолданылады. Бұл жағдайға сүзгі элементтері ретінде мембраналар пайдаланылады. Химиялық тазарту.
1. Бейтараптау. Көптеген өндірістік ағынды сулардың құрамында қышқылдар мен сілтілер болады. Ол канализациялық құрылымдардың коррозияға ұшырауына, суат суының және ағынды суды биологиялық тазарту кезіндегі биохимиялық үрдістердің бұзылуына әкеп соғады. Сондықтан мұндай ағынды суларды шығару алдында бейтараптау қажет. Бұл кезде ағынды сулардың кәсіпорынның өзінде өзара бейтараптану мүмкіншілігін, сонымен қатар тұрмыстық ағынды сулардың сілтілік қоры (бірлесіп шығару кезінде) ескеріледі. Бейтараптау – негізгі нәтижесінен басқа ағынды сулардың құрамындағы ауыр металл тұздарының тұнуына да әсер етеді. Ағынды сулардың бейтарап реакциясы рН 6,5-8,5 дейінгі аралықта болады. Қышқыл суларды бейтараптау үшін әк, сонымен бірге жергілікті өндірістің қалдықтары (пайдаланылған сілті, домналық қоқыс және т.б.) қолданылады. Сілтілік суларды техникалық қышқылдармен бейтараптайды. Ағынды суларды зарарсыздандыру конструктивті түрде тұндырғыштармен біріктірілген бейтараптағыштарда жүргізіледі. 2. Тотықтыру. Бұл үрдіс заттарды басқа әдістермен шығаруға және бұзуға болмайтын жағдайларда қолданылады. Мұндай заттарға гальваникалық цехтардың, түрлі-түсті металлургия кәсіпорындарының ағынды суларында кездесетін цианды қосылыстар жатады. Тотықтырғыш ретінде 5 пайызды ерітінді түріндегі хлорлы әк немесе белсенді хлор, кальций және натрий гипохлориді қолданылады. Тотықтыру жолымен хром, мыс жэне мырыш қосылыстарын залалсыздандырады. Гальваникалық цехтардың ағынды сулары электрхимиялық тотықтырудан өткізіледі. Бұл жағдайда зиянды заттардың бұзылуымен қатар, пайдаланылған ерітінділерден қышқылдар және металдар бөлініп алынады. Сондықтан концентрленген ағынды суларды электрхимиялық тотықтыру экономикалық жағынан едәуір тиімді болады. Озонды тотықтырғыш ретінде пайдалану нәтижесінде ағынды суларды жоғары деңгейде тазартуға болады. Су реакция өнімдерімен ластанбайды және оны қайтадан технологиялық қажеттілікке қолдануға болады. Бірақ бұл әдіс энергия шығынын қажет етеді. Физика-химиялық тазарту. 1. Коагуляция – ағынды сулардың құрамында майда дисперсті қоспалар, эмульсияланған шайырлар және фосфор қосындылары болған кезде қолданылады. Реагент ретінде сумен қамтамасыз ету жүйесіндегідей алюминий және темір препараттары қолданылады. Мысалы, темір купоросы ағынды сулардағы фосфордың мөлшерін 98 пайызға дейін төмендетуге мүмкіндік береді. Санитарлық тұрғыдан бұл әдісті ағынды суларды құятын суаттардың "гүлденуі" кезінде ұсынған жөн. 2. Экстракция – ағынды сулардан еріген заттарды (фенолдар, май қышқылдары т.б.) бөліп алу үшін қолданылады. Реагент ретінде осы заттарды ерітетін, бірақ суда ерімейтін сұйықтар (4 хлорлы көміртегі, бензол және басқа да көмірсутектер) қолданылады. Қарсы ағыс принципі бойынша соңынан сұйықтың бөлінуімен сипатталатын үздіксіз экстракция жақсы нәтиже береді. Бензолды фенолмен қанықтыру 15 г/л-ге жетеді, ал бутилацетатты қолданып фенолсыздандыру 97 пайызға тең болады. 