ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Биологическое разрушение синтетических поверхностно-активных веществ в сточных водах из "Химия и технология синтетических моющих средств Издание 2" С расширением производства и потребления синтетических моющих средств возникла проблема очистки сточных вод и водоснабжения. [c.290] Сточные воды промышленных предприятий, прачечных и общегородской канализации содержат различные неорганические и органические вещества в виде истинных или коллоидных растворов или в виде нерастворимых взвешенных частиц. Помимо очистки сточных вод отстаиванием, флокуляцией взвешенных веществ, происходит биологическая очистка их при помощи находящихся в воде бактерий, питающихся загрязнениями. Они разрушают органические вещества путем биовосстановления или биоокисления [1]. [c.290] Образование пены при очистке сточных вод, обусловленное содержанием в них синтетических моющих веществ, зависит как от концентрации этих веществ и их природы, так и от наличия неорганических солей, взвешенных твердых частиц и интенсивности продувания воздухом. [c.290] Количество синтетического моющего вещества, обусловливающее образование устойчивой пены, по данным отдельных авторов, различно от 0,8 до 10 лгг/л [5]. Наличие твердых частиц в растворе уменьшает вспенивание. По утверждению Гоуды [6], наличие 1400 мг твердых частиц в 1 л воды подавляет пенообразование при концентрации синтетического моющего вещества 250 мг в 1 л. [c.290] Однако появление иены в поверхностных водах нельзя относить исключительно за счет синтетических моющих средств. [c.290] Пена может образовываться и при наличии других пенообразующих веществ (белковые и др.) [7]. [c.291] Содержание алкилбензолсульфонатов в количестве 0,5 мкг л не влияет ни на запах, ни на вкус питьевой воды [7]. [c.291] Под биологической разрушаемостью понимают процесс, в котором органические вещества разрушаются под действием энзимов, производимых бактериями, и других микроорганизмов. Теоретически разрушение органических веществ должно идти до углекислого газа и воды. Биологическая разрушаемость не является абсолютной величиной, она зависит от условий. Например, в стерильной воде не может происходить биологического разрушения даже биологически легко разрушаемых веществ. Энзимы являются органическими катализаторами и управляют скоростью химического взаимодействия между организмом и органическими соединениями (синтетическими моющими веществами) в воде. [c.291] Скорость реакции между энзимами и химическими соединениями возрастает с повышением температуры, но при температуре выше 35° С энзимы могут разрушиться. Зависимость от температуры проявляется в том, что летом биологическое разрушение протекает быстрее, чем зимой [10, 11]. [c.291] При биологическом разрушении синтетических моющих веществ наблюдается индукционный период, который значительно удлиняется и скорость реакции замедляется при повышенной концентрации моющего вещества. Это становится особенно заметно при содержании поверхостно-активных веществ более 15 частей на миллион частей воды, что, по-видимому, обусловлено бактерицидным или бактериостатическим действием поверхностно-активных веществ при повышенной концентрации и понижением растворимости кислорода с возрастанием концентрации поверхностно-активных веществ. При температуре О—5° С не происходит биологического разрушения поверхностно-активных веществ, но при 35° С индукционный период резко сокращается [12]. [c.291] Сначала окисляется находящаяся на конце молекулы ме-тильная группа в карбоксильную, затем происходит окисление СН2-группы, находящейся в р-положепип, в карбоксильную с отщеплением уксусной кислоты. [c.292] В случае алкилбензолсульфонатов первой стадией биологического разрушения также является окисление конечной ме-тильной группы алкильной цепи в карбоксильную. Окисление протекает быстро до тех пор, пока остаток цепи не окажется близко расположенный к кольцу, после чего окисление замедляется. [c.292] Конечной стадией является разрыв бензольного кольца с образованием ненасыщенной цепи, которая окисляется по механизму р-окисления. Сульфонатная гоуппа освобождается в виде неорганического сульфата [14]. [c.292] В случае устойчивой сульфонатной группы непосредственная атака ее, вероятно, затруднена, в случае же сульфатной группы может происходить гидролиз химический, физико-химический (после адсорбции на осадке или на поверхности микроорганизмов) и биологический под действием энзимов [16]. [c.292] Наличие в сточных водах трудно биологически разрушаемых синтетических моющих веществ в ряде стран приобрело государственное значение, а в ФРГ с 1 октября 1964 г. вступил в силу закон, согласно которому не могут поступать в продажу синтетические моющие средства, в которых содержится синтетическое моющее вещество, биологически разрушающееся менее чем на 80% [17, 18]. [c.292] В реках ФРГ концентрация синтетических моющих веществ достигала 3 жг/л, а в США она не превышает 0,32 яг л [19]. при установленной максимальной норме 0,5 жг/л [20, 21]. [c.292] По другим сведениям [22], содержание поверхностно-активных веществ в Рейне не превышает 1 мг л. [c.293] Вследствие важности проблемы очистки сточных вод в разных странах проводились и проводятся обширные исследования биологической разрушаемости различных поверхностно-активных веществ. [c.293] Исследования, проведенные большим числом ученых, показывают, что первичные и вторичные алкилсульфаты нормального строения легко биологически разрушаются в сточных водах [23—31]. По данным Коймана [32], лаурилсульфат в течение одного дня разрушается на 100%, а за 1 ч разрушается на столько, на сколько прямоценочные алкилбензолсульфонаты разрушаются за несколько дней [33]. Алкилсульфаты с разветвленной ценью трудно разрушаются биологически [34]. [c.293] Вернуться к основной статье