Biokimyoviy davolashning ahamiyati va samaradorligi. Oqava suvlarni biokimyoviy usullar yordamida tozalash. Maishiy chiqindi suvlarning tarkibi

Biokimyoviy oksidlanish tabiiy sharoitda filtratsiya maydonlarida, sug'orish maydonlarida va biologik hovuzlarda ham, biofiltrlar va aeratsiya tanklarida sun'iy ravishda yaratilgan sharoitlarda ham amalga oshiriladi. Filtrlash maydonlari, sug'orish maydonlari va biofiltrlar tuproq biotsenozlari hisobiga ishlaydi; biologik hovuzlar va aerotanklar - suv omborlarining biosenozlari. Neft bazalarida tomchilatib yuboriladigan va yuqori yuklangan biofiltrlardan foydalaniladi. Biokimyoviy tozalashni amalga oshirish uchun tarkibida neft mahsulotlari bo'lgan oqava suvlar maishiy chiqindilar bilan aralashtiriladi.[...]

Neftni qayta ishlash zavodlarining chiqindi suvlarini biokimyoviy tozalashni maishiy chiqindi suvlar yoki neft-kimyo zavodlarining chiqindi suvlari bilan aralashtirib olib borish tavsiya etiladi.[...]

Oqava suvlarni biokimyoviy tozalash yoki turli senozlarning bir qismi bo'lgan suv mikroorganizmlarining keng doirasi - loy, bioplyonka va boshqalardan foydalanishga yoki moslashtirilgan, yuqori faol mikroorganizmlardan, ayniqsa ularning birlashmalaridan foydalanishga asoslanadi. tozalash texnologiyasiga immobilizatsiyalangan (qattiq yuzalarda adsorbsiyalangan yoki kimyoviy fiksatsiya qilingan) biologik katalizatorlar - fermentlarni joriy etish.[...]

Oqava suvlarni juda yuqori konsentratsiyasi va ishqoriyligi tufayli biokimyoviy tozalash uning faol reaksiyasi va BODni kislotalash va keyinchalik parchalanuvchilarda fermentatsiyalash orqali kamaytirilgandan keyingina mumkin bo'ladi (1, 4).[...]

Oqava suvlarni biokimyoviy tozalash o'zaro bog'liq fizik, kimyoviy va biologik jarayonlarning murakkab majmui natijasida amalga oshiriladi. Shu sababli, oqava suvlarni aeratsiya tizimlarini ishonchli avtomatik boshqarish masalalarini hal qilish murakkab va juda dolzarb amaliy vazifadir. Oqava suvlarni shamollatish tizimlari turli quvvatdagi tozalash inshootlarida keng qo'llaniladi. Ushbu tizimlarning yuqori energiya zichligi sezilarli operatsion xarajatlarga olib keladi.[...]

Organik ifloslantiruvchi moddalardan oqava suvlarni biokimyoviy tozalash tozalash inshootining faol loyida rivojlanayotgan organizmlarning murakkab kompleksi ta'siri ostida amalga oshiriladi. Faollashgan loy temir gidroksid parchalariga o'xshash flokulyant cho'kma bo'lib, asosan shilliq zoogellar bilan qoplangan bakteriyalardan iborat; unda aktinomitsetlar, suv zamburug'lari va xamirturush ham mavjud. Faollashgan loyning alohida guruhlarining sifat va miqdoriy tarkibi tozalangan suvdagi ifloslantiruvchi moddalarning tarkibi va kontsentratsiyasiga bog'liq. Aeratsiya tanklari suvida protozoa mavjud bo'lishi mumkin. Fizik-kimyoviy nuqtai nazardan, faol loy manfiy zaryad bilan pH=4-9 da mavjud bo'lgan kolloiddir.[...]

Oqava suvlarni tozalashning biokimyoviy jarayoni aerob va anaerob sharoitlarda sodir bo'lishi mumkin. Birinchisi, suvda erigan kislorod ishtirokida sodir bo'ladi. Bu jarayon mohiyatan tabiatda yuzaga keladigan suv havzalarini o'z-o'zini tozalashning tabiiy jarayonini o'zgartirishdir. Geterotrof bakteriyalar tomonidan aerobik sharoitda boshlang'ich organik oqava suv ifloslantiruvchi moddalarning biologik oksidlanishi karbonat angidrid, suv va biologik oksidlanmaydigan eritmalarni o'z ichiga olgan yangi biomassa hosil bo'lishiga olib keladi. Aerob biokimyoviy oqava suvlarni tozalash uchun asosan biologik hovuzlar, gazlangan lagunalar, biofiltrlar va aeratsiya tanklari ishlatiladi. Sanoat chiqindi suvlarini biotozalash usullari orasida eng keng tarqalgani aeratsiya tanklarida amalga oshiriladigan faol loydan foydalangan holda [...]

Chiqindilarni biokimyoviy tozalash, oqava suvni suv omboriga tushirish talablariga qarab, to'liq yoki to'liq bo'lmagan bo'lishi mumkin (87-§ ga qarang).[...]

Biokimyoviy tozalash tozalash zavodlari oqava suvlarini suvni qayta ishlash tizimlarida qayta ishlatishda ham, suv omboriga quyishda ham tozalashning asosiy usullaridan biridir. Hozirgi vaqtda oqava suvlarni biokimyoviy tozalash uchun asosiy tuzilma aeratsiya tankidir. Biroq, aeratsiya tanklarida oqava suvlarni tozalashning uzoq davom etishi, inshootlarning sezilarli quvvati, havo va elektr energiyasining yuqori iste'moli bizni kapital va operatsion xarajatlarni kamaytirish uchun ushbu jarayonni faollashtirish yo'llarini izlashga majbur qiladi.

Chiqindilarni biokimyoviy tozalash jarayonida monohidrik fenollar (fenolning o'zi, krezollar) karbonat angidrid va suvga oson oksidlanadi. Bundan farqli o'laroq, murakkabroq tuzilishga ega fenollarni, shuningdek, naftollarni, antrollarni va ayniqsa ikki va ko'p atomli fenollarni (masalan, gidroxinon, pirokatexin) oksidlanishi ancha qiyin va biokimyoviy bir qator hosil bo'lishi bilan birga keladi. barqaror organik mahsulotlar.[...]

Biokimyoviy parchalanishga qodir bo'lmagan emulsifikatorlardan mahalliy oqava suvlarni tozalash. Sanoatda emulsifikator sifatida keng qo'llaniladigan Nekal oqava suvlarni biokimyoviy tozalash jarayonida yo'q qilinmaydi va ma'lum konsentratsiyalarda boshqa organik birikmalarning nitrlanish va oksidlanish jarayonlarini inhibe qiladi. Bundan tashqari, suvda nekalning mavjudligi uning organoleptik xususiyatlarini sezilarli darajada yomonlashtiradi. Yuvilgan suvdan nekal ajratib olishda ion almashinish usulidan foydalanish imkoniyati kuchli asosli anion almashinuvchilarning (masalan, AB-16) xlor ionini bgor-butilnaftalin sulfonik kislota anioniga tanlab almashish qobiliyatiga asoslanadi. Anion almashinuvchining regeneratsiyasi natriy xloridning suvli-spirtli eritmalari bilan amalga oshiriladi. Qayta tiklanadigan eritmadan spirt va suvning bir qismini distillangandan so'ng va uni sovutgandan so'ng, nekal kristallar shaklida cho'kadi va ona suyuqlik ion almashinuvi yoki regeneratsiya davriga qaytadi.[...]

Chiqindilarni biokimyoviy tozalash qurilmalari odatda tozalash kompleksining yakuniy bo'g'inidir, shuning uchun oxirgi ikki bob ularni nazorat qilish va tartibga solish usullarining tavsifiga bag'ishlangan. VII bobda erigan kislorod, BOD, faol loy konsentratsiyasi, oksidlanish-qaytarilish potentsiali va maxsus maqsadli darajadagi o'lchagichlarni o'lchash uchun yangi asboblar muhokama qilinadi. Ushbu qurilmalarning ba'zilari Sovet Ittifoqida mualliflar va ularning hamkorlari ishtirokida ishlab chiqilgan va birinchi marta davriy bo'lmagan matbuotda yoritilgan. VIII bobning mazmuni biokimyoviy jarayonning matematik modelini qurish, shuningdek, uning boshqaruv tizimlarini tahlil qilish va sintez qilishga bag'ishlangan ba'zi yangi ishlarning materialidan iborat.[...]

Shu munosabat bilan yog 'kislotalarini o'z ichiga olgan oqava suvlarni turli xil fizik-kimyoviy usullar yordamida iloji boricha to'liq tozalash kerak, yog' kislotasi miqdorini 1,5 g / l ga yetkazish kerak (BOD jami 1500-2000 mg 02 / l). Yog 'kislotalarining yuqori konsentratsiyasi bo'lgan oqava suvlarni biokimyoviy tozalash muqarrar ravishda ko'plab qimmatbaho sanoat mahsulotlarining qaytarib bo'lmaydigan yo'qolishiga olib keladi.

Oqava suvlarni biokimyoviy tozalashning yana bir usuli - bu tabiiy suvlarning o'z-o'zini tozalash qobiliyatidan foydalanadigan biologik hovuzlarni yaratish. Biologik hovuzlar - 0,5-1,0 gektar maydonga ega bo'lgan suv omborlari bo'lib, ularda oqava suvlarni aerob va anaerob sharoitlarda tozalash mumkin. Anaerob suv havzalari yuqori konsentratsiyali oqava suvlarni oldindan tozalash uchun ishlatiladi: 30-50 kun ichida suvdagi BOD 50-70% ga kamayadi. Bunday hovuzlarning chuqurligi 2,5-3 m ga etadi.[...]

Sovet Ittifoqida biokimyoviy tozalash neft tarkibidagi oqava suvlarni suv havzalariga tushirishdan oldin tozalashning asosiy usullaridan biridir. Shuni ta'kidlash kerakki, maishiy neftni qayta ishlash zavodlari va neft-kimyo zavodlarida oqava suvlarni biokimyoviy tozalashning asosiy samarali tuzilmalari aeratsiya tanklari hisoblanadi. SSSR va xorijdagi neftni qayta ishlash zavodlari va neft-kimyo zavodlarining oqava suvlarini biokimyoviy tozalashning umumiy holatini solishtirsak, aytishimiz mumkinki, mamlakatimiz yetakchi xorijiy davlatlar darajasida, hatto tozalash chuqurligi bo‘yicha ham ko‘plab mamlakatlardan oshib ketadi.[. ..]

Biokimyoviy tozalash jarayonining mohiyati. SSSRda birinchi marta AESda oqava suvlarni biokimyoviy tozalash usuli 1975 yilda Ya.A.Karelin va G.I. Oqava suvlarni tozalashning ushbu usuli mikroorganizmlarning ular uchun uglerod manbai bo'lgan oqava suvlarda mavjud bo'lgan organik moddalarni (organik kislotalar, spirtlar, oqsillar, uglevodlar va boshqalar) oziqlantirish uchun ishlatish qobiliyatiga asoslanadi. Hayot uchun ham zarur bo'lgan azot, fosfor va kaliyni mikroorganizmlar turli birikmalardan oladi: azot - ammiak, nitratlar, aminokislotalar, fosfor va kaliy - mineral tuzlardan.[...]

Aerotenklardagi oqava suvlarni organik moddalardan biokimyoviy tozalash jarayoni quyidagi bosqichlardan iborat: faollashtirilgan loy orqali osilgan va kolloid zarrachalarni adsorbsiyalash va koagulyatsiya qilish, erigan va adsorbsiyalangan organik birikmalarni mikroorganizmlar tomonidan oksidlanish, faollashgan suyuqlikni nitrifikatsiyalash va qayta tiklash. Ortiqcha faol loy strukturadan chiqariladi...[...]

Oqava suvlarni biokimyoviy tozalashning ikkinchi muhim usuli bu uni faol loy bilan aeratsiya tanklarida aeratsiya qilishdir. Mexanik tozalangan oqava suvlar ochiq koridor tipidagi rezervuarlarga keltiriladi va pufaklash yoki aralashtirish moslamalari (cho'tkalar yoki aralashtirgichlar) yordamida etarli miqdordagi havo bilan intensiv aralashtiriladi. Faollashgan loy bakteriyalari suvda erkin to'xtatilgan floklarni hosil qiladi. Tegishli vaqt oralig'ida (kamida 1 soat) tozalangan oqava suvlar cho'ktirish uchun chiqariladi; faol loyning bir qismi aeratsiya tankiga qaytariladi, ortiqcha qismi esa olib tashlanadi.[...]

Oqava suvlarni og'ir metallar ionlaridan biokimyoviy tozalash texnologiyasi ishlab chiqilgan: Cr, Cu2+, 2n2+, Ni2+, Fe2+, Fe3+. Usulning mohiyati oqava suvlarni sulfat kamaytiruvchi bakteriyalarning to'plangan madaniyati bilan tozalashdan iborat bo'lib, ular anaerob sharoitda organik oziqlanish mavjud bo'lganda, suv tarkibidagi sulfatlarni erimaydigan sulfidlarga kamaytiradi, ular osongina cho'kadi va chiqariladi. loy shakli. Tozalash jarayoni maxsus inshootlarda - bioreduktorlarda amalga oshiriladi.

