 |
Физико-химические методы очистки геологической среды
|
|
|
|
1. Коагуляционные методы
2. Ионо-обменные методы
3. Сорбционные методы
Физико-химические методы очистки геологической среды позволяют удалять или связывать в локальном месте массива загрязняющие вещества. Наиболее широко физико-химические методы разработаны для процессов водоочистки, в меньшей мере - для очистки почв и горных пород.
Коагуляционные методы особенно широко применяются для очистки сточных вод. Оптимальная температура для коагуляции 30-350С. Для ускорения коагуляции широко применяются флокулянты. Флокулянт сорбирует на себя предварительно скоагулировавшие частицы и при этом образуются быстроопадающие крупные хлопья.
Эмульсии нефтепродуктов удаляются с помощью гетеро- (внесение солей) и электрокоагуляции (с помощью электролитов). В качестве коагулянтов используют известь в чистом виде и в смеси с углекислым газом, с солями хлорного и сернокислого железа и алюминия, с фосфатами, соединениями хрома или кальция с глиной, серной кислотой или сульфатом меди, триполифосфат натрия с гидроокисью натрия, хлоризоциануровую кислоту и ее соли, алюминат натрия и т.п.
Особым физико-химическим методом является флотация. Флотационная очистка эффективна при извлечении природногидрофобных примесей. При флотации извлечение эмульгированных нефтепродуктов осуществляется пузырьками воздуха или углеводородных газов, введенных в воду разными способами. По способу диспергирования воздуха выделяются следующие виды флотации:
1) при выделении газа из воздуха (вакуумная, напорная);
2) с механическим диспергированием воздуха (импеллерная, безнапорная и пневматическая);
3) при подаче воздуха через пористые материалы;
|
|
|
4) электрофлотация (см. выше);
5) био-, вибро- и химическая флотация.
Преимуществом электрофлотации является быстрота, бесшумность, возможность утилизации извлекаемых компонентов.
Ионо-обменные методы
При загрязнении грунтовых вод тяжелыми металлами и сульфидами часто применяется их инактивация с помощью ионообменных смол, при этом образуются хелатные соединения. Для очистки от тяжелых металлов применяется также ионообменный гель Биона. Грязевые стенки из глинистых минералов с песком и химическими реагентами очищают грунтовые воды от некоторых неорганических загрязнителей также за счет ионного обмена.
Сорбция практически единственный метод позволяющий очищать воду от нефтепродуктов до любого требуемого уровня без внесения вторичных загрязнений. Наиболее широко применяются следующие сорбенты: асбестосодержащий материал (после использования регенерируется прокаливанием), пористый полимерный сорбент сополимер стирола и дивинилбензола (нефтепродукты из него могут быть эмонированы растворителем), пенополиуретан с гранулами ферромагнетика (сорбент регенерируется отжимом) и др. Достоинством метода является повсеместное распространение природных сорбентов и возможность извлечения из них собранных нефтепродуктов. Для очистки от нефти акватории глубиной более 80 см успешно применяются скиммерные установки.
БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ
Биологические методы очистки геологической cреды основаны на способности различных групп живых организмов в процессе своей жизнедеятельности разлагать или аккумулировать в своей биомассе многие загрязнители.
Биологическая очистка чаще всего используется для удаления органических загрязнителей, а также тяжелых металлов, азотных и фосфорных соединений, радионуклидов. В настоящее время наиболее широкое распространение имеет биологическая очистка почв. Биологические методы очистки можно подразделить на:
|
|
|
1) методы микробиодеградации загрязнителей;
2) методы биопоглощения и перераспределения загрязнителей.
Методы микробиодеградации
Методы микробиодеградации основаны на деструкции загрязнителей различными видами микроорганизмов. Эффект достигается за счет активизации аборигенной микрофлоры или внесения в грунт определенных культур микроорганизмов, а также всевозможных комплексных препаратов и методов.
Методы активизации аборигенной микрофлоры направлены на создание оптимальной среды для развития определенных групп микроорганизмов, разлагающих загрязнитель. Простейшими способами активизации микрофлоры являются механические. Рыхление, частые вспашки, дискование, распашка загрязненных нефтью земель являются благоприятный фактором стимулирующим процессы биодеградации нефти в почве, при этом также улетучиваются легкие фракции нефти.
Методы внесения культур микроорганизмов могут применяться при массированном и аварийном загрязнении, в сложных условиях, при отсутствии развитого естественного биоценоза. Достоинством этих методов является их селективность и возможность выведения штаммов микроорганизмов, разрушающих сложные токсичные соединения
Для очистки почв и вод от пестицидов и гербицидов широко применяют грибки и бактерии, и даже грибки с пересаженными бактериальными генами.
Методы биопоглощения
Посев на нефтезагрязненной почве бобов и трав способствует ускорению биодеградации нефти. С этой целью могут выращиваться сорго, кормовой горох, люцерна, донник, вика, ячмень, овес.
Реже используется биоаккумуляция загрязнителей в высших растениях и животных. Пальмы какао накапливают фосфор и магний. Тяжелые металлы поглощают укроп, табак, ячмень, свекла, люцерна, горох и другие бобовые. Имеются данные по поглощению растениями радионуклидов.
|
|
|
