O 'z b e k I t o n r e s p u b L i k a s I o L i y

  Oqova  suvni  ko‘pikli  separatsiya  usulida  tozalash 
qurilmasi  chizmasi:
1
—sig‘im;  2—nasos; 
3—
 oraliq  yig‘uvchi; 
4—
 sarf o'lchagich;  5—separator;
6— 
havo  purkagich;  7—yig'uvchi; 
8—
ventilator; 
9—
 siklon; 
10—
 tindirgich;
11—
ko‘pikni  konsentrlash  kamerasi.

Ishlash prinsipi.  Separator bir necha kameradan iborat bo‘lib, 
bu  kameralarning  har  biriga  havo  beriladi.  Kam eralardagi  suv 
qatlami balandligi 0,5—0,8 m. Tozalangan suv yig‘uvchiga tushadi, 
ko‘pik  esa ventilator orqali  siklonga  beriladi.  Siklonda gaz  faza 
suyuqlikdan  ajraladi.  Siklondan  suv  bilan  ko‘pik  aralashmasi 
tindirgichga tushadi, bu yerda ajralish yuz beradi.  Suv separatorning 
birinchi kamerasiga,  ko‘pik esa konsentrlash kamerasiga tushadi. 
K o ‘pikli  separatsiya jarayonida  faqat  S F M   ni  ajratib  olish  emas, 
balki  bir  vaqtning  o‘zida  suvdan  suspenziya  va  emulsiyalangan 
zarrachalarni,  shuningdek,  erigan  moddalarni  qisman  ajratish 
ham amalga oshiriladi.
H avo va oqova suvni teshikli quvurlar,  mayda g‘ovakli mate- 
riallar,  bosim li  flotatsiyada  va  elektroflotatsiyada  im pellerlar 
yordamida berish mumkin.  Oqova suv  tarkibidan S F M la rn i ajratib 
olishning  yuqori  darajasiga  havoni  g‘ovakli  m ateriallar  orqali 
dispergatsiyalash  yo ‘li  bilan  erishiladi.
Ajralish jarayonida S F M  ning yuqori konsentratsiyali ko‘piklari 
hosil  bo‘lib,  uning  miqdori  S F M   konsentratsiyasi  va  oqova  suv 
sarfiga proporsionaldir.  S F M  larni barqaror ko‘piklardan ajratish 
ancha qiyin. Shuning uchun ko‘pgina hollarda u chiqindi hisoblanadi.
K o 'p ik  qatlamining parchalanish jarayoni  kichik tezlik 
F
 bilan 
boradi.  U  quyidagi form ula orqali hisoblanadi:
F=245  V havH(lg  L c b)^3T3,245
bu yerda,  V havo —  havoni  S F M   eritmasi  orqali barbotatsiyasidagi 
sarfi,  m
3
/soat; 
L
  —  oqova  suv  sarfi,  m
3
/s;  t  —  barbotatsiyalash 
davom iyligi,  soat.
K o 'p ik larn i  parchalash jarayonini tezlashtirish  uchun  ko‘pik 
so‘ndirgichlar,  masalan,  krem niyorganik  va  germ aniyorganik 
birikm alar qo‘llani!adi. Am m o ko‘pik so‘ndirgichlar ishlatilganda 
ko‘pik kondensati qo‘shimcha ifloslanadi.  Shu sababli ham term ik 
elektrik va mexanik usullarni qo‘llab ko‘pikni so‘ndirish maqsadga 
m uvofiqdir.
K o 'p ik li  separatsiya  usuli  bilan  tozalashning  quyidagi  kam- 
chiliklari bor:  1) sekin parchalanuvchan to‘ymgan S F M  konden-

sati  hosil  bo‘ladi;  2)  oqova  suvda  S F M   ning  konsentratsiyasi 
oshganda tozalash  sam aradorligi pasayadi.
S F M   dan tozalashning ta k lif qilingan  ko‘pikli  separatsiya va 
radiatsion destruksiya usullari qo‘shib o'tkazilganda ko‘pik chiqindisi 
bartaraf etiladi.
3 .3 .  A d sorb siya
Oqova suvlarni biokim yoviy tozalashdan so‘ng erigan organik 
moddalardan to ‘liq tozalash  uchun  adsorbsiya  usulidan  foydala­
niladi.  Agar suvda organik moddalarning konsentratsiyasi  yuqori 
bo‘lmasa va ular biologik parchalanmasa yoki kuchli zaharli bo‘lsa, 
m ahalliy  qurilm alarda  ham   adsorbsiya  jarayon i  qoM Ianiladi. 
Adsorbentning kam solishtirma sarfida modda yaxshi adsorbsiyalansa 
m ahalliy qurilm alarning ishlatilishi maqsadga muvofiq.
Adsorbsiya  usuli  oqova  suvlarni  fenol,  gerbitsit,  pestitsid, 
aromatik nitrobirikm alar,  S F M , bo'yovchi va boshqa moddalardan 
zararsizlantirishda  q o 'lla n ila d i.  B u   usulning  afzalligi  yuqori 
samaradorligi  bo‘lib,  tarkibida  bir  nechta  modda  bo‘lgan  oqova 
suvlarni tozalash va ularni  rekuperatsiya qilish  m um kinligidadir.
Oqova suvlarni  adsorbsion tozalash  regenerativ va  destruktiv 
boMishi,  ya’ni  oqova  suvlardan  ajratib  olingan  m oddalar adsor­
bent bilan birga yo‘qotib yuborilishi mumkin. Oqova suvni adsorbsiya 
u sulida  to zalash n in g   sam arad o rlig i  80— 9 5 %   ga  teng.  B u  
adsorbentning  kim yoviy  xususiyati,  adsorbsiya  yuzasining  o‘l- 
cham i,  moddaning  kim yoviy  tuzilishi  va  uning  aralashmadagi 
holatiga bog‘liq.
Adsorbentlar sifatida faollangan  ko‘mir,  sintetik sorbentlar va 
ishlab chiqarishdagi ba’zi  chiqindilar (kul,  shlak,  qipiq va hokazo) 
ishlatiladi.  M ineral  sorbentlar  —  tuproq,  silikagel,  alumogel  va 
metall gidroksidlari oqova suvlardagi turli moddalarni adsorbsiyalash 
uchun  kam  ishlatiladi,  chunki  ularning  suv  m olekulalari  bilan 
ta’sirlashish energiyasi juda katta, ba’zida adsorbsiya energiyasidan 
oshib ketadi. Adsorbentlar orasidan faollangan ko‘mir ko‘p ishlatiladi, 
ammo u  ma’lum  bir xususiyatga ega bo‘lishi kerak.

