Методика проведения технологического контроля работы сооружений по очистке сточных вод (стр. 23 )

7-қосымша

Сарқынды сулардың шөгінділеріндегі негізгі көрсеткіштерді анықтау

Құм ұстағыштардың қанағаттанарлық жұмысы тиеліп шығарылатын құмның, кейінгі құрылыстардан шөгінділердің жоғары сапасын белсенді лайдың және метантенкалардан шөгіндінің төменгі күлділігін, сондай-ақ бірінші тұндырғыштардың және метантенкалардың шөгінділерінде құмның шамалы құрамын қамтамасыз етеді.

Құм ұстағыштардың жұмысы: ылғалдылық, күлділік, орташа тығызыдылғы, ондағы құмның құрамы және шөгіндіде құмның фркациялық құрамы сияқты көрсеткіштер бойынша бағаланады. Шөгіндінің спасын бақылау жиілігі құм ұстағыштар жұмысының тиімділігіне байланысты. Олар орнықты жұмыс істеген кезде құм ұстағыштардың шөгіндісін айына рет бақылау рұқсат беріледі.

Бірінші тұндырғыштардағы дымқыл шөгінді ылғадылыққа, күллдікке, минералдық бөлшектердің фракциялық құрамына және онда құмның болуына талданады. Толық талдау он күнде бір жасалады.

Шөгінділердің және белсенді лайдың гигроскопиялық ылғалдылығы шөгінділердегі (лайдағы) ластаушы заттардың немесе биогенді заттардың, көміртектерінің салымды құрамын әбден құрғақ затқа қайта есептеу қажеттілігі туындаған жағдайда ғана анықталады. Бұдан басқа гигроскопиялық ылғалдылықты құмдағы, шөгіндідегі, белсенді лайдағы органикалық қоспалармен тікелей байланысқан ылғал құрамын неғұрлым дәл анықтау үшін қажет. Тазартудың жекелеген кезеңдерін технологиялық бақылау кезінде шөгіндінің ылғалдылығын өлшеу жиі орындалады, ол массасы кемінде 50г. үлгіні құрғатуға негізделеді. Алдындағы тармақшада келтірілген шөгінділер ылғалдылығының, сондай-ақ шөгінділер мен белсенді лай күлділігінің нормалары массасы 50 г. үлгілерде жасалған өлшемдердің нәтижелері бойынша берілген.

Белсенді лайдағы құмның құрамы механикалық тазарту тиімділігінің және осы белсенді лай қасиеттерінің маңызды сипаттамасы бола алушы еді, бірақ бұл өлшемді белсенді лайда мол болатын органикалық заттардан құм қиыршығын бөлу қиындығынан орындау күрделі. Сондықтан механикалық тазарту кезеңінде сарқынды сулардан минералдық қосылыстарды қанағаттанарлық алудың жанама қосымша сипаттамасы қайтымды лайдың күлділігі болып табылады.

Сарқынды сулардың шөгінділерінде өлшемдер жүргізу кезінде мынадай өлшеу құралдары, ыдыс және қосалқы құрылғылар пайдаланылады:

неғұрлым көп өлшем шегі 200 және 100 болатын 4 кластағы дәлдікпен жалпы мақсаттағы зертханалық таразы (МЕМСТ );

масса шамасы (МЕМСТ 7328-82);

сыйымдылығы 250, 500, 1000 см3 мензуркалар (МЕМСТ 1770-74);

екінші кластағы дәлдікпен сыйымдылығы 250, 500,1000 см3 цилиндрлер, (МЕМСТ 1770-74);

өлшейтін сызғыш (МЕМСТ 1770-74);

жалпы зертханалық мақсаттағы құрғатқыш электр шкафы (ТУ );

автоклав (МЕМСТ 9586-75);

зертханалық медициналық центрифуга (ТУ 76);

электр плиткасы (МЕМСТ );

зертханалық муфельдік пеш (ТУ 16-531.651-79);

фарфорлық (МЕМСТ ) немесе мөлдір кварц шынысынан жасалған тигльдер (МЕМСТ );

су қызбасы (ТУ );

құмды қызба (ТУ );

күректер (МЕМСТ );

қалақ (МЕМСТ );

