Tullantı sularından flüorun çıxarılmasının necə həyata keçirildiyini və onun səmərəliliyini artırmaq yollarını müzakirə edək.

Tərkibində flüor birləşmələri olan kimya, metallurgiya və digər müəssisələrin tullantı suları zərərli kimi təsnif edilir. Bu cür tullantı sularından flüorun çıxarılması çətinliklərlə bağlıdır və xeyli xərclər və bahalı kimyəvi maddələr tələb edir. Çirkab sulardan flüorun kiçik konsentrasiyalarını çıxarmaq xüsusilə çətindir. Bu çətinliklər flüor birləşmələrinin kimyəvi xassələri ilə bağlıdır.

Çirkab sulardan flüorun çıxarılması — əsas üsullar

Çirkab sulardan flüorun çıxarılması üçün adətən iki yanaşma istifadə olunur:

• kimyəvi üsul (müxtəlif kimyəvi maddələrin əlavə edilməsi);
• sorbsiya üsulu.

Çirkab suların kimyəvi üsulla təmizlənməsi üçün aşağıdakı kimyəvi maddələrdən istifadə olunur: əhəng, kalsium, maqnezium və qurğuşun duzları, əsas alüminium xlorid və s.

Kalsium duzlarının kimyəvi agent kimi istifadəsi digər duzlara nisbətən üstünlüklərə malikdir, çünki yaxşı laxtalanan çöküntülər əmələ gəlir. Neytrallaşdırma məhsulu (kalsium flüorid) kommersiya məhsulu kimi istifadə edilə bilər və nisbətən az həll olunur (suda həllolma qabiliyyəti təxminən 15,6 mq/dm3 təşkil edir). Flüor ionlarının ən təsirli çöküntüsü, aktiv kalsium oksidinin tərkibinin böyük əhəmiyyət kəsb etdiyi sənaye əhəngidir.

Flüorun digər kimyəvi çöküntüləri onların kifayət qədər miqdarını təmizlənmiş tullantı sularında, hətta əhəmiyyətli dərəcədə artıq istifadə edildikdə belə saxlayır. Ümumiyyətlə, tullantı sularından flüorun tamamilə çıxarılması yalnız kimyəvi çökmə reaksiyasına əsaslanaraq qeyri-mümkündür.

Çirkab suların təmizlənməsinin sorbsiya üsulu sorbentlərin uducu xüsusiyyətlərindən istifadəni nəzərdə tutur. Bununla belə, “bərk-maye” interfeysində nə qədər az həll olunan birləşmələr əmələ gəlirsə, ionların sorbsiyası bir o qədər tam olur. Buna görə də, “zəif həll olunan” flüor duzlarının yüksək həll olması hətta bu baxımdan onların tamamilə çıxarılmasını istisna edir.

Əhəng və təbaşir əsasən tullantı sularının zərərsizləşdirilməsi və flüorun çıxarılması üçün kimyəvi maddələr kimi müəssisələrdə istifadə olunur. Bundan başqa, kimyəvi çevrilmələr nəticəsində CaF2, CaHPO4, CaSO4, Ca3(PO4)2, SIO2 “çətin həll olunan” və “həll olmayan” birləşmələr çöküntülər əmələ gətirir.

Çirkab suların zərərsizləşdirilməsi və flüorun çıxarılması aşağıdakı kimi aparılır. Aktiv CaO tərkibi 1-3% olan əhəng südü əhəng söndürücüdə hazırlanır və daxil olan tullantılardan flüorun ilkin təmizlənməsinin aparıldığı reaktora verilir. PH 10-13 olan qismən flüordan təmizlənmiş tullantı suları aralıq çənə daxil olur və daha sonra tullantı sularının sonrakı deftorizasiyasının həyata keçirildiyi kaskadda bir-birinə bağlı reaktorlara cazibə qüvvəsi ilə axır. Zərərsizləşdirilmiş və flüordan təmizlənmiş tullantı suları çöküntüyə məruz qaldıqları yerdə təmizləyiciyə daxil olur. Təmizlənmiş tullantı sularında flüorun qalıq miqdarı 50–60 mq/dm3, pH səviyyəsi 8–12, kalsiumun miqdarı isə 2500–6000 mq/dm3 təşkil edir. Reaktorlarda zərərsizləşdirmə müddəti 30 dəqiqədir. Təbaşir kimyəvi agent kimi istifadə edildikdə, suda qalıq flüor miqdarı 1,5-3 dəfə, fosfat ionları isə əhəng südü ilə müqayisədə 10-20 dəfə yüksəkdir. Belə təmizlənmə səmərəliliyi flüordan təmizlənmiş tullantıların su təchizatı mənbələrinə axıdılmasına imkan vermir, çünki flüorun icazə verilən maksimal konsentrasiyası 1,5 mq/dm3-dən çox olmamalıdır.