Faollangan  ko‘m ir  suv  m olekulalari  bilan  deyarli  ta’sirlash- 
masligi  va  organik  moddalar  bilan  esa juda  yaxshi  ta’sirlashishi 
kerak (adsorbsion g'ovaklarining samarali  radiusi 0,8— 5 nm yoki
О
8— 50 
A 
bo‘lishi  lozim.  Faollangan  ko‘m ir suv bilan  qisqa vaqt 
ichida  ta ’sirlashganda  adsorbsion  sig'im i  va  selektivligi  yuqori 
bo'lishi kerak.  Bundan tashqari regeneratsiya vaqtida tutib turish 
qobiliyati  past  bo‘lishi  maqsadga  muvofiqdir,  natijada  reagent - 
larning sarfi kam bo‘ladi.  Faollangan ko'm irlar mustahkam, suvda 
tez  nam lanishi,  ma’lum  bir  granulom etrik  holatga  ega  bo‘lishi 
kerak. Tozalash jarayonida mayda zarrachali adsorbentlar (0,25—
0,5  mm)  va  o‘lcham i  40  mkm  li  yuqori  dispersli  ko‘m ir  zarra- 
chalari  ishlatiladi.  Oksidlanish,  kondensatsiyalanish  va  boshqa 
reaksiyalarga  nisbatan  ko‘mirning  katalitik  faolligi  past  bo'lishi 
muhim dir,  chunki  oqova  suvdagi  ba’zi  organik  moddalar  oksid- 
lanadi va smolalanadi.  Bu  jarayon katalizator ta’sirida tezlashadi. 
Sm olalangan  moddalar  adsorbentning  g'ovaklariga  kirib  yopib 
qo‘yadi. Bu  regeneratsiyaning past haroratda borishiga xalaqit beradi. 
Shuningdek,  ular  arzon  bo‘lishi,  regeneratsiyadan  so'ng  adsor­
bentlar  hajmi  kamaymasligi  va  ishning  ko‘p  marta  ishlatilishini 
ta ’minlashi  kerak.  Faollangan  ko‘m ir  uchun  xomashyo  sifatida 
turli  uglerod-tarkibli  m ateriallar  ishlatiladi.
Adsorbsiya jarayonining asoslari. Yaxshi adsorbsiyalanadigan 
m oddalar  aasorbsiyaning  qavariqii  izoterm asiga  ega,  yom on 
adsorbsiyalanadigan moddalar esa botiq izotermaga ega.  Oqova suv 
tarkibidagi moddalarning adsorbsiya izotermasi tajriba yo ‘li bilan 
aniqlanadi.  U n i tajribasiz quyidagi tenglik orqali taxm iniy aniqlash 
mumkin:
a =  ax K wCm / ( V ; 2 0 / V ;   +  K wC J ,
bu yerda, 
a
 — solishtirma adsorbsiya,  mmol/g; 
ax
  — moddaning 
maksimal  solishtirma  adsorbsiyasi  (adsorbsion  hajm ),  mmol/g; 
K = K J
55,5  —  suvning  ionli  birikm asi; 
K a —
 adsorbsiya  muvo-
zanati  konstantasi, 
V
 h2q  va 
V*
  —  suv  va  adsorblanayotgan 
moddaning molyar hajmi; 
Cm
 — muvozanat konsentratsiya, mmol/1.

Suv  tarkibida  bir  nechta  komponent  bo‘lsa,  ularning  birga 
adsorbsiyalanishini aniqlash uchun differensial erkin energiyaning 
A 
F °
  standart  ko'rsatkichi  topiladi  va  max  va  min  qiym atlar 
ayirmasi topiladi.  A F °max —  A F mjn  <  10,5  kJ/m ol shart bajarilsa, 
barcha  kom ponentlar  birga  adsorbsiyalanishi  mumkin.  Agar  bu 
shart bajarilmasa,  tozalash jarayoni  b ir nechta bosqichda amalga 
oshiriladi.
Adsorbsiya jarayonining tezligi erigan  moddalarning konsen­
tratsiyasiga,  tabiati  va tuzilishiga,  suvning haroratiga,  adsorbent­
ning turi va xususiyatiga bog'liq. Um um an olganda adsorbsiya jarayoni 
3 bosqichdan  iborat:  moddaning oqova  suv tarkibidan  adsorbent 
zarrachalarining  yuzasiga  olib  o‘tilish i  (tashqi  dififuziya  sohasi); 
adsorbsiya jarayoni;  moddani adsorbent zarrachasining ichiga olib 
o ‘tilishi  (ichki  diffuziya  sohasi).  Shu  narsa  qabul  qilinganki, 
adsorbsiya jarayonining tezligi yuqori bo‘lib, u umumiy jarayonning 
tezligini  chegaralamaydi.  Chunonchi,  cheklovchi bosqich  tashqi 
yoki  ichki  diffuziya  bo‘lishi  mum kin.  B a ’zan  jarayon  shu  ikki 
bosqich  bilan  cheklanadi.
Adsorbsion qurilm alar.  Oqova suvlarni adsorbsion tozalashda 
suv  adsorbent  bilan  shiddatli  aralashtiriladi.  N atijada  suv  ad­
sorbent  qatlami  orqali  filtrlanadi.  Adsorbentni  suv bilan  aralash- 
tirishda o'lcham lari 
0 ,1
  mm va undan  kichik bo‘lgan faol  ko‘m ir 
zarrachalari  ishlatiladi.  Jarayon bir yoki bir necha bosqichda olib 
boriladi.
B ir bosqichli statik adsorbsiya usulida juda arzon adsorbentdan 
yoki  ishlab  chiqarish  chiqindisidan  foydalaniladi.
K o ‘p  bosqichli  qurilm alar  ishlatilganda  (adsorbentning  sarfi 
kam  bo'lganda)  jarayon  yaxshi  samara  beradi.  Bunda  birinchi 
bosqichda ifloslilik konsentratsiyasi 
cb
 dan c, gacha kamayishi uchun 
zaruriy  adsorbent  beriladi,  so'ng  adsorbent  cho'ktirilad i  yoki 
filtrlab ajratib olinadi.  Oqova suv esa ikkinchi bosqichga beriladi, 
bu yerda yangi adsorbent qo'shiladi.  Ikkinchi bosqichda adsorbsiya 
jarayoni tugaganda suvdagi ifloslilik konsentratsiyasi 
c {
 dan 
c2
 gacha 
kamayadi va hokazo.
B ir bosqichli jarayon uchun adsorbentning sarfi moddiy balans 
m
 orqali topiladi:

a
bu yerda: 
m
 — adsorbent sarfi; 
Q  —
 oqova suvning hajmi; 
cb
 va 
cn
—  
ifloslangan  oqova  suvning  boshlang‘ich  va  oxirgi  konsen- 
tratsiyalari; 
a
 — adsorbsiya koeffitsiyenti.
n
 bosqichli qurilmada oqova suvdagi iflosliklar tozalangandan 
keyingi oxirgi  konsentratsiya quyidagicha topiladi.
c„
  =
Q
Q   +  K
bu  yerda, 
к   —
  taqsimlanish  koeffitsiyenti.
к   =   Ъ_  =
 
« 0 ,7 - 0 ,
8
,
a  
\ c b ~ c m )
bu  yerda, 
a x  —
 т  vaqi  birligida  solishtirma  adsorbsiya  miqdori; 
cm —  moddaning  muvozanat  konsentratsiyasi.
H a r  bir  bosqich  uchun  adsorbentning  sarfi  quyidagicha 
topiladi:
m„  =
Q
n  
I*  fZ  
TZ.
 
Г
Kerakii bosqichiar soni: 
n  -  
igcb  -  lgcn  / \ j g { Q  
+ 
к  
m {
) - lgQ~j
.
Qarama-qarshi  oqim  bo‘yicha  adsorbent  bir  marta  oxirgi 
bosqichga beriladi va u  oqova  suv oqim i bo‘yicha  harakatlanadi. 
Adsorbentning sarfi kam bo‘lgan holda tozalash jarayoni uzluksiz 
olib  boriladi.
n
 bosqichdan so‘ng moddaning oqova suvdagi konsentratsiyasi 
quyidagi form ula bilan aniqlanadi:
Co  = (* m / Q - l)c
4
  / 
[ ( к т / Q ) "
  -1  .
Oxirgi bosqichga beriladigan adsorbentning dozasi quyidagicha 
topiladi:
a
m " +[
  -   (3 m   -   у   =   0 ,

bu yerda, 
a = ( k / Q ) ”~1-,
  p 
=   k c J Q c n\  y = c j c n~
  1.
Bosqichlar soni 
n  —  К —
  1  ga bog'liq holda o‘rnatiladi. 
B u   yerda,
D inam ik  sharoitda  tozalash jarayoni  oqova  suvni  adsorbent 
q atlam i  b o 'yich a   filtrla sh   n atijasid a  olib  b o rilad i.  F iltrla s h  
tezligi  erigan  m oddalarning  konsentratsiyasiga  bog‘liq   va 
2 —6 
m
3
/(m
2
-soat)  gacha  farq  qilib  turadi.
Suv kolonnada hamma kesim larni to ‘ldirib pastdan yuqoriga 
qarab  harakatlanadi.  Adsorbentlar  1,5— 5  mm  li  zarrachalar 
ko‘rinishida ishlatiladi. Suyuqlikning filtrlanishiga maydaroq zarra­
chalar  qarshilik  ko‘rsatadi.  K o ‘m ir  panjarada joylashgan  graviy 
qatlamiga o ‘rnatiladi. Adsorbentning tiqilib qolishini oldini  olish 
maqsadida  suvda  qattiq  m uallaq  zarrachalar  bo‘lm asligi  kerak. 
K o ‘mirning qo‘zg‘almas qatlami bitta kollonada tozalash jarayoni 
«sakrash» holati hosil bo'lgunga qadar davriy ravishda olib boriladi, 
so‘ng adsorbentni  olib tashlab,  uni  regeneratsiya qilinadi.  Adsor- 
bentlarni  berish  uchun  maxsus  o ‘lchagichlardan  foydalaniladi. 
Ishlovchi  qatlam ning  aralashish  tezligi  quyidagiga teng bo‘ladi:
bu yerda,  cooV— suvning kollonadagi o'rtacha tezligi; 
a QJ—
 adsor­
bentning dinam ik hajmi.
Ishlovchi  qatlam ning  uzunligi
bu  yerda,  ц —  yutilgan  m oddaning  m iqdori; 
S  —
 qatlam ning 
ko‘ndalang kesim maydoni;  p — massa berish koeffitsiyenti;  A
c0.r
  — 
adsorbsiyaning o ‘rtacha harakatlantiruvchi kuchi.
К
  =
l g ( m - Q ) k

M avhum  qaynash qatlam li qurilm alardan  (davriy va uzluksiz 
bo‘lganda)  oqova  suv  tarkibida  cho‘kmaydigan  moddalar  ko‘p 
bo'lganda foydalanish maqsadga muvofiqdir.
Adsorberlar qurilm alari.  M avhum  qaynash qatlam li qurilma- 
larda H / H
0
 ko'rsatkichi (H
0
 — adsorbent qo‘zg‘almas qatlamining 
balandligi,  H  — mavhum  qaynash  qatlamining  balandligi)  1,4— 
1,6
 oraliqda bo‘lishi tavsiya qilinadi.
Faollangan  ko‘m ir  (3.7-  rasm, 
a
)  voronka  orqali  quvurdan 
panjara teshiklarining  diam etri  5— 10  mm  bo'lgan taqsim lovchi
Adsorbent
suspenzivasi
ivasi
  1
' 
A
Ishlatilgan
adsorbent
Tozalangan suv
—riozai
JF*
у  *
Oqova
  I 
Ishlatilgan 
suv 
adsorbent
3 . 7-  rasm. 
Adsorberlar:
a  —  b ir  yarusli  s ilin d rsim o n   a d so rb er:  1 —   k o lo n n a ;  2   —  v o ro n k a ;  3   —  tru b a ; 
4  —  p an jara;  5  —  yig‘g ich .  b  —  b ir  y aru sli  c h iq a rib   q o ‘yilgan  a ra la sh tirg ic h li: 
7  —  a ra la sh tirg ic h ;  2   —   n aso s;  3   —   k o lo n n a ;  4  —   y ig ‘g ich .  d  —   u c h   yaru sli:
1  —   k o lo n n a ;  2  —  p a n ja ra la rli;  3   —  a d s o rb e n tn i  a ra la sh ish i  u c h u n   tru b k a ;
4  —   y ig ‘gich.