3. Адсорбция – беткейлік-белсенді сорбент (активтелген көмір, каолин) болып табылатын қандай да бір қатты сорғыш арқылы ағынды сулардағы ластағыштарды жұту. Қорғасын-мырыш зауыттарының ағынды сулары үшін белсенді көмір әмбебап сорбент болып табылады, себебі барлық ауыр металдарды 95 пайызға дейін сіңіреді. Алайда оның қымбаттылығы кенінен қолданылуына мүмкіндік бермейді. Бұл жағдайда әк тасы (доломит) өте қолайлы. Доломиттің ауыр металдарды copy дәрежесі көмірмен салыстырғанда төменірек (90 пайызға дейін), бірақ бұл сорбент арзан және қолданылатын мөлшері де аз. 4. Су буымен тазарту (эвапорация). Мұның мәні – ағынды су арқылы өзімен бірге ұшқыш қоспаларды алып кететін қанықкан буды өткізу. Тазарту бағаналарда (скрубберлерде) жүреді, оның жоғарғы жағынан ағынды су, ал төменнен оған қарама-қарсы су буы беріледі. Пайдаланылған бу қалпына келтіріліп қайтадан тазарту құрылымдарына бағытталады. Эвопорация әдісімен ағынды сулардан фенолдарды 92 пайызға дейін шығаруға болады, бірақ оның қалдық мөлшері 200 мг/л төмен түспейді. Бұл өте қарапайым әдіс, мұнда ағынды сулардың қосымша ластануы болмайды және биологиялық тазарту алдында қолданылады. 5. Флотация (қалқып шығу) – ағынды сулардан мұнай өнімдерін, майларды, полициклдік ароматты көмірсутектер, асбест, басқа да минералды талшықтарды және беті жақсы жетілген заттарды шығарып тастау үшін қолданылады. Әдетте флотация май ұстау, мұнай ұстау мен тұндыру үрдісінен кейін жүргізіледі. Флотацияның мәні – судағы өлшенді заттар ауаның майда тамшыларына жабысады да, олармен бірге судың бетіне көбік ретінде қалқып шығады. Бұл әдіс пайдалы қазбалар кенін байыту кезінде қолданылады. 6. Кристалдау – ағынды суларды табиғи немесе жасанды түрде буландыру кезінде ластағыш заттардан кристалдардың түзілуі. Бұл әдіс концентрленген аз мөлшердегі ағынды сулар үшін, әсіресе IV климаттық аудан үшін өте тиімді. Биологиялық тазарту. Биологиялық тазарту микроорганизмдердің қатысуымен және биохимиялық тотығумен сипатталатын, ағынды сулардың құрамындағы органикалық ластағыштарды түгел жою үшін жүргізіледі. Тұрмыстық ағынды суларды тазарту кезіндегідей аэробты және анаэробты үрдістер қолданылады. Бірақ әдістің өзінде және құрылымдарда біршама айырмашылықтары бар. Өндірістік ағынды суларды биологиялық тазарту үшін қажет жағдайлар: 1.Ағынды сулардағы органикалық заттардың тотығу қабілеттігінің болуы. 2.Олардың концентрациясы тазарту құрылымдарының тотықтыру қуаттылығына сәйкес келуі тиіс. 3. Ағынды суларда микроорганизмдердің қоректенуіне қажетті биогенді элементтер (азот, фосфор, калий, кальций, магний, күкірт, темір) болуы керек. Көбінесе барлық элементтердің ішінен ағынды суларға азот және фосфор (аммиак, суперфосфат) қосылыстары түседі, ал одан өзге қоректік заттар әдетте өздері болады. Элементтердің жетіспеушілігі тотығу үрдісін тежейді, сондықтан оларды үнемі жасанды түрде демеп отыру қажет. 