Нефтепродукты и жиры в сточных водах: современные вызовы и надежные решения

Чистота сточных вод оказывает значительное влияние на окружающую среду и является критическим фактором для сохранения качества питьевой воды и здоровья людей. К многочисленным загрязнителям, которые могут попасть в сточные воды и вызвать большие проблемы для окружающей среды, принадлежат нефтепродукты и жиры. Образуя пленки на поверхности воды, такие загрязнения препятствуют поступлению кислорода и негативно влияют на водные организмы и биоразнообразие. Как же узнать, содержатся ли такие загрязнители в сточных водах и в каком количестве? Разбираемся в статье.

Что такое нефтепродукты и жиры?

Нефтепродукты – это вещества, которые являются производными нефти. Они содержатся во всем, от бензина до моторного масла. С другой стороны, жиры обычно происходят из пищевых продуктов, таких как кулинарные масла и жиры. Попадание этих веществ в сточные воды может привести к загрязнению источников питьевой воды, а также принести вред водным жителям.

Помимо негативного влияния на окружающую среду, нефтепродукты и жиры могут быть чрезвычайно проблемными для жилой и промышленной инфраструктуры, что связано с тем, как эти вещества ведут себя в сточных водах. Они не растворяются в сточной воде, а переносятся в эмульгированном состоянии или просто как смесь с другими компонентами водного потока. После попадания в систему эти вещества оседают на участках, где скорость потока уменьшается, например, в местах сужения или на изгибах и соединениях трубопровода. Со временем такие отложения накапливаются, образуя закупорки в системе, что в конечном итоге приводит к полному закупориванию трубопровода.

Как тестировать?

Разберем несколько популярных способов определения этих веществ в сточных водах.

Гравиметрический метод

Он наиболее распространен для определения нефтепродуктов и жиров. Метод измерения массовой концентрации нефтепродуктов или жиров в поверхностных, подземных и возвратных водах основывается на экстрагировании из пробы воды органических веществ специальным растворителем, выпаривании и гравиметрическом измерении остатка.

Методы, которые регламентируют эти испытания:

• MBB № 081/12-0645-09 «Води зворотні, поверхневі, підземні. Методика виконання вимірювань масової концентрації нафтопродуктів гравіметричним методом»
• МВВ № 081/12-0646-09 «Води зворотні, поверхневі, підземні. Методика виконання вимірювань масової концентрації жирів та масел гравіметричним методом»
• EPA 1664 n-Hexane Extractable Material by Extraction and Gravimetry

Гравиметрический метод достаточно долгий в исполнении, ведь в зависимости от ожидаемого объема загрязняющих веществ объем пробы составляет от 2 до 6 л.

Чтобы упростить определение нефтепродуктов и жиров в воде, компания Velp Scientifica разработала методику удобной автоматической экстракции с помощью экстрактора SER 158.

Прибор выполняет процесс экстракции без вмешательства лаборанта и может сократить время испытания в 2–3 раза.

Инфракрасная спектрометрия

Этот метод базируется на определении нефтепродуктов таким способом, как измерение поглощения инфракрасного излучения органическими соединениями после их экстракции из пробы.

Методы, которые регламентируют эти испытания:

• МВВ № 081/12-0877-13 «Води зворотні, поверхневі, підземні. Методика виконання вимірювань масової концентрації нафтопродуктів методом інфрачервоної спектрофотометрії»
• МВВ № 081/12-0875-13 «Води зворотні, поверхневі, підземні. Методика виконання вимірювань масової концентрації жирів методом інфрачервоної спектрофотометрії»
• ASTM D8193-18 Standard Test Method for Total Oil and Grease (TOG) and Total Petroleum Hydrocarbon (TPH) in Water and Wastewater with Solvent Extraction Using Non-Dispersive Mid-IR Transmission Spectroscopy

Оптимальное решение для определения нефтепродуктов с помощью ИК-спектрометрии – портативный тестер ERACHECK X. Прибор прост в использовании и выдает готовый результат всего через 5 минут. ERACHECK X позволяет измерять TOG, TPH и FOG в воде с точностью до ppm. Прочная конструкция и компактные размеры делают этот тестер идеальным решением для использования в полевых условиях специалистами, контролирующими уровень загрязнения сточных вод.

Метод газовой хроматографии

Газовая хроматография – один из самых точных и эффективных методов для определения нефтепродуктов в сточных водах. Этот метод позволяет не только идентифицировать компоненты, но и точно измерить их концентрацию в сложных образцах.

Метод подходит для поверхностных вод, сточных вод и вод из очистных сооружений, благодаря ему можно определять углеводородный индекс нефти в концентрациях выше 0,1 мг/л. Метод не применяется для количественного определения содержания летучих минеральных нефтепродуктов. Однако на основе структуры пиков газовой хроматограммы можно получить определенную качественную информацию о составе загрязнения минеральными нефтепродуктами.

Метод, который регламентирует эти испытания: ДСТУ ISO 9377-2:2015 «Якість води. Визначення нафтопродуктів у воді. Частина 2. Метод рідинної екстракції та газової хроматографії»

Для определения нефтепродуктов по методу газовой хроматографии незаменимым инструментом станет испытательный комплекс на базе газового хроматографа Chrozen GC от YoungIn Chromass. Оборудование обеспечит четкий и надежный мониторинг объектов окружающей среды.

Точность тестирования и распространенные причины ошибок в результатах

Получение точных результатов при тестировании содержания жира и нефтепродуктов в сточных водах имеет решающее значение, ведь от этого зависит принятие обоснованных решений по методам очистки и предотвращению загрязнения источников воды.

Однако тестирование сточных вод часто сопровождается факторами, которые могут влиять на точность результатов. Иногда вещества могут вступать в реакцию с материалами для тестирования, что приводит к ложным результатам. Кроме того, влиять на точность измерения могут и такие факторы окружающей среды, как температура и уровень рН.

Для эффективной очистки и защиты водных ресурсов очень важно получать точные результаты анализа сточных вод. Для определения уровня жиров и нефтепродуктов нужен тщательный подход, поскольку даже незначительные погрешности могут повлиять на решения по методам очистки. Современные методы тестирования и новейшее оборудование позволяют минимизировать ошибки, обеспечивая надежные результаты, которые служат основой для правильных решений в области очистки воды и охраны окружающей среды.