Fenolik suvlarning ko'mir smolasi bilan ifloslanishi odatda 0,5 g/dm3 ichida bo'ladi, ma'lum davrlarda u 1 g/dm3 yoki undan ko'p ortishi mumkin. To'xtatilgan moddalar, asosan bakterial loy bilan ifloslanish oqava suvlarni biokimyoviy tozalash jarayonida sodir bo'ladi va 1 g / dm3 gacha. Tadqiqotlarga ko'ra, fenolik suvlar uchun optimal cho'kish harorati 35-40 °C, pH 7,0-7,5.[...]

Aeratsiya tanklarida oqava suvlarni biokimyoviy tozalashning eng muhim vazifalaridan biri suvdagi organik aralashmalarni oksidlovchi mikroorganizmlarni kislorod bilan ta'minlashdir. Aeratsiya tankida oqava suvlarni tozalash jarayoni biokimyoviy reaktsiyalarda ishtirok etadigan moddalarni aylantirishning bir qator parallel va ketma-ket bosqichlaridan iborat. Kislorod bilan sodir bo'ladigan o'zgarishlarni quyidagicha ko'rsatish mumkin. Suvga havo etkazib berilganda, pufakchalar hosil bo'ladi, ulardan kislorod loy aralashmasiga o'tadi va aralashib, unda bir tekis taqsimlanadi. Keyin erigan kislorod faollashtirilgan loy qopqoqlarining bir qismi bo'lgan bakterial hujayralar tomonidan adsorbsiyalanadi va loy qopqoqlari tomonidan adsorbsiyalangan organik moddalarning oksidlanishiga sarflanadi. Hujayradagi oqsillarning sintezi va uning bo'linishi natijasida yangi tirik organizmlar hosil bo'ladi. Bundan tashqari, organik moddalarning parchalanish mahsulotlari - karbonat angidrid, suv, organik aralashmalarning to'liq bo'lmagan parchalanish mahsulotlari hosil bo'lib, ular faol loy paxtadan suvga chiqariladi. Aeratsiya jarayonida gazsimon parchalanish mahsulotlari suvdan chiqariladi.[...]

II tizim oqava suvlarini biokimyoviy tozalash bilan bog'liq yana bir muammo - bu undagi qiyin oksidlanadigan moddalar (neft va neft mahsulotlari), turli oltingugurt birikmalari, fenollar, shuningdek, mineral tuzlarning katta miqdori.[.. .]

Oqava suvlarni biokimyoviy tozalash jarayonining borishi erigan kislorod (oksidlovchi moddalar), erigan va disperslangan organik moddalar (qaytaruvchi moddalar) va bakteriyalar (katalizatorlar) tomonidan ishlab chiqarilgan fermentlar miqdori o'rtasidagi bog'liqlikka bog'liqligi aniqlandi. Oksidlanish-qaytarilish potentsiali ushbu nisbatlarni to'g'ridan-to'g'ri aniqlash imkonini beradi, ularni elektr potentsial birliklarida ifodalaydi - millivolt [...].

Biokimyoviy oqava suvlarni tozalash inshootlarini loyihalashda va ularning ishlashini tahlil qilishda odatda quyidagi dizayn parametrlari qo'llaniladi: biologik oksidlanish tezligi, elektron qabul qiluvchilar uchun stexiometrik koeffitsientlar, faol loy biomassasining o'sish tezligi va fizik xususiyatlari. Bioreaktorda sodir bo'ladigan biologik o'zgarishlar bilan bog'liq kimyoviy o'zgarishlarni o'rganish strukturaning ishlashi haqida to'liq ma'lumot olish imkonini beradi. Anaerob filtrlarni o'z ichiga olgan anaerob tizimlar uchun bunday ma'lumotlar tozalash inshootlarining normal ishlashining asosiy omili bo'lgan muhitning optimal pH qiymatini ta'minlash uchun kerak. Ba'zi aerobik tizimlarda, masalan, nitrifikatsiya sodir bo'ladigan tizimlarda, mikroblarning optimal o'sish sur'atlarini ta'minlash uchun pH nazorati ham zarur. 60-yillarning oxirida amaliyotga kirgan, sof kisloroddan (kislorod tanki) foydalanadigan yopiq tozalash inshootlari uchun kimyoviy o'zaro ta'sirlarni o'rganish nafaqat pH ni tartibga solish, balki gaz quvurlari uskunalarini muhandislik hisoblash uchun ham zarur bo'ldi. ...]

Neft mahsulotlari 50 mg/l aeratsiya tanklarida oqava suvlarni biokimyoviy tozalash jarayonini inhibe qiladi. Suv yuzasidagi yog 'plyonkasi ko'chmanchi qushlarning patlarini to'ydiradi, ular ucha olmaydi va o'ladi.[...]

Sanitariya texnologiyasining vazifasi nafaqat oqava suvlarni tozalash, balki tozalangan suyuqlikni jarayonga olib keladigan organizmlarning butun massasidan ajratishdir. Shu sababli, oqava suvlarni biokimyoviy tozalash jarayonida tuzilmalarning ishlashi uchun shartlardan biri bu tez cho'ktirishga qodir bo'lgan paxta faol loyini hosil qilishdir. McKinney va boshqalarning ishidan oldin, faol loy paxta hosil qilish xususiyati faqat 1oots 1oea gate eta-ga xosdir, deb hisoblangan.[...]

Siqilgan senozlardan foydalanish oqava suvlarni kimyoviy ifloslantiruvchi moddalardan biokimyoviy tozalashni keskin tezlashtirdi. Shunday qilib, 10 -150 mg / l neft mahsulotlari, COD o'rtacha 1080 mg 02 / l, VPK5 120 mg / l, BPKP0LN 340 mg o'z ichiga olgan maishiy chiqindi suvlari (5: 1 nisbatda) qo'shilishi bilan neft tarkibidagi oqava suvlarni tozalash. 02/l, biokimyoviy ko'rsatkich 0,31, quyidagi ko'rsatkichlar bilan tavsiflangan. Aeratsiya davri 2-2,5 soat va faollashtirilgan loy konsentratsiyasi 18 g/l bo'lgan bir bosqichda to'liq bo'lmagan biokimyoviy tozalash CODni 80% ga, neft mahsulotlari tarkibini 75% ga, BOD5 ni 70% ga, BOD jami 72% ga kamaytirdi. [ ..]

AQSh sxemasi barcha tozalash zavodlari oqava suvlarini tuzsizlantirishni nazarda tutadi, bu esa tuzsizlantirish uchun kapital xarajatlarning taxminan 3 baravar oshishiga olib keladi (oqava suvlarni tozalash inshootlari oqava suvlari ulushidan kelib chiqqan holda). Qo'shimcha xarajatlar bilan bog'liq ikkinchi xususiyat - umumiy o'simlik oqimining bir qismi sifatida ELOU dan chiqindi suvni biokimyoviy tozalash. Boshqa tomondan, ushbu sxema tozalash inshootlarini chetlab o'tib, tozalashni talab qilmaydigan suv bloklaridan puflangan suvni olib tashlashni nazarda tutadi (keyinchalik tozalangan oqava suvlarni birgalikda tuzsizlantirishdan oldin zavodning umumiy oqimi bilan aralashtirish bilan). Ushbu yechim oqava suvlarni tozalash tizimi uchun kapital qo'yilmalarni taxminan uchdan bir qismga qisqartiradi (sovutish minorasini portlatish suvining nisbati asosida). Shuni ham ta'kidlash kerakki, bunday ajratish bilan biokimyoviy tozalashdan oldin oqava suvda inhibitorlar, biotsidlar va boshqa qo'shimchalar miqdori sezilarli darajada kamayadi. Xorijiy neftni qayta ishlash zavodlari sharoitida chiqindi suvlarni bunday ajratish aylanma suvning organik moddalar bilan ifloslanishining asosiy manbai bo‘lgan neft mahsulotlarining sizib chiqishi ustidan doimiy nazorat tufayli mumkin bo‘ladi.[...]

Chiqindilarni biokimyoviy tozalashni tashkil etishni takomillashtirishning asosiy yo'nalishi an'anaviy ravishda yirik klaster (shahar) tuzilmalarini yaratish edi. Ushbu yo'nalishning iqtisodiy afzalliklari tozalash jarayonlarining agregat kontsentratsiyasining aniq ta'siri bilan bog'liq. Ishlab chiqarish jarayonlarining kontsentratsiyasining ortishi bilan xarajatlar monoton ravishda oshadi, lekin doimiy va o'zgaruvchan xarajatlar har xil darajada oshadi. Bu optimallashtirish sifatida tuzilmalar turini tanlash tartibini amalga oshirish imkonini beradi. Ishlab chiqarish xarajatlarining ko'p turlari (ayniqsa, asosiy vositalarni yaratish va ulardan foydalanish bilan bog'liq xarajatlar) ishlab chiqarish faoliyati ko'lamidan kamroq darajada o'sib borayotganligi sababli, ushbu xarajatlarning tozalangan oqava suvlar hajmi yoki ifloslantiruvchi moddalar massasi uchun o'ziga xos qiymatlari. ulardan olinadigan miqdori kamayadi.[...]

Akrilonitril biokimyoviy oqava suvlarni tozalash inshootlariga zararli ta'sir ko'rsatadi; 20 mg/l dan ortiq konsentratsiya anaerob sharoitda kanalizatsiya loyining fermentatsiyasini inhibe qiladi.[...]

Ikki va ko'p bosqichli biokimyoviy oqava suvlarni tozalash usullarini ishlab chiqish uchun asos organik ifloslantiruvchi moddalarning ma'lum guruhlarini oksidlanishiga moslashtirilgan tozalash inshootlarida faol loylarni etishtirish g'oyasi hisoblanadi. Faollashtirilgan loyni ifloslanishning ma'lum bir turiga moslashtirish (ixtisoslashtirish) qanchalik yaqin bo'lsa, biokimyoviy tozalash jarayoni shunchalik muvaffaqiyatli bo'ladi, deb ishoniladi. Ushbu g'oyani muhandislik amalga oshirish usullaridan biri bosqichma-bosqich biokimyoviy tozalashni yaratish bo'lib, uning har bir bosqichida ma'lum bir faol loy madaniyati ishlaydi. Ko'rinib turibdiki, oqava suvlarning alohida komponentlarining biokimyoviy oksidlanish tezligidagi farq qanchalik katta bo'lsa, ularning dastlabki konsentratsiyasi qanchalik yuqori bo'lsa, bosqichma-bosqich tozalash sxemasidan foydalanish shunchalik samarali bo'ladi.[...]

Biokimyoviy oqava suvlarni tozalash inshootlarini qurish va ishga tushirishda eng muhim masala aeratsiya tanklarida faol loy yoki biologik filtrlarda bioplyonka to'planishi hisoblanadi.[...]

Oxytenek VNIIvodgeo - texnik kisloroddan foydalangan holda oqava suvlarni biokimyoviy tozalash uchun birlashtirilgan qurilma. Strukturaga etkazib beriladigan kisloroddan foydalanishda maksimal samaradorlikka erishish uchun kislorod tankining (reaktor) loy aralashmasi kislorod bilan to'yingan qismi muhrlanadi. Tozalangan suvni faol loydan ajratish ochiq loyni ajratuvchi idishda sodir bo'ladi. Loy aralashmasini aralashtirish va kislorod bilan to'yintirish mexanik sirt aeratori tomonidan amalga oshiriladi, chunki reaksiya zonasida gaz bosimi pasayganda kislorod avtomatik ravishda kislorod tankiga kiradi. Inert gazlarni (azot va karbonat angidrid) olib tashlash ham avtomatlashtirilgan. Oxytenek VNIIvodgeo BYKP0LN - 250-300 mg 02/l bilan sanoat chiqindi suvlarini to'liq biokimyoviy tozalashni ta'minlovchi aeratsion tank-mikser printsipi asosida ishlaydi.[...]

Eng keng tarqalganlari faollashtirilgan loyga asoslangan, KU tipidagi, 25 dan 400 m3 / kungacha bo'lgan oqava suvlarni biokimyoviy tozalash uchun kichik o'lchamli blokli zavodlardir. Kondensatli oqava suvlar gaz qazib olish va konlarni tozalashning turli bosqichlarida hosil bo'ladi. Bu, birinchi navbatda, asosiy ishlab chiqarish jarayonida olinadigan chiqindi suvlar (separatorlardan kondensatsiya va qatlam suvlari, desorberlardan qayta oqim suvlari, sovutish kondensat nasoslari suvlari), 90% gacha, shuningdek, yordamchi inshootlardan chiqindi suvlar. Metanol, glikollar va gaz kondensati ham gazni qayta ishlash zavodi oqava suvlarining asosiy ifloslantiruvchi moddalari hisoblanadi.[...]

COD va BOD o'rtasidagi farq biokimyoviy oksidlanmagan aralashmalar mavjudligini va mikrob hujayralarini qurish uchun ishlatiladigan organik moddalar miqdorini tavsiflaydi. Maishiy chiqindi suvlar uchun BOD jami COD ning 85-90% ni tashkil qiladi. Agar BOD / COD nisbati > 0,5 bo'lsa, bu biokimyoviy oqava suvlarni tozalashdan foydalanish imkoniyatini ko'rsatadi; BOD/COD nisbatida [...]