panjara ostidan uzluksiz beriladi.  Oqova suv adsorbent donachalarini 
ushlab olib,  ular bilan birga to ‘siq teshiklari orqali o‘tadi.  Panjara 
ustida tozalanish jarayoni boradigan mavhum qaynash qatlami hosil 
boMadi. Ko'm irning ortiqcha qismi yig‘gichga kelib tushadi, u yerdan 
esa  regeneratsiyaga  beriladi.  Tozalangan  suv  kolonnaning  ustki 
qismidagi tarnov orqali  chiqariladi.  K o ‘m im ing  suvda  ketadigan 
zarrachalari ham yig‘gichga yuboriladi.
B ir  yarusli chiqarilgan aralashtirgichli adsorberda (3.7- rasm, 
b)
  ko‘m ir  40— 60  ayl/daqiqada  aylanadigan  parrakli  aralashtir- 
gichga kelib tushadi. Shu yerga oqova suv ham beriladi.  K o ‘mirning 
suv  bilan  suspenziyasi  qo‘l  nasosi  yordam ida  aralashtirgichdan 
adsorbsiyalash kolonnasiga yuboriladi. Adsorberni kvadrat pirami- 
dali  bak  ko‘rinishida  tasaw ur  qilish  mumkin.  K o ‘m irning  suvli 
suspenziyasi  piram idaning  ichiga  yuboriladi  va  u yerda  mavhum 
qaynash  qatlam  hosil  bo‘ladi.  K o ‘m irning  ortiqcha  qismi  bak 
devorlari orasidagi bo‘shliqda cho‘kib qoladi. Trubkali uch yarusli 
adsorber  murakkabroq  tuzilishga  ega  (3.7-  rasm, 
d) .
  M avhum  
qaynash  qatlam i  tarelkalar  (qalpoqchali  tarelka  ustida)  hosil 
bo‘ladi. Yarusllar bir-biriga konussimon trubkalar orqali  birikkan. 
Kolonnaning  ustki  qism idan  15— 20%  li  ko‘m ir  suspenziyasi, 
pastki qismidan esa oqova suv beriladi.  K o ‘m irning ortiqcha qismi 
yig'gichga yuboriladi.
Adsorbentning  regeneratsiyasi.  Adsorbsion  tozalash  jarayo­
nining  m uhim  bosqiohi  faollangan  ko‘m irni  regeneratsiyalash 
hisoblanadi.  K o ‘m ir tarkibidagi adsorbsiyalangan moddalar qizdi- 
rilgan suv bug‘i yoki isitilgan inert gazlar yordam ida adsorbsiyalab 
ajratib  olinadi.  Bunda  qizdirilgan  bug‘ning  harorati  (P = 0 ,3—0,6 
M P a   da)  200  —  300°C  ga,  inert  gazlarniki  esa  120—  140°C  ga 
teng. Yengil uchuvchan m oddalarni haydashdagi bug‘ning sarfi  1 
kg haydalayotgan modda uchun 2,5 — 3  kg ni tashkil etadi, yuqori 
haroratda qaynaydigan moddalar uchun 5 — 10 marta ko‘p bo'ladi.
Desorbsiyadan  so‘ng  bug‘  kondensatlanadi  va  kondensat 
tarkibidan  modda  ajratib  olinadi.  K o ‘m irni  regeneratsiyalashda 
ekstraksiya  usulidan  ham  foydalaniladi.  Bunda  past  haroratda 
qaynovchan va yengil haydaladigan suv bug‘ili organik erituvchilar 
ishlatiladi.  Organik  erituvchilar  yordam ida  regeneratsiyalashda 
(m etanol,  benzol,  toluol,  dixloretan va boshq.) jarayonni  qizdirib

yoki qizdirmasdan olib boriladi. Desorbsiya tugagandan so‘ng ko‘m ir 
tarkibidagi  erituvchilarning  qoldiqlari  o£tkir  bug‘  yoki  inert  gaz 
yordamida ajratib olinadi.  Kuchsiz organik elektrolitlarni desorbsi- 
yalash uchun  ularni  dissotsilangan  ko'rinishga  o'tkaziladi.  Bunda 
ionlar ko‘mir g'ovaklarida tiqilgan holda eritmaga o'tadi, bu yerda 
ulam i  issiq  suv,  kislota  (organik  asoslami  yo‘qotish  uchun)  yoki 
ishqor  aralashm alari  (eritm alari)  bilan  (kislotalarni  yo'qotish' 
uchun)  yuviladi.
B a ’zan  regeneratsiyadan  oldin  adsorbsiyalangan  m odda 
kim yoviy  ta’sir  natijasida  adsorbent  tarkibidan  oson  ajraluvchi 
moddaga  aylantiriladi.  Term ik  regeneratsiya  700— 800°C 
da 
kislorodsiz muhitda o‘tkaziladi.  Regeneratsiya yonuvchan gaz mah­
sulotlari aralashmasi,  suyuq yoqilg‘i va suv bug‘i aralashmasining 
m ahsulotlari  bilan  olib  boriladi.  U   adsorbentning  bir  qism ini 
yo'qotadi  (15— 20% ).
K o ‘mirni  regeneratsiyalashda  adsorbsiyalangan  moddalarning 
biokim yoviy  oksidlanishi  bilan  boradigan  biologik  usullar  ishlab 
chiqilmoqda. Bu  usul adsorbentning ishlatilish muddatini uzaytiradi.
A d s o r b s io n   to z a la s h g a   m i s o l l a r .
  Tarkibida  100—400  mg/1 
nitrobirikm alar bo‘lgan oqova suvni K A D  ko‘miri bilan adsorbsion 
tozalashda ularning qoldiq miqdori 
20
 mg
/1
 bo‘lguncha olib boriladi. 
K o ‘mir erituvchilar bilan  (benzol,  metanol,  etanol,  metilen xlorid) 
regeneratsiyalanadi.  Eritu vch i  va  nitrobirikm alar haydash  orqali 
ajratiladi.  K o 5mirda qolgan erituvchi  o4kir hidli bug
1
  yordam ida 
ajratiladi.  Fenollarni ajratib olish uchun turli markadagi ko‘m irlar 
ishlatiladi.
Kuchli  karbonlangan,  kam  zolli,  selektiv  ko‘p  g'ovakli  ko‘mir- 
lar  yuqori  g‘ovakli  tuzilishga  ega.  Bunday  ko‘mirlar  bilan  fenolni 
ajratib olish darajasi 50—99% gacha yetadi. Sorbsion sig‘im pH muhiti 
kamayishi bilan  oshadi,  pH   =  9  da  10— 15%  ni  tashkil  qiladi.
Fenol  konsentratsiyasi  0,5  g/1  bo‘lganda  adsorbsion  kattalik 
quyidagi tenglamaga to‘g‘ri keladi:
a  =  15,85  с  ° ’22,
bu  yerda, 
a  —
  faollangan  ko‘mirdagi  adsorbsiyalangan  fenol 
miqdori,  %   (ko ‘m ir  og'irligi  bo‘yicha); 
с  —
  fenolning  suvli  ara- 
lashmadagi  muvozanat  konsentratsiyasi,  g/
1
.

