ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ...................................................................................................................... 5
ГЛАВА 1. ПРИРОДНЫЕ СЕРОВОДОРОДНЫЕ ВОДЫ. ПРОИСХОЖДЕНИЕ,
РАСПРОСТРАНЕНИЕ, СВОЙСТВА, МЕТОДЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ..... 11
1.1 Происхождение, распространение природных сероводородных вод................ 11
1.2 Формы сероводорода в подземной воде ............................................................... 15
1.3 Методы очистки воды от сероводорода................................................................ 22
1.3.1 Физические ....................................................................................................... 23
1.3.2 Биохимические ................................................................................................. 26
1.3.3 Физико-химические ......................................................................................... 28
1.4 Цель исследований и постановка задач ................................................................ 35
Выводы по первой главе............................................................................................... 37
ГЛАВА 2. МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ
ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ................................................................................. 38
2.1. Направление исследований................................................................................... 38
2.2. Предмет исследования........................................................................................... 38
2.3. Схема экспериментальной установки .................................................................. 39
2.4. Методики проведения экспериментов ................................................................. 42
2.5. Критерии оценки эффективности удаления сероводорода из воды ................. 44
2.6 Погрешности измерений ........................................................................................ 45
2.7 Методика обработки экспериментальных данных .............................................. 45
Выводы по второй главе............................................................................................... 47
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ОЧИСТКИ ПРИРОДНЫХ СЕРОВОДОРОДНЫХ ВОД ЖЕЛЗОКАТАЛИТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ............................................................................. 48
3.1 Результаты однофакторных экспериментов......................................................... 48
3.1.1 Влияние массовой концентрации сероводорода в исходной воде на степень
очистки ....................................................................................................................... 48
3.1.2 Влияние массовой концентрации гидроксида железа (III) на степень
удаления сероводорода из воды .............................................................................. 50
3
3.1.3 Влияние времени контакта очищаемой воды с гидроксидом железа (III) на
степень удаления сероводорода............................................................................... 52
3.1.4 Влияние pH среды на степень удаления сероводорода из воды................. 54
3.1.5 Влияние удельного расхода кислорода воздуха на степень удаления
сероводорода из воды ............................................................................................... 55
3.1.6 Влияние температуры на степень удаления сероводорода из воды........... 57
3.2 Результаты многофакторного эксперимента........................................................ 57
3.3 Результаты определения продуктов окисления сероводорода в очищенной воде
......................................................................................................................................... 61
Выводы по третьей главе.............................................................................................. 62
ГЛАВА 4. АНАЛИЗ И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ........................................................ 64
4.1 Основные закономерности железо-каталитического окисления сероводорода
кислородом воздуха в реакторе с ультрафильтрационным разделением
технологических потоков ............................................................................................. 64
4.1.1 Влияние концентрации гидроксида железа (III)........................................... 65
4.1.2 Влияние удельного расхода кислорода воздуха на степень удаления
сероводорода из воды ............................................................................................... 67
4.1.3 Влияние температуры среды........................................................................... 70
4.1.4 Влияние водородного показателя среды ....................................................... 71
4.1.5 Влияние времени контакта.............................................................................. 73
4.1.6 Химико-термодинамическая оценка окислительно-восстановительных
процессов, протекающих при железо-каталитическом окислении
сероводорода.............................................................................................................. 74
4.2 Статистическая обработка и анализ результатов многофакторного
эксперимента.................................................................................................................. 84
4.3.1 Однореакторная технологическая схема ....................................................... 95
4.3.2 Технологическая схема с выносным реактором-окислителем.................... 96
4.4 Результаты производственных исследований...................................................... 98
Выводы по четвертой главе........................................................................................ 104
4
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ОЧИСТКИ
ПРИРОДНЫХ СЕРОВОДОРОНЫХ ВОД И ОЦЕНКА ЕЁ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ
ЭФФЕКТИВНОСТИ................................................................................................... 106
5.1. Очистка подземных вод от сероводорода железо-каталитическим методом 106
5.2. Описание технологического процесса ............................................................... 108
5.4. Технико-экономическая оценка эффективности технологии.......................... 115
Выводы по пятой главе............................................................................................... 123
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ...................................................................... 125
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ........................................................................................... 127
ПРИЛОЖЕНИЕ А ....................................................................................................... 145
ПРИЛОЖЕНИЕ Б........................................................................................................ 146
ПРИЛОЖЕНИЕ В ....................................................................................................... 149
ПРИЛОЖЕНИЕ Г........................................................................................................ 150
ПРИЛОЖЕНИЕ Д ....................................................................................................... 152
ПРИЛОЖЕНИЕ Е........................................................................................................ 156
