Современные технологии очистки воды от сероводорода

Различные методы

Есть три группы методов, которые эффективнее всего удаляют сероводород:

• физические – аэрация;
• химические – окисление пероксидом водорода, гипохлоритом натрия, озоном;
• физико-химические – сорбция каталитическим активированным углем, марганцевокислым зеленым песком и другими фильтрующими загрузками.

Первая помощь

Если вы почувствовали запах и привкус сероводорода, сначала выполните такие действия:

1. Удалите ил на дне скважины и со стенок труб. Такую чистку выполняйте 1 раз в 2 года.
2. Прокачайте скважину.
3. Удалите слой глины и песка.
4. Выполните герметизацию труб или замените их.
5. Очистите водонагревательные приборы (бойлер).

Этим вы удалите питательную среду для сульфатредуцирующих бактерий и приостановите образование сероводорода. После можно приступать к непосредственной очистке от сероводорода.

Аэрация

Метод подходит для удаления молекулярного сероводорода H2S. Ионы НS- фильтруются частично, а S2- остаются.

Эффективность аэрации средняя – способ растворяет 65-70% сероводорода. Полное удаление возможно только при подкислении воды до рН меньше 5.

Суть метода: вода насыщается кислородом, который реагирует с сероводородом и расщепляет его на серу и воду. Также параллельно окисляется железо, марганец, аммоний.

Есть 2 типа установок для аэрации:

1. Безнапорные – контактные емкостис распылителями, работающие по типу душа. Кислород равномерно растворяется в каплях воды и реагирует с большей частью сероводорода.Система может быть оборудована маломощным компрессором, который перемешивает воду для донасыщения ее кислородом. Окисленные вещества выпадают в осадок, поэтому накопительную емкость нужно чистить 2-4 раза в год.
2. Напорные – специальные колонны или статические миксеры, в которые под давлением подается кислородная смесь.После механической фильтрациивода попадает в напорную установку, и там происходит интенсивное окисление. При этом погибают анаэробные бактерии.

Плюсы данного метода в следующем:

• дешевизна;
• неплохая эффективность.

Минусы:

• системы громоздкие, занимают много места;
• их нужно регулярно очищать;
• в помещении, где происходит аэрация, неприятно пахнет.

Окисление

Дозирующие установки с определенной периодичностью подают в фильтрующую колонну один из сильных окислителей:

1. Гипохлорит натрия. Соединение расщепляет сероводород до серной кислоты и серы, преобразовывает органические соединения, окисляет железо и марганец. Недостаток метода: концентрат гипохлорита нужно разбавлять только дистиллированной водой, также вещество образует токсичные хлорпроизводные.
2. Перекись водорода. Безопасный и эффективный бытовой окислитель, который подается станцией дозирования реактивов.
3. Озон. Вырабатывается из воздуха специальными системами, которые подключаются к водопроводу.

Озон окисляет почти 90% сероводорода, растворенного железа, превращая их в нерастворимый осадок. Также он убивает вирусы и бактерии.

Плюсы метода:

• высокая эффективность очистки;
• безопасность при соблюдении всех правил.

Минусы:

• нужно периодически покупать реактивы, а они недешевые;
• установки дорогие и энергозатратные.

Сорбция

Воду под напором пропускают через древесный или активированный уголь. На поверхности этих материалов происходят обменные реакции, вследствие чего молекулы H2S окисляются и распадаются на безопасные вещества (серу и ее соединения), а все вредные соединения поглощаются пористой поверхностью.

Один из самых популярных фильтрующих материалов – каталитический уголь Centaur(США). Он очищает воду от:

• сероводорода,
• железа,
• хлораминов,
• нефтепродуктов.

Уголь придает воде приятный вкус и запах. Centaur используют, если концентрация сероводорода в воде не больше 6,0 мг/л. Загрузка удаляет почти весь сероводород, но время контакта должно быть минимум 3 минуты.

Перед подачей воды в фильтр воду нужно аэрировать, для этого используют компрессоры или эжекторы. Промывка загрузки осуществляется противотоком воды, специальных восстановителей не нужно.

Еще одна хорошая фильтрующая загрузка – марганцевокислый зеленый песок (ManganeseGreensand).

Это марганцевый цеолит, который получают при обработке природного минерала глауконита.

На активной поверхности происходит окисление сероводорода до серы и сульфатов. Образовавшийся остаток отфильтровывается слоем гранулированного материала. Мешка на 28 л хватает на 3 года и больше.

Плюсы метода:

• извлечение 98% сероводорода;
• комплексная очистка и дезодорация воды;
• обработка большого объема жидкости.

Минусы:

• сорбенты дорогие;
• нужно много воды на промывку;
• низкая скорость фильтрации.

Как очистить известь

От извести воду можно очистить несколькими способами:

• Отстаиванием. Самый простой и доступный способ удаление извести из воды. Он состоит в наполнении большой емкости жидкостью для осаживания частиц. Через определенный промежуток времени чистый верхний слой воды сливается, осадок удаляется.
• Кипячением. Применим для получения небольшого количества воды. Таким способом удаляются растворимые соли кальция, выпадающие в нерастворимый осадок при достижении температуры 100 градусов. Недостатком метода является трудность удаления из сосуда накипи, после кипячения в нем воды.
• Фильтрацией. Позволяет избавиться, образованных из солей кальция нерастворимых частиц, размерами крупнее 5 мкм. При этом используются самые всевозможные модели фильтров, от вида которых зависит качество очищенной воды, разные материалы применяются для задержания частиц любых размеров.
• Ультрафильтрацией. Установка специальных мембран позволяет задерживаться очень мелким фракциям осадка, микробов, крупных органических молекул и бактерий. Метод более экономичен и позволяет обеспечить хорошее качество очищаемой воды. При обслуживании устройства достаточно регулярно промывать фильтрующие элементы от осевших частиц.
• Методом обратного осмоса.

Строение мембраны для обратного осмоса

На фото представлена мембрана для обратного осмоса. С ее помощью можно избавиться от примесей нескольких видов. Система очистки считается наиболее универсальной и эффективной.

Принцип действия устройства:

1. мембрана, являющаяся основным элементов фильтра, пропускает лишь молекулы Н2О, все остальные задерживает;
2. перекрестное течение промывает элемент и этим предохраняет ее от засорения.

Опасна ли такая вода

Неприятный запах и вкусовые свойства воды, в которой растворен сероводород – это еще не самое страшное. Нужно разобраться, вредно ли это, когда вода пахнет сероводородом. Ответ неоднозначный, все зависит от концентрации этого вещества. Если количество молекул соединений серы незначительно, такую воду можно даже пить. Что происходит в случае большой концентрации сероводорода в воде:

• Острое отравление при вдыхании сероводорода, который улетучивается из воды и разлетается в воздухе.
• При попадании в организм сероводород окисляет железо и нарушает метаболизм.
• Наносит вред бытовым приборам, сантехнике. Сероводород, благодаря своей коррозийной активности, разрушает железные трубы.

Поэтому не стоит терпеть и привыкать к неприятному запаху воды. Нужно ее очищать от соединений серы, для того чтобы уберечь здоровье своих близких и предупредить дополнительные затраты на ремонт сантехники.

Для этого есть доступные методы.

Как очистить воду

Что делать, если вода пахнет сероводородом? Если запах не слишком сильный, вам даже могут не понадобиться специальные установки. Так как сероводород относится к летучим газам, мы можем просто оставить воду в открытой посудине и подождать, пока газ сам выветрится. Но так как многие отвыкли от ведер и получают воду из крана, приходится использовать специальные установки.

Использование дегазаторов

Для очищения воды от растворенных газов в собственных домах используют напорные и безнапорные дегазаторы. Напорная установка представляет собой негерметичный бак, из нижней части которого с помощью насоса поднимается вода и насыщается кислородом. В безнапорных дегазаторах вода в емкость поступает через распылитель форсунки. Во время подачи вода перемешивается с воздухом, который окисляет соединения серы и губительно влияет на анаэробные бактерии.

Химический способ

Удаление сероводорода из воды может происходить с применением химических веществ, окисляющих соединения серы без кислорода. К таким относятся:

• перекись водорода;
• гипохлорит натрия;
• озон и др.

В процессе реакции нейтрализации образуются нерастворимые соединения: сульфаты, тиосульфаты, сера. Такие примеси легко убрать с помощью обычного фильтра для воды.

С помощью сорбентов

Этот способ не является самостоятельным. Он используется как вспомогательный метод для катализа процессов окисления сероводорода – например, одновременно с напорной аэрацией. Для этого используются сорбенты, такие как гранулы активированного угля. Это вещество ускоряет процесс прохождения реакции окисления, поэтому обязательным условием для очистки воды таким методом будет поступление кислорода.

Если пахнет только горячая вода

Если вы заметили, что колодезная вода имеет нормальный запах и вкус, а после нагревания она начинает пахнуть сероводородом, никакие очистительные системы вам не помогут. Дело в том, что источник соединений серы находится в самом бойлере. На ТЭНах нагревательной установки скапливаются соляные отложения, которые являются отличным субстратом для серных бактерий. Поэтому в таком случае избавиться от неприятного запаха вам поможет только тщательная чистка бойлера.

Советы, как избавиться от душка

Вы узнали, почему вода из скважины может пахнуть болотом или канализацией, – явный признак содержания сероводорода. Для решения проблемы используются био- или химические средства. Если требуется прокачка источника, то лучше делать подобные работы весной.

Если необходимо выполнить очистку небольшого объема воды, берете две чайные ложки йода и выливаете их в емкость. После реакции выпадет осадок, который просто и аккуратно сливается. Является самым простым методом убрать болотный запах из воды, и она перестанет вонять.

Не стоит игнорировать факт появления странного аромата. Стоит приложить усилия по устранению опасного газа. Если еще действует гарантия на обслуживание скважины, то обратитесь в фирму для получения консультации. Специалисты в этом профиле знают, как бороться с подобным явлением. Возможно, это проблема неправильного монтажа обсадной колоны. Необходимо настоять на гарантийном ремонте скважины.

Вода пахнет сероводородом методы очистки

Почему нужно обязательно проводить водоочистку воды от сероводорода? Ответ на этот вопрос довольно прост – никому не хочется пить воду с ужасным запахом и мутную цветом.

Слишком высокая коррозийная активность сероводорода приводит к быстрому выходу из строя запорной арматуры. При взаимодействии с железом сероводород образует сернистое железо, такое соединение не образует защитной пленки на металле и железо разрушается с одинаковой высокой интенсивностью на протяжении всего времени.

Пиковую концентрацию сероводорода можно наблюдать осенью и весной во время паводков и выпадения слишком большого количества осадков, которые проникают в почву. Второй – артезианская скважина, попадающая в горизонт месторождений сульфидных руд. Такая руда является довольно частым явлением в крупных регионах и областях.

Почти до девяноста процентов подземных источников содержат большое количество сероводорода. Третий – влияние времени. Из-за потери герметичности в скважине в трубопровод попадают и начинают размножаться сульфитные бактерии и железобактерии. Если вода пахнет сероводородом, то есть несколько способов очистки воды для дома и промышленности .

Но прежде чем рассказать о них, следует заметить, что каждый из них имеет свои особенности.

Физический метод очистки

Это самый недорогой и распространенный метод для удаления из воды сероводорода. Он заключается в полном выветривании сероводорода на безнапорных или напорных аэрационных установках – дегазаторах.

Если говорить о напорных установках, то они включают в себя герметичное стекловолокно, колонны которых находятся под давлением.

Такие колонны извлекают сероводород из воды только при его небольших концентрациях, имея при этом ограниченное пространство.

Вода подается в бак путем душирования. За счет того что вода находится долгое время в баке сероводород выветривается естественным путем через зеркало воды.

Для того чтобы ускорить выветривание сероводорода используют барботирование при помощи компрессора.

Химический метод

Применение данного метода, в случае если вода пахнет сероводородом происходит с помощью дозирования высокоэффективных окислителей. Продукты окисления в этом случае – это нерастворимые соединения тиосульфат, а также сульфаты и сера. Нерастворимые формы сероводорода фильтруются на зернистой нагрузке и совмещают функции катализатора окисления.

Сорбционно-каталитический метод

Данный метод основан на способности сорбционного материала, особенно фильтры с активированым углем, которые выступают как катализатор окислительной реакции.

Один из таких материалов это активированный гранулированный уголь с усиленной каталитической способностью по сравнению с простым углем.

Сорбционно-каталитический метод требует наличия в воде кислорода и используется вместе с установкой напорной аэрации.

Что делать в первую очередь, если почувствовался запах?

При обнаружении сероводорода в воде из скважины необходимо обратиться в компанию, выполнявшую бурение источника. Особенно когда гарантия обслуживания не истекла и большая часть работ выполняется бесплатно.

Можно вызвать специалистов для прочистки дна и стенок скважины, на которых могут находиться отложения микроорганизмов, образующих сернистые выделения. Данный способ позволяет удалить неприятный «аромат» из воды на полтора года.

Эффективен метод прокачки источника с целью устранения глинистых залежей на дне. Соответственно выполняется умертвление колоний серобактерий. Если обнаружено нарушение герметичности обсадной колонны, то эту проблему также стоит устранить. Первые шаги очень важны в борьбе с таким газом.

Причины зловония

Появления в воде неприятного запаха делает ее непригодной для дальнейшего употребления в пищевых целях

Сероводород в воде из колодца или скважины образуется по причине разложения белков вследствие жизнедеятельности анаэробных микроорганизмов, которым для развития не нужен кислород. Этот элемент не только вызывает отвратительный запах тухлых яиц, он опасен для здоровья: при избыточной концентрации либо длительном воздействии приводит к серьезной интоксикации и даже смерти.

Причины того, что соединения этого элемента оказываются в воде:

• заиливание скважинного источника;
• попадание в шахту болезнетворных микроорганизмов с осадками, из верховодки, канализации;
• разгерметизация обсадной колонны и просачивание загрязнений;
• проникновение сернистых руд в ходе пробивания – в этом случае вонять шахта начнет уже с первого дня эксплуатации.

Аэрационные установки

Аэрационные системы водоочистки бывают напорными и безнапорными. Первые работают по типу душа:

• в емкости с водой создается воздушная подушка;
• сверху в бак спускается система подачи кислорода;
• с заданной периодичностью система включается, насыщая воду в баке кислородом, под действием которого сероводород распадается на составляющие (сера и вода).

В напорных установках кислород подается под напором в специальную колонку или миксер, куда вода попадает после механической фильтрации. Такие системы хороши тем, что убивают анаэробные бактерии.

Аэрация, как показывает практика, оправдана только в качестве дополнительной системы очистки. Самостоятельно с проблемой она не справится (удаление до 70% сероводорода). В результате реакции образуется осадок, который нужно убирать. Сама установка занимает много места и может использоваться только в хорошо вентилируемых помещениях (имеет место сильный неприятный запах). Из плюсов – доступная стоимость и комплексная очистка (частичное удаление сероводорода, окисление железа, марганца, аммония).

Причины появления сероводородных соединений

В большей степени с данной проблемой сталкиваются жители загородных домов и коттеджей, которые пользуются водой из скважины. Для установления причины неприятного запаха можно обратиться в лабораторию. Это позволит более правильно подобрать фильтр, чтобы он эффективно справлялся с источником возникновения данной проблемы.

Причиной появления сероводорода в скважине могут быть анаэробные бактерии. Они способствуют превращению сульфидов и сульфатов в H2S. Бескислородная среда для них является оптимальной. Поэтому их часто обнаруживают на дне скважины в иле. Данный газ имеет запах сгнившего белка. Он ядовит и способен оказать неблагоприятных последствия для организма.

Основные источники появления сероводорода:

• Наличие инородных органических компонентов;
• Присутствуют сульфидные руды.

Первая причина может возникнуть во время, когда шли атмосферные осадки или паводки. Также возможно присутствие залежей, состоящих из сульфидных руд. Они растворяются в воде, вследствие чего появляются сероводородные соединения. Показатель присутствия не должен превышать значение 0,03 мг/л. Проба берётся после пропуска воды в течение 10 или 15 минут. Доставляется в лабораторию раньше, чем пройдёт два часа с момента забора.