K o ‘mirning regeneratsiyasi termik usul bilan o‘choqlarda yoki 
870 — 930°C  da  qaynaydigan  qatlam li  o'choqlarda olib  boriladi. 
Bunda  10— 15% adsorbent yo‘qotiladi.  K o ‘m irni erituvchilar bilan 
regeneratsiyalanganda  regeneratsiya  darajasi  etil  efirida — 85% , 
benzolda — 70%,  ishqorda — 37% ga yetadi.  K o ‘mirdan fenollam i 
am m iakli suv bilan ham ajratib olish mumkin.  B a ’zan oqova suv­
larni fenoldan tozalashda koks, torf, silikagel, kvarsli qum,  keram- 
zit  va  boshqa  sorbentlar  ishlatiladi.  Am m o  ularning  adsorbsion 
sig'im i  kam,  silikagel uchun  30%,  yarim   koks uchun  atigi 
6
%   ni 
tashkil qiladi. Amalda oqova suvlarni to‘la defenollash uchun sorbent 
sifatida temir sulfat, modifikatsiyalangan poliakrilamid va karboksi- 
metilselluloza qo'llaniladi.
Oqova  suvlarni  kam  miqdordagi  S F M   dan  (100— 200  mg/I) 
tozalash uchun ОГГ— 10 bo‘yicha adsorbsion sig‘imi  ~  15%  bo‘l- 
gan АГ-5  va  Б А У  turidagi  faollangan  ko‘m ir ishlatiladi.  Bundan 
tashqari,  faollangan antratsit (sig‘im i 
2
% ), tabiiy sorbentlar (torf, 
loy)  va  adsorbsion  hajm i  pH   muhitga  bog‘liq  bo‘lgan  shlakdan 
foydalaniladi.  M asalan,  S F M   anioni  shlak bilan neytral  m uhitda 
yaxshi sorbsiyalanadi. Agar S F M  aralashmada mitsella ko‘rinishida 
b o£lsa,  jarayon n in g  sam aradorligi  ortadi.  Tozalash  ja ra yo n i 
qo‘zg‘almas ko‘m ir qatlamli filtrlash kollonalarida olib boriladi. Bunda 
suv  2—6  m/s  tezlik  bilan  pastdan  yuqoriga  beriladi.  Oldindan  suv 
tarkibidan  m uallaq  zarrachalar ajratib  olinadigan  bo‘lishi  kerak.
K o ‘m irni regeneratsiyalashda issiq suv,  kislota-suvli eritm alar 
(kation-alm ashuvchi  S F M   lardan  tozalash  uchun),  ishqorlar 
(anioni  faol  S F M   lardan  tozalash  uchun),  organik  suyuqliklar 
(S F M   larni  eritish  uchun)  ishlatiladi.
3 .4 .  Io n -alm ash in ish
Ion-alm ashinish  usuli  oqova suvlarni  metall  ionlaridan  (rux, 
mis, xrom,  qo‘rg‘oshin,  simob,  kadm iy, vanadiy,  marganes,  nikel 
va  boshq.),  shuningdek,  m ishyak,  fosfor  va  sian  b irikm alari, 
radioaktiv  m oddalardan  tozalashda  q o'llanilad i.  B u   usul  suv 
tarkibidan qimmatbaho moddalarni rekuperatsiya qilib, uni yuqori

darajada tozalash imkonini beradi.  Suvni tayyorlash jarayonida uni 
tuzsizlantirishda ion-almashinish usuli keng tarqalgan.
Ion-alm ashinish  deganda,  qattiq  fazaning  eritm a  b ilan  
reaksiyaga  kirishishi  natijasida  qattiq faza  ionlarining eritmadagi 
ionlar bilan almashinishi tushuniladi.  Qattiq fazani tashkil etuvchi 
moddalar 
io n itla r
 deyiladi.  U la r amalda suvda erimaydi.
E le k tro lit  eritm alaridan  qoniqarli  ionlarni  yutuvchilar  — 
k a tio n itla r ,
  qoniqarsiz  ionlarni  yutuvchilar 
a n io n itla r
  deyiladi. 
Birinchisi  kislotali,  ikkinchisi  esa  asosli  xususiyatga  ega.  Agar 
ionitlar  ham ,  kationlar  ham  anionlar  bilan  alm ashinsa,  ular 
am folit  deb  ataladi.
Ionlarni  yutish  qobiliyati  yutiluvchi  massa  birligining  yoki 
ionit sig‘im ining ionlar ekvivalent soni bilan aniqlanadigan alma- 
shinish sig‘im i bilan ifodalanadi. Almashinishning to ‘liq, statik va 
dinam ik turlari mavjud.
T o ‘liq  alm ashinish  sig‘im i  —  hajm  birligining  yoki  ionit 
massasining  to ‘liq  to'yinishida  yutuvchi  moddaning  miqdoriga 
aytiladi.
Statik almashinish sig‘im i — berilgan ish sharoitidagi muvoza- 
natda  ionitning  alm ashinish  sig'im iga  aytiladi.  Odatda  statik 
almashinish  sig‘im i  to ‘liq  alm ashinuv  sig'im iga  nisbatan  past 
ko'rsatkichga ega bo‘ladi.
D in am ik  alm ashinish  sig‘im i  deb  —  filtrlash   sharoitida 
aniqlanadigan  ioniarning  filtratda  «sakrash»  holatigacha  bo'lgan 
ionit sig‘imiga aytiladi.  B u  sig‘im statik sig‘imga nisbatan kamroq.
Tabiiy va sintetik ionitlar.  Io n itlar (kationitlar va anionitlar) 
anorganik  (m ineral)  va  organik bo‘ladi.  U la r tabiiy yoki  sintetik 
moddalar bo‘lishi  mumkin.  Noorganik tabiiy ionitlarga seolitlar, 
loyqali  m inerallar,  dala  shpati  va  turli  shaffof m ineral  moddalar 
kiradi. Ulaming kation almashish xususiyati Na^O • A1
2
0
3
  n Si0
2
 • mH20  
turdagi  alum osilikatlar  tarkibiga  o‘xshash  bo‘ladi.  Shuningdek, 
florapatit  [C as(P 0 4)3] F  va gidroksidapatit [Ca
5
(P 0
4
)
3
]0 H  ham ion- 
almashinish xususiyatiga ega.
Sintetik anorganik ionitlarga silikagel, permutit, ba’zi metallar- 
ning  (alum iniy,  xrom,  sirkoniy va boshq.)  qiyin eruvchan  oksid- 
lari va gidroksidlari  misol bo‘ladi.

Ration almashinish xususiyati (masalan, silikagelning) gidroksid 
gruppalaridagi  vodorod  io n in in g   ishqorli  m uhitdagi  m etall 
kationlariga almashinishiga bog‘liq.  Permutit, alum iniy va kremniyli 
m oddalarning  qotishm a  holidagi  birikm asi  ham   kation  alm a­
shinish xususiyatiga ega.
Organik tabiiy ionitlar bu tuproq va ko‘mirning gumin kislota- 
laridir.  U la r kuchsiz kislotali xossaga ega. K islotali xossa va alm a­
shinish  sig‘im ini  oshirish  maqsadida  ko‘m ir  m aydalanib  oleum 
bilan  sulfirlanadi.
Sulfoko'm irlar  kuchli  va  kuchsiz  kislotali  gruppalarga  ega 
bo‘lgan  arzon  polielektrolit  hisoblanadi.  Bund ay  ionitlarning 
kim yoviy barqaror emasligi va donalarining mexanik chidamsizligi, 
shuningdek,  alm ashinuv  sig'im ining  kam ligi  (ayniqsa,  neytral 
m uhitda)  uning  kam chiligi  hisoblanadi.
Sintetik  organik  ionitlarga  yuza  qatlam i  rivojlangan  ion- 
almashinuvchi polimerlar kiradi. Oqova suvlarni tozalashda ularning 
aham iyati  katta.  Sintetik  ion-alm ashinuvchi  polim erlar tarkibida 
ion-alm ashinuvchi  funksional  gruppalar joylashgan  uglevodorod 
radikali bo'lgan yuqori  m olekular birikm alar hisoblanadi.  Bo'sh- 
liqli  uglevodorod  karkasi 
m a tr its a
  deyiladi,  alm ashinuvchi  ionlar 
esa 
q a r a m a - q a r s h i  io n la r
  deyiladi.  H ar  bir  qarama-qarshi  ion 
fiksirlangan  yo ki  ankerlangan  deb  ataladigan  qaram a-qarshi 
zaryadlangan  ionlar  bilan  birikkan  bo‘ladi.  M atritsaning  asosi 
hisoblangan  poliuglevodorodlar  zanjirlari  o‘zaro  kesib  o'tuvchi 
bog‘lar  bilan  birikkan  bo‘ladi,  bu  esa  karkasning  mustahkam- 
ligini oshiradi.  Io n itn i qisqa ko‘rinishda yozishda matritsa R  bilan 
belgilanadi, faol gruppa esa to 'liq  yoziladi. Masalan, sulfokationitlar 
R S 0 3H  deb yoziladi.  B u  yerda R  — matritsa,  H  — qarama-qarshi 
ion,  S 0
3
  —  ankerli  ion.
Ion itlar sopolim erlanish va sopolikondensatlanish jarayonlari 
yordam ida olinadi.  Kondensatsion ionitlarda birikish, y a ’ni kesib 
o ‘tuvchi bog‘larning hosil bo'lishi  m etilenli (—C H 2—) yoki metinli 
(= C H —)  ko‘priklar  hisobiga  amalga  oshaai.  A zotli  gruppalar n- 
divinilbenzol  va  uning  izom erlari  yordam ida  sopolim erlar  hosil 
qiladi. Bunda kesib o'tuvchi bog'larning soni to ‘r yacheykalam ing 
o'lcham i va m atritsaning qattiqligiga bog'liq bo'ladi.