ұзына бойы ойығымен бұрама тәріздес, порщенді сүңгуір (МЕМСТ 2517-85);

топырақ пышақтары (МЕМСТ );

топырақ бұрғылары (ТУ 2.833.106-89);

металды қалақшалар (МЕМСТ );

ағаш күрекшелер

қылды жаққыш

көлемі 500–700см3 сынама алғыш (МЕМСТ 6859-72);

штангадағы батометр-бөтелке (ТУ );

кез келген үлгідегі, мысалы, шынылы су ағызатын вакуумдық сорғы (МЕМСТ );

Зейнц аппараты (ТУ 1) немесе Бунзен кобласынан және сүзу үшін фарфорлы құйғыштан тұратын басқа да сүзу аппараты;

бөлшектерді фракциялау үшін тесіктерінің мөлшері 0,1, 0,25, 1,0 мм және 2, 3, 5, 7 мм болатын топырақ елеуіштер (МЕМСТ 3584-73);

өлшеуге арналған кішірек стакандар, бюкстер (МЕМСТ );

қақпағы бар эксикаторлар (МЕМСТ );

сынамалар алу мен сақтауға арналған сыйымдылығы 500, 1000, 2000см3 болатын бұрамалы мойнымен, төсемесімен және қақпағымен және тығыз тығынымен шынылы сауыттар мен банкалар(ТУ );

50, 100, 250, 1000, 1500 см3 булатқыш фарфорлы тостағандар (МЕМСТ 9147-73);

қағаз күлсіздеген сүзгілер «ақ таспа» (МЕМСТ );

МФАС-ОС-2 маркалы есіктерінің диаметрі 0,45 мкм «Владипор» мембранды сүзгілер (ТУ 29-89);

көлемі 1000 см3 жоғары бөлігі кесілген Лисенко ыдысы;

тоттанбайтын болаттан жасалған көлемі 25 дм3 шөгіндіні араластыруға арналған сыйымдылық;

тазартылған су (МЕМСТ 6709-72) [3].

Құм ұстағыштардан шөгіндінің сынамалапрын алу.

Құм ұстағыштардың шөгіндісі жұмыс істеу кезінде инфекциялық ауруларды және гельминттерді жұқтыру көзқарасынан ең қауіпті болып табылады. Сынамалар алу және құм ұстағыштардан алынған құммен, дымқыл шөгіндімен, белсенді лаймен жұмыс істеу кезінде резеңкелі қолғап киген және гигиена мен антисептик қағидаларын бұлжытпай сақтаған жөн: қолды жуу және оны хлорамин ерітіндісімен өңдеу, химиялық үстелдерді, пайдаланатын жабдықты антисептикалық өңдеу, ыдысты мұқият жуу және автоклавта өңдеу.

Құм ұстағышатардан шөгінді сынамасын гидроэлеватоордың шүмегінен немесе шөгіндіні тиеу кезінде құм арнасынан тікелей алуға жол берілмейді. Осылай алу кезінде шөгінді сапасының орташаланған қасиеттерін алу қиынға соғады. Сынамалар құм берілетін бункерден (егер ол болса) алынады. Құм ұстағыштардан құмның кезекті порциясын тиегеннен және артық су ағызылғаннан кейін, 5-6 әртүрлі учаскелерден, 15-20 см тереңдіктен шөмішпен немесе бұрама тәрізді сүңгуірмен (тең порцияларды алу мүмкіндік береді) массасы 800 гр. немесе көлемі 800 см3 бірлі-жарым сынамалар алынады. Шөгіндінің біріктірілген сынамасының көлемі 10 кг., сұйық сынаманың көлемі 10 дм3 құрауға тиіс.

Егер бункер болмаса, құм ұстағыштардан құмның дұрыс алынуын қамтамасыз ету үшін шеткі қабырғаларында шиберлері бар 5х1м мөлшеріндегі ағаштан қорап жасау қажет. Қораптың шибералары ашылған кезде жиналған құм бос түседі. Цемент араластыруға пайдаланылатын металл қорабын қолдануға болады. Қорап аяқтарға ( құм ұстағыштың немесе құм алаңшасында тікелей) орнатылуға тиіс, бұл одан шөгіндіні арту кезінде болатын артық судың ағылуын қамтамасыз етеді. Мұндай рәсім (шөгіндіні артық судан айыру) өлшенетін шөгіндінің ылғалдылығының нәтижесіне әсер етпейді, өйткені ылғалды құмның бөлшектерінде жиналған органикалық заттармен нық байланысқан су айқындайды, сондықтан шөгіндіден еркін ағуға қабілетсіз. Осындай қорапқа құм ұстағыштардан шөгіндіні арту жүзеге асырылады және артық су ағылған соң сынамалар бункерден алған сияқты алынады.

