5.4.100. Очистка грунтов от нефтепродуктов флотацией

Наиболее часто в практике очистки почвы от неф­тепродуктов используется биологический способ, который имеет существенные недостатки, например, большую длительность. Кроме того, он не дает пол­ной уверенности достижения гарантированного эф­фекта, хотя известны примеры положительного при­менения этого способа при длительной обработке загрязненных грунтов и почвы. Так, лабораторией переработки и биотехнологической утилизации отхо­дов ФГУП "ГосНИИсинтезбелок" проведены успеш­ные испытания использования биопрепарата на ос­нове бактерий рода Pseudomonas для очистки почвы и осадков сточных вод после мойки автомобилей. Однако отмеченные недостатки, в частности отсут­ствие уверенности в гарантированном достижении положительного результата, не дают возможности для широкого использования биологического спосо­ба очистки почвы и грунтов от нефтезагрязнений.

Более эффективными способами очистки почвы и грунтов от нефтепродуктов являются физико-хи­мические методы, в частности мойка грунта с после­дующей флотацией отмытых нефтезагрязнений [1,2]. Сущность этого способа состоит в промывке грунта на первой стадии и аэрировании очищаемой суспен­зии пузырьками воздуха на второй стадии (рис. 1).

На первой стадии обработки почвогрунтов важней­шим вопросом является выбор и обоснование режи­ма мойки и подбор моющего реагента. Для решения этой задачи были проведены экспериментальные исследования в лабораторных условиях, которые привели к положительным результатам. В лабора­торных условиях отрабатывался оптимальный режим мойки грунтов, загрязненных нефтепродуктами. В ка­честве моющих реагентов использовались различные реагенты в виде поверхностно-активных веществ (ПАВ) ТМС "Вега - ЧМ-01; ТМС "ВИК"; МС "Прогресс"; МС "Пемос".

Экспериментальные данные, приведенные на рис. 2 и 3, указывают на необходимость проведения мойки с добавлением ПАВ высокой концентрации и с повышенной температурой воды.

Для отработки режима очистки почвы от нефте­продуктов флотацией были проведены эксперимен­тальные исследования в лабораторных условиях. Опыты по очистке почвы от нефтезагрязнений про­водили на лабораторной флотационной машине с объемом камеры 1 л и опытном образце четырех- камерной флотомашины с объемом камеры 15 л ме­ханического типа без принудительной подачи воз­духа. Время флотации составляло 20...45 мин.

В качестве объекта исследования использовались образцы почвы, отобранные с производственных площадок действующей и выведенной из эксплуа­тации автозаправочных станций (АЗС), с содержа­нием нефтепродуктов соответственно 1,3...2,5 % и 3,7...5,2 %.

После загрузки загрязненной почвы во флото- камеру добавляли воду в соотношении почва : вода, равном 1 : (1...6), и полученную смесь в виде сус­пензий флотировали в режиме самовсасывания воздуха.

Проведенные исследования показали, что при флотационной обработке происходит существенное извлечение нефтепродуктов из состава почвы, что подтверждается как визуальным наблюдением, так и инструментальным контролем качества почвы (см. таблицу).

Анализ экспериментальных данных, представ­ленных в таблице, показывает, что эффективность очистки существенно зависит от времени флотации. При этом выбор времени флотации необходимо предварительно определять в лабораторных усло­виях, а затем рекомендовать найденное значение для промышленных условий, так как этот параметр зависит от концентрации нефтезагрязнений в ис­ходной почве.

В процессе очистки грунтов, используемая вода загрязняется нефтепродуктами, и чтобы ее можно было повторно использовать, необходимо произве­сти попутно очистку нефтесодержащей сточной во­ды. В механической флотационной машине под дей­ствием ПАВ нефтепродукты, адсорбированные на поверхности частичек грунта, переходят в воду. Эмульгированные нефтепродукты всплывают в пен­ный слой, где удаляются через пенный желоб, но часть нефтепродуктов остается в воде, и если исполь­зованную воду не очистить, а опять подать в первую камеру механической флотомашины, то через неко­торое время нефтезагрязнения перестанут перехо­дить с частичек грунта в воду. В этом случае не будет разности концентраций, которая является движущей силой для перехода нефтезагрязнений из грунта в воду. Для этого в схему установки была включена усовершенствованная пневматическая флотацион­ная машина.

Так как оборотная вода проходит очистку, то не­обходимо установить требования к качеству очистки используемой воды, что также способствует повы­шению эффективности всей установки. Согласно рекомендациям ОАО "ГосНИИсинтезбелок" при ис­пользовании оборотных систем в процессах очистки грунтов концентрация загрязнений во вторично ис­пользуемой воде должна удовлетворять следующим требованиям: по взвешенным веществам 40 мг/л; по нефтепродуктам 15 мг/л.

Полученные данные были использованы в ка­честве рекомендаций для испытаний и эксплуатации опытно-промышленной установки для очистки грунтов от нефтезагрязнений.

Выводы

• Разработаны основы технологии очистки грун­тов от нефтезагрязнений по схеме мойка — фло­тация.

• Определены типы ПАВ, оказывающие эффек­тивное действие на стадии мойки грунтов.

• Определены интервалы времени флотации в за­висимости от концентрации нефтепродуктов в ис­ходном грунте.