Kation-alm ashuvchi polim erlar dissotsilanish darajasiga qarab 
kuchli  va  kuchsiz  kislotali  hisoblanadi.  Anion-alm ashinuvchi 
polim erlar esa kuchli va kuchsiz asosli turlarga boMinadi.  K u ch li 
kislotali polimerlarga sulfoguruhli (S 0
3
H ) yoki fosforli [P O (O H )2] 
kationitlar kiradi.  Karboksil  (C O O H ) va fenol (C
6
H
5
O H ) gruppali 
kationitlar  kuchsiz  kationit  hisoblanadi.  K u ch li  asosli  ionitlar 
tarkibida  am m oniy  asoslari  (R
3
N O H ),  kuchsiz  asoslilarda  esa 
b irikm alard a  tu rli  darajada  o ‘ rin  egallagan  am inogrup palar 
( —N H 2;  = N H ; = N )  bo‘ladi.
B ir   xil  faol  gruppalardan  iborat  io n itlar 
m o n o fu n k s io n a l, 
kim yoviy tabiati turlicha bo‘lgan funksional gruppalardan tashkil 
topgan  ionitlar 
p o lifu n k s io n a l  io n itla r
 deb  ataladi.  U la r kuchli  va 
kuchsiz asosli bo‘lgan aralash xususiyatlarga ega bo'lishi mumkin.
Kationitlarda qarama-qarshi ion sifatida faqat vodorod ionlari 
emas,  balki  metall  ionlari  ham  bo‘lishi  (tuzli  shaklda)  mumkin. 
A nionitlar ham tuzli shaklda bo‘ladi.  Ionitlarni suvda yoki havoda 
qizdirish natijasida ularning donalari parchalanadi. B u  esa sig‘imning 
kamayishiga olib keladi.  H ar bir polim er uchun harorat chegarasi 
mavjud, undan yuqorisida polim erni ishlatib bo'Im aydi.  U m um iy 
holda anionitlarning termik chidamliligi kationitlarga nisbatan past. 
Ion-alm ashinish  sodir  bo‘ladigan  oqova  suvdagi  pH   kattalik 
ionitlarning  ion-alm ashinuvchi  gruppalarining  dissotsilanish 
konslaniasiga bogsiiq.  K u ch li  kislotali  kationitlar bilan jarayonni 
istagan muhitda olib borish mumkin.  Kuchsiz kislotali kationitlar 
esa faqat ishqoriy va neytral muhitda yaxshi natija beradi. Shunday 
qilib,  tarkibida  karboksil  gruppalari  bo‘lgan  kationitlar  pH>7 
bo‘lganda,  fenol gruppali kationitlar esa p H
>8
 da  ion almashinadi.
Io n itlar suvda erim aydi,  ammo  ma’lum  chegarada bo‘kuvchi 
gel sifatida suvning m a’lum miqdorini yutib, bo‘kadi.  Ionitlarning 
b o‘kishi  natijasida  m ikrog'ovaklarning  o ‘lcham i  0,5— 1,0  mm
о 
о
(5 — 10A )   dan  4  mm  (4 0 A )   gacha  oshadi,  mikrog‘ovaklarning
o ‘lcham i esa 70— 130 mm (700— 1300 A )  ni tashkil qiladi.  Bunda 
ionitlarning hajmi  1,5— 3 marta ortadi.  Bo'kish darajasi ionitlarning 
tuzilishiga,  qarama-qarshi  ionlarning  tabiati  va  eritma  tarkibiga

bog‘liq.  B o ‘kish ionlarning almashinish tezligi va almashinish to‘liq 
bo‘lishiga, shunindek,  ionitlarning tanlovchanligiga ta’sir etadi.
G e l  ko‘rinishdagi kuchli bo‘kuvchan  ionitlarning solishtirm a 
alm ashinish  yuzasi  0,1— 0,2  m 2/g  ga  teng.  M a k ro g ‘o vak li 
ionitlarning  alm ashinish  yuzasi  esa  60— 80  m 2/l  ni  tashkil  etadi. 
Sintetik  ionitlar tabiiylariga qaraganda  suvda  ko‘proq bo‘kadi va 
almashinish sig‘im i katta bo'ladi. Anionitlarga qaraganda kationit- 
larning ishlash muddati ko'proq.  Bu  anionitlardagi faol gruppalar 
barqaror  emasligi  bilan  tushuntiriladi.
Alm ashinishning  tanlovchanligi  ionit  g'ovaklarida  bo‘kish 
bosimining kattaligiga va ionit g‘ovaklarining o ‘lchamiga bog'liq. 
G ‘ovaklarning kichik o‘lcham larida katta ionlar ichki faol gruppa- 
lariga ta’sir etmaydi. Ayrim  metallarga ionitlarning tanlovchanligini 
oshirish  maqsadida  ayni  m etall  io n lari  bilan  ichki  kompleks 
(x e la tla r)  hosil  q ilu vch i  m oddalar  q o‘sh ilad i.  A lm ash in ish  
energiyasiga  ko‘ra  kuchli  va  kuchsiz  kislotali  kationitlar  qatori 
mavjud.  M asalan,  kuchli  kislotali  sulfokationit  КУ -2   uchun 
quyidagi  qatorni  keltirish  mumkin:
H +4
+2
+2
+2
+2
+2
+2
+2
+Kuchsiz  kislotali  kationit  КБ-4   uchun:
M g
2
+2
+< Co
2
+< Cu2+
Ionitlar kukun (zarrachalar o‘lchami 0,04—0,07 mm), donachali 
(0,3—2  m m )  tola  m aterialli,  list  va  plitkalar  ko'rinishida  ishlab 
chiqariladi. Katta donachali ionitlar qatlam balandligi  1— 3 m bo‘l- 
gan  filtrlarda  ishlatish  uchun  mo‘ljallangan,  kukun  ko'rinishda- 
gilari  qatlam  balandligi  3— 10  mm bo‘lganda  ishlatiladi.
Io n it  zarrachalarining  o 'lch a m i  filtrla rd a   bosim lar  farqi 
o'zgarishiga ta’sir qiladi.  Zarrachalarning  o‘lcham i  kichiklanishi 
bilan qatlamdagi bosim o‘zgarishi ortadi.  Bundan kelib chiqadiki, 
tozalash jarayonida ionitlarni  maydalash maqsadga muvofiq emas. 
B u   faqat  filtrning  qarshiligiga  emas,  balki  oqova  suvning  filtr 
bo'yicha notekis taqsimlanishiga olib keladi.
Io n it zarrachalarining o‘zaro to‘qnashishi,  shuningdek,  quril- 
ma devorlariga urilishi natijasida ionitlarning yedirilishi sodir bo‘ladi. 
Y ed irilish   darajasi  0 ,5 %   dan  oshm aydigan  ionitlarni 
m e x a n ik