Finlyandiyaning Ekora kompaniyasi HKN tipidagi qurilmalarni patentladi, ularda aeratsiya tanki oldidan reagentlar (bir vaqtning o'zida cho'kindi) kiritilishi bilan oqava suvlarni biokimyoviy tozalashdan foydalaniladi. O'rnatish vaqti-vaqti bilan ishlaydi, shuning uchun oqava suvning oqim tezligi va tarkibida katta dalgalanmalar bo'lgan ob'ektlar uchun tavsiya etiladi. U 2500 aholining oqava suvlarini tozalashga mo'ljallangan. O'rnatish temir-betondan yasalgan va ikkita tankdan iborat - qabul qilish tanki va aeratsiya tanki. Uning ishlashi avtomatlashtirilgan va bo'shatish valfi yordamida aeratsiya tankidagi suyuqlik darajasiga qarab boshqariladi. Chiqindi suvlar qabul qiluvchi idishga kiradi va havo ko'taruvchi vosita bilan aeratsiya tankiga quyiladi. Reagent ta'minot liniyasiga beriladi. Shu bilan birga, aeratsiya tanki to'ldiriladi va chiqindi suv unda tozalanadi. To'ldirish davri 21 soatga mo'ljallangan. Kompaniya uni 5 dan 2 soatgacha saqlashni tavsiya qiladi, tankni to'ldirgandan so'ng, shamollatgich o'chiriladi va shuning uchun havoni ko'tarish va aeratsiya tankiga chiqindi suv etkazib berish to'xtatiladi. Aeratsiya tankida oqava suv 1,5 soat davomida cho'kadi (2 soatdan 3 soat 30 minutgacha). Keyin chiqish valfi ochiladi va tozalangan oqava suv shamollatish tankidan oqib chiqadi. Shamollatish idishidagi chiqish trubasining oxiri shamollatish tankining yuqori qismidagi float tomonidan quvvatlanadi. Quvur o'z o'rnini balandlikda o'zgartirganligi sababli, u aylanadigan birikmaga ega...[...]

Suvni tozalashning yuqori samarali texnologiyasini ishlab chiqishning istiqbolli yo'nalishi - bu elektr maydonining biologik ob'ektlarga, shu jumladan biooksidlovchilarda oqava suvlarni biokimyoviy tozalash jarayonlarini amalga oshiradigan mikroorganizmlarga ta'sirini o'rganish va hosil bo'lgan cho'kindilarni parchalovchilarda neytrallash; parchalanuvchilar va boshqalar. Ma'lumki, o'rtacha ta'sirlar Elektr maydoni bakteriyalarning o'sishi va faolligini rag'batlantiradi, ularning suvning organik aralashmalariga nisbatan oksidlanish qobiliyatini oshiradi. Ushbu yo'nalish ushbu fenomenologik omilni o'rganishda bir qator aniq vazifalarni qo'yadi, ularning echimi chiqindi suvlar va hosil bo'lgan loy tarkibidagi organik aralashmalarning biooksidlanish jarayonlarini faollashtirishga sezilarli ta'sir ko'rsatishi mumkin.[.. .]

Ya. A. Karelinning 1959 yilda nashr etilgan maqolasida drenajni 1 ga suyultirishda elektr tuzsizlantirish qurilmasi (EDU) oqava suvlarini biokimyoviy tozalash bo'yicha tadqiqotlar natijalari keltirilgan: 1. Aralash. fekal suyuqlik va 0,5 hajmli shartli toza suvdan iborat. Tajribalar yarim ishlab chiqarish uskunasida o'tkazildi...[...]

Yaqinda xorijda ham, bizning tadqiqot amaliyotimizda oqava suvlarni biokimyoviy tozalash jarayonining borishini baholash uchun ular oksidlanish-qaytarilish potentsialidan foydalana boshladilar, aks holda oksidlanish-qaytarilish potentsiali fo deb ataladi. Bu ko'rsatkich, masalan, erigan kislorod miqdoridan ko'ra, biokimyoviy oksidlanish jarayonini to'liq tavsiflaydi. Bundan tashqari, pho qiymatiga asoslanib, ifloslantiruvchi moddalar tarkibida mikroorganizmlar uchun zaharli moddalar mavjud bo'lgan va etarli miqdorda kislorod mavjudligiga qaramay, jarayon inhibe qilingan hollarda jarayonni yanada ob'ektiv baholash mumkin [...].

Faollashtirilgan loyni qayta tiklashning keyingi jarayoni biokimyoviy tozalashni amalga oshiradigan strukturaning o'zida (aeratsiya tanki) yoki alohida tuzilmada (regenerator) sodir bo'lishi mumkin. Birinchi holda, regeneratsiya uchun vaqt adsorbsiya vaqtiga qo'shiladi va vaqt yig'indisi asosida oqava suv oqimi uchun struktura hisoblanadi; ikkinchi holda, struktura (aeratsiya tanki) faqat adsorbsiya uchun zarur bo'lgan vaqt davomida oqava suv oqimi uchun mo'ljallangan bo'lishi mumkin va regenerator faqat faollashtirilgan loy oqimi uchun regeneratsiya vaqtiga mo'ljallangan, uning oqimi. chiqindi suv oqimidan sezilarli darajada kamroq. Shuning uchun, ma'lum sharoitlarda, qurilish va ekspluatatsiya sharoitida ikkinchi holat birinchisidan ko'ra foydaliroq bo'lishi mumkin. Ushbu muammoni hal qilish uchun biokimyoviy oqava suvlarni tozalash inshootlari konstruktori organik moddalarni faol loy bilan adsorbsiyalash jarayoni uchun zarur bo'lgan vaqtni va uni qayta tiklash jarayoni uchun zarur bo'lgan vaqtni aniqlashi kerak.[...]

Aerob sharoitda faollashtirilgan uglerodni qayta tiklashning biologik usuli odatda biologik parchalanadigan organik moddalarning adsorbsiyasi holatida oqava suvlarni biokimyoviy tozalash jarayonida qo'llaniladi.[...]

Biokimyoviy tozalash inshootlariga kirishdan oldin oqava suvlar ketma-ket avariya qudug'idan, qum tutqichlardan, yog 'tutqoqlaridan, qo'shimcha loy suv havzalaridan, qum filtrlari yoki flotatorlardan va boshqalardan o'tadi. Ushbu inshootlarning vazifasi ifloslantiruvchi moddalarni maksimal ruxsat etilgan kontsentratsiyaga qadar to'liq olib tashlashdir. biokimyoviy davolash. Ushbu tuzilmalarning nomukammal ishlashi va ifloslantiruvchi moddalarning yuqori konsentratsiyaga kelishi holatlarida biokimyoviy tozalash bo'limining ishlashi buziladi.[...]

Bu miqdordagi maishiy chiqindilar 450-500 ming aholiga ega shaharning oqizilishiga to'g'ri keladi. Neftni qayta ishlash zavodidan chiqindi suvlarni tozalash uchun bunday miqdordagi maishiy suvni olish mumkin emas (real emas). Shunday qilib, NChK demulsifikatori yordamida yuqori oltingugurtli neftni qayta ishlaydigan zavoddan chiqindi suvlarni to'liq biokimyoviy tozalashni amalga oshirish mumkin emas.[...]

Ikki bosqichli sxema yanada keng tarqaldi, unda birinchi bosqichli biofiltrlar aeratsiya tanklari bilan almashtiriladi. Kimyoviy korxonalarning sanoat oqava suvlarini tozalashda bunday almashtirish to'liq asosli va maqsadga muvofiqdir, chunki bu organik moddalar kontsentratsiyasi yuqori bo'lgan oqava suvlarni biokimyoviy tozalash inshootlariga yo'naltirish imkonini beradi (U1H-7-jadval).[...]

Tozalash inshootining texnologik sxemasidagi cho`ktirgichlarning maqsadiga qarab ular birlamchi va ikkilamchi turlarga bo`linadi. Birlamchi cho'ktirgichlar oqava suvlarni biokimyoviy tozalash inshootlari oldidagi cho'ktirgichlar deb ataladi; biokimyoviy tozalashdan o'tgan oqava suvlarni tozalash uchun o'rnatilgan ikkilamchi cho'ktirgichlar.[...]

Oziqlantirish jarayonida mikroorganizmlar o'z tuzilishi uchun material oladi, buning natijasida faol loy bakteriyalarining massasi oshadi va nafas olish jarayonida ular havodan kisloroddan foydalanadilar. Oqava suvlar tarkibidagi organik moddalar oksidlanish jarayonlari natijasida minerallashadi va oksidlanishning yakuniy mahsulotlari karbonat angidrid va suvdir. Ba'zi organik birikmalar to'liq oksidlanmagan oraliq mahsulotlar hosil bo'ladi. Oqava suvlarni biokimyoviy tozalash jarayonida vodorod sulfidi ham oltingugurt va sulfat kislotaga, ammiak esa azotli va nitrat kislotalarga (nitrifikatsiya) oksidlanadi.[...]

Ko'pchilik geterotrof organizmlar energiyani organik moddalarning biologik oksidlanishi - nafas olish natijasida oladi. Oksidlangan moddadan vodorod (24-bandga qarang) nafas olish zanjiriga o'tkaziladi. Agar oxirgi vodorod qabul qiluvchi rolini faqat kislorod o'ynasa, jarayon aerob nafas olish deb ataladi va mikroorganizmlar transfer fermentlarining to'liq zanjiriga ega (14-rasmga qarang) va faqat etarli miqdorda yashashga qodir bo'lgan qat'iy (majburiy) aeroblardir. kislorod miqdori. Aerob mikroorganizmlarga ko'p turdagi bakteriyalar, bakteriyalar, suv o'tlari va ko'pchilik protozoa kiradi. Aerob saprofitlar oqava suvlarni biokimyoviy tozalash va suv omborini o'z-o'zini tozalash jarayonlarida katta rol o'ynaydi.

Bu usullar maishiy va sanoat oqava suvlarini koʻplab erigan organik va baʼzi noorganik (vodorod sulfidi, ammiak, sulfidlar, nitritlar va boshqalar) moddalardan tozalashda qoʻllaniladi. Tozalash jarayoni ma'lum mikroorganizmlarning ovqatlanish uchun belgilangan moddalardan foydalanish qobiliyatiga asoslanadi: mikroorganizmlar uchun organik moddalar uglerod manbai hisoblanadi. Mikroorganizmlar ularni qisman yo'q qiladi, CO 2, H 2 O, nitrat va sulfat ionlarini aylantiradi va qisman o'z biomassasini hosil qilish uchun foydalanadi. Biyokimyasal tozalash jarayoni o'z mohiyatiga ko'ra tabiiydir, uning tabiati ham tabiiy suv omborlarida, ham oqava suvlarni tozalash inshootlarida sodir bo'ladigan jarayonlar uchun bir xildir.

Biologik oksidlanish mikroorganizmlar jamoasi (biotsenoz), shu jumladan ko'plab turli bakteriyalar, protozoa va yuqori darajada tashkil etilgan organizmlar (yosunlar, zamburug'lar) tomonidan amalga oshiriladi. , murakkab munosabatlar orqali o‘zaro bir kompleksga bog‘langan. Bu jamoa deyiladi faol loy, unda 106 dan 1014 gacha hujayralar mavjud 1 g quruq biomassa (har bir mikroorganizm uchun taxminan 3 g 1 litr oqava suv).

Oqava suvlarni biokimyoviy tozalashning aerob va anaerob usullari ma'lum.

Aerobik jarayon. Uni amalga oshirish uchun mikroorganizmlar guruhlari qo'llaniladi, ularning hayoti doimiy kislorod oqimini (2 mg0 2 / l), harorat 20-30 ° C, pH 6,5-7,5, ozuqa moddalarining nisbati BOD: N: P ortiq emas. 100 dan : 5: 1. Usulning cheklanishi zaharli moddalarning miqdori yuqori emas: tetraetil qo'rg'oshin 0,001 mg/l, berilliy, titan, Cr 6+ va karbon monoksit birikmalari 0,01 mg/l, vismut, vanadiy, kadmiy va nikel birikmalari 0,1 mg/l, mis sulfat 0,2 mg/l, kaliy siyanid 2 mg/l.

Aerob oqava suvlarni tozalash maxsus inshootlarda amalga oshiriladi: biologik hovuzlar, aeratsiya tanklari, oksitanklar, biofiltrlar.

Biologik hovuzlar biologik tozalash va boshqa tozalash inshootlari bilan birgalikda oqava suvlarni keyingi tozalash uchun mo'ljallangan. Ular 3-5 pog'onadan iborat suv havzalari kaskadi shaklida qilingan. Oqava suvlarni tozalash jarayoni quyidagi sxema bo'yicha amalga oshiriladi: bakteriyalar fotosintez jarayonida suv o'tlari chiqaradigan kisloroddan, shuningdek havodagi kisloroddan ifloslantiruvchi moddalarni oksidlash uchun foydalanadi. Yosunlar, o'z navbatida, organik moddalarning biokimyoviy parchalanishi paytida ajralib chiqadigan uglerod oksidi, fosfatlar va ammiak azotini iste'mol qiladi. Shuning uchun hovuzlarning normal ishlashi uchun oqava suvning optimal pH qiymatlari va haroratini saqlash kerak. Harorat kamida 6 ° C bo'lishi kerak, shuning uchun suv havzalari qishda ishlatilmaydi.

