М. X o d jit d in o V a, Л. Kizayev suv kimyosi va míkrobíologiya
Download 17.21 Kb. Pdf ko'rish
|
M. Xodjitdinova Suv kimyo va mikrobiologiya
K B T
mg/l 18- rasm. K B T n in g t o ‘ Siq g ra fik u s u lid a a n iq la s h : / — K B T t o 'l i q ; 2 — k is lo r o d n in g nitrifikat.siya u c h u n s a r fla n is h i; 3 — S -o k s id la n is h u c h u n k is lo r o d n in g sa rfla n ish i. Agar oqova suvdagi barcha organik moddalarni C^H^O.^N orqali belgilasak, b iolog ik oksidlanish vaqtidagi barcha reaksiyalar yigMndisini reaksiyalarning boshlanishi va uning oxirini ifodalovchi quyidagi sxema tarzida ko'rsatish mumkin: C ,H v O ,N + x + I - Z - 3 4 2 4J O. FbO +N H s+energiya C ,H vO ,N + O , fermentlar C 5H 7O 2N + C O 2 +energiya C 5H7O 2N + 5 O 2 — 4- N H 3 + 2 H2O + energiya N H jO ; > H N O 2 + O 2 -> H N O 3 bunda, CjH^O^N — bakteriyalar hujayra moddalarining asosiy elementlari onisidagi o ‘ rtacha ni.sbatga m uvofiq keladigan formula. Yuqorida yozilgan birinchi va ikkinchi reaksiyalarning tengla- malari oqova suvdagi (C,HyO,N tarkibli) iflos moddaning biokim yoviy tozalash jarayoni vaqtida sodir boMadigan reaksiyalarning sxemasini ifodalaydi. Bu jarayon K B T , biofiltr, aeroteka, b io - buloq va hokazolarda sodir b o ‘ ladi. Birinchi reaksiya hujayraning energiyaga boMgan chtiyoji uchun modda oksidlanishini ko‘ rsatadi, ikkinchi reaksiya hujayra moddasi. C5H7O2N ning sintezi jarayonini Ífodalaydi. Bu ikki reaksiyalar uchun sarf boMadigan kislorod m iqdori KBT,o‘i¡qni k o ‘ rsatadi. Agar jarayon yana davom ettirilsa, dastlabki organik m odda sarflangandan keyin bakteriyalarning hujayra m oddasi oksidlanadi, undan keyin esa ammiak azoti oksidlanadi. KBTioiiq qiym ati suvning amaldagi inshootlarida tozalanishi uchun amalda sarflanadigan kislorod miqdoriga tengdir. Oksidlanish jarayoni shisha idishlarda bir necha sutka davom etadi. Inshootlarda esa bu jarayon faqat bir nccha soatda tugaydi. Buning sababi sistemalarda m ikroorganizm lar konsentratsiyalari orasida katta ayirma borligidir. M ikroorganizm lar konsentratsiyasi shisha idishlarda m ikro m iqdorda boMsa, inshootlarda makromiqdorda mavjuddir. Konsentratsiyalar orasidagi ayirma bir neclia millionga teng. Shunday q ilib, KBTi„‘iiq har qanday bioksidlovchilarda suv ning biologik tozalanish jarayonini ifodalovchi muhim texnologik tavsifidir. Tajribada KBTtoiiq ni nitrit va nitratlar borligi nam oyon boMmaguncha aniqlanadi. КВТюпдП! aniqiash uchun uzoq vaqt davom etadigan inkubatsion davr talab qilinadi: uning uzoq vaqt davom etishi tekshirilayotgan qo'shim cha xiliga, uning tabiatiga, bakteriyalar konsentratsiyasiga va ularning adaptatsiya darajasiga bogMiq. Odatda, u besh sutkadan ortiq boMadi: hatto 30—40 kungacha davom etadi. Shaharlardagi oqova suvlar uchun 8— 15 kunni tashkil qiladi. Inshootlarning ishi ustidan muolijaviy taftish olib borish uchun 8— 15 kun davomida analiz ishlarini bajarish nihoyatda noqulay, shu sababdan KBTsaniqlanadi va bu kattalik deyarli butun du n yo mamlakatlarida (faqat Finlandiyada KBT? dan foydalaniladi). K B T toMiq uchun standart tavsifi sifatida qabul qilingan. Yana shu