Jak Siarkowodór Uszkadza Zbiorniki Magazynowe
Utworzono Dzisiaj
Jak siarkowodór uszkadza zbiorniki magazynowe?
Siarkowodór jest powodem, dla którego zbiorniki ściekowe ulegają awarii od góry do dołu. W cieczy bakterie redukujące siarczany wytwarzają siarczki. W przestrzeni gazowej inny zestaw bakterii przekształca je w kwas siarkowy na wilgotnej ścianie. Kwas następnie zjada koronę i górną powłokę – elementy konstrukcyjne, których nikt nie widzi i nikt nie kontroluje – podczas gdy zanurzona powierzchnia poniżej wygląda na całkowicie zdrową.
Zrozumienie mechanizmu zmienia specyfikację. Jeśli uszkodzenie występuje powyżej linii wody i ma podłoże biologiczne, to rozwiązaniem nie jest grubsza ściana; to powierzchnia, której kwas nie może zaatakować, plus pokrywa, która utrzymuje gaz z dala od atmosfery. Center Enamel specyfikuje szkło emaliowane na stali dokładnie z tego powodu w zastosowaniach związanych ze ściekami i osadami.
1. Skąd pochodzi siarkowodór?
Z działalności bakterii beztlenowych. Bakterie redukujące siarczany przekształcają siarczany i siarkę organiczną w siarkowodór wszędzie tam, gdzie nie ma tlenu – w ściekach, osadach, odciekach i komorach fermentacyjnych.
· Bakterie redukujące siarczany: W warunkach beztlenowych bakterie te wykorzystują siarczany jako akceptor elektronów i wydzielają siarczki jako produkt uboczny.
· Warunki zwiększające produkcję: Ciepła temperatura, wysokie obciążenie organiczne, długi czas zatrzymania i strefy zastoinowe zwiększają wytwarzanie siarczków.
· Gdzie się koncentruje: Kraty wlotowe, zbiorniki wyrównawcze, zbiorniki osadu, komory fermentacyjne, zbiorniki odcieków i długie tłoczne kanały ściekowe.
· Stanowi również zagrożenie bezpieczeństwa: Siarkowodór jest toksyczny przy niskich stężeniach i szybko staje się niebezpieczny przy wyższych, dlatego jego zamknięcie i wentylacja są regulowane przepisami.
2. Jak zamienia się w kwas?
W przestrzeni nad lustrem cieczy. Gaz siarkowodoru rozpuszcza się w warstewce wilgoci na ścianie powyżej poziomu cieczy, a bakterie utleniające siarkę przekształcają go w kwas siarkowy.
· Etap biologiczny: Bakterie utleniające siarkę, głównie z gatunku Thiobacillus, metabolizują siarczki do siarczanów, wytwarzając kwas.
· Dlaczego powyżej linii wody: Reakcja wymaga zarówno gazu, jak i tlenu, który jest dostępny tylko powyżej linii cieczy – stąd klasyczny wzór korozji korony zbiornika.
· Wpływ na beton: Kwas rozpuszcza zaczyn cementowy, obniżając pH powierzchni i odsłaniając zbrojenie, które następnie koroduje i zwiększa swoją objętość, powodując dalsze odpryskiwanie betonu.
· Wpływ na stal: Kwasy i siarczki przyspieszają korozję ogólną i wżerową, a siarczki mogą sprzyjać pękaniu stali o wysokiej wytrzymałości.
· Obserwowane tempo: W ciężkich, ciepłych, wysokostężonych ściekach udokumentowano ubytek sklepienia betonowego o kilka milimetrów rocznie – wystarczający, aby przebić dach w ciągu dekady.
3. Jak temu zapobiec?
Trzy drogi, najlepiej stosowane łącznie: nie dopuścić gazu do atmosfery, usunąć siarczki oraz uczynić powierzchnię obojętną.
· Szczelne pokrywy i oczyszczanie: Uszczelnione aluminiowe kopuły dachowe z odprowadzeniem gazu do biofiltra, płuczki lub systemu gazowego obiektu eliminują zarówno zapach, jak i narażenie.
· Wentylacja tam, gdzie nie stosuje się pokryw: Rozcieńczanie i kontrolowana wentylacja utrzymują stężenie gazu poniżej poziomu, przy którym korozja i zagrożenie stają się poważne.