Tabiiy va sun'iy shamollatiladigan suv havzalari mavjud. Tabiiy sirt aeratsiyasi bo'lgan suv havzalarining chuqurligi, qoida tariqasida, 1 m dan oshmaydi, hovuzlarni mexanik aeratorlar yordamida yoki suv ustuni orqali havo puflaganda, ularning chuqurligi 3 m gacha ko'tariladi . Hovuzlarning kamchiliklarini ham ta'kidlash kerak: past oksidlanish qobiliyati, ishning mavsumiyligi va katta maydonlarga bo'lgan ehtiyoj.

Sun'iy biologik tozalash tuzilmalarini ulardagi faol biomassaning joylashishiga qarab ikki guruhga bo'lish mumkin:

Faol biomassa tozalangan oqava suvda (aerotenklar, oksitanklar) to'xtatiladi;

Faol biomassa statsionar materialga o'rnatiladi va chiqindi suv uning atrofida nozik plyonkali qatlamda (biofiltrlar) oqadi.

Aerotanklar Ular temir-beton tanklar, reja bo'yicha to'rtburchaklar bo'lib, alohida koridorlarga bo'linishlar bilan bo'linadi.

Faollashtirilgan loyni suspenziyada ushlab turish uchun uni intensiv ravishda aralashtiring va tozalangan aralashmani havo kislorodi bilan to'yintiring, aeratsiya tanklariga turli xil aeratsiya tizimlari (odatda mexanik yoki pnevmatik) o'rnatiladi. Aeratsiya tanklaridan tozalangan oqava suv va faol loy aralashmasi ikkilamchi cho'ktiruvchi idishga kiradi, u erdan tubiga cho'kilgan faol loy maxsus qurilmalar (loy nasoslari) yordamida nasos stantsiyasining rezervuariga tashlanadi va tozalangan chiqindi suv keyingi tozalash uchun beriladi yoki zararsizlantiriladi.

Oqava suvlarni pnevmatik shamollatish uchun havo o'rniga toza kislorod berilishi mumkin. Bunday jarayon uchun ular foydalanadilar oksitenki, dizaynda aeratsiya tanklaridan biroz farq qiladi. Oksitenkslarning oksidlanish qobiliyati ikkinchisidan 3 baravar yuqori.

Biofiltrlar kuniga 20-30 ming m 3 gacha bo'lgan maishiy va sanoat oqava suvlarining kunlik iste'moli bilan ishlatiladi. Biofiltrlar - bu yumaloq yoki to'rtburchaklar shaklidagi tanklar, ular yuklash materiallari bilan to'ldirilgan. Yuklash xususiyatiga ko'ra, biofiltrlar ikki toifaga bo'linadi: hajmli va tekis yuklangan. Shag'al, kengaytirilgan loy, 15-80 mm gacha bo'lgan shlakdan iborat bo'lgan hajmli material 2-4 m balandlikdagi qatlam bilan to'ldiriladi. metall) va yumshoq (prokatli mato) bloklari biofiltr korpusiga 8 m qalinlikdagi qatlamda o'rnatiladi.

Anaerob jarayon. Bu erda organik moddalarning biologik oksidlanishi kislorodning sulfatlar, sulfitlar va karbonatlar kabi birikmalarga kimyoviy bog'langanligi sababli molekulyar kislorod yo'qligida sodir bo'ladi. Jarayon ikki bosqichda sodir bo'ladi: birinchi bosqichda organik kislotalar hosil bo'ladi, ikkinchi bosqichda hosil bo'lgan kislotalar metan va CO 2 ga aylanadi: organik birikmalar + 0 2 + kislota hosil qiluvchi bakteriyalar -> uchuvchi kislotalar + CH 4. + CO 2 + H, + yangi hujayralar + boshqa mahsulotlar - "uchuvchi kislotalar + 0 2 + metan hosil qiluvchi bakteriyalar -> CH 4 + C0 2 + yangi hujayralar. Asosiy jarayon parchalanuvchilarda amalga oshiriladi, ular faol loy va konsentrlangan oqava suvlarni (odatda BOD> 5000), metan fermentatsiyasi paytida anaerob bakteriyalar tomonidan yo'q qilingan organik moddalarni o'z ichiga oladi. Bu fermentatsiya tabiiy sharoitda botqoqlarda sodir bo'ladi.

Anaerob tozalashning asosiy maqsadi oqava suvdagi faol loy hajmini yoki organik moddalar miqdorini kamaytirish, metan (1 kg KOD uchun normal sharoitda 0,35 m 3 gacha) va yaxshi filtrlangan va hidsiz loy hosil qilishdir. Filtrlashdan so'ng cho'kindilar o'simlikchilikda o'g'it sifatida ishlatilishi mumkin (agar ulardagi og'ir metallar miqdori ruxsat etilgan maksimal konsentratsiyadan past bo'lsa). Parchastirgichlarda hosil bo'ladigan gaz 75% gacha (hajm) metan (qolgan qismi CO 2 va havo) o'z ichiga oladi va yoqilg'i sifatida ishlatiladi.

Ifloslangan suvlarni biologik tozalash tabiiy sharoitlarda amalga oshirilishi mumkin, buning uchun maxsus tayyorlangan er uchastkalari ( sug'orish maydonlari Va filtrlash). Bunday hollarda, tuproqning o'zi tozalash kuchi oqava suvlarni ifloslantiruvchi moddalardan tozalash uchun ishlatiladi. Tuproq qatlami orqali filtrlash, suv barglari to'xtatilgan, undagi kolloid va erigan aralashmalar. Tuproq mikroorganizmlari organik ifloslantiruvchi moddalarni oksidlaydi, ularni oddiy mineral birikmalar - karbonat angidrid, suv, tuzlarga aylantiradi. Sug'orish maydonlari bir vaqtning o'zida oqava suvlarni tozalash va g'alla va silos ekinlari, giyohlar, sabzavotlar etishtirish, shuningdek, butalar va daraxtlar ekish uchun ishlatiladi. Filtrlash maydonlari faqat oqava suvlarni tozalash uchun ishlatiladi.

Biokimyoviy ko'rsatkich

Har xil omillarning tezlikka ta'siri

Biokimyoviy oksidlanish

Oksidlanish tezligi organik moddalar kontsentratsiyasiga, tozalash uchun oqava suv oqimining bir xilligiga va undagi aralashmalarning tarkibiga bog'liq. Muayyan tozalash darajasi uchun biokimyoviy reaktsiyalar tezligiga ta'sir qiluvchi asosiy omillar oqim kontsentratsiyasi, oqava suvdagi kislorod miqdori, atrof-muhitning harorati va pH darajasi, ozuqa moddalari, shuningdek og'ir metallar va minerallarning tarkibidir. tuzlar.

Chiqindilarni tozalash inshootlarida oqava suvlarning turbulizatsiyasi tozalash tezligini oshirishga yordam beradi. Oqimning turbulizatsiyasi intensiv aralashtirish yo'li bilan amalga oshiriladi, bunda faol loy suspenziyada bo'ladi, bu uning oqava suvda bir xil taqsimlanishini ta'minlaydi.

Faollashtirilgan loyning eng muhim xususiyati uning cho'kish qobiliyatidir. Cho'kish xususiyati loy indeksining qiymati bilan tavsiflanadi, ya'ni 30 minut cho'kishdan keyin 1 g loyning tabiiy holatida egallagan ml hajmi. Loyning past cho'kindiligi tozalangan suv bilan olib tashlashning ko'payishiga va tozalash sifatining yomonlashishiga olib keladi. Faol loyning dozasi loy indeksiga bog'liq.

Tozalash uchun yangi faol loydan foydalanish kerak, u yaxshi cho'kadi va harorat va atrof-muhitning pH o'zgarishiga nisbatan ancha chidamli.

Oqava suv harorati oshishi bilan biokimyoviy reaksiya tezligi oshishi aniqlandi. Biroq, amalda u 20-30 ° S oralig'ida saqlanadi. Belgilangan haroratdan oshib ketish mikroorganizmlarning o'limiga olib kelishi mumkin. Pastroq haroratlarda tozalash tezligi pasayadi, mikroblarning yangi ifloslanish turlariga moslashish jarayoni sekinlashadi va faol loyning nitrifikatsiyasi, flokulyatsiyasi va cho'kishi jarayonlari yomonlashadi. Optimal chegaralarda haroratni oshirish organik moddalarning parchalanish jarayonini 2-3 marta tezlashtiradi. Oqava suvning harorati oshishi bilan kislorodning eruvchanligi pasayadi, shuning uchun suvda kerakli konsentratsiyani saqlab qolish uchun ko'proq intensiv shamollatish talab etiladi.

Faollashgan loy og'ir metallarning tuzlarini so'rib olishga qodir . Shu bilan birga, loyning biokimyoviy faolligi pasayadi va bakteriyalarning filamentli shakllarining intensiv rivojlanishi tufayli shish paydo bo'ladi.

Oqava suvdagi mineral moddalar miqdorining ruxsat etilgan konsentratsiyadan oshishi ham tozalash tezligiga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin.

Kislorodning gaz fazasidan mikroorganizmlar hujayralariga o'tishi ikki bosqichda sodir bo'ladi. Birinchi bosqichda kislorod havo pufakchalaridan suyuqlikning asosiy qismiga o'tkaziladi, ikkinchisida so'rilgan kislorod suyuqlikning asosiy qismidan mikroorganizmlar hujayralariga, asosan turbulent pulsatsiyalar ta'sirida o'tkaziladi.

So'rilgan kislorod miqdorini massa uzatish tenglamasi yordamida hisoblash mumkin:

bu erda M - so'rilgan kislorod miqdori, kg/s; b V - hajmli massa uzatish koeffitsienti, s -1; V – inshootdagi oqava suvlar hajmi, m3;

s r, s – suyuqlikning asosiy qismidagi kislorodning muvozanat konsentratsiyasi va konsentratsiyasi, kg/m3.

Massa uzatish tenglamasiga asoslanib, so'rilgan kislorod miqdori massa uzatish koeffitsientini yoki harakatlantiruvchi kuchni oshirish orqali oshirilishi mumkin. Harakatlantiruvchi kuchning o'zgarishi havodagi kislorod miqdorining oshishi, ish konsentratsiyasining pasayishi yoki assimilyatsiya jarayonining bosimining oshishi natijasida mumkin. Biroq, bu yo'llarning barchasi iqtisodiy jihatdan foydasiz yoki jarayonning intensivligini sezilarli darajada oshirishga olib kelmaydi.

Chiqindilarni kislorod bilan ta'minlashni ko'paytirishning eng ishonchli usuli bu hajmli massa uzatish koeffitsientini oshirishdir.

Biokimyoviy oksidlanish reaktsiyalarining muvaffaqiyatli sodir bo'lishi uchun oqava suvda aralashmalarning mavjudligi zarur. ozuqa moddalari Va mikroelementlar: N, S, P, K, Mg, Ca, Na, C1, Fe, Mn, Mo, Ni, Co, Zn, Cu va boshqalar. Bu elementlar orasida asosiylari N, P va K mavjud bo'lishi kerak. zarur miqdorda biokimyoviy tozalashda. Boshqa elementlarning tarkibi standartlashtirilmagan, chunki ular oqava suvda etarli.

Azotning etishmasligi organik ifloslantiruvchi moddalarning oksidlanishini inhibe qiladi va cho'kishi qiyin bo'lgan loy hosil bo'lishiga olib keladi. Fosforning etishmasligi faol loyning shishishi, yomon cho'kish va tozalash inshootlaridan olib tashlanishi, loyning sekin o'sishi va oksidlanish intensivligining pasayishining asosiy sababi bo'lgan filamentli bakteriyalarning rivojlanishiga olib keladi. Biogen elementlar eng yaxshi mikrob hujayralarida joylashgan birikmalar shaklida so'riladi: azot - ammoniy guruhi NH 4 + shaklida va fosfor - fosfor kislotalari tuzlari shaklida.

Agar azot, fosfor va kaliy etishmasa, oqava suvga turli xil azotli, fosforli va kaliyli o'g'itlar kiritiladi. Azot, fosfor va kaliyning tegishli birikmalari maishiy chiqindi suvlarda mavjud, shuning uchun ular sanoat oqava suvlari bilan birga tozalanganda, ozuqa moddalarini qo'shishning hojati yo'q.

Aerotanklar dizayni

IN aerotank - o'rnatuvchi(17-rasm) aeratsiya zonasi cho'kish zonasidan ajratilgan. Oqava suv markazda etkazib beriladi va 1-laganda orqali chiqariladi. Cho'kish zonasida to'xtatilgan faol loy qatlami hosil bo'ladi, bu orqali oqava suv filtrlanadi. Haddan tashqari faol loy quvurlar orqali to'xtatilgan qatlam zonasidan chiqariladi va qaytib loy aeratsiya zonasiga kiradi.

Guruch. 17. Aerotank-cho'ktiruvchi: 1 – laganda; 2 -

Bu boshqacha aeratsiya tanki tozalagich(18-rasm). Chiqindi suvlar aeratsiya zonasiga kiradi, u erda faol loy bilan aralashtiriladi va gazlanadi. Keyin aralash 1-oynalar orqali tozalash zonasiga va gazsizlantirish zonasiga yuboriladi. Tuzatish zonasida faollashtirilgan loyning to'xtatilgan qatlami paydo bo'ladi, bu orqali loy aralashmasi filtrlanadi. Tozalangan suv tovoqlar ichiga kiradi va shamollatish tankidan chiqariladi.

