Очистка воды от сероводорода

Сероводород. Характеристики и его влияние на человека. Как удалить или убрать неприятный запах воды

Сероводород (H2S) - бесцветный газ со специфическим, характерным запахом тухлых яиц и его присутствие легко обнаруживается в воде. В природе он присутствует в вулканических газах, а также образуется в результате техногенной деятельности человека: это побочный продукт и выбросы целлюлозно-бумажных, коксохимических, металлургических, нефтехимических, газоперерабатывающих и некоторых других производств.

Порог восприятия запаха сероводорода человеком положен в основу установления предельно допустимой концентрации (ПДК) и составляет 0,03 мг/л.

Сероводород токсичен. При больших концентрациях его в воздухе наблюдается поражение обоняния и человек перестает чувствовать тяжелый запах сероводорода. При малых концентрациях вначале отмечается раздражение конъюнктивы и роговицы глаз, симптомы воспаления в носовой полости, кашель, слабость, слюноотделение, головная боль, понижение артериального давления, учащенный пульс, а при более длительном поражении может развиться отек легких.

Сероводород достаточно часто встречается в воде, причем может содержаться как в воде, добываемой из глубоких скважин, так и в поверхностных водах неглубоких скважин и колодцев.

В последнем случае сероводород попадает в воду при ее контакте с гниющими органическими остатками, а также в результате жизнедеятельности серобактерий, которые в результате своей жизнедеятельности восстанавливают различные соединения серы (в основном - это растворенные в воде сульфиды и сульфаты при контакте воды с минеральными солями, такими как колчедан, гипс и некоторыми другими) до сероводорода.

Признаки превышения нормы содержания H2S в воде:

  • Вода имеет неприятный запах, напоминающий запах тухлого яйца,
  • Вкус пищи искажен и лишен привлекательности,
  • На сантехнике и белье после стирки появляется жёлтый или черный налет.

Сероводород и продукты его гидролиза в воде интенсифицируют процессы коррозии металлических стенок трубопроводов, баков и котлов. Продуктом коррозии является сернистое железо, которое в свою очередь все быстрее и быстрее вызывает дальнейшую коррозию металла.

Методы удаления сероводорода из воды

В колодцах можно существенно понизить уровень концентрации сероводорода (а нередко даже полностью устранить неприятный запах) путем очистки от осадка на дне колодца и его стенках, что вызывается накоплением огромного количества бактерий, вырабатывающих сероводород. А вот для скважин, вода в которых содержит сероводород, к сожалению, такие методы очистки не применимы.

Тем не менее, при наличии в скважине или колодце запаха сероводорода настоятельно рекомендуем строго соблюдать режим проточности воды, чтобы не допускать застаивания воды, и тем самым препятствовать образованию огромных колоний бактерий и соответственно этому обрастанию стенок.

1. Физический метод очистки воды от сероводорода

Физический метод удаления сероводорода основан на процессе аэрации воды: обработке воды воздухом в специальных аппаратах — аэраторах. Воздух принудительно подается в аэратор и барботируется ("пробулькивает") через слой воды. При этом вода насыщается кислородом воздуха и происходит отдувка сероводорода из воды в атмосферу.

Различают напорный и безнапорный вид аэрации:

  • При напорной аэрации, воздух компрессором нагнетается в водопроводную трубу и поступает вместе с водой внутрь аэрационной колонны. Затем через специальный воздухоотделительный клапан отработанный нерастворившийся воздух сбрасывается в атмосферу, что и позволяет убрать запах сероводорода и других растворенных газов.
  • При безнапорной аэрации для удаления растворенных газов в систему очистки воды дополнительно устанавливается бак для аэрации. В бак компрессором подается воздух, который через барботирующее (рассеивающее через множество отверстий) устройство распыляется у дна бака с водой. Пузырьки воздуха поднимаются через слой очищаемой воды к поверхности бака, насыщаясь сероводородом и прочими растворенными газами и выводятся вместе с отработанным воздухом в атмосферу через отводящее отверстие в верхней части бака.

Сероводород в зависимости от водородного показателя - рН воды может находиться как в молекулярном состоянии Н2S, так и в виде ионов: HS и S2–:

H2S H+ + HS-

HS- H+ + S2-

Следует отметить, что аэрацией (аэрированием) можно убрать только ту часть растворенного сероводорода, которая представлена именно молекулярной составляющей - H2S, и лишь частично при этом удаляются сероводород в ионной форме - HS-). Полное удаление H2S продувкой воздухом возможно лишь при подкислении воды (то есть снижении водородного показателя до величины рН<5). При таких условиях высокая концентрация водородных ионов (Н+) подавляет процесс диссоциации сероводорода, и поэтому большая его часть переходит в молекулярную форму, которая как раз легче всего удаляется аэрированием.

2. Химический метод очистки воды от сероводорода

Этот метод очистки способен обеспечить наиболее полное удаление сероводорода. Поскольку он является сильным восстановителем, то, в зависимости от вида и количества окислителя, он может быть окислен как до свободной серы, так и до тиосульфатов, сульфитов и сульфатов.

В качестве окислителя очень эффективно работают такие реагенты, как: хлор, хлорсодержащие соединения (например, гипохлорит натрия), перекись водорода, озон.

На практике наиболее распространенным является метод очистки воды от сероводорода хлорированием. А для хлорирования наиболее часто применяют гипохлорит натрия, раствор которого подается в очищаемую воду специальной системой дозирования реагентов.

(Справочно: На 1 мг окисляемого сероводорода расходуется около 2,1 мг хлора. В результате реакции образуется взвесь коллоидной серы в количестве, приблизительно равном количеству исходного сероводорода. При дозе хлора 8,4 мг на 1 мг сероводорода основными продуктами реакции являются сульфаты. Для полного удаления сероводорода достаточно 5 мг хлора на 1 мг H2S.)

Для очистки воды от серы, полученной в результате химической реакции, дополнительно необходимо установить фильтры для полного осаждения продуктов реакции: для этого нужно осуществить их коагуляцию (укрупнение частиц образующегося осадка) и последующее фильтрование на осадочном фильтре.

3. Биохимический метод очистки воды от сероводорода

Этот метод очистки воды основан на окислении сероводорода под действием сульфобактерий (тиобактерий), которые окисляют восстановленные соединения серы. При этом, необходимая для их жизнедеятельности энергия образуется в результате протекания следующей реакции:

2 H2S + O2 ----> 2 H2O + 2 S

А при недостатке сероводорода тиобактерии производят дальнейшее окисление свободной серы до серной кислоты:

2 S + 3 O2 + 2 H2O ---> 2 H2SO4

Биохимический метод очистки от сероводорода реализуется по следующей схеме:

  • первоначально производится аэрация (насыщение воды кислородом воздуха)
  • затем вода поступает в реактор биохимического окисления,
  • а после биохимического реактора вода направляется на стадию фильтрации.

Однако, этот метод очистки от сероводорода в виду своей сложности и необходимости постоянного контроля за технологическим процессом применяется в основном только для производств с большим потреблением воды. Для его реализации требуется проведение кропотливых предварительных лабораторных испытаний, на основе которых и определяются оптимальные технологические параметры работы отделения реакторов системы биохимической очистки воды.

 

Как заказать и купить фильтр для очистки воды