ваним вугіллям застосовували для іммобілізації бактерій, що очищають стоки нафтопереробки. Мікробні клітини демонстрували хорошу механічну міцність, еластичність, проникність і інші фізичні властивості, що виражалося в їх підвищеної активності. Очищення по ХПК і вуглеводням - 75% і 90%, відповідно [69].
Порівнювалася ефективність деструкції нафталіну штамом Pseudomonas sp. NGK1 з використанням різних носіїв. Найкращий результат отримано для пінополіуретану - 87%. Для агару, поліакриламіду і альгінату ефект склав 86, 80 і 72%, відповідно. Зважені клітини могли лише акумулювати певну кількість нафталіну [70].
Система обертового біологічного контактора (рис.14) широко поширена, а також застосовується для нафтохімічних і нафтозабруднених стоків. Може використовуватися як у якості аеробного, так і анаеробної очистки. У реакторі є опора у вигляді обертових дисків (можуть бути з різних матеріалів), розташованих перпендикулярно осі обертання і потоку рідини. Якщо використовувати реактор для очищення концентрованої стічної води (ГПК 3248-12150 мг/л), то очищення становить 74-82%. Такий реактор краще використовувати як передочистку. Схема не вимагає великих грошових витрат, має короткий час осадження, добре контрольована [47]. Контактор з пінополіуретаном в дисках очищав нафтохімічні стоки з ГПК 234-925 мг/л з ефективністю 86% [73].
Рис.14. Обертовий біологічний контактор (rotating biological contactor, RBC)
Велика кількість масла і жирів в стічній воді може викликати проблеми з флотацією в системах з виваженою біомасою. Для таких стоків був зібрана система з анаеробного і аеробного реакторів з иммобилизуйте матеріалом (рис.15). Гофровані труби з ПВХ (полівінілхлориду) розташовані вертикально в реакторах для запобігання засмічення, а їх нерівна поверхня покращує адсорбцію біомаси, що зберігає її від вимивання. Тверда іммобілізація використовується для реакторів, що очищають стоки бойні з ГПК 400-1600 мг/л з ефективністю 92% [47]. Схожий реактор з вертикальними трубами з ПВХ очищав нафтохімічні стоки виробництва терефталевой кислоти в анаеробних умовах з ГПК вступник води 9300 мг/л з ефективністю 84% [76].
Рис. 15. Анаеробний і аеробний реактори з иммобилизуйте носієм (fixed film bioreactor, FFB)
Аеробний реактор з псевдозрідженим шаром (рис.16) має рухливий іммобілізаційний матеріал у вигляді гранул різної природи, які адсорбують бактерій. Виробляється штучне збільшення гранул, утворених активним мулом, і збільшення площі взаємодії бактерій з рідиною. Ефективність очищення по ГПК становить 75% для стічної води текстильного виробництва з ГПК +2700 мг/л. Система робить на 45% менше шламу, ніж простий аеробний реактор, толерантна до pH і має стабільний рівень очищення [47]. Такий FBR реактор був використаний для очищення нафтохімічних стоків з високим вмістом органічних і ароматичних сполук в аеробних і анаеробних умовах. Очищення по ГПК склала 85% для анаеробного процесу і 94% для аеробного. Добре віддалялися бензол, толуол, етилбензол, ксилоли, стирол і нафталін [77].
Рис. 16. Схема реактора із псевдозрідженим шаром
В останні роки зріс інтерес до мембранних реакторів (рис.17). Мембранні реактори поєднують мембранну фільтрацію з процесом біодеградації. Мембрана затримує тверді частинки, біомасу, патогенних бактерій і навіть макромолекули. Вони мають високу здатність видалення органіки, добре знижують кількість зважених твердих частинок і кількість патогенних мікроорганізмів. Основна перевага таких реакторів полягає в тому, що вони дозволяють отримувати високу концентрацію біомаси в змішаній рідини. У лабораторній установці при ГПК синтетичної води 2000-4000 мг/л і до 8000 мг/л очистка проходила стабільно і в середньому склала 89% [52].
Рис.17. Схема з ферментера висхідного потоку і мембранного реактора (в рамці)
Можливо також удосконалення аеробного очищення за рахунок розвитку системи подачі кисню. Найбільш ефективно працює метод подачі кисню у вигляді мікробульбашок знизу, так як таким чином газ надходить у всі частини реактора і підвищений ступінь його розчинності в рідині [53]. У цьому випадку можна розраховувати на ефективний розвиток аеробних, а не мікроаерофільних бактерій [14].
Табл.3. Порівняння деяких реакторів для біологічного очищення (по Ishak et al ., 2012)
тип установкиэксплуатациястоимостьдетоксикацияосаждение активного ілапоследовательние реактори періодичного действіяАААCпроточний реактор повного смешеніяААBBмембранний реакторАBАBреактор з псевдозрідженим слоемBААBвращающійся біологічний контакторBBBB A, дуже добре; B, добре; C, нормально.