Guruch. 18. Aerotank-tiniqlashtiruvchi: 1 –

Biokimyoviy tozalash jarayonini faollashtirish uchun aeratsiya tankidan oldin chiqindi suvni oksidlovchi moddalar (ozon) bilan tozalash tavsiya etiladi. Shu maqsadda chuqur konlarda oqava suvlarni tozalash jarayoni ishlab chiqilgan. Ular milning deyarli pastki qismiga etib boradigan vertikal quvurlarni o'rnatadilar. Chiqindi suvlari havo bilan bir vaqtda quvurlar orqali etkazib beriladi. Yuqori gidrostatik bosim ta'sirida atmosfera kislorodi oqava suvda deyarli butunlay eriydi. Shu bilan birga, uni mikroorganizmlar tomonidan qo'llash darajasi oshadi. Loy aralashmasi ko'taruvchi trubka orqali yuqoriga ko'tariladi va gazsizlantirilgandan so'ng, cho'ktiruvchi idishga kiradi. Tozalash inshooti kichik maydonni egallaydi. Uning ishlashi davomida hidlar chiqarilmaydi va yuqori darajadagi tozalashga erishiladi.

Loyga ishlov berish

Biokimyoviy tozalash jarayonida birlamchi va ikkilamchi cho'ktirgichlarda katta miqdordagi cho'kindi massalari hosil bo'ladi, ular biosferaning ifloslanishini kamaytirish uchun utilizatsiya qilinishi yoki qayta ishlanishi kerak. Kanalizatsiya loylari asosan mineral tarkibli, asosan organik tarkibli va aralash bo'lishi mumkin. Ular quruq moddalar miqdori, kulsiz moddalar miqdori, elementar tarkibi va granulometrik tarkibi bilan tavsiflanadi.

Ikkilamchi cho'ktirgichlarda loy asosan ortiqcha faollashtirilgan loyni o'z ichiga oladi, uning hajmi birlamchi cho'ktiruvchidan olingan loy hajmidan 1,5-2 baravar ko'p. Choʻkindilarda erkin va bogʻlangan suvlar boʻladi, erkin suv (60-65%) choʻkindidan oson tozalanadi, bogʻlangan suv (30-35%) kolloid bogʻlangan va gigroskopik boʻlib, ularni olib tashlash qiyin.

Cho'kindilarni tozalash va zararsizlantirish uchun turli xil texnologik jarayonlar qo'llaniladi, rasmda ko'rsatilgan. 20.

Faollashtirilgan loyni siqish erkin namlikni olib tashlash bilan bog'liq va loyni tozalashning barcha texnologik sxemalarida zarur bosqichdir. Siqilish jarayonida o'rtacha 60% namlik chiqariladi va cho'kindi massasi 2,5 marta kamayadi. Siqish uchun tortish, flotatsiya, markazdan qochma va tebranish usullari qo'llaniladi.

Cho'kindilarni barqarorlashtirish jarayoni organik moddalarning biologik parchalanadigan qismini karbonat angidrid, metan va suvga aylantirish uchun amalga oshiriladi. Stabilizatsiya mikroorganizmlarni anaerob va aerob sharoitda yuvish orqali amalga oshiriladi.

Guruch. 20. Loyni tozalash jarayonlarining sxemalari

Cho'kindilarni konditsionerlash suvning bog'lanish shakllarining o'zgarishi tufayli qarshilikni kamaytirish va suv unumdorligini oshirish uchun amalga oshiriladi. Konditsionerlik reaktiv va reagentsiz usullar yordamida amalga oshiriladi. Loy reagentlar bilan ishlov berilganda, erituvchi qobiqlarning yorilishi bilan koagulyatsiya sodir bo'ladi va suvni ajratish xususiyatlari yaxshilanadi.

Reagentsiz ishlov berish usullariga issiqlik bilan ishlov berish, muzlatish, keyin cho'ktirish, suyuqlik fazali oksidlanish, elektrokoagulyatsiya va radiatsiya nurlanishi kiradi.

Cho'kmalarni termik ishlov berish ularni qayta tiklashga tayyorlashda amalga oshiriladi. Loyni quritish turli konstruktsiyali quritgichlarda amalga oshiriladi.

Chiqindilarni biokimyoviy tozalash

Jismoniy va kimyoviy tozalashdan o'tgan oqava suvlar hali ham juda ko'p miqdorda erigan va ba'zi hollarda yuqori darajada disperslangan organik ifloslantiruvchi moddalarni o'z ichiga oladi. Shuning uchun bunday suvlarni biokimyoviy usul yordamida keyingi tozalashni amalga oshirish maqsadga muvofiqdir.

Biokimyoviy tozalash faqat mikroorganizmlar tomonidan oksidlanishi mumkin bo'lgan moddalar bilan ifloslangan sanoat oqava suvlari uchun mumkin. Oqava suvlarni biokimyoviy tozalashning aerob va anaerob usullari qo'llaniladi. Aerobik tozalashda mikroorganizmlar faol loy yoki bioplyonkada etishtiriladi. Anaerobik tozalash usullari kislorodga kirishsiz sodir bo'ladi; Ular asosan cho'kindilarni zararsizlantirish uchun ishlatiladi.

Oqava suv tozalash inshootlaridagi bakteriyalar orasida geterotroflar va avtotroflar birga yashaydi va tizimning ishlash sharoitlariga qarab u yoki bu guruh afzallik bilan rivojlanadi.

Bu ikki bakteriya guruhi uglerod bilan oziqlanish manbasiga bo'lgan munosabati bilan farqlanadi. Geterotroflar uglerod manbai sifatida tayyor organik moddalardan foydalanadi va energiya va hujayra biosintezini ishlab chiqarish uchun ularni qayta ishlaydi. Avtotrof organizmlar hujayra sintezi uchun noorganik uglerodni iste'mol qiladilar va energiya fotosintez, yorug'lik energiyasidan foydalangan holda yoki kimyosintez orqali ma'lum noorganik birikmalar, masalan, ammiak, nitritlar, temir tuzlari, vodorod sulfidi, elementar oltingugurt va boshqalarni oksidlash orqali olinadi.

Geterotrof bakteriyalar tomonidan aerob sharoitda biologik oksidlanish mexanizmi yangi biomassaning ko'payishiga va CO 2, N 2, P ning chiqishiga olib keladi:

organik moddalar + O 2 + N 2 + P → mikroorganizmlar + CO 2 + H 2 O + biologik oksidlanmaydigan eritmalar

mikroorganizmlar + O 2 → CO 2 + H 2 O + N + P + hujayrali moddalarning biologik buzilmaydigan qismi.

Biologik oksidlanmaydigan moddalar tozalangan oqava suvda, asosan, erigan holatda qoladi, chunki kolloid va erimagan moddalar suvdan sorbsiya yo'li bilan chiqariladi.

Metan fermentatsiyasining anaerob jarayoni quyidagi sxema bo'yicha sodir bo'ladi:

organik moddalar + H 2 O → CH 4 + CO 2 + C 5 H 7 NO 2 + NH 4 + + HCO 3 -

Denitrifikatsiyaning anaerob jarayoni ikki bosqichda sodir bo'ladi:

organik moddalar + NO 3 – → NO 2 – + CO 2 + H 2 O;

organik moddalar + NO 2 – → N 2 + CO 2 + H 2 O + OH –.

Ro'yxatda keltirilgan texnologik sxemalar biooksidlanishning barcha imkoniyatlarini tugatmaydi, lekin ular kommunal va sanoat oqava suvlarini tozalash amaliyotida eng ko'p uchraydigan sxemalardir.

Oqava suvlarni tozalash jarayonida biokimyoviy o'zgarishlarning tezligi va to'liqligi aeratsiya inshootlarida - aeratsiya tanklarida yaratilgan biokimyoviy tozalash shartlari bilan belgilanadi. Oksidlanish jarayonlarining samaradorligiga quyidagi omillar sezilarli ta'sir ko'rsatadi: tozalangan oqava suv va qaytayotgan faol loyning kirish joyini markazlashtirish va markazsizlashtirish, aerator turi, ikkilamchi cho'ktirgichlarning konstruktiv xususiyatlari. Oksidlanish kinetikasini o'rganish shuni ko'rsatdiki, aeratsiyaning dastlabki 20-40 daqiqasida chiqindi suvni faol loy bilan aralashtirish paytidan boshlab oksidlanish jarayonining boshlang'ich bosqichi bakteriyalarning yuqori oksidlanish faolligi bilan tavsiflanadi, keyinchalik u eksponent ravishda kamayadi.

Jarayonning intensivligiga ta'sir qiluvchi asosiy omillar quyidagilardir:

· Uglerod va azot bilan oziqlanish manbalarining optimal balansi va bu muvozanatni ta’minlovchi texnologik rejim; ozuqa moddalarining mavjudligi;

· Mikroorganizmlarning o'zgaruvchan yashash sharoitlariga favqulodda moslashuvi;

· Mikrobial assotsiatsiyalar mavjudligining simbiotik tabiati, bu fiziologik xususiyatlarga ega faollashtirilgan loy hosil bo'lishiga imkon beradi.

Muayyan mikroflorani yaratish uchun uzoq vaqt davomida tozalash inshootlariga barqaror tarkibdagi konsentrlangan oqava suvlarni etkazib berish kerak. Bu fermentlarning induksiyasiga yordam beradi, bakteriya hujayralarining metabolizm turini o'zgartiradi va olingan xususiyatlarni irsiy jihatdan mustahkamlaydi. Natijada oksidlanish xossalari kuchaygan faol loy hosil bo'ladi, bu esa biorefinery ob'ektlarining oksidlanish kuchining oshishiga olib keladi. Faollashgan loyning o'ziga xos mikroflorasi ifloslantiruvchi moddalarning yuqori kontsentratsiyasi bilan ajralib turadigan oqava suvlarning emissiyasini tekislashga qodir.

Biokimyoviy ko'rsatkich

Biokimyoviy tozalash uchun yuborilgan oqava suvlar BOD va COD qiymatlari bilan tavsiflanadi.

BOD - kislorodga bo'lgan biokimyoviy talab yoki organik moddalarning oksidlanish biokimyoviy jarayonlarida (nitrifikatsiya jarayonlarini hisobga olmaganda) ma'lum vaqt oralig'ida (2, 5, 8, 10, 20 kun) ishlatiladigan kislorod miqdori, mg O. 1 mg modda uchun 2. Masalan: BOD 5 - 5 kun davomida biokimyoviy kislorod talabi. BOD n - nitrifikatsiya jarayonlari boshlanishidan oldin kislorodga bo'lgan umumiy biokimyoviy talab. COD - kislorodga bo'lgan kimyoviy talab, ya'ni. suv tarkibidagi barcha qaytaruvchi moddalarni oksidlash uchun zarur bo'lgan sarflanadigan oksidlovchi moddalar miqdoriga ekvivalent kislorod miqdori. COD shuningdek, 1 mg moddaga mg O 2 da ifodalanadi.

Amalda oksidlanmaydigan noorganik moddalar uchun maksimal konsentratsiyalar ham belgilanadi. Agar bunday konsentratsiyalar oshib ketgan bo'lsa, suvni biokimyoviy tozalash mumkin emas.

Oqava suvlarning biologik parchalanishi biokimyoviy ko'rsatkich orqali tavsiflanadi, bu BOD / COD nisbati sifatida tushuniladi.

Biokimyoviy ko'rsatkich sanoat oqava suvlarini tozalash inshootlarini hisoblash va ishlatish uchun zarur bo'lgan parametrdir. Uning qiymatlari chiqindi suvlarning turli guruhlari uchun juda katta farq qiladi. Sanoat oqava suvlari past biokimyoviy indeksga ega (0,3 dan ortiq emas); maishiy oqava suv - 0,5 dan ortiq. Ifloslantiruvchi moddalar kontsentratsiyasi va toksikligining biokimyoviy ko'rsatkichiga ko'ra sanoat oqava suvlari to'rt guruhga bo'linadi.

Birinchi guruh 0,2 dan yuqori biokimyoviy ko'rsatkichga ega. Bu guruhga, masalan, oziq-ovqat sanoati (xamirturush, kraxmal, shakar, pivo zavodlari) chiqindi suvlari, yog'ni to'g'ridan-to'g'ri distillash, sintetik yog' kislotalari, oqsil va vitamin konsentratlari va boshqalar kiradi.Bu guruhdagi organik ifloslantiruvchi moddalar mikroblar uchun zaharli emas.

Ikkinchi guruh 0,02-0,10 oralig'ida ko'rsatkichga ega. Bu guruhga kokslash, azotli oʻgʻitlar, koks, gaz va soda zavodlarining chiqindi suvlari kiradi. Bu suvlar mexanik tozalashdan so'ng biokimyoviy oksidlanishga yuborilishi mumkin.

Uchinchi guruh 0,001-0,01 ko'rsatkichga ega. Bunga, masalan, sulfonlanish jarayonlaridan oqava suv kiradi. xlorlash, yog'lar va sirt faol moddalar ishlab chiqarish, sulfat kislota zavodlari, qora metallurgiya korxonalari, og'ir mashinasozlik va boshqalar Bu suvlar mexanik va fizik-kimyoviy mahalliy tozalashdan so'ng biokimyoviy oksidlanishga yuborilishi mumkin.