narsani unutmaslik kerakki, КВТ„>ич — suvning ifioslik darajasini tavsiflovchi obyektiv kattalikdir. KBTio-iiq topishni tavsiflovchi vaqtning uzun-qisqaligi inku batsiya sharoitiga ham bogMiq; lckin KBToiiq ning kattaligi bu sharoítiarga bogMiq emas. Shu bilan birga KBTs esa KBTioüqning noaniq qismidir; albatta, uning kattallgi namunaning inkubatsiya sharoitlarida oksidlanish tabiatga bogMiq. K B T n í aniqlashda qoM laniladigaii k islorod is t c ’ m ol q ilish jarayon inin g matematik lasviri. K B T egri chizigMning inkubatsiya vaqtiga bogMIqligini k o‘ rsa- tuvchi díagrammalar murakkab tabiatga ega. Texnologik nazoratni qulaylashtlrish uchun bu egri ch iziq n in g tasvirini odd iygin a ifodalashdan foydalaniladi. Bu ifoda (nitrifikatsiya boshlanmasidan avval) quyidagi tenglamadan iborat: KBT. = KBT.„-uq (1 .1 0 -'"), (1 ) bunda: К — reaksiya tezligi konstantasi (sutka — 1 hisobida); t — inkubatsiya qancha vaqt davom etganligi, sutka. ( 1) tenglamani ^va /ga nisbatan quyidagicha ko‘ ch¡rib yozish mumkin: K = l l g ------ Í^EjíÜliS-------; . j . t ® К Б Т , , , . , - К Б Т / ‘liq K B X „.,. lo'liq t = — le *to‘iiq к ‘" К Б Т ,„ .„ „ -1 С Б Т ,- (2 ) (3) tenglamadan qancha vaqtdan keyin KBTt = K B T toMiq boMishini topam iz: к O Shunday qilib, ko‘ ramizki, (1) form uladan foydalanib, aniq bir vaqtga m uvofiq keladigan KBTi„i¡qni hisoblab lopish m um kin emas. Bu holat tajribada kuzatiladigan natijalarga muvofiq kclmaydi; bu esa jarayonni matematik jihatdan aniq tasvirlashning yetarli emasligi natijasidir. (1 ), (3) tenglamalami amalda qoMlash uchun maMum chegara íopish ga to‘g ‘ ri keladi. KBTi„iiq uchun uning kattnligining 99% ini qabul qilsak, ya’ ni K B T t o ‘ l¡q qiymatini 99% ga teng deb olsak, qancha vaqtdan keyin jarayon 99% tugashini topsak, quyidagi ifodani yoza olamiz: K B T t= 0 ,9 9 KBTtoMc К Б Т ^ 2 к ^ К Б Т ,„ .,^ -0 ,9 9 К Б Т .„ .,^ к ni topamiz. KBTi„-iiq ga erishish vaqti oksidlanish jarayoni tezligining funksiyasi ekanligini k o ‘ ramiz, lekin bu b og ‘ lanish teskari pro- porsiya bog‘ lanishli, binobarin giperbola shaklida boMishi kerak. Eksperimental kuzatishlarning k o‘ rsatishiga qaraganda, K ning qiymati oksidlanadigan moddalarning tabiatiga bogMiq. Shahar- lardagi oqova suvlar uch u n bu kattalik, har doim , 0 , 15 dan 0,25 sutka l ga qadar, biologik jihatdan tozalangan suvlar uchun 0,08 dan 0 , 12 sutka 1 ga qadar o ‘ zgaradi. K ning qiymatiga nisbatan KBTi.,üqga erishish vaqti quyidagi miqdorga ega: kun, sutka“ ’ .......... 0 ,0 5 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,4 KBT,„iiq ga erishish Vaqti (sutka h isobida): 40 20 13,3 10 8 6,7 5 Oqova suviarni tozalash amaliyotida: „КВТюич har doim KBT 20 ga teng“ degan tasavvur o ‘ rin oigan. Bu tasavvur birgina holda (ya’ ni K = 0,1 sutka*"’ boMganidagina) haqiqatga to ‘g ‘ ri keladi. Faqat tozalangan suv uchungina bu fikrni aytish mumkin. K ning oMchamligini faqat K B T = 0,9 KBT,„i¡q boMgandagina ( 2) tenglama asosida aniqlanishi mumkin: 1 ' ' K = - l g t 1 - 0 ,9 Í K = KETs i-io r ^ Agar shahar o q o v a suvlari uchun K = 0,17, toza suvlar uchun K = 0, deb qabul qilinsa, shahar oqova suvi uchun qayta hisoblash koeffitsiyenti: к = — ! - r ^ = j , i 6 tozalangan oqova suvlar uchun: К ---------- .