Биохимическая очистка

После механической и физико-химической очистки сточные воды, содержащие 15-20 мг/л нефтепродуктов в виде эмульсии, направляются на биохимическую очистку, сущность которой заключается в окислении органических загрязнений микроорганизмами.

Биохимическое окисление проводят как в естественных условиях на полях фильтрации, орошения и биологических прудах, так и в искусственно созданных условиях на биофильтрах и в аэротенках. Поля фильтрации, поля орошения и биофильтры функционируют за счет почвенных биоценозов; биологические пруды и аэротенки – биоценозов водоемов. Для проведения биохимической очистки сточные воды, содержащие нефтепродукты, смешивают с хозяйственно-бытовыми. На нефтебазах используют капельные и высоконагруженные биофильтры.

В капельных биофильтрах в качестве фильтрующего материала используют шлак, гранитный щебень, кокс, известняк, антрацит и другие водоустойчивые материалы. Обмен воздуха в биофильтре происходит путем естественной вентиляции при высоте загрузки 1,5-2 м и принудительной вентиляции при высоте загрузки более 2 м. Для обеспечения жизнедеятельности микроорганизмов сточная вода, поступающая на фильтр, должна содержать не более 25 мг/л нефтепродуктов, не более 10 г/л растворенных солей. На каждые 100 мг/л азота и не менее 1 мг фосфора. Поверхностно-активные вещества, смолы и нерастворимые масла должны постностью отсутствовать.

Процесс очистки протекает следующим образом: нерастворимые загрязнения образуют на поверхности биофильтра биологическую пленку, густо заселенную микроорганизмами. В процессе работы биофильтра пленка отмирает. Очищенную в биофильтре воду хлорируют и она поступает во вторичный отстойник, где отмершая пленка задерживается. Очищенную воду спускают в водоем. Для обеспечения нормальной работы в биофильтр первоначально подают хозяйственно-бытовые стоки слабой концентрации. В фильтр вводят биогенные элементы в виде солей азота и фосфора и по мере образования биопленки постепенно добавляют нефтесодержащие сточные воды. Период адаптации микроорганизмов длится 2-4 недели. В течение этого времени объемное содержание нефтесодержащих и хозяйственно-бытовых стоков доводят до соотношения 1:1. Для обеспечения нормальной жизнедеятельности микроорганизмов биологические фильтры вводят в эксплуатацию летом при температуре около 20⁰С.

Очистка сточных вод, содержащих тетраэтилсвинец

При хранении этилированных бензинов происходит загрязнение сточных вод тетраэтилсвинцом (ТЭС), содержание которого в воде не допускается, поэтому наряду с производственной канализацией, сооружается специальная канализация для сбора и нейтрализации этилсодержащих стоков.

Этилированные стоки, содержащие до 2 мг/л ТЭС, очищают хлорированием, экстрагированием неэтилированными бензинами, озонированием и методом естественного разложения.

В результате обработки стоков хлорной известью выпадает свинец, который из органической формы соединения переходит в минеральную. Эти соединения в определенных концентрациях также оказывают токсическое воздействие на микрофлору биохимической очистки и на биоценоз водоемов. Содержание ТЭС после очистки зависит от его исходной концентрации в сточной воде. Рекомендуется для окончательной очистки от ТЭС дополнительно отстаивать хлорированные стоки в течение 5-10 суток при температуре 20-30⁰С.

Наряду с хлорированием применяют метод выделения ТЭС из сточных вод экстрагированием неэтилированным бензином. При этом соотношение бензина и воды должно быть 1:25 при последовательной трехступенчатой экстракции.

После предварительной очистки от этилированного бензина сточные воды смешивают с этилированным бензином, последовательно проходят три отстойника, причем на каждую ступень подают 1/3 свежего экстракта. После третьего отстойника сточные воды направляются на дополнительный отстой (около 10 ч) в открытые отстойники. Отработанный реагент направляется в сборник этилированного бензина, а остаточный реагент из открытых отстойников вновь поступает в приемный резервуар сточных вод. Эффективность работы установки зависит от исходного содержания ТЭС в сточной воде.

В последнее время наибольшее практическое применение находит метод озонирования этилсодержащих стоков. Озон – сильный окислитель и обладает высокой реакционной способностью. Расход озона зависит от содержания ТЭС в очищаемой воде и времени контакта. Наибольшее распространение получил способ очистки сточных вод от ТЭС окислением озоном в присутствии твердого сорбента катализатора – силикагеля. При очистке по этому методу в воду не выпадают ни органические, ни минеральные продукты, образующиеся при окислении ТЭС, а также минеральный свинец, находящийся в очищаемой воде. Степень очистки при этом методе достигает 100%.

Очистка сточных вод от ТЭС озонированием обеспечивает практически полное удаление ТЭС, что соответствует санитарным требованиям спуска сточных вод в водоемы.