4. Ағынды суларда микроорганизмдер үшін зиянды улы заттардың артық концентрациясы болмауы керек. Көбінесе ағынды суларды биологиялық тазарту үрдісіне дайындау қажет: улы заттардың концентрациясын төмендету; биогенді элементтерді қосу. Өз бетімен биологиялық тазартуды тағам өнеркәсібінің (ет комбинаты, сүт зауыты) кейбір кәсіпорындарында қолдануға болады, ол ластану концентрациясын төмендету үшін ағынды суларды таза сулармен араластырғаннан кейін ғана мүмкін болады. Анаэробты биохимиялық тотығу метантенкте жүреді және ол биологиялық тазартудың бірінші сатысы болып табылады. Аэробты үрдіс аэротенк, фильтротенк, флотатенктің әр түрлі модификацияларында жүреді. Ағынды суларды толық тазарту үшін анаэробты-аэробты тотығу қолданылады. Кейбір өндірістерде ағынды суларды егінді суару алаңдарында тазартудың топырақтық әдісі кеңінен қолданылады. Бұл ағынды суларды тазарту әдістері құрамында өте зиянды заттары бар ағынды суларды залалсыздандыру үшін жеткіліксіз. Сондықтан зиянды заттарды жою үшін арнайы әдістер қолданылады. Радиактивті қоспалар. Белсенділігі жоғары және ыдырау уақыты ұзақ радиактивті қоспасы бар ағынды сулар қоюландырылады да (концентрлеу), арнайы резервуарларда сақталады немесе қатты күйге айналдырылады. Изотоптары тез ыдырайтын (60 күнге дейін) ағынды сулар белсенділігін шектелген нормаға дейін төмендету үшін резервуарларға орналастырады. Сынап ағынды сулардан ерімейтін сынап сульфиді түрінде тұндыру арқылы, катиондармен жұтылу, ионды алмасу талшықтарымен copy және басқа әдістермен шығарылады. Сынаптың толық ауысуымен жүретін күшті негізді катионын сүзгіден өткізу арқылы ағынды суларды толық тазартуға қол жеткізуге болады. Бірақ гигиеналық тәжірибеде ағынды суларды тазартқаннан кейін сынаптың концентрациясының жоғарылауы байқалған. Беткейлік белсенді заттар (ББЗ) суаттарға түсіп, оның өзін-өзі тазарту үрдістерін, органолептикалық қасиеттерін бұзады, суды көпіршіктендіреді. Тазарту құрылымдарында олар тазарту үрдісіне кедергі жасайды. Ағынды сулардан беткейлік белсенді заттарды мырыш тұздарымен коагуляциялау, белсенді көмірмен сору және биохимиялык ыдырату әдістерін қолданып шығарып тастауға болады. Биологиялық тазарту алдында беткейлік белсенді заттарды аэрация жолымен көбікке айналдыру ұсынылады. Мұнай өнімдері. Мұнай өнеркәсіптерінің ағынды суларына мұнай өнімдерін бұрғылау сулары арқылы және аймақтан шығатын беткейлік ағынды сулар жатады. Мұнай өңдейтін зауыттардың ағынды суларының құрамында мұнайдың мөлшері 10 г/л-ден жоғары болады. Мұндай нысандарда көбінесе ағынды сулардың 2 канализациялық жүйесі орнатылады: біріншісі айналмалы сумен қамтамасыз ету үшін қолданылады. Мұндай суларды тазарту құрылымдарының құрамы едәуір толық болады: торлар, құм ұстағыштар, мұнай ұстағыштар (2 сағат тұндырылады), тұндырғыш-тоғандар (6 сағат тұндырылады) және ағынды суларды толық тазарту жүйесі (сүзгілер, флотаторлар, биологиялық тазарту); екіншісі ағынды суларды суаттарға құю үшін қолданылады.
Органикалық синтез (синтетикалық спирт, каучук және т.б.) саласының ағынды сулары зауыттардың технологиялық кәсібіне және соңғы өніміне байланысты ерекше лас болуы мүмкін. Мысалы: изопренді каучук өндірісінің ағынды суларының оттегіне биохимиялық қажеттілігі 8000 мг/л деңгейінде, ал оттегінің химиялық қажеттілігі – 20 000 мг/л деңгейінде болады. Мұндай жағдайда тазарту әдістері бағалы өнімдерді бөліп алатын, қайта қалпына келтіретін сипатта болуы керек.