„..J, = 1,67 1 _ 10-50.0« ekanligini topam iz. Suv tarkibidagi m axsus qo^shimchalar Suvdagi maxsus q o ‘shimchalar turkumiga kiradigan orga n o leptik, gigiyena va kim yoviy xossalariga ta’ sir k o ‘ rsatadigan q o ‘shimchalarini, shuningdek, tabiiy va oqova suvlarni texnologik usullar bilan qayta ishlashda (k o'p in ch a salbiy) ta’ sir k o‘ rsatuvchi q o ‘ shim chalarni kiritish kerak. Z a h a rli m oddalar ham shu turkumga kiritiladi. Tabiiy va ichimlik suvlarni tavsiflashda suvda ilo r va yod birikmalarining mavjudligi gigiyena jihatidan ahamiyatga ega. Ichimlik suvda ftom ing konsentratsiyasi 0,5 m g/l dan kam va 1,5 m g/l dan ortiq b o ‘lmasligi kerak; shunga k o ‘ ra, agar tabiiy suvda ftorning m iq dori k o ‘ p b o 'lsa , bu suv ftorsizlantiriladi (fto r kamaytiviladi), agar ftor konsentratsiyasi 0,5 m g/l dan kam b o ‘ lsa, unga ftor birikmasi q o ‘ shiladi. Suvdagi konsentratsiyasi m a’ lum chegara qiymatdan ortiq bo'lm asligi kerak bo'lgan zaharli m oddalar qatoriga berilliy, m olibden, niishyak (margimush), q o ‘ rg‘ oshin, seien, stronsiy, kadmiy, sim ob birikmalari, sianidlar, poliakrilamid, polisiklik uglevodorodlar ham kiritiladi. Yana shuni aytib o ‘ tish kerakki, suvda bir necha zaharli yoki zaharli b o lm a sa ham, suvning ta’ miga ta’ sir ko'rsatadigan bir necha m oddalar bor bo'lsa, ularning ,,y o ‘ l qo'yish m um kin boMgan konsentratsiyalari“ (P D K ) normativiga nisbatan y ig 'in - disi 1 dan kalta boMmasligi kerak. Bu talabga javob beradigan hisob- kitob quyidagi ifoda b o ‘ yicha olib boriladi: C, C , С 4 - ^ 4 . . . 1- ^ = 1 2 bunda: Ci, C 2, C„ lar suvdagi moddalarning konsentratsiyalari, Ci, C 2, Сз, ..., С , lar shu moddalarning suvdagi „ y o ‘ l q o ‘ yish mumkin boMgan“ m g /1 hisobidagi normativ konsentratsiyalari. K o ‘ p hollarda oqova suv joylashgan manbalardan x o ‘jalik uchun ichim lik suv olib ishlatiladigan b o ‘ lsa, bunday suvni murakkab tabiatdagi turli-tuman moddalardan tozalash muam- mosi mushkul masala boMib qoladi. Bunday suvda yuqorida aytib o ‘ tilgan moddalardan (komponentlardan) tashqari pcstitsidlar, gerbitsidlar, saraton (rak) kasalligi tarqatuvchi moddalar va hokazo q o ‘shim chalar boMishi mumkin. Bu iflosliklarning k o‘ p- chilik qismi maMum usullar bilan suvga ishlov berish natijasida yo‘qotiladi. Oqova suviarni, ayniqsa, ishlab chiqarishdan hosil boMadigan suviarni tavsiflashdagi zararli q o‘shimchalar jumlasiga qayta ishlash sohasida uchraydigan q o ‘ shimcha moddalar (neft, m oy, fenollar) neftni qayta ishlash sanoati chiqindilarida boMishini, xrom , sulfidlar terizavodlaridan chiqadigan oqova suvlarda borligini, b o ‘ y o q S S F M k iy im -k e ch a k k a b o 'y o q - p a r d o z beradigan fabrikalardan chiqadigan oqova suvlarda boMishini va zaharli mctall hamda metallmaslar borligini e ’ tiborga olish kerak. Ishlab chiqa- rishlarning oqova suvlarini shahar kanalizatsiya tarmogMga yoki oqova suvini biologik tozalash uchun aerob va anaerob inshootlarga tushirish vaqtida har qaysi