Предприятиями железнодорожного транспорта ежегодно выбрасывается в водоемы более 100 тыс. т ПАВ. В поверхности воды, содержащей ПАВ, образуется устойчивая пена, которая препятствует поступлению кислорода из воздуха в загрязненные бассейны и, тем самым, ухудшает процессы самоочищения и наносит большой вред как растительному, так и животному миру. Кроме того, некоторые из них придают воде неприятный запах и привкус.

Поверхностно-активные вещества являются, как правило, органическими высокомолекулярными соединениями. Молекулы их полярны и состоят из гидрофобной и гидрофильной частей.

Гидрофильной частью являются карбоксильная, сульфатная или сульфонатная группы, а также группы, содержащие азот и фосфор. В зависимости от природы и структуры гидрофильной части молекулы, ПАВ делятся на классы: анионактивные, катионактивные, амфотерные и неионо-генные.

Принадлежность ПАВ к одному из перечисленных классов определяется зарядом ионизированной гидрофобной части молекулы. Если органический ион заряжен отрицательно, то это будет анионактивное вещество, если положительно — катионактивное. Амфотерные ПАВ в кислом растворе проявляют катионные свойства, а в щелочном — анионные. Неионогенные ПАВ в воде не образуют типичных ионов.

Из всех ПАВ неионогенные (к ним относятся ОП-4, ОП-7, ОП-Ю и др.) имеют самую низкую стоимость, выпускаются в больших количествах и используются в разнообразных областях техники. Они входят в состав технических моющих средств, используемых на железнодорожном транспорте при подготовке к ремонту деталей подвижного состава.

Для очистки сточных вод от ПАВ применяют биохимическое окисление, сорбцию, пенное фракционирование, коагуляцию, выпаривание, ультрафильтрацию, озонирование и др. Выбор метода очистки зависит от концентрации ПАВ в сточных водах, химической природы ПАВ, от наличия в стоках органических и неорганических примесей, стоимости и необходимой степени очистки.

Для очистки сточных вод до норм ПДК обычно используется комплекс методов, конечной стадией которого является биологическая очистка.

По своим физико-химическим свойствам ПАВ подразделяются на легко окисляющиеся «биологически мягкие» и трудно окисляющиеся «биологически жесткие».

Поэтому биохимический метод применяется только для первой группы ПАВ, к которой относятся алкилсульфаты, легко окисляющиеся микроорганизмами, а также арилсульфонаты — бензол-, додецилбензол- и этилбензолсульфонат натрия и др., поддающиеся окислению при адаптации микроорганизмов.

Ко второй группе относятся соединения, которые практически не окисляются микроорганизмами, например, амилбензолсульфонат натрия, некаль, ОП-7, ОП-10, соли нефтяных сульфокислот и др.

В очистных сооружениях стремятся поддерживать высокую рабочую дозу активного ила. Для этого рекомендуется использовать механическую аэрацию и аэротенки с децентрализованным впуском сточной воды.

При таком технологическом режиме обеспечивается выравнивание скоростей потребления кислорода. Очистку сточных вод от анион-активных и неионогенных ПАВ целесообразно проводить совместно с хозяйственно-бытовыми стоками.

Для удаления небольших количеств ПАВ из сточных вод (не более 100—200 мг/л) применяется адсорбционная очистка на активированных углях. Наиболее широко применяются угли АГ-5 и БАУ (адсорбционная емкость по ОП-10 для них 15 вес. %). Кроме того, для адсорбции ПАВ можно использовать природные сорбенты (торф, бурые угли), а также шлак, золу и осадки гидроксидов алюминия и железа, сульфида меди и фосфата кальция.

Процесс очистки проводят в фильтрационных колоннах с неподвижным слоем активированного угля, пропуская воду снизу вверх со скоростью 2—6 м3/ч. Эффективному удалению ПАВ из сточных вод способствует совместное использование коагуляции и адсорбции пылевидным углем. Наибольшая эффективность достигается, когда в качестве коагулянтов используют соли цинка...