· Powierzchnia obojętna w strefie rozprysku i przestrzeni nad cieczą: Szkliwo na stali jest odporne na działanie kwasu, dzięki czemu sklepienie i górne obręcze są chronione przez cały okres eksploatacji zbiornika.
· Kontrola źródła: Dozowanie soli żelaza w celu wytrącania siarczków, dozowanie azotanów w celu hamowania bakterii redukujących siarczany oraz skracanie czasu retencji w strefach zastoinowych.
· Rutynowa inspekcja: Kontrola spodniej strony dachu i górnej części płaszcza w ustalonych odstępach czasu; korozja sklepienia jest niewidoczna z poziomu gruntu i katastrofalna w skutkach w zaawansowanym stadium.
Strefa zbiornika | Dominujący mechanizm | Środek ochronny |
Poniżej linii cieczy | Siarczki w roztworze, kwasy organiczne, chlorki | Obojętna wyściółka; szkliwo na stali jest odporne na wszystkie trzy czynniki |
Strefa rozprysku na linii wody | Naprzemienne zwilżanie i suszenie, dostęp tlenu | Twarda, nieporowata powierzchnia; brak odspajania powłoki |
Przestrzeń nad cieczą | Utlenianie biogeniczne do kwasu siarkowego | Gazoszczelna pokrywa oraz szkliwo na stali na sklepieniu |
Spód dachu | Kondensacja kwasów, najwyższy wskaźnik korozji | Szkło topione lub uszczelniona membrana; kontrolować rutynowo |
Atmosfera zewnętrzna | Uwalnianie zapachów, narażenie na bezpieczeństwo | Zbieranie i oczyszczanie gazu |
Zapewnienie inżynieryjne i wsparcie projektowe
Każdy zbiornik dostarczony przez Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. (Center Enamel) jest zaprojektowany zgodnie z normami AWWA D103-09 i EN 1090, z weryfikacją metodą elementów skończonych obciążeń płaszcza, dachu i króćców, zespolony w temperaturze 820–930°C pod kontrolą ISO 9001 i ISO 45001, przebadany metodą iskrową przy napięciu 1500 V na stu procentach powierzchni oraz montowany za pomocą śrub klasy 8.8 i uszczelniacza certyfikowanego przez producenta. Zbiorniki na ścieki i osady są dostarczane z gazoszczelnymi aluminiowymi kopułami dachowymi, króćcami do odprowadzania gazu, uszczelnionymi przepustami oraz zespoloną powłoką szklaną, która chroni koronę i górne warstwy, gdzie tworzy się kwas biogenny.
Często zadawane pytania (FAQ)
Skąd w zbiornikach bierze się siarkowodór?
Z bakterii redukujących siarczany, działających na siarczany i siarkę organiczną w warunkach beztlenowych. Stężenia rosną wraz z temperaturą, ładunkiem organicznym, czasem retencji i strefami zastoinowymi, dlatego najbardziej dotknięte są komory dopływowe, zbiorniki wyrównawcze, komory osadu i komory fermentacyjne.
Dlaczego korozja jest najsilniejsza powyżej linii wody?
Ponieważ przekształcenie siarkowodoru w kwas siarkowy wymaga tlenu. Dzieje się to tylko w przestrzeni gazowej, na wilgotnym filmie pokrywającym ścianę i spód dachu – dlatego sklepienia ulegają zniszczeniu przed dnami.
Jak szybko postępuje korozja biogeniczna?
W ciepłych ściekach o wysokim stężeniu zanieczyszczeń dobrze udokumentowano straty betonu w sklepieniach wynoszące kilka milimetrów rocznie. To wystarczy, aby odsłonić zbrojenie i naruszyć dach w ciągu dziesięciu lat, jeśli nic nie zostanie zrobione.
Jak powstrzymać korozję siarczkową?
Połączone środki: gazoszczelna pokrywa z systemem zbierania i oczyszczania gazu, kontrolowana wentylacja tam, gdzie pokrywy są niepraktyczne, obojętna powierzchnia, taka jak stal pokryta szkłem, w strefie rozbryzgu i nad lustrem cieczy, kontrola źródła poprzez dozowanie soli żelaza lub azotanów, oraz rutynowa inspekcja spodniej strony dachu.
WhatsApp