elementning suvdagi miqdori yoM q o ‘ yilgan normativdan ortib ketmasligiga e ’ tibor berish kerak, aks holda, bakteriai metabolizm izdan (chegara qiymatlaridan) chctga chiqib kelishi mumkin. Yuqorida k o‘ rib oMilgan elementlarning suvdagi chcgarasi yoki boMishiga yoM q o ‘ yilgan konsentratsiyalari (P D K ) deyarii kichik qiymatlarga ega. Masalan, suvni aerob tozalash inshootlarida q o ‘ rg‘ oshin uchun yoM q o‘ yi!gan konsentratsiya 0,1 mg/1, uch valentli xrom uchun 2,5 mg/1, rux uchun 1 mg/1. Agar suvda bir xil ta’ sir koM'satadigan bir nccha moddalar yigMndisi borboMsa, harbirining yoM q o ‘ yiladigan konsentratsiyasi (4) formula b o ‘ yicha hisoblanadi. Suvda erigan holatdagi gazlar. Tabiiy manbalar suvida k o‘ p uchraydigan gazlar jumlasiga, asosan, kislorod, karbonat angidrid (SO 2) va v od orod sulfid (H 2S) kiradi. Suvda kislorod va karbon dioksidning b o r b o ‘ lishligi ichimlik suvning sifatiga ta’sir etmaydi, lekin suvdagi metall va betonda korroziyani kuchaytiradi. O chiq ifloslanmagan suv havzalarida erigan kislorod miqdori 8— 9 m g/l boMib, t o ‘ yinish darajasiga yaqin qiym atga ega. Ba’ zan kislorod m iqdori ayni haroratda to'yinish darajasidan oitiq m iq- dorlarda uchraydi; bu holat suv kislorod bilan o ‘ ta t o ‘ yingan va suvda erim agan erkin kislorod borligidan xabar beradi. Y er yuzidagi suv manbalarining sirtqi va sirtga yaqin qismlarida kislorodning m iqdori o ‘ sha m anbaning ch u q u r joylaridagiga qaraganda ortiqroq b o4ad i: buning sababi shundaki, suv sirtida kuchli aeratsiya va samarali darajada fotosin tez jarayonlarining sodir boMishidir. Ifloslangan oqova suvlarda kislorod butunlay uchramasligi ham yoki uning konsentratsiyadan 0,5— 1 m g/l dan ortiq boMrnasligi ham mumkin. Suvda erigan kislorod m iq d orin i aniqiash — tozalangan oqova suvlarni tavsiflashda va biooksidlovchining erigan kislorodga to‘ yinganlik darajasini bilishda m uhim ahamiyatga ega. Mikroorganizmlarning normal darajada hayot kechirishi uchun zarur boMgan minimal m iqdori 2 m g/l ni tashkil etadi. Ayrim mualliflar fikriga qaraganda, kislorodning minimal miqdori 2 mg/l dan kam boMishi kerak; lekin bu fikrlar qabul qilinmagan. Tozalanib suv havzalariga chiqariladigan oqova suvlarda erigan kislorod m iqdori, odatda, 4 — 8 m g/l ni tashkil etadi. Ba’ zi yer osti suvlarda vodorod sulfid uchraydi, uning Yer yuzidagi suv havzalarida topilishi o ‘ sha m anba suvining oqova suvlarga q o ‘ shilishidan ifloslanganligi haqida xabar beradi. Suvda v odorod sulfid erigan molekular H 2S, gidrosulfid ion HS“ va sulfid ion S^~ lar ham boMishi m um kin. 19-rasmda bu shakllardagi H 2S birikm alarining turli pH dagi m iqdorlari diagramma shaklida keltirilgan. Agar suvda H 2S va temir bor boMsa, tem ir (II) sulfid FeS ning juda yupqa c h o ‘ kmasi hosil boMadi. Bu hodisa ba’ zan vodoprovod naylarining suv kam almashinib turadigan nuqtalarida kuzatiladi. Sulfatlar qaytaruvchi b a k teriya la rin in g h ayotiy amaliyoti oqibatida sulfidlarga aylanadi, sulfidlar temir ionlari bilan reaksiyaga kirishib temir sulfidni hosil qiladi. |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling