Ресурсосберегающие технологии электрохимической очистки вод от сероводорода

• Автор: Бабаев, Азаддин Азизага оглы
• Шифр специальности: 11.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 148 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

1. Природные и сточные сероводородные воды

1.1. Характеристика, происхождение, распространение сероводородных вод

1.2. Особенности использования сероводородных вод.

1.3. Химические и физикохимические свойства вод, содержащих сероводород.

1.4. Методы и технологии обработки сероводородных вод.

1.5. Постановка задачи

Выводы по главе 1.

2. Экспериментальные исследования электрохимического окисления сероводородных вод

2.1. Направление исследований.

2.2. Схемы установок и конструкции ячеек для электрохимических исследований
2.2.1. Методики экспериментов
2.2.2. Установки каталитического окисления СВ кислородом воздуха.
2.3. Влияние анодного материала на скорость электрохимического окисления сероводорода
2.4. Влияние концентрации сероводорода
2.5. Влияние температуры
2.6. Влияние скорости подачи сероводородного раствора
к поверхности медного электрода
2.7. Оценка влияния технологических факторов на скорость электрохимического окисления СВ на медном электроде.
2.8. Особенности использования объемнопористых электродов
2.8.1. Электрохимическое окисление СВ в объемнопористых
электродах
2.8.2. Вольтампсрные характеристики.
2.8.3. Влияние толщины электрода на скорость электрохимического окисления сероводорода.
2.8.4. Влияние раствора
2.8.5. Электрохимическое окисление СВ в ОПЭ из стеклоуглерода
2.9. Электрохимическое восстановление кислорода на различных электродных материалах.
2 Каталитическое окисление СВ в режиме незатопленной загрузки .
. Постановка задачи.
. Влияние высоты загрузки.
. Влияние скорости фильтрования.
. Влияние температуры и раствора.
. Влияние крупности загрузки и эффективности регенерации каталитической загрузки от сероемкости
. Результаты исследований на опытнопромышленных установках
. Морфология осадка, образующегося на поверхности зерен каталитической загрузки.
Выводы по главе 2.
3. Разработка физикохимических основ электрохимических методов удаления сероводорода из воды.
3.1. Общие положения
3.2. Оценка влияния различных факторов на скорость электрохимического окисления СВ
3.3. Математическая модель окисления СВ в объемнопористом элекгроде
3.4. Жидкофазное окисление СВ кислородом на катализаторах
Выводы по главе
4. Технологические схемы очистки воды от сероводорода
4.1. Общие вопросы.
4.2. Технологические схемы каталитического окисления СВ
4.3. Установка очистки воды от сероводорода для индивидуальных пользователей.
4.4. Рекомендации по применению каталитического окисления СВ кислородом воздуха для очистки воды от СВ
4.5. Экологоэкономическое обоснование каталитического окисления сероводорода кислородом воздуха
Выводы по главе
Основные выводы.
Литература


Поэтому, соприкасаясь с атмосферным воздухом, растворенный в воде сероводород окисляется, что приводит к изменению и ЕЬ, смещению сульфидного равновесия в растворе. Рациональное использование сероводородных вод и их утилизация требуют детального исследования всех возможных химических превращений и физикохимических процессов, происходящих как в природной среде, так и лежащих в основе новых предлагаемых технологий. Между тем, несмотря на тот высокий интерес, который проявляется в последние годы к сероводородным водам, они ещ не достаточно хорошо изучены. Сероводород встречается и в поверхностных, и в подземных минеральных водах. Сероводородные минеральные воды, распространенные на территории России, главным образом, в артезианских бассейнах, отличаются солевым составом и содержанием сероводорода. Известны разные подходы к классификации сероводородных вод 1,2. Условия формирования природных сероводородных вод подробно освещены в монографии Г. Н. Плотниковой 1. Согласно е классификации образование сероводорода в природной воде обусловлено термохимическим восстановлением сульфатов или микробиологической сульфатредукцией. Источниками органического вещества являются нефть, битумы различной степени окисления, а также торфяная органика. В общем круговороте серы в природе сероводород является одним из основных звеньев и тесно связан с еб сульфатной, сульфидной и самородной формами. Б2 рН9,5. В дальнейшем под термином сероводород СВ подразумевается сумма всех его форм Н, НБ, Б , взаимное соотношение которых
определяется раствора сульфидный ион Б появляется только в сильнощелочной среде рН9,5 4 ,0. Для именования далее в тексте будут применяться термины молекулярный или газообразный сероводород. Г.Н. Хлориднокальциевые, магниевокальциевые и натриевокальциевые рассолы с общей минерализацией 0 4 0 гл1. Эта группа вод встречается в АнгароЛенском и Припятском бассейнах и характеризуется высоким содержанием сероводорода 1гЗ гл1. В рассолах изза кислой реакции среды рН4,5 4 6,0 преобладает молекулярный сероводород. Хлориднонатрисвые сульфидные воды в большей степени распространены на территории России. Типичными их представителями являются месторождения Мацеста, Талга, УстьКачка, Гаурдак. Концентрации сероводорода в таких водах составляют 0 4 мгл1. Хлоридносульфатные натриевые воды. Эта группа минеральных вод широко распространена в пределах ВолгоУральской области и ЮжноТурайской плиты. Концентрации сероводорода в них достигают 0 4 0 мгл1. Общая минерализация вод не превышает 3 4 гл1. Сульфатные воды имеют широкое развитие в Прикарпатье месторождение Немиров, Любень, Прибалтике месторождение Кемери. Содержание сероводорода составляет 4 0 мгл1, при общей минерализации не более 5 гл1. Гидрокарбонатносульфатные кальциевые и магниевокальциевые. Воды этой группы распространены в Поволжье Сергиевские минеральные воды, на Кавказе месторождение Тамиск и Гагра. Концентрация сероводорода и минерализация в этих водах близка водам четвертой группы. Хлоридногидрокарбонатные гидрокарбонатнохлоридные воды имеют ограниченное распространение на Кавказе Апшеронский полуостров, на Керченском полуострове, в Молдавии и Средней Азии. Концентрация сероводорода составляет 4 0 мгл1. Воды этой группы мало и среднеминерал изованы. Известны и другие подходы к классификации сероводородных вод. Гак, в работе 2 они разделены на групп по содержанию биологически активных компонентов монокомпонентные, бикомпонентные и поликомпонентные. Сероводород широко распространен в парогидротермах подземных минеральных вод юговостока Камчатки и Курильских островов. Формирование этих вод происходит под воздействием современного вулканизма, они сильно перегреты и при выходе на поверхность образуют парогазовыс и пароводяные струи, иногда с гейзерным режимом фонтанирования. Сероводород здесь имеет абиогенное происхождение. Концентрация его в сухом паре дос тигает 8 объемных процентов, а в жидкой фазе составляет 8 4 мгл1. В поверхностных водах сероводород в большинстве случаев встречается редко, а концентрация его мала доли мгл1.