Методы очистки сточных вод от нефтепродуктов
Рассмотрим вкратце основные способы удаления нефтезагрязнителей из стоков. Все способы являются классическими и включают в себя несколько стадий.
Механическая очистка от нефтепродуктов применяется в совокупности с другими методами, кроме случаев, когда очищенный сток может быть пригодным в технических целях. Основными методами механической очистки являются:
- Отстаивание
- Центрефугирование
- Фильтрация
Применение перечисленных выше способов позволяет удалить до 65% твердых нефтепродуктов.
Принцип отстаивания основан на том, что частицы с плотностью выше, чем у воды, опускаются вниз, а с меньшей – всплывают наверх. Оборудование, с помощью которого происходит отстаивание – это песколовки, мазутоловки, бензоловки. Отстойники могут быть статические и динамические. Отличие заключается в том, что в статическом отстойнике очистка происходит при спокойном состоянии стоков, а в динамическом – в движущемся потоке.

При применении гидроциклонов, основанных на действии принципа центробежного ускорения, твердые частицы нефтепродуктов оседают, а очищенная вода направляется в отводную трубу. КПД данного метода обычно составляет до 70%.
При фильтрации удаляются вязкие мелкие частицы нефти. Применяются пористые, зернистые материалы, которые удерживают частицы углеводородной органики. Оборудование механической фильтрации обычно представляет собой вращающийся барабан с фильтрующей тканью. Сточные воды направляются внутрь, проходят сквозь фильтр и поступают на следующий этап очистки. Также существуют каркасные фильтры, где в качестве загрузки используют речной песок, антрацитный уголь, керамзитовые шарики разного размера, пенополистирол.
Физико-химические методы основаны на переходе нефтесодержащих веществ в удобные состояния для их извлечения. Самыми распространенными методами являются:
- Флотация
- Сорбция
- Коагуляция
При флотации взвешенные коллоидные частицы нефтепродуктов прилипают к искусственно созданным воздушным пузырькам. Пузырьки всплывают на поверхность воды и удаляются. Существует несколько способов создания пузырьков – вакуумная флотация, напорная флотация, создание пузырьков с помощью пористых материалов, электрофлотация. Данный метод позволяет произвести очистку до 98%. Про флотацию мы подробнее расскажем дальше.
Сорбция подразумевает поглощение специальным сорбентом, помещенным в фильтр, растворенных в стоках соединений, содержащих нефть. Сорбентом являются пористые вещества, например, торф, коксовый уголь, силикатные глины, активированный уголь
Коагуляция - метод очистки, при котором под действием химических реагентов – коагулянтов – слипаются мелкие частицы органических примесей в крупные хлопья, которые в дальнейшем фильтруются или отстаиваются. В качестве коагулянтов широкое распространение получили соли железа и алюминия.

Химические методы основаны на способности некоторых химических веществ и соединений вступать в реакцию с нефтепродуктами с их дальнейшим распадом на нейтральные составляющие. Обычно продукты распада выпадают в осадок и убираются с помощью механического способа очистки. Главными веществами, применяемыми при химическом способе очистки сточных вод от нефтепродуктов, являются:
- Кислород и озон
- Хлор, хлорная известь, аммиачные растворы
- Соли калия, натрия
Биологические методы основаны на применении бактерий, перерабатывающих органические вещества на безвредные элементы. Применяют естественные (биологические пруды, поля фильтрации, поля орошения) или искусственно созданные фильтры. Искусственный биофильтр – это резервуар с фильтрующим материалом (щебень, керамзит и т.д.), на поверхности которого живут микроорганизмы. Этот метод будет рассмотрен далее.
В заключение приведем сравнительную таблицу эффективности разных методов очистки.
Параметр | Отстаивание | Электрокоагуляция | Электрофлотация |
Степень очистки, % | <70 | <80 | 90–96 |
Производительность оборудования, м2/м3·ч | 7–10 м2 на 5 м3·ч | 3–4 м2 на 5 м3·ч | 1,5 м2 на 5 м3·ч |
Вторичное загрязнение воды | Отсутствует | Fe 1 мг/л; Al 0,5–1 мг/л | Отсутствует |
Энергозатраты, кВт·ч/м3 | Отсутствуют | 1–1,5 | 0,25–0,5 |
Вторичное загрязнение твердых отходов | Отсутствует | до 30 % (Fe, Al) | Отсутствует |
Сменные элементы | Отсутствуют | Fe, Al – анод (10–20 дней) | Ti – анод (5–10 лет) |
Режим эксплуатации | Непрерывный | Периодический | Непрерывный |
Тип получаемого твердого отхода | Пульпа, 99 % влажности | Пульпа, 99 % влажности | Флотоконцентрат,94–96 % влажно |