c h id a m li
 deb hisoblash mumkin.  Shuningdek,  ionitlar kim yoviy va 
term ik barqaror bo'lishi kerak.  K im yoviy barqarorlik to‘liq alm a­
shinish  sig'im i va  ionit  massasining o‘zgarishi bilan  baholanadi.
Ion-alm ashinish  jarayonining  m ohiyati.  Ion-alm ashinish 
reaksiyasi quyidagicha boradi: 
kationit  bilan  ta ’sirlashganda:
R S O
3
H  +  N a C l 
R S O jN a  +  HC1 
anionit  bilan  ta’sirlashganda
R O H   +  N a C l  <=±  RC1  +  N a O H .
Ion-almashinish ekvivalent munosabatda boradi va ko‘pincha 
qaytar  hisoblanadi.  Ion-alm ashinish  reaksiyalari  alm ashinuvchi 
ionlar  kim yoviy  potensiallarining  farqi  natijasida  sodir  bo‘ladi. 
Um um iy ko'rinishda bu reaksiyalarni quyidagicha yozish mumkin:
m A +  R   В   <=>  m R A   +  B.
m 
'
Reaksiya muvozanat hosil bo'lguncha davom etadi.  Muvozanat 
hosil bo‘lishi  dinam ik rejimga,  alm ashinuvchi ionlarning konsen­
tratsiyasiga,  ionit  donalarining tuzilishiga bog‘liq.
M oddalarni  o‘tkazish jarayoni  bir  nechta  bosqichda  borishi 
mumkin:  1) suyuqlik oqimi yadrosidan A  ionlarini ionit donalarini 
o ‘rab  turuvchi  suyuq  pardaning  tashqi  chegaraviy  yuzasiga  olib 
o ‘tilishi;  2) chegara qatlam orqali ionlar diffuziyasi;  3) fazalarning 
ajralish  chegarasida  ionni  ionit  donasiga  o ‘tishi;  4)  ionit  donasi 
ichidagi  A   ionlarning  ion-alm ashinuvchi  funksional  gruppalarga 
diffuziyasi;  5) 
A
  va  В   ionlarni  ikkiyoqlam a  alm ashinishining 
kim yoviy  reaksiyasi; 
6
)  ionit  donlarining  ichidagi  В   ionlarining 
fazalarning  ajralish  chegarasidagi  diffuziyasi;  7)  В   ionlarining 
fazalarning  ajralish  chegarasi  orqali  suyuqlik  pardasining  ichki 
yuzasiga  olib  o‘tilishi; 
8
)  В   ionlarining  parda  orqali  diffuziyasi; 
9)  В   ionlarining suyuqlik oqimi yadrosiga diffuziyasi.
Ion-almashinish tezligi eng sekin boradigan bosqichlar —  suyuqlik 
pardasidagi diffuziya yoki ionit donasidagi diffuziya bilan aniqlanadi. 
Ion-almashinishning kim yoviy reaksiyasi tez boradi va jarayonning 
um um iy tezligini belgilamaydi.

Io n itlarn in g   regeneratsiyasi.  K a tio n itla r  2— 8 %   li  kislota 
eritm alari bilan regeneratsiyalanadi.  Bunda ular H-shaklga o‘tadi. 
Regeneratsion eritmalar (elyuatlar)da kationlar mavjud.  K ationlar 
yuvilgandan  so'ng,  masalan,  ulardan  osh  tuzini  o‘tkazish  orqali 
Na-shaklga  o‘tkaziladi.  Bunda  kationitni  kislota  bilan  regene­
ratsiyalashda hosil  bo‘lgan  H-funksional  gruppa  Na-gruppalarga 
alm ashinadi,  zaryadlantirish  uchun  ishlatiladigan  osh  tuzi  esa 
HC1 ga o‘tkaziladi.  Ishlatilgan anionitlar 2—6  %   li ishqor eritmasi 
bilan regeneratsiyalanadi. A n io n itlar bunda OH-shaklga o ‘tadi.
Konsentrlangan  ko‘rinishdagi  elyuatlarda  oqova  suvlardan 
ajratib  olingan  barcha  anionlar  mavjud  bo'ladi.  Z a ru r  bo'lsa, 
regeneratsiyalanayotgan anionitdan N a C l  ni o ‘tkazish  y o ‘li bilan 
O H - sh ak ld an   C l-shaklga  o ‘tk a z ilis h i  m um kin.  Is h la tilg a n  
zaryadlangan eritm alarda o‘yuvchi  natriy yig‘iladi.
K islota va ishqor eritm alari ko‘rinishidagi elyuatlar neytralla- 
nadi  yoki  qimmatbaho  m oddalarni  regeneratsiyalash  maqsadida 
ularga ishlov beriladi.  K islota va ishqorli elyuatlarni aralashtirish, 
shuningdek,  kislota  va  ishqorlarni  qo'shim cha  ravishda  berilishi 
natijasida neytrallash jarayoni boradi.
Regeneratsiya  darajasi  (%   da)  quyidagi  form ula  orqali  aniq­
lanadi:
a   =   i o o e * / e m ,
bu yerda:  9*  —  qayta tiklangan alm ashinish sig‘im i; 
— to 'liq  
alm ashinish 
sig‘im i.  Regeneratsiya  darajasiga  ionitning  turi, 
to ‘yingan qatlamning tarkibi,  regeneratsiyalanayotgan moddaning 
tabiati,  konsentratsiyasi  va  sarfi,  harorat,  ta ’sirlashish  vaqti  va 
reagentning  sarfi  ta’sir  etadi.
Ion-alm ashinuvchi qurilm alarning sxem alari.  Oqova suvlarni 
ion-alm ashinish  usulida  tozalash  jarayo n i  davriy  va  uzluksiz 
ish laydig an   q u rilm alard a  o lib   b o rila d i.  D a v riy   ish layd ig an  
qurilm alar  (filtr yoki  kolonna),  nasos,  turli  hajmdagi  idishlar va 
nazorat-o‘lchovchi  moslamalardan tashkil topadi  (3.8-  га зт).

Oqova suv
Oqova suv
r r
Tozalan­
gan suv
Yuvuvchi suv, 
regenerat 
2
  Sulfat kislota
JF3
-► 
Yuvuvchi suv,
\
Suv
Oqova suv
'1
4
r
1 4
T
Tozalan­
gan suv 
Sulfat kislota  (ishqor)
\ [
-* 
regenerat 
I 
~  
Sulfat
Suv 
kislota
Suv
Tashlash