To'rtinchi guruh 0,001 dan past ko'rsatkichga ega. Ushbu guruhdagi oqava suvlar asosan to'xtatilgan zarralarni o'z ichiga oladi. Bu suvlarga ko'mir va rudani qayta ishlash zavodlarining oqava suvlari va boshqalar kiradi.Ular uchun mexanik tozalash usullari qo'llaniladi.

Birinchi va ikkinchi guruh oqava suvlari ifloslantiruvchi moddalarning turi va oqimida nisbatan doimiydir. Tozalashdan keyin ular aylanma suv ta'minoti tizimlarida qo'llaniladi. Uchinchi guruh oqava suvlari davriy ravishda hosil bo'ladi va biokimyoviy oksidlanishga chidamli ifloslantiruvchi moddalarning o'zgaruvchan kontsentratsiyasi bilan tavsiflanadi. Ular suvda yaxshi eriydigan moddalar bilan ifloslangan. Bu suvlar suv ta'minotini qayta ishlash uchun yaroqsiz.

→ Chiqindilarni tozalash

Oqava suvlarni biologik tozalash usullarining biokimyoviy asoslari

Oqava suvlarni tozalashning biologik usullari geterotrof mikroorganizmlarning hayotiy faoliyatining tabiiy jarayonlariga asoslanadi. Mikroorganizmlar bir qator maxsus xususiyatlarga ega ekanligi ma'lum, ulardan uchta asosiysini ajratib ko'rsatish kerak, ular tozalash uchun keng qo'llaniladi:
1. Energiya olish va uning ishlashini ta'minlash uchun oziq-ovqat manbalari sifatida turli xil organik (va ba'zi noorganik) birikmalarni iste'mol qilish qobiliyati.

2. Ikkinchidan, bu xususiyat tez ko'payishdir. O'rtacha har 30 daqiqada bakterial hujayralar soni ikki baravar ko'payadi. Prof. N.P. Blinov, agar mikroorganizmlar to'sqinliksiz ko'paya olsa, etarli ovqatlanish va tegishli sharoitlarni hisobga olgan holda, 5-7 kun ichida faqat bitta turdagi mikroorganizmlar massasi barcha dengiz va okeanlar havzalarini to'ldiradi. Biroq, bu cheklangan oziq-ovqat manbalari tufayli ham, mavjud tabiiy ekologik muvozanat tufayli ham sodir bo'lmaydi.

3. Undagi ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash jarayonlari tugagandan so'ng, tozalangan suvdan nisbatan oson ajratilishi mumkin bo'lgan koloniyalar va to'planishlar hosil qilish qobiliyati.

Tirik mikrob hujayrasida uzluksiz va bir vaqtning o'zida ikkita jarayon sodir bo'ladi - umumiy metabolik jarayonni tashkil etuvchi molekulalarning parchalanishi (katabolizm) va ularning sintezi (anabolizm). Boshqacha qilib aytganda, mikroorganizmlar tomonidan iste'mol qilinadigan organik birikmalarni yo'q qilish jarayonlari yangi mikrob hujayralari, turli xil oraliq yoki yakuniy mahsulotlarning biosintezi jarayonlari bilan uzviy bog'liq bo'lib, ularni amalga oshirish natijasida mikrob hujayrasi tomonidan olingan energiya iste'mol qilinadi. ozuqa moddalarini iste'mol qilish. Geterotrof mikroorganizmlar uchun oziqlanish manbai uglevodlar, yog'lar, oqsillar, spirtlar va boshqalar bo'lib, ular aerob yoki anaerob sharoitda parchalanishi mumkin. Mikrobial transformatsiya mahsulotlarining muhim qismi hujayra tomonidan atrof-muhitga chiqishi yoki unda to'planishi mumkin. Ba'zi oraliq mahsulotlar asosiy oziqlanish tugagandan so'ng hujayra foydalanadigan ozuqaviy zaxira bo'lib xizmat qiladi.

Hujayra va atrof-muhit o'rtasidagi munosabatlarning butun tsikli undan ajralib chiqish va ozuqa moddalarini o'zgartirish jarayonida tegishli fermentlar tomonidan belgilanadi va tartibga solinadi. Fermentlar sitoplazmada va hujayra membranasiga o'rnatilgan turli quyi tuzilmalarda lokalizatsiya qilinadi, hujayra yuzasiga yoki atrof-muhitga chiqariladi. Hujayradagi fermentlarning umumiy miqdori undagi umumiy oqsil miqdorining 40-60% ga etadi va har bir fermentning tarkibi oqsil tarkibining 0,1 dan 5% gacha bo'lishi mumkin. Bundan tashqari, hujayralar 1000 dan ortiq turdagi fermentlarni o'z ichiga olishi mumkin va hujayra tomonidan amalga oshiriladigan har bir biokimyoviy reaktsiya tegishli fermentning 50-100 molekulasi tomonidan katalizlanishi mumkin. Ba'zi fermentlar murakkab oqsillar (oqsillar) bo'lib, oqsil qismiga (apofermentga) qo'shimcha ravishda oqsil bo'lmagan qismni (koenzim) o'z ichiga oladi. Ko'p hollarda koenzimlar vitaminlar, ba'zida metall ionlarini o'z ichiga olgan komplekslardir.

Fermentlar katalizlovchi reaksiyalar xarakteriga ko ra olti sinfga bo linadi: oksidlanish va qaytarilish jarayonlari; turli kimyoviy guruhlarni bir substratdan ikkinchisiga o'tkazish; substratlarning kimyoviy bog'lanishlarining gidrolitik parchalanishi; substratdan kimyoviy guruhning parchalanishi yoki qo'shilishi; substrat ichidagi o'zgarish; yuqori energiyali birikmalar yordamida substrat molekulalarini birlashtirish.

Mikrob hujayrasi faqat suvda erigan organik moddalarni iste'mol qilganligi sababli, suvda erimaydigan moddalar, masalan, kraxmal, oqsillar, tsellyuloza va boshqalarning hujayra ichiga kirib borishi ularni tegishli ravishda tayyorlagandan keyingina mumkin bo'ladi, buning uchun hujayra zarur fermentlarni chiqaradi. atrofdagi suyuqlik ularning gidrolitik bo'linishini oddiyroq bo'linmalarga aylantiradi.

Kofermentlar katalizlanadigan reaksiyaning tabiatini aniqlaydi va bajaradigan funktsiyalariga ko'ra uch guruhga bo'linadi:
1. Vodorod ionlari yoki elektronlarni tashish. Redoks fermentlari - oksidoreduktazalar bilan bog'langan.
2. Atomlar guruhlari (ATP - adenozin trifosfat kislota, uglevod fosfatlar, KoA - koenzim A va boshqalar) almashinuvida ishtirok etish.
3. Uglerod bog'larining sintezi, parchalanishi va izomerlanishining katalizator reaksiyalari.

Eritmadan olib tashlash va substratni keyinchalik dissimilyatsiya qilish mexanizmi juda murakkab va ko'p bosqichli tabiatga ega, bakteriyalarning ovqatlanishi va nafas olish turi bilan belgilanadigan o'zaro bog'liq va ketma-ket biokimyoviy reaktsiyalar. Biotexnologiya sohasida ham, suvni organik aralashmalardan biokimyoviy tozalash sohasida ham texnologik loyihalash sxemalarining keng doirasi bo'yicha amaliy qo'llanilishiga qaramay, ushbu mexanizmning ko'p jihatlari hali ham to'liq aniq emasligini aytish kifoya.

Ifloslantiruvchi moddalarni biokimyoviy olib tashlash va oksidlanish jarayonining eng qadimgi modeli uchta asosiy tamoyilga asoslangan edi: sorbsion yo'qotish va chiqarilgan moddaning hujayra yuzasida to'planishi; moddaning o'zi yoki uning gidroliz mahsulotlari yoki gidrofil o'tuvchi modda va vositachi oqsil tomonidan hosil bo'lgan hidrofobik kompleksning hujayra membranasi orqali diffuziya harakati; hujayra ichiga kiradigan ozuqa moddalarining metabolik transformatsiyasi, moddaning hujayra ichiga diffuziya kirib borishini ta'minlash.

Ushbu modelga ko'ra, ozuqa moddalarini suvdan olib tashlash jarayoni ularning so'rilishi va hujayra yuzasida to'planishi bilan boshlanadi, bu esa biomassani substrat bilan doimiy aralashtirishni talab qiladi, bu esa hujayralarning "to'qnashuvi" uchun qulay sharoitlarni ta'minlaydi. substrat molekulalari.

Moddani hujayra yuzasidan unga o'tkazish mexanizmi - bu model hujayra membranasining tarkibiy qismi bo'lgan o'ziga xos tashuvchi oqsilga kirib boradigan moddaning biriktirilishi bilan izohlanadi, bu moddani hujayra ichiga kiritgandan so'ng. hujayra, moddaning yangi "tutilishi" va yangi uzatish aylanishini yakunlash uchun chiqariladi va uning yuzasiga qaytariladi yoki bu moddaning devor va sitoplazmatik membrananing moddasida to'g'ridan-to'g'ri erishi natijasida hujayra ichiga tarqaladi. . Moddani barqaror iste'mol qilish jarayoni faqat eritma va hujayralar o'rtasidagi moddaning ma'lum bir "muvozanat davri" dan keyin boshlangan, bu gidrolizning paydo bo'lishi va moddaning hujayra membranasi orqali sitoplazmatik diffuziya harakati bilan izohlangan. turli fermentlar to'plangan membrana. Metabolik o'zgarishlarning boshlanishi bilan sorbsiya muvozanati buziladi va kontsentratsiya gradienti substratning hujayraga keyingi etkazib berishning uzluksizligini ta'minlaydi.

Uchinchi bosqichda substratning barcha metabolik o'zgarishlari, qisman karbonat angidrid, suv, sulfatlar, nitratlar (organik moddalarning oksidlanish jarayoni) kabi yakuniy mahsulotlarga, qisman yangi mikrob hujayralariga (biomasa sintezi jarayoni) kiradi. agar organik birikmalarning o'zgarishi jarayoni aerob sharoitda sodir bo'lsa. Agar biokimyoviy oksidlanish anaerob sharoitda sodir bo'lsa, u holda uning jarayonida turli xil oraliq mahsulotlar (ehtimol, aniq maqsadlar uchun), CH4, NH3, H2S va boshqalar va yangi hujayralar hosil bo'lishi mumkin.

Biroq, ushbu model substratni uzatishning transport jarayonlarining ba'zi kinetik xususiyatlarini va xususan, ushbu jarayonlarning eng keng tarqalgan natijasi bo'lgan va " faol” transport, diffuziv transportdan farqli o'laroq. Faol transport jarayonlarining xususiyati ularning stereospesifikligidir, kimyoviy tuzilishga o'xshash moddalar umumiy tashuvchi uchun raqobatlashsa va kontsentratsiya gradienti ta'sirida hujayra ichiga shunchaki tarqalmaydi.

Zamonaviy qarashlar nuqtai nazaridan, hujayra membranasi orqali substrat harakati modeli unda hidrofilik "kanal" mavjudligini nazarda tutadi, bu orqali gidrofil substratlar hujayra ichiga kirishi mumkin. Biroq, yuqorida tavsiflangan modeldan farqli o'laroq, bu erda stereospesifik harakat sodir bo'ladi, ehtimol substrat molekulalarini bir funktsional guruhdan boshqasiga o'tkazish "rele poygasi" tufayli erishiladi. Bunday holda, substrat, kalit kabi, uning kirib borishi uchun mos keladigan kanalni ochadi (transmembran kanalining modeli).

Ikkinchi muqobil modelni ularning ijobiy xususiyatlaridan foydalangan holda birinchi ikkitasining kombinatsiyasi sifatida ko'rish mumkin. U gidrofobik membrana tashuvchisining mavjudligini nazarda tutadi, u substrat tomonidan yuzaga keladigan ketma-ket konformatsion o'zgarishlar orqali uni membrananing tashqi qismidan ichki tomoniga (konformatsion translokatsiya modeli) o'tkazadi, bu erda hidrofobik kompleks parchalanadi. Hujayra membranasi orqali substratni tashish mexanizmini ushbu talqin qilishda "tashuvchi" atamasi hali ham qo'llaniladi, garchi u tobora ko'proq "o'tkazuvchanlik" atamasi bilan almashtirilmoqda, bu uning membrana komponenti sifatida kodlanishining genetik asoslarini hisobga oladi. moddalarni hujayra ichiga tashish maqsadida hujayraning.

Membranali transport tizimlari ko'pincha bir nechta oqsil vositachilarini o'z ichiga olishi va ular o'rtasida funktsiyalar bo'linishi mumkinligi aniqlangan. "Bog'lash" oqsillari muhitdagi substratni aniqlaydi, uni membrananing tashqi yuzasiga etkazib beradi va konsentratsiya qiladi va uni "haqiqiy" tashuvchiga o'tkazadi, ya'ni. substratni membrana orqali o'tkazadigan komponent. Shunday qilib, bir qator shakar, karboksilik kislotalar, aminokislotalar va noorganik ionlarni bakteriyalar, zamburug'lar va hayvonlar hujayralariga "tanib olish", bog'lash va tashishda ishtirok etadigan oqsillar ajratilgan.