Зертханада шөгіндінің сынамаларын көлемі 20 дм астам сыйымдылықта шөмішпен мұқият араластырады. Содан кейін араластырылған сынамадан бөтен механикалық енгізілдендерге жататын материалдарды (тастар, шыны, бұтақтар) алып тасталады. Егер шөгінді сусымалы масса түрінде болса, оны клеенкаға төгеді, мұқият араластырады, 1,5-2 есе өлшеп азайтады (қысқартады) , төрт бөлікке бөледі, екі қарама-қарсы бөліктерді шығарып тастайды, ал қалған екеуін араластырады. Өлшеп азайтқаннан кейін шөгіндіні 6-9 квадртқа бөледі, ортасынан шамамен бірдей шөгіндіні алады және қабат қалыңдығының барлығын қармау қамтамасыз етіледі. Массасы 3 кг сынама талдауға жіберіледі.

Егер шөгінді сұйық масса түрінде болса, оны көлемі 20 дм3 астам сыйымдылықта мұқият араластырады және талдауға 2,5–3,0 дм3 алынады.

Дымқыл шөгіндінің сынамаларын бірінші тұндырғыштардан және метантенкалардан алу. Бірлі-жарым сынамаларды шөгіндіні әрбір тиеп артқан сайын тәулік ішінде сынама алу тағайындалған күні алады. Осылайша сынамалар айдаушы сорғы жұмысының басында алу арасында кемінде 3 мин. аралықпен үш есе әрбір 3-5 минут сайын құбырдан сынама алығышпен тәулігіне 2-3 рет алынады. Шөгіндінің әрбір алынатын порциясының көлемі 0,5. Шөгіндінің барлық алынатын порциялары шелекке құйылады және араластырылады. Соңғы рет алынғаннан кейін сынаманы мұқият араластырады және шынылы сыйымдылыққа құяды, көлемі 20 дм3 біріктірілген сынаманы қақпақпен тығындап жабады және зертханаға жеткізеді.

Шөгінділердің сынамаларын +2 – +4 ºС температурада үш тәуліктен ұзақ сақтамаған жөн. Өлшемдер жасау алында шөгіндінің температурасын бөлме температурасына дейін жеткізеді.

Қайтымды белсенді лайдың сынамаларын алу. Қайтымды лайды «қаздың» астынан немесе лайды екінші тұндырғыштардан регенераторларға немесе аэротенктерге беру аймағында алады. Егер қайтымды лайдың құбыры істен шықса, сынамаларды батометр-бөтелкемен лайды беру тереңдігінде, ең жоғары араластыру аймағында 0,7 дм3 бойынша үш есе алады, біріктірілген сынаманың жалпы көлемі 2 дм3

Ылғалдылығы мен күлділігін анықтау үшін алынатын қайтымды белсенді лайдың сынамалары косервіленбейді және сақталуға жатпайды.

Шөгінділердегі құмды анықтау әдістемесінің мәні. Құм ұстағыштардағы құмды талдау және бірінші тұндырғыштар мен метантенкалардың шөгінділеріндегі құмның мөлшерін анықтау үшін механикалық тазарту тиімділігін бағалау үшін шөгіндінің сипаттамаларын, сондай-ақ метантенкалардың жұмысын бақылау үшін жүргізу қажет.

Шөгіндідегі жекелеген құм қиыршықтары немесе таза түрінде және еркін жай-күйінде немесе сарқынды сулардағы органикалық қоспалардың үлпектерінен жабындылары болуы мүмкін және соңғысы құмның ең ұсақ фракциясына, сондай-ақ аэроленбейтін немесе тиімсіз жұмыс істейтін құм ұстағыштардың құмына тән.

