ні сполуки розпадаються, але продукти Розпад не окислюються до вуглекислого газу і води. Ці продукти розпаду можуть бути іноді навіть більш токсичні, ніж вихідні речовини. Іноді біохімічне окислення неможливо через високу концентрації забруднень в стічній воді, що надає токсичний вплив на мікроорганізми.
Біохімічний розпад тієї чи іншої речовини залежить від ряду хімічних і фізичних чинників, як, наприклад, наявності функціональних груп в молекулі, величини молекули і її структури, розчинності речовини, утворення проміжних продуктів та їх взаємодії та інших. Освіта проміжних продуктів обумовлюється також біологічними факторами - складністю обмінних процесів в клітинах мікроорганізмів, варіабельністю штамів бактерій, впливом середовища і тривалістю адаптації мікроорганізмів.
Розглянемо літературні дані про зв'язок структури деяких речовин, що містяться в стічних водах коксохімічного виробництва, і їх здатності до біохімічного розпаду. Експериментально доведено, що бензол незначною мірою окислюється мікроорганізмами, похідні його з короткою бічній метою, наприклад, толуол, розкладаються дещо легше. Двохатомні феноли успішно окислюються адаптованим комплексом бактерій, причому пирокатехин вдвічі швидше, ніж резорцин. Найбільш важко окислюється гідрохінон. При окисленні багатоатомних фенолів утворюються забарвлені хиноидной з'єднання. Можливість біохімічного окислення фенолу відома вже давно. У Радянському Союзі для очищення від фенолу стічних вод коксохімічного виробництва з 1952 року використовується бактеріальний комплекс - фенолразрушающіе мікроорганізми, виділені з грунту коксохімічного заводу Київським інститутом загальної і комунальної гігієни (Путілін Н.Т. зі співробітниками). Застосувавши цей комплекс для збагачення активного мулу, наростаючого при очищенні фенольної стічної води в аеротенках, Київський інститут загальної і комунальної гігієни та Гипрококс назвали метод очищення «мікробним». Це умовна назва вживається і до теперішнього часу, хоча по суті це біохімічна очистка активним мулом, збагаченим фенол- і роданразрушающімі мікроорганізмами.
Роботами багатьох дослідників встановлена ??послідовність руйнування фенолу мікроорганізмами і виділені утворюються при цьому проміжні продукти. Біохімічне окислення фенолу йде стадийно через пирокатехин, цис-цис-муконовую кислоту, лактон,?- Кетоадіпіновую кислоту, янтарну кислоту, оцтову кислоту. Кінцевими продуктами біохімічного окислення фенолу є вуглекислий газ і вода.
У стічних водах коксохімічного виробництва містяться роданіди. Дослідження показали, що біохімічне окислення останніх роданразрушающімі мікроорганізмами йде з утворенням іонів амонію і сульфату. Ефективність біохімічної очистки залежить від ряду факторів, основними з яких є: температура, реакція середовища (pH), кисневий режим, наявність біогенних елементів і токсичних речовин, рівень харчування.
Оптимальною температурою, при якій добре розвиваються фенол- і роданразрушающіе мікроорганізми, є 30-35 ° С. Активна життєдіяльність даних мікроорганізмів зберігається при 20-40 ° С. Якщо температурний режим не відповідає оптимальному, то зростання культури, а також швидкість обмінних процесів у клітині помітно нижче розрахункових значень. Найбільш несприятливий вплив на розвиток культури надає різка зміна температури. При аеробного очищення негативний вплив підвищеної температури посилюється ще внаслідок відповідного зменшення розчинності кисню.
Концентрація водневих іонів (pH) суттєво впливає на розвиток мікроорганізмів. Фенол- і родонразрушающіе мікроорганізми найкраще розвиваються в середовищі з pH 6,5-8,0. Відхилення pH за межі 6 - 9 тягне за собою зменшення швидкості окислення внаслідок уповільнення обмінних процесів у клітині, порушення проникності її цитоплазматичної мембрани та ін., Що призводить до погіршення біохімічної очистки. При pH нижче 5 і вище 10 відбувається загибель мікроорганізмів. Якщо значення температури і pH виходять за межі оптимальних і, особливо, допустимих величин, необхідно коригувати ці параметри в стічних водах, що надходять на біохімічну очистку. У фенольних стічних водах коксохімічного виробництва міститься значна кількість аміаку і солей амонію; незначна кількість амонійного азоту споживається в процесі життєдіяльності фенол- і родон-разрушающих мікробів, але одночасно при окисленні роданидов з азоту роданид-іонів утворюється додаткова кількість амонійного азоту. За існуючими нормами скидання стічних вод у міську каналізацію для доочищення на міських очисних спорудах вміст амонійного азоту в очищених фенольних водах на 2 і більше порядків вище допустимого.
Повна біохімічна очистка стічних вод від амонійного азоту включає дві стадії: нітрифікацію - окислення амонійного азоту під дією нитрифицирующих бактерій у присутності кисню повітря спочатку до нітритів, ...