Moddani hujayraga o'tkazish jarayonini bir yo'nalishli "faol" tashish jarayoniga aylantirish, hujayradagi ozuqa moddalari tarkibining atrof-muhitdagi kontsentratsiya gradientiga nisbatan ortishiga olib keladi, hujayradan ma'lum energiya xarajatlarini talab qiladi. Shuning uchun substratni atrof-muhitdan hujayraga o'tkazish jarayonlari hujayra ichida sodir bo'ladigan substrat tarkibidagi energiyani metabolik chiqarish jarayonlari bilan bog'liq. Substratni o'tkazish jarayonida energiya substratning tashuvchisi bilan o'zaro ta'sirini bartaraf etish yoki to'sqinlik qilish uchun substratni yoki tashuvchining o'zini kimyoviy modifikatsiyalashga sarflanadi va substratning membrana orqali diffuziya orqali eritmaga qaytishiga to'sqinlik qiladi. .

Organik birikmalarni biokimyoviy yo'qotish va oksidlanish jarayonlari haqidagi zamonaviy qarashlar enzimatik kinetika nazariyasining ikkita asosiy qoidasiga asoslanadi. Birinchi pozitsiya ferment va substratning bir-biri bilan o'zaro ta'sirida ferment-substrat kompleksini hosil qiladi, bu bir yoki bir nechta transformatsiyalar natijasida ferment tomonidan katalizlangan reaktsiyaning faollashuv to'sig'ini kamaytiradigan mahsulotlarning paydo bo'lishiga olib keladi. bir qator oraliq bosqichlarga bo'linganligi sababli, ularning har biri uni amalga oshirishda baquvvat to'siqlarga duch kelmaydi. Ikkinchi pozitsiyada aytilishicha, ferment tomonidan katalizlanadigan fermentativ reaktsiya jarayonida birikmalarning tabiati va bosqichlar sonidan qat'i nazar, jarayon oxirida ferment o'zgarmagan holda chiqadi va substratning keyingi molekulasi bilan o'zaro ta'sir o'tkazishga qodir. . Boshqacha qilib aytganda, substratni tortib olish bosqichida, hujayra substrat bilan o'zaro ta'sir qilish uchun "ferment-substrat kompleksi" deb ataladigan nisbatan zaif aloqani hosil qiladi.

Yuqorida aytilganlarni molekulyar kislorodli muhitda glyukoza oksidaza fermenti bo'lgan turli mikroorganizmlar tomonidan eritmadan glyukoza ajratib olish misolida yaxshi ko'rsatilgan. Glyukoza oksidaza ferment-substrat kompleksini - glyukoza - kislorod - glyukoza oksidazasini hosil qiladi, uning parchalanishidan so'ng oraliq mahsulotlar - glyukonolakton va vodorod periks hosil bo'ladi, sxematik tarzda rasmda ko'rsatilgan. 11.1.

Bu kompleksning parchalanishi natijasida hosil bo'lgan glyukonolakton gidrolizga uchrab, glyukon kislotasini hosil qiladi.

Fermentlarning eng muhim xususiyatlaridan biri ularning ma'lum bir moddaning ishtirokida va ta'sirida sintezlanishidir. Yana bir muhim xususiyat - bu ferment ta'sirining o'ziga xosligi, u katalizlaydigan reaktsiyaga ham, substratning o'ziga ham.

Ba'zida ferment bitta substratda (mutlaq o'ziga xoslik) ta'sir ko'rsatishga qodir, lekin ko'pincha ferment substratlarning ma'lum atom guruhlari ishtirokida o'xshash substratlar guruhiga ta'sir qiladi.

Guruch. 11.1. Substratni ferment tomonidan “tanib olish” sxemasi, ferment-substrat kompleksini hosil qilish va kataliz.

Ko'pgina fermentlar stereokimyoviy o'ziga xoslik bilan ajralib turadi, bu ferment kosmosda atomlarning maxsus joylashishi bilan boshqalardan farq qiladigan substratlar guruhiga (va ba'zan bittasiga) ta'sir qilishidan iborat. Organik moddalarning biokimyoviy oksidlanishi jarayonida har bir fermentning roli qat'iy belgilangan: u oksidlanishni (ya'ni, kislorod qo'shilishi yoki vodorodni yo'q qilish) yoki qaytarilishini (ya'ni, vodorod qo'shilishi yoki yo'q qilinishini) katalizlaydi. kislorod) aniq belgilangan kimyoviy birikmalar. Dehidrogenatsiya jarayonida ma'lum bir ferment faqat substrat yoki oraliq mahsulot molekulasida ma'lum fazoviy pozitsiyani egallagan ma'lum vodorod atomlarini olib tashlashi mumkin. Xuddi shu narsa boshqa metabolik jarayonlarni katalizlovchi fermentlarga ham tegishli.

Geterotrof mikroorganizmlarda biokimyoviy oksidlanish jarayonlari oksidlangan substratdan vodorod atomlari yoki elektronlarning oxirgi qabul qiluvchisi nima ekanligiga qarab uch guruhga bo'linadi. Agar qabul qiluvchi kislorod bo'lsa, unda bu jarayon hujayrali nafas olish yoki oddiygina nafas olish deb ataladi; agar vodorod qabul qiluvchi organik modda bo'lsa, u holda oksidlanish jarayoni fermentatsiya deb ataladi; nihoyat, agar vodorod qabul qiluvchi nitratlar, sulfatlar va boshqalar kabi noorganik modda bo'lsa, u holda jarayon anaerob nafas olish yoki oddiygina anaerob deb ataladi.

Eng to'liq jarayon aerob oksidlanishdir, chunki uning mahsulotlari mikrob hujayrasida keyingi parchalanishga qodir bo'lmagan va oddiy kimyoviy reaktsiyalar natijasida ajralib chiqadigan energiya zahirasiga ega bo'lmagan moddalardir. Ushbu moddalarning asosiylari, yuqorida aytib o'tilganidek, karbonat angidrid (CO2) va suv (H20). Ushbu moddalarning ikkalasida ham kislorod mavjud bo'lsa-da, ularning hujayradagi hosil bo'lishining kimyoviy yo'li har xil bo'lishi mumkin, chunki karbonat angidrid kislorodsiz muhitda fermentlar - dekarboksilazalar ta'siri ostida sodir bo'ladigan biokimyoviy jarayonlar natijasida hosil bo'lishi mumkin. Kislotalarning karboksil guruhidan (COOH) CO2. Hujayraning hayotiy faoliyati natijasida suv faqat havodagi kislorodni o'sha organik moddalarning vodorodi bilan birlashtirish natijasida hosil bo'ladi, ular oksidlanish jarayonida ajralib chiqadi.

Substratning aerob dissimilyatsiyasi - uglevodlar, oqsillar, yog'lar - ko'p bosqichli jarayon bo'lib, murakkab uglerod o'z ichiga olgan moddaning oddiy bo'linmalarga (masalan, polisaxaridlar - oddiy shakarlarga; yog'lar - yog 'kislotalari va glitseringa) dastlabki parchalanishi. oqsillar - aminokislotalarga aylanadi), ular o'z navbatida izchil transformatsiyaga uchraydi. Bunday holda, substratning oksidlanishga kirishi sezilarli darajada molekulalarning uglerod skeletining tuzilishiga (to'g'ri, tarvaqaylab ketgan, tsiklik) va uglerod atomlarining oksidlanish darajasiga bog'liq. Shakarlar, ayniqsa geksozlar, eng oson mavjud deb hisoblanadi, undan keyin ko'p atomli spirtlar (glitserin, mannitol va boshqalar) va karboksilik kislotalar. Uglevodlar, yog 'kislotalari va aminokislotalarning aerob metabolizmi yakunlanadigan umumiy yakuniy yo'l trikarboksilik kislota aylanishi (TCA tsikli) yoki Krebs tsikli bo'lib, bu moddalar u yoki bu bosqichda kiradi. Ta'kidlanishicha, aerob metabolizm sharoitida iste'mol qilinadigan kislorodning qariyb 90 foizi nafas olish yo'llarida mikrob hujayralari tomonidan energiya ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

Fermentatsiya - kislorodsiz sharoitda organik moddalarning, asosan, uglevodlarning to'liq bo'lmagan parchalanish jarayoni bo'lib, natijada spirtli ichimliklar, glitserin, chumoli, sut, propion kislotalar, butanol, aseton, metan kabi turli oraliq qisman oksidlangan mahsulotlar hosil bo'ladi. maqsadli mahsulotlarni olish uchun biotexnologiyada keng qo'llaniladigan va boshqalar. Organik substratning 97% gacha bunday qo'shimcha mahsulotlar va metanga aylanishi mumkin.

Oqsillar va aminokislotalarning fermentativ anaerob parchalanishi chirish deb ataladi.

Metabolizmning fermentativ turida energiya chiqishi kam bo'lganligi sababli, uni amalga oshiruvchi mikrob hujayralari nafas olish orqali energiya oladigan hujayralarga qaraganda ko'proq substratni (uning parchalanish chuqurligida) iste'mol qilishi kerak, bu esa samaraliroq o'sishini tushuntiradi. anaerob sharoitga nisbatan aerob sharoitda hujayralarning.

Hujayra o'z faoliyati uchun eng katta energiyani vodorod kislorodi bilan oksidlanishi natijasida oladi, u kimyoviy ta'siriga ko'ra nikotinamidga (NAD) bo'lingan dehidrogenaza fermentlari ta'sirida oksidlangan substratdan ajralib chiqadi. ) va flavin (FAD). Nikotinamid dehidrogenazalar birinchi bo'lib substrat bilan reaksiyaga kirishib, undan ikkita vodorod atomini ajratib, kofermentga qo'shadi. Bu reaksiya natijasida substrat oksidlanadi va NAD NAD'H2 gacha qaytariladi. Keyinchalik FAD reaksiyaga kirishib, vodorodni nikotinamid kofermentidan flavin kofermentiga o'tkazadi, buning natijasida NAD'H2 yana NAD ga oksidlanadi va flavin koenzimi FADH2 ga kamayadi. Bundan tashqari, oksidlanish-qaytarilish fermentlarining o'ta muhim guruhi - sitoxromlar orqali vodorod molekulyar kislorodga o'tadi, bu oksidlanish jarayonini yakuniy mahsulot - suv hosil bo'lishi bilan yakunlaydi.

Ushbu reaksiyada substrat tarkibidagi energiyaning eng katta qismi chiqariladi. Aerob oksidlanishning butun jarayoni rasmdagi diagramma bilan ifodalanishi mumkin. 11.2.

Moddaning mikrobial oksidlanishida ajralib chiqadigan energiya hujayra tomonidan yuqori energiyali birikmalar yordamida to'planadi. Tirik hujayralardagi universal energiya zaxirasi adenozin trifosfor kislotasi - ATP (boshqa makroenergiyalar mavjud bo'lsa ham).

Bu fosforlanish reaktsiyasi (11.9) dan ko'rinib turibdiki, energiya talab qiladi, bu holda uning manbai oksidlanishdir. Shuning uchun ADP fosforillanishi oksidlanish bilan chambarchas bog'liq va bu jarayon oksidlovchi fosforlanish deb ataladi. Oksidlanishli fosforlanish jarayonida, masalan, glyukozaning bir molekulasining oksidlanishida 38 molekula ATP hosil bo'ladi, glikoliz bosqichida esa atigi 2. Shuni ta'kidlash kerakki, glikoliz bosqichi aynan bir xil davom etadi. aerob va anaerob sharoitda ham, ya'ni. piruvik kislota (PVA) hosil bo'lishidan oldin va hosil bo'lgan 4 ta ATP molekulasidan 2 tasi uning paydo bo'lishiga sarflanadi.

Aerob va anaerob sharoitlarda PVXni keyingi o'zgartirish yo'llari bir-biridan farq qiladi.

Glyukozaning aerobik o'zgarishi quyidagi sxema bilan ifodalanishi mumkin:
1. Glikoliz: SbH12Ob + 2FA-+2PVK + 2NADH2 + 4ATP (11.10)
2. Pirouzum kislotaning (PVA) o'zgarishi: 2PVA-*2C02 + 2 Asetil KoA + 2NADH2
3. Trikarboksilik kislota sikli (Krebs sikli): Asetil KoA -> 4C02 + 6NADH2 + 2FADH2 + 2ATP (11.12) ECbH12Ob -> 6C02 + 10NADH2 + 2FADH2 + 4ATP (11.13 avo) bu yerda FAD pro.

Elektron tashish tizimida NADH2 oksidlanishi ZATP at hosil qiladi
1 mol; 2FADH2 oksidlanishi 4ATP hosil qiladi,
keyin: SbN1206 + 602 -> 6C02 + 6H20 + 38ATP

Uglevodlarning anaerobik transformatsiyasi sharoitida birinchi qadam geksokinaza fermenti ta'sirida ATP yordamida amalga oshiriladigan glyukozaning fosforlanishidir, ya'ni.
Glyukoza + A TF-geksokinaza > glyukoza _ b – fosfat + ADP
Glikoliz bosqichi tugagandan va PVX hosil bo'lgandan so'ng, PVXning keyingi o'zgarishi jarayoni fermentatsiya turiga va uning qo'zg'atuvchisiga bog'liq. Fermentatsiyaning asosiy turlari: spirtli, sut kislotasi, propion kislotasi, butirik kislota, metan.