Шөгінділердегі құмды талдау табиғи шөгіндіде немесе органикалық заттарды құрғату немесе өртеу рәсімінен кейін немесе олардың құм қиыршықтарын алдын ала жуғаннан кейін жүргізіледі. Бірінші тұндырғыштар мен метантенкалардың шөгіндісінен құм жуу процесі ұзақ уақыт алады және оны мұқият жүргізумен ерекшеленеді. Құмды, дымқыл шөгіндіні және метантенкалардың шөгіндісін мұқият жуу рәсімі таза құмдарды, сондай-ақ шөгіндінің органикалық бөлігімен тығыз байланысқан құм қиыршықтарын шығаруға қажет.

Шөгіндіден құм қиыршықтарын шығару, сондай-ақ үлпек түрінде құм қиыршықтарын жабатын органикалық қоспалардан құм қиыршықтарын бөлу үшін үшін арнайы су құйып мұқият араластыру рәсімі қажет.

Бірінші тұндырғыштардағы немесе метантенкалардағы шөгінділердің органикалық бөлігінен құм бөлшектерін босату үшін су құяды және айналмалы қозғалыспен қатты араластырады, осының негізінде құм шөгіндіден бөлінеді, еркін жай-күйге өтеді және араластыру үшін пайдаланылатын ыдыстың түбіне түседі.

Бірінші тұндырғыштардағы құмның, дымқыл шөгіндінің және метантенкалардағы белсенді лай мен шөгіндінің гигросколпиялық ылғаалдылығын анықтау. Ылғалдылығы 60%-дан төмен шөгінділердің гигроскопиялық ылғалдылығын анықтау үшін сынамаларды ауалық-құрғақ жай-күйге оларды сыйымдылығы келетін шынылы кристализаторларға (массасына және табиғи ылғалына қарай) салып, шыныда немесе таза қалың қағаз бетінде құрғату жолымен сору шкафында немесе құрғақ жақсы желденетін үй-жайда жеткізеді. Сынамаларды бөлмедегі температура мен ауа ылғалдылығы кезінде кемінде екі сағат ашық түрде ұстайды (шөгінділерді 24 сағат бойы сынамаларды ауалық-құрғақ жай-күйге дейін құрғатуға рұқсат беріледі). Шөгінділердің сұйық сынамаларын шөгінді үстіндегі суды ағызып центрифгалау немесе тесіктерінің диаметрі 0,45 мкм мембранды сүзгілермен сүзгілеу қажет.

Ауалық-құрғақ жай-күйге жеткізілген сынаманы қалыңдығы 1 см-дан аспайтын тегіс бетте жаяды және шөгіндінің сынамасын конверт әдісімен 5 нүктеден қасықпен немесе шпательмен алады. Шөгінділердің гигроскопиялық ылғалдылығы 1 г ауалық-құрғақ массаны тұрақты массаға дейін +105-тен +115 ºС дейін температурада құрғатқаннан кейін анықталады.

Сарқынды сулардағы шөгіндінің гигроскопиялық ылғалдылығы қайта есептеу коэффициентін және осы көрсеткішті ауалық-құрғақ сынаманы абсолюттік-құрғақ массаға төмендегі формула бойынша қайта есептеуге пайдалану мақсатында айқындалады:

- абсолюттік-құрғақ үлгінің массасы, г; - шөгіндінің абсолюттік-құрғақ үлгінің массасы, г; Kср – ауалық-құрғақ массаны сынаманың абсолюттік-құрғақ массасына қайта есептеу коэффициенті (үш өлшемнің орташа есептік мәні).

Ауалық-құрғақ сынамадағы шөгіндінің массалық үлгісін анықтау үшін қажет:

а) қақпақтары бар үш бос құрғатылған бюксті өлшеу және олардың массасын (М0i), тіркеу, одан кейін ауалық-құрғақ сынамасының аспалары бар осы бюкстерді өлшеу және олардың массаларын (Мвозд. сух. i) тіркеу қажет.

б) Ауалық-құрғақ сынамалары бар бюкстерді құрғатқыш шкафқа орнату қажет. Сынамаларды құрғатқыш шкафта 3 сағат бойы +105-тен +115 ºС дейін температурада ұсталады. Бюкстерді тығыз тығындармен жабылады, олар эксикаторға ауыстырылады және әбден суығанға дейін (шамамен 40 мин) ұсталады. Ауалық-құрғақ сынамасының ілмектері бар осы бюкстерді өлшенеді және олардың массалары (Мвозд. сух. i) тіркеледі. Өлшенгеннен кейін шөгіндінің сынамаларын 2 сағат бойы қайтадан құрғатылады, сосын эксикаторда суытылады және қайта өлшенеді. Бірінші және екінші құрғатылғаннан кейін массадағы жол берілетін айырмашылық 0,005 г аспауға тиіс. Олай болмаған жағдайда құрғатуды қайталаған жөн. Барлық эксперименттер үшін өлшеу дәлдідігі 0,001 г құрауға тиіс.

в) әрбір эксперимент үшін Ki сынамалар коэффициентінің мәндері мынадай формула бойынша есептелінеді:

мұндағы: Ki – і өлшеміндегі қайта есептеу коэффициенті;

Ki – i өлшеміндегі қайта есептеу коэффициенті; - i өлшеміндегі абсолюттік-құрғақ үлгімен бюкс массасы, г; - i өлшеміндегі ауалық-құрғақ үлгімен бюкс массасы, г; i өлшеміндегі бос бюкс массасы, г.

г) өлшеу нәтижелері бойынша коэффициенттің үш мәні алынған соң, оның орта мәнін (Kср) есептеу мынадай формула бойынша жүргізіледі:

.

Бұдан әрі алынған үш мәндердің Ki арасындағы R өрісі мынадай формула бойынша есептелінеді:

.

Егер алынған мән R > 10 % болса, онда қанағаттанарлықсыз нәтижелердің себебі жойылып, эксперимент қайталанады.

Алынған мән Kср ауалық-құрғақ сынаманы абсолюттік құрғаққа қайта есептеу үшін пайдаланылады.

Е с к е р т у л е р

а) егер сарқынды сулардағы, белсенді лайдағы шөгінділердің ылғалдылығын өлшеу кезінде кейіннен өлшеу кезінде құрғатылған сынама массасының ұлғаюы байқалса, онда құрғатылған шөгіндінің массасына ең төменгі нәтижені алған жөн;

б) талдау нәтижелеріндегі белгілеуші цифрлардың саны анықтаманың дәлдігіне байланысты, ол өз кезегінде анықталатын мазмұндарға тәуелді; бұдан басқа нәтижелерде бір артық белгілеуші цифр болуы қажет; сондықтан нәтижелерді жүздікке дейін көрсеткен және белгілеуші цифрлардың ондығына дейін дөңгелеткен жөн.

Құм ұстағыштардағы шөгіндінің (құмның) ылғалдылығы мен күлділігін анықтау. Алдымен екі құрғатылған тигльді өлшейді және олардың массаларын тіркейді. Содан соң тигльдерді мұқият араласқан құм ұстағыштардан алынған шөгіндімен (дымқыл құммен) толтырады. Құмды құрғатқыш шкафта үш сағат бойы +105-тен +115 ºС дейін температурада құрғатады, суытады, өлшейді және тұрақты массасына дейін сол температурада қайтадан құрғатады. Массаларды суытады, тіркейді. Бастапқы массаға жатқызылған, пайызда көрсетілген шөгінді массасының ысырабы оның ылғалдылығын құрайды. Ылғалдығылықтың екі өлшемде алынған айырма 1%-дан аспауға тиіс. Осы шартты орындаған кезде нәтижеге екі өлшемінің орташа мәні алынады.

Одан кейін құрғатылған шөгіндімен осы тигль муфельдік пеште төрт сағат бойы +600 – +700 ºС температурада қыздырылады, суытылады, массасы тіркеледі. Абсолюттік-құрғақ массаға жатқызылған, пайызда көрсетілген, қыздырылғаннан кейін шөгінді массаларының ысырабы шөгіндінің күлділігін құрайды. Күлділіктің екі өлшемде алынған айырма 1%-дан аспауға тиіс. Осы шартты орындаған кезде нәтижеге екі өлшемінің орташа мәні алынады.

Үлгі. Жасалған бір өлшемнің нәтижелерінің жұмыс журналында жазылуы:

Масса, г
тигль	дымқыл құммен тигль	құрғақ құммен тигль	қыздырылған құммен тигль
28,6818	78,6800	56,5455	47,1194

Дымқыл құмның массасын және тығыздылығын (көлемді массасын) анықтау. 250 см3 екі цилиндр ауада құрғатылады және массаларды нүктеден кейін бірінші белгіге дейін тіркеледі. Оларды құм ұстағыштардан алынған құммен алағанда ұдайы сілкіп көлемі 30 см3 аспайтын кезекті порцияны қосқаннан кейін қатты тығыздау үшін толтырады. Толтырылған цилиндрлердің массаларын тіркейді. Сынаманың көлеміне жатқызылған шөгінді бар және ол жоқ цилиндр массасының айырмасы текше сантиметрге граммен көрсетілген шөгіндінің орташа тығыздылығын құрайды.

Үлгі. Көлемі 250 см3 бос цилиндрлердің массасы мынадай болсын - m1 = 281,1 г; Ішнде құм бар цилиндрлердің массасы мынадай болсын - M1 = 606,1 г; М2 = 628,2 г. Онда дымқыл құмның массасы мыналарды құрайды:

г; 628,2 – 282,2 = 346,0 г (құмның массасындағы екі қлшемдегі айырмасы 10 %-дан аспауға тиіс). Осыдан дымқыл құмның орташа массасы мыналарға тең:

Дымқыл құмның массасын 1000 см3 есептейік. 250 см3 цилиндрлер қолданғандықтан, 1000 см3 –да болады немесе 1 дм3 шөгіндідегі дымқыл құмның көлемдік массасы 1,3 кг/дм3 тең болады.

Есептеу әдісімен құмның құрғақ затының пайыздық арақатынасы анықталады: егер құмның ылғалдылығы 44,2%-ға тең болса, онда құмның құрғақ затының пайыздық көрінісі мынаны құрайды:

100% – 44,2% = 55,8%.

Есептеу әдісімен құмның құрғақ затының массасы анықталады: дымқыл құмның массасы 335,5 г-ға, құрғақ заттың пайыздық құрамы – 55,8%-ды құрасын. Онда құрғақ заттың граммының мөлшері мынадай пропорцияға сүйене отырып есептелінеді:

х = 335,5 ∙ 55,8 / 100 = 187,2 г в 250 см3 тұнбадың

Құмның фракциялық құрамын және әрбір фракцияның массасын анықтау. Құм ұстағыштардан іріктелген көлемі 1 дм3 дымқыл құмды тесіктерінің мөлшері 3-7 мм илегіштердің каскадына (үстінен неғұрлым үлкен тесіктері бар елеуіш орнатылады) салады. Осы илегіштердің астына құмы бар жуылатын суды төгу үшін кюветаны немесе үлкен ыдысты (тұғыр) қояды. Құмды органикалық қоспамен су құбырының суымен жуады, бұл ретте оны араластырады. Елеуіштерде қалған барлық органикалық массаны, сондай-ақ 7 мм-дан ірі бөлшектерді алып тастайды, ал тұғырда қалған құмды фарфор ыдысына шайып мұқият жинайды және электр плитасына, құмды қызбаға сәл құрғатуға қояды. Одан кейін құрғатқыш шкафта үш сағат бойы 105-тен 115 °С дейін температурада құрағатады.

Құрғатылған құмды 1,0; 0,5; 0,25 мм елеуіштерде елейді және елеуіште қалған әрбір фракцияны өлшейді. Одан кейін барлық фракциялардың массасын қосып, құрғақ құмның жалпы массасын алады және әрбір фракцияның пайыздық құрамын есептейді. Түпкі нәтижелерді жұмыс журналына кесте түрінде жазылады.

Үлгі. Бос ыдыстың массасы 120, 45г. тең. Қалған деректер мынадай кестеде келтірілген:

Құмның фракциялары, мм	Ыдыстың массасы с песком, г	Құмның массасы, г	Фракциялардың үлестік құрамы, %
1	124,05	3,60	4,1
0,5	124,13	3,68	4,2
0,25	169,00	48,55	54,4
< 0,25	153,70	33,25	37,3
Жиыны:	89,08	100,0

Құрғақ құмның жалы массасы – 89,08 г.