Çirkab suların flüordan təmizlənməsi üçün burulğan lay qurğularının tətbiqi perspektivləri

Əməliyyat kamerasında proseslərin müsbət təsiriburulğan təbəqəsi cihazı uzun müddətdir tanınır. Xatırladaq ki, burulğan təbəqəsi cihazı fırlanan elektromaqnit sahəsinin induktorundan, qeyri-maqnit materialdan hazırlanmış əməliyyat kamerasından və iynə formalı ferromaqnit hissəciklərindən ibarət bir cihazdır. İndüktör sarımına gərginlik tətbiq edildikdən sonra əməliyyat kamerasında fırlanan elektromaqnit sahəsi yaranır və ferromaqnit hissəciklərini hərəkətə gətirir. Hissəciklər daim bir-biri ilə və əməliyyat kamerasının divarları ilə toqquşur; buna görə də onlar mürəkkəb trayektoriyalar üzrə hərəkət edirlər və hər bir hissəcik üçün hərəkət trayektoriyaları toplusunu nəzərə alsaq, burulğan təbəqəsi adlanan təbəqəni əmələ gətirir.

Çirkab suları kimyəvi maddələrlə cihazın əməliyyat kamerasına çatdırarkən, təmizlənmə prosesinə müsbət təsir göstərən bir sıra proseslər və hadisələr meydana gəlir. Bunlara daxildir:

• elektromaqnit sahəsi (suyu kimyəvi maddələrlə qarışdırmaq);
• su elektrolizi;
• ferromaqnit hissəciklərin maqnitostriksiyası;
• akustik vibrasiya;
• kavitasiya;
• yüksək yerli təzyiqlər və s.

Bununla belə, bu amillərin tullantı sularından flüor və onun birləşmələrinin çıxarılması prosesinə əlverişli təsiri haqqında fərziyyənin təsdiqi eksperimental sınaq tələb edir.

Şəkil 1 – Çində çirkab sulardan flüorun çıxarılması. Burulğan qat cihazı ilə GlobeCore mobil müalicə kompleksi

Təcrübə nəticələri

Sənaye mühitində tullantı sularından flüorun çıxarılması istehsalat sexlərindən çıxan tullantı sularının balanslaşdırma çəninə, əhəng söndürəndə hazırlanmış əhəng südünün isə tədarük çəninə daxil olduğu pilot qurğuda həyata keçirilmişdir.

Orta hesablanmış tullantı suları davamlı olaraq balanslaşdırıcı çəndən burulğan lay qurğusuna vurulurdu, burada əhəng südünün tədarükü, həmçinin dozaj nasosu vasitəsilə tədarük çənindən həyata keçirilirdi. In AVS cihazı, onlar intensiv şəkildə qarışdırılır, dağılır və elektromaqnit emalına məruz qalır və oradan aydınlaşdırma çəninə verilir. Tullantı sularının və əhəng südünün istehlakı axın sayğacları ilə, çirkab suların pH səviyyəsi isə pH metrlərlə izlənildi. Tədqiqatlar zamanı tullantı sularının təmizlənməsi üçün səmərəlilik və optimal şərtlər müəyyən edilmişdir. Tədqiqatların nəticələri Cədvəl 1-də göstərilmişdir.

Burulğan qatı qurğusunda emalın çirkab suların təmizlənməsinin səmərəliliyinə təsiri

Burulğan qatı qurğusunda tullantı sularının zərərsizləşdirilməsi və flüordan təmizlənməsinin tədqiqi məqsədilə aparılan tədqiqatlar göstərmişdir ki, bu qurğular bir çox sənaye müəssisələrində istifadə olunan avadanlıqlarla müqayisədə daha səmərəli avadanlıqdır.

Fosfatların flüordan təmizlənməsi və suda həll olunmayan birləşmələrə çevrilməsi bir mərhələdə aparılır. Optimal şəraitdə (pH = 10-11) təmizlənmiş çirkab sularda flüorun miqdarı 1,5 mq/dm3-dən çox deyil; tərkibində fosfat yoxdur. Cihazda çirkab suların təmizlənməsi müddəti cəmi 1-3 saniyədir. Nəzəri cəhətdən zəruri olana qarşı CaO-nun 5-10% artıqlığı ilə əhəngdən kimyəvi agent kimi istifadə etmək məqsədəuyğundur. Tullantı sularının flüordan təmizlənməsi proseslərində AVS-nin istifadəsi kimyəvi maddələrin və elektrik enerjisinin istehlakını azaltmağa, istehsal sahəsini azaltmağa və çirkab suların təmizlənməsinin keyfiyyətini yaxşılaşdırmağa imkan verəcəkdir.