Oksidlanishli fosforlanish substrat darajasida ATPni sintez qiluvchi ferment ta'sirida ham sodir bo'lishi mumkin. Biroq, yuqori energiyali bog'larning bunday shakllanishi juda cheklangan va kislorod ishtirokida hujayralar elektron tashish tizimi orqali o'zlarida mavjud bo'lgan ATP ning katta qismini sintez qiladi.

Yuqori energiyali birikmalar (va birinchi navbatda ATP) yordamida aerob yoki anaerob sharoitda dissimilyatsiya jarayonida chiqarilgan moddaning to'planishi substratdan kimyoviy energiyani chiqarish jarayonlarining bir xilligi o'rtasidagi tafovutni bartaraf etishga imkon beradi. uni iste'mol qilish jarayonlarining notekisligi, bu hujayra mavjudligining real sharoitida muqarrar.

Soddalashtirilgan tarzda, aerob o'zgarishlar paytida organik moddalarning butun parchalanish jarayoni rasmda ko'rsatilgan diagramma bilan ifodalanishi mumkin. 11.3. Glikoliz bosqichidan so'ng PVX ning anaerob o'zgarishlar diagrammasi rasmda keltirilgan. 11.4.

Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, ko'pincha metabolizm turi atrof-muhitdagi kislorod mavjudligiga emas, balki substrat kontsentratsiyasiga bog'liq.

Bu shuni ko'rsatadiki, atrof-muhitdagi biomassaning o'ziga xos ish sharoitlariga qarab, organik birikmalarning ham aerob, ham anaerob transformatsiyasi jarayonlari bir vaqtning o'zida sodir bo'lishi mumkin, ularning intensivligi ham substrat, ham kislorod kontsentratsiyasiga bog'liq bo'ladi.

Bu erda shuni ta'kidlash kerakki, sanoat biotexnologiyasida sof kulturalar mikrobial kelib chiqadigan turli xil mahsulotlarni (ozuqa yoki novvoy xamirturushlari, turli organik kislotalar, spirtlar, vitaminlar, preparatlar) olish uchun ishlatiladi, ya'ni. Ko'pincha bitta turdagi mikroorganizmlar tanlanadi, bunda tur tarkibi, tegishli ovqatlanish sharoitlari, harorat, atrof-muhitning faol reaktsiyasi va boshqalar, mikroorganizmlarning boshqa turlarining paydo bo'lishi va rivojlanishi bundan mustasno, bunda og'ishlarga olib kelishi mumkin. belgilangan standartlardan olingan mahsulot sifati.

Ba'zida analitik usullar bilan aniqlash juda qiyin bo'lgan turli xil kimyoviy tarkibdagi ifloslantiruvchi moddalar aralashmasini o'z ichiga olgan oqava suvlarni tozalashda tozalashni amalga oshiradigan biomassa ham aralashma, aniqrog'i, har xil turdagi mikroorganizmlar va protozoalarning birlashmasidir. ular orasidagi murakkab munosabatlar. Chiqindilarni tozalash inshootlaridan biomassaning turlari va miqdoriy tarkibi biologik tozalashning o'ziga xos usuliga va uni amalga oshirish shartlariga bog'liq bo'ladi.

Ba'zi mutaxassislarning hisob-kitoblariga ko'ra, BPKP0Ln indikatori bilan baholanadigan erigan organik ifloslantiruvchi moddalarning konsentratsiyasi 1000 mg / l gacha bo'lganida, aerob tozalash usullaridan foydalanish eng foydali hisoblanadi. BPKPOLn ning 1000 dan 5000 mg/l gacha konsentratsiyasida aerob va anaerob usullarning iqtisodiy ko'rsatkichlari deyarli bir xil bo'ladi. 5000 mg/l dan yuqori konsentratsiyalarda anaerob usullardan foydalanish maqsadga muvofiqroq bo'ladi. Shu bilan birga, nafaqat ifloslantiruvchi moddalar kontsentratsiyasini, balki oqava suvlarning oqim tezligini ham hisobga olish kerak, shuningdek, anaerob usullar metan, ammiak, vodorod sulfidi va boshqalar kabi yakuniy mahsulotlar hosil bo'lishiga olib keladi. va aerobik usullar yordamida tozalash sifati bilan taqqoslanadigan tozalangan suv sifatini olishga yo'l qo'ymang. Shuning uchun ifloslantiruvchi moddalarning yuqori konsentratsiyasida tozalashning birinchi bosqichida (yoki birinchi bosqichlarida) anaerob usullar va tozalashning oxirgi bosqichida aerob usullarning kombinatsiyasi qo'llaniladi. Shuni ta'kidlash kerakki, maishiy va shahar oqava suvlari, sanoat oqava suvlaridan farqli o'laroq, anaerob usullardan foydalanishni oqlaydigan ifloslantiruvchi moddalar kontsentratsiyasini o'z ichiga olmaydi va shuning uchun bu tozalash usullari ushbu bobda muhokama qilinmaydi.

Guruch. 11.3. Oziq moddalar molekulalarining uch bosqichli parchalanishining soddalashtirilgan diagrammasi (B. Alberte va boshq. 1986)

Guruch. 11.4. Pirouzum kislotani anaerob mikroorganizmlar tomonidan turli mahsulotlarga aylantirish

Ular maishiy va sanoat chiqindi suvlarini ko'plab erigan organik va ba'zi noorganik moddalardan (H2S; sulfidlar; NH3; nitritlar va boshqalar) tozalash uchun keng qo'llaniladi.

Tozalash jarayoni mikroorganizmlarning ushbu moddalarni hayot jarayonida oziqlanish uchun ishlatish qobiliyatiga asoslanadi, chunki organik moddalar ular uchun uglerod manbai hisoblanadi.

Afzalliklari: oddiy apparat dizayni, past operatsion xarajatlar.

Kamchiliklari: yuqori kapital xarajatlar, zaharli moddalarni oldindan olib tashlash zarurati, texnologik tozalash rejimiga qat'iy rioya qilish.

Oqava suvlar quyidagilar bilan tavsiflanadi: BOD - O 2 uchun biokimyoviy talab. mg O 2 / g yoki mg O 2 / l nitrifikatsiya jarayonlarini hisobga olmaganda.

COD barcha qaytaruvchi moddalarning oksidlanishi uchun O2 talabidir.

COD > BOD.

Agar O 2 mavjud bo'lsa, u holda jarayon aerobik (t o = 20-40 o C). Agar O 2 bo'lmasa, u anaerob (qoldiqlarni zararsizlantirish uchun).

Biokimyoviy tozalash jarayonida oqava suv tarkibidagi moddalar qayta ishlanmaydi, balki ortiqcha loyga qayta ishlanadi, bu ham neytrallashni talab qiladi. Faollashgan loy (jigarrang-sariq bo'laklar) - turli sinfdagi mikroorganizmlarning murakkab kompleksi, eng oddiy mikroskopik qurtlar, kirpiklar, suv o'tlari, xamirturush va boshqalar C ning yaxshi manbai to'yinmagan organik birikmalardir.

To'yingan organik birikmalarni hazm qilish qiyinroq. Erigan organik moddalar va uglevodorodlar hujayra ichiga osongina kirib boradi; molekulalarida qutbli guruhlar, etanol > etilen glikol > glitserin, bir necha gidroksi guruhlari bo'lgan qandlar bo'lgan moddalar qiyinroq. Ular hujayra ichiga yanada sekinroq tarqaladi. Yog 'kislotalari > gidroksi kislotalar > aminokislotalar. Ammoniy ionlari hujayra ichiga osongina kirib boradi! Mikroorganizmlarning moslashish qobiliyati oqava suvlarni biologik tozalashdan keng foydalanishni ta'minlaydi. Loy qanchalik yomon drenajlansa, uning loy indeksi shunchalik yuqori bo'ladi. men gr. BODtotal/COD =0,2 – chiqindi suvlar guruhi (oziq-ovqat sanoati, spsk, protein-vitamin...). Ushbu guruhning organik ifloslantiruvchi moddalari mikroblar uchun toksik emas. II gr. BOD jami/COD Oqava suvning turbulizatsiyasi (intensiv aralashtirish, faol loy suspenziyada) mikroorganizmlarga etkazib beriladigan ozuqa moddalari va O2 hajmini oshiradi, bu esa oqava suvlarni tozalash tezligini oshiradi.

Faol yoki dozasi loy indeksiga bog'liq.

Loy indeksi qanchalik past bo'lsa, faol yoki berilishi kerak bo'lgan dozasi shunchalik katta bo'ladi.

t o => ortishi biokimyoviy reaksiya hajmini oshiradi. t o > 30 o mikroorganizmlarni yo'q qilishi mumkin. Deyarli 20-30 o. Faollashtirilgan loy uchun zahar og'ir metallarning tuzlari hisoblanadi. Bu metallarning tuzlari tozalash tezligini pasaytiradi (Sb, Ag, Cu, Hg, Co, Ni, Pb va boshqalar).

Organik moddalarning mikroorganizmlar tomonidan oksidlanishi uchun O 2 kerak; chiqindi suvda erigan, ya'ni. aeratsiya - O 2 ning H 2 O da erishi.

Biokimyoviy oksidlanish reaktsiyalarining muvaffaqiyatli sodir bo'lishi uchun oqava suvda ozuqa moddalari va mikroelementlarning birikmalari bo'lishi kerak: (N, P, K).

N ning etishmasligi oksidlanishni va qiyin cho'ktiriladigan loy hosil bo'lishini inhibe qiladi.

P ning etishmasligi filamentli bakteriyalarning shakllanishiga olib keladi, bu esa faol loyning shishishiga olib keladi.

Tabiiy sharoitda biotozalash.

Sug'orish maydonlari - maxsus tayyorlangan er uchastkalari; tozalash quyosh mikroflorasi, havo va tirik o'simliklar va o'simliklar ta'sirida sodir bo'ladi.

Sug'orish maydonlari eng yaxshi qumli yoki qumloq tuproqlarda qurilgan. Er osti suvlari yer yuzasidan 1,25 m dan baland emas.

Sug'orish maydonlari tuprog'ida bakteriya, xamirturush, zamburug'lar, suv o'tlari va boshqalar mavjud. Oqava suvda bakteriyalar mavjud. Agar dalalarda ekinlar etishmasa va faqat oqava suvlarni biologik tozalash uchun mo'ljallangan bo'lsa, ular filtrlash maydonlari deb ataladi.

Chiqindilarni biologik tozalashdan so'ng sug'orish maydonlari g'alla va silos ekinlari, o'tlar va sabzavotlar etishtirish uchun ishlatiladi.

Sug'orish maydonlari aerotanklarga nisbatan quyidagi afzalliklarga ega: 1 – kapital va ekspluatatsiya xarajatlari kamayadi;

2 – hosilsiz yerlar qishloq xoʻjaligi ishlab chiqarishiga jalb qilingan.

3 - barqaror va yuqori hosilni ta'minlaydi.

Biologik suv havzalari 3-5 bosqichdan tashkil topgan hovuzlar kaskadidir. Tabiiy shamollatish bilan (ularning chuqurligi 0,5-1 m). Quyosh tomonidan yaxshi isitiladi. Sun'iy shamollatish bilan (mexanik yoki pnevmatik, kompressor) (chuqurligi - 3,5 m). Ifloslanish yuki 3-3,5 barobar ortadi.

Sun'iy inshootlarda tozalash.

Aerotanklar temir-beton gazli tanklardir. Chiqindi suvining gazlangan aralashmasi + faol loy.

Biologik tozalash inshootining sxemasi.
1. - birlamchi cho'ktirgich;
2. – pre-aerator (oldindan shamollatish uchun 15-20 daqiqa);
3. - shamollatish tanki;
4. - regenerator (25%);
5. – ikkilamchi cho‘ktiruvchi idish;

Aeratsiya H2O - O2 ni to'yintirish va suspenziyadagi loyni saqlash uchun zarur. Aeratsiya tankidan oldin oqava suvlar tarkibida 150 mg/l dan yuqori bo'lmagan muallaq zarrachalar va 25 mg/l dan ortiq neft mahsulotlari bo'lmasligi kerak: t°H2O=6-30°S; PH - 6,5-9. aeratsiya tanklarining chuqurligi 2-5 m. majburiy shamollatish uchun moslamalar bilan jihozlangan ochiq hovuz. 2, 3, 4 koridorlari.

Aerotanklar quyidagilarga bo'linadi:
1. gidrodinamik rejim bo'yicha (aeratsiya tanklari - displeylar (a); aeratsiya tanklari - aralashtirgichlar (b); oraliq turdagi - dispers oqava suvli vodorod bilan);
2. faol yoki regeneratsiya usuli bilan (alohida regeneratsiya bilan va holda);
3. faollashtirilgan loyga yuk bilan (to'liq bo'lmagan tozalash uchun yuqori yuklangan va an'anaviy yoki past yuklangan);
4. qadamlar soni bo'yicha (1, 2, ko'p);
5. chiqindi suvlarni kiritish rejimiga ko'ra (oqimli, yarim oqimli, kontaktli va boshqalar);
6. dizayn xususiyatlari bo'yicha:

Zararli aralashmalar va BOD > 150 mg/l bo'lganda - regeneratsiya bilan.

Foydali ma'lumotlar: