Очистка вентиляционных выбросов от сероводорода на объектах коммунального хозяйства
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы: Одной из самых актуальных коммунальных проблем современного города, на сегодняшний день, является запах сточных вод, который ощущается на отдельных территориях города.
Неприятный запах приносит дискомфорт и вызывает негативные впечатления практически у каждого человека, проходящего по улице и ощущающего его. Появление запаха в городском коллекторе обуславливается протеканием химических и биохимических процессов в канализационных сетях, в которых образуется ряд газов, таких как сероводород Н2S, метилмеркаптан СН3SН, аммиак NH, метан CH4 и др. Отметим, что особое внимание в научной литературе уделяется сероводороду, как наиболее опасному и имеющему негативные последствия. Он токсичен и входит в Перечень загрязняющих веществ, подлежащих государственному учету и нормированию [1].
Выделение Н2S в подсводное пространство системы канализации влечет за собой газовую коррозию конструктивных элементов сетей и сооружений, а также физический и материальный урон к
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 6
1. ВЕНТИЛЯЦИОННЫЕ ВЫБРОСЫ СИСТЕМ ЖКХ – ПРОИСХОЖДЕНИЕ, РАСПРОСТРАНЕНИЕ, СВОЙСТВА, МЕТОДЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ 8
1.1Происхождение, распространение вентиляционных выбросов КНС 8
1.2 Основные виды загрязнений в вентиляционных выбросах 14
1.3 Методы очистки вентиляционных выбросов от сероводорода 19
1.3.1 Термические методы очистки 20
1.3.2 Биологические методы очистки 22
1.3.3 Методы сорбционной очистки 24
1.3.4 Методы химической очистки 26
1.3.5 Каталитические методы очистки 27
1.3.6 Фотокаталитические методы 30
1.3.7 Методы электрической очистки (ионизация, плазмохимические, электроразрядные ) 31
1.3.8 Метод фотосорбционно -каталитической очистки 33
ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ 35
2. МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ 36
2.1Направление исследования 36
2.2Объект исследований 36
2.3Схема экспериментальной установки 38
2.4Методики проведения экспериментов 40
ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ 46
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 47
3.1Критерии оценки процесса газоочистки 47
3.2 Влияние исходной концентрации сероводорода в очищаемой газовой смеси на эффективность очистки каталитическим методом 48
3.3Влияние расхода воздуха на эффективность газоочистки каталитическим методом 51
3.4Влияние высоты загрузки на эффективность газоочистки каталитическим методом 52
ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ 54
4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ОЧИСТКИ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ ВЫБРОСОВ КНС МЕТОДОМ КАТАЛИТИЧЕСКОГО ОКИСЛЕНИЯ 55
4.1 Основные закономерности газоочистки каталитическим методом на органической загрузке 55
4.2Технологическая схема очистки каталитическим окислением 58
4.3 Рекомендации по выбору оптимальных технологических параметров удаления сероводорода путем каталитического окисления 59
ВЫВОДЫ ПО ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ 62
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ 63
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 64
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Распоряжение Правительства РФ от 08.07.2015 N 1316-р (ред. от 10.05.2019) «Об утверждении перечня загрязняющих веществ, в отношении которых применяются меры государственного регулирования в области охраны окружающей среды » - 2019 - 21 с.
2. Методика измерений массовых концентраций сероводорода, сульфидов и гидросульфидов в питьевых, природных и сточных водах фотометрическим методом / ФГУ «ЦЭКА» — 2010. — С. 14.
3. Чижик К. И., Микробиологическая коррозия бетона в системах водоотведения. Стадии развития / К. В. Семенов, Н.В. Белоокая / Вестник ИрГТУ. — 2014.—№ 12. —С. 140-144.
4. Габибов Р. А., Телятникова. А. М, Процесс образования сероводорода в канализации и последствия его выделения в окружающую среду / Статья /Молодой ученый — 2020. — № 21 (311). — С. 463-465.
5. Дзиминскас Ч. А., Надежность канализации городов как основа экологической безопасности. / А.Л. Васильев, М. О. Жакевич / Монография. — 2016. — С. 117.
6. Чижик К. И., Микробиологическая коррозия канализационных камер и коллекторов / К. В. Семенов, Н.В. Белоокая / Вестник ИрГТУ. — 2014.—№ 11. —С. 180-183.
7. Метилмеркаптан / М. А. Пинигин, О.В. Бударина, Л. А. Федотова, [и др. ] /Токсикологический вестник — 2014. —№ 5 (128) — С.26 – 28.
8. Родионов А.И. , Технологические процессы экологической безопасности. Атмосфера: учебник для академического бакалавриата / А. И. Родионов, В.Н. Клушин, В. Г. Систер. — 5-е изд. , испр. и доп. — 2019. — С. 201.
9. Справочник химика: [сайт]. – 2022 – URL: https://www. chem21.info / (дата обращения 19.10.2022). – Текст электронный.
10. . Пушнов А. С., Биофильтры в газоочистке /А.К. Митин, М. Г. Беренгартен, Н.Е. Николайкина, Е. А. Назаркова / Химическая техника. — 2015 — № 5 — С.29-33.
11. Ручай Н.С. , Маркевич Р. М., Экологическая биотехнология: учеб. пособие для студентов специальности «Биоэкология»/ БГТУ. — 2006. —С.312.
12. . Скобенко М.А. , Методы очистки газовых выбросов. Влияние загрязненного воздуха на здоровье человека /Вестник ЭТИ. — 2010.— № 4. — С.12-16.
13. Богомолов М.В. , Методы удаления запахов в системах транспортировки и очистки сточных вод / Ф.В. Кармазинов, С. В. Костюченко / Водоснабжение и санитарная техника. — 2016. —№7. — 33-43.
14. Рустамов, Э. С. Каталитическая очистка газа от сероводорода / Э. С. Рустамов // Наука и образование сегодня. – 2016. – № 2(3). – С. 29-31.
15. СанПиН 1.2.3685-21 "Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или ) безвредности для человека факторов среды обитания " утвержден Главным государственным санитарным врачом Российской федерации 28
Во время процесса фильтрации очищаемого воздуха через биофильтр аэробные гетеротрофы, находящиеся в загрузке биофильтра, оксидируют органические соединения, пропускаемые через загрузку зернистого материала. В качестве фильтрующего слоя используют почву, компост, торф, а также их смеси с активным илом, к которым добавляют питательные вещества (пивные дрожжи, фосфор, азот). Популяции микробов, выращенных или занесенных на загрузку, формируют активированную биопленку (рис. 1.5).
Рисунок 1.5 – Схема процесса биофильтрации
Из-за градиента концентрации загрязнителя между двумя фазами органическое соединение из газовой фазы переходит в жидкую фазу, а через нее в биопленку, в которой микроорганизмами биодеградируется [9].
Основные требования, предъявляемые к установкам биологической очистки газов, заключаются в простоте и э