Исследования ученых по очистке стоков
Масляная эмульсия разрушается
- химическим
- электрическим или
- физическим методом
Наиболее широко в очистке нефтесодержащих сточных вод используются химические методы. Куриан и Натараджан в 1997году провели исследование 40 образцов из 10 станций технического обслуживания автомобилей и обнаружили общие концентрации твердых частиц в виде взвеси, BOD5, COD, масел и смазок в диапазоне 610 – 4950 мг/л, 75 – 570 мг/л, 270 – 1640 мг/л и 14 – 420 мг/л соответственно. Химическая очистка соответствующих образцов таких сточных вод с использованием алюминия и хитосана (chitosan) обеспечили качество сточных вод, удовлетворительное для слива в муниципальную канализационную систему.
Ридом и другими учеными в 1998 году были проведены пробные полевые исследования для компании в штате Западная Вирджиния, США, производившая большие объемы сточных вод, содержащих масла. Для очистки таких сточных вод предлагался ряд технологий очистки, среди них флотация в растворенном воздухе (DAF), ультрафиолетовое обеззараживание (UF), биологический фильтр в виде искусственного болота.
Из всех предложенных технологий, наиболее эффективной оказалась методика ультрафиолетового обеззараживания. Пак и Чен в 2000 году сообщили, что сточные воды, создаваемые автомобильными мойками, характеризовались относительно низким содержанием органических веществ и высоким содержанием фосфора. Очистка смоделированной эмульсии масла в воде, содержавшей n-октан исследовалась методами флотации растворенным воздухом и поверхностным испытанием Яса.
Использование полиэлектролитов не обеспечило эффективной очистки изучаемых эмульсий, а добавление хлорида железа с последующим применением метода флотации в растворенном воздухе показали очень высокую эффективность.
Сточные воды морской нефтедобычи с высоким содержанием солей очищались методом микрофильтрации через мембраны смешанного эфира целлюлозы (MCE), что в среднем дало очистку вод от масел и смазок на уровне 92%. После этого, очищенные воды подавались на 1-л эрлифтный биореактор, содержащий частицы полистирола диаметром 2 мм, которые использовались в качестве опорного материала. Через 210 дней эксплуатации при минимальном времени гидравлического удержания (HRT) 12 часов, было достигнуто значительное улучшение качества сточных вод.
Мюллер и другие ученые в 2003 году сообщают об исследовании по очистке от масел и смазок, наряду с COD де-эмульсированных сточных вод автомобильной природы с использованием технологии адсорбции с использованием пяти адсорбентов, а именно PAC, антрацит и трех других адсорбентов на основе модифицированной глины. Из пяти адсорбентов, активированный уголь и антрацит продемонстрировали самую высокую и самую низкую адсорбционную способность соответственно, со снижением концентрации масел и смазок до 30 мг/л. Ахмед с учеными в 2005 году провел исследование сточных вод мельницы по производству пальмового масла (POME), содержащих до 4000 мг/л масляных остатков, используя три типа адсорбентов - Хитосан, активированный уголь и бентонит. Хитосан продемонстрировал наилучшие показатели очистки по сравнению с другими адсорбентами. Хитосан, активированный уголь и бентонит с дозировками 0.5 г, 8.0 г и 10 г/л соответственно устранили 99% остаточных масел из сточных вод POME.
Жао и другие ученые в 2006 году исследовали эффективность метода обездвиженных микроорганизмов B350M и B350 в предварительной очистке сточных вод нефтедобычи перед опреснением в качестве альтернативы традиционному методу обработки активированным илом (CAS). В течение 142 эксплуатации с временем гидравлического удержания (HRT) 4 часов и объемной нагрузкой 1.07 кг COD (m3 d)−1 в конце, реактор с обездвиженными организмами B350M и B350 продемонстрировал среднюю эффективность устранения масел на уровне 94% и 86% соответственно. В ходе исследования, для очистки сточных вод от нефтедобычи использовался биологический фильтр с аэрацией (BAF). Эффективность очистки от масел наблюдалась на уровне 76.3% – 80.3%, при этом величины гидравлической нагрузки менялись в пределах от 0.6м/ч до 1.4м/ч.
Канизарес вместе с учеными в 2008 году сравнивал эффективность химического и электрохимического разделения масляно-водяных эмульсий с использованием гидролизующих солей алюминия. Полученная ими эффективность зависела от общей концентрации алюминия в солях [AlCl₃ или Al₂(SO₄)₃]. Разделение эмульсий наблюдалось только в диапазоне кислотности от 5 до 9. Осадок гидроксида алюминия оказался главным веществом, обеспечивавшем процесс разделения в растворе. В свете предыдущего опыта, проведено лабораторное исследование с целью изучения возможности реализации очистки сточных вод автомоек и СТО автомобилей на примере станции, владельцем которой является Муниципальная корпорация Калькутты, Индия.