Нефть, Газ и Энергетика

Сероводород вместе с парами воды из верха реактиватора про­ходит холодильник, где температура понижается до 25—35° С в зави­симости от температуры и количества подаваемой охлаждающей воды. Пары воды конденсируются, и конденсат возвращается на верх реактиватора, а концентрированный сероводород выходит из холодильника и направляется для сернокислотного производста или получения элементарной серы. Этаноламиновый раствор не корро­дирует сталь или железо, более того вследствие щёлочности раствора коррозийное действие сероводорода снижается и практически незна­чительно, так что вполне возможно для всех частей установки приме­нять низкоуглеродистую сталь и чугун. Специальных сплавов не требуется. Процесс очистки газа по этому способу возможно совмес­тить с осушкой газа; для этого необходимо в качестве реагента иметь смесь водного раствора диэтиленгликоля и этаноламина* Практически такие растворы применяются и содержат: 11 % моно-этаноламина, 72% диэтиленгликоля и 17% воды или 19% моноэтано-ламина, 76% диэтиленгликоля и 5% воды.

Такие комбинированные установки по очистке и осушке газа устанавливаются Главгазтоппромом при Совете Министров СССР для обработки газа, подаваемого из района Саратова в Москву, и газа,, подаваемого из Похвистнево в Куйбышев.

Установки работают полностью автоматически, режим регули­руется контрольно-измерительными приборами. Степень очистки 99% и выше. Основными достоинствами этого способа очистки являются:

а) высокая степень очистки благодаря большой поглотительной способности раствора;

б) возможность селективного извлечения сероводорода и угле­кислоты;

в) лёгкая регенерируемость раствора;

г) небольшие потери реагента, вследствие небольшой упругости паров раствора;

д) компактность установки;

е) небольшой расход воды и электроэнергии.

Недостатком этого процесса является сравнительно большой расход пара.

В наших условиях внедрение этого способа пока задерживается отсутствием промышленного производства этаноламинов. В 1946 го­ду заводы министерств химической промышленности и резиновой промышленности начнут производить этот реагент.

Тэйлокс-процесс

Впервые по этому процессу очищать газ стала фирма Коперс (США) в 1927 г. Процесс был запатентован, и применяемые реагенты точно не были известны. Однако, впоследствии (1932 г.) было установлено, что поглотительным раствором при этом процессе служит или мышья-ково-содовый или мышьяково-аммиачный растворы.

Основные химические реакции взаимодействия сероводорода с растворами следующие:

1. Na3AsOS3+H2S=-Na3AsS4+H2O •2.(NH4)sAsOS8+HaS=(NH4)8AsS4+HseO

Реакция регенерации раствора происходит при продувке его воздухом и протекает с выделением элементарной серы:

1. 2Na3AsS4+O2 = 2Na3AsOS3+2S 2. 2(NH4)3AsS4+O2 = 2(NH4)3AsOS3+2S.

Чем концентрированнее раствор, тем больше поглотительная способность его и тем меньше требуется раствора на 1 л*3 газа. Иссле­дованиями установлено, что оптимальной концентрацией мышьяка (в виде As2O3) в растворе считается 8—10 г/л, и кальцинированной соды 13—15 г/л.

Тэйлокс-процесс может быть одно- или двухступенчатым. Двух­ступенчатая очистка позволяет довести степень очистки газа до 99%.

На фиг. 81 показан процесс газа по способу Тэйлокс. Сущность этого способа аналогична фенолятному процессу.

Газ, очищенный от капелек нефти, подаётся снизу абсорбера и, поднимаясь вверх, контактируется с поглотительным раствором, который и поглощает сероводород. Абсорберов два—один орошается

Химическое обеззараживание

Окислять сероводород и тем самым избавляться от его запаха можно и более простыми способами. В качестве окислителя здесь выступают не воздух, а озон и входящие в разные соединения кислород и хлор. В результате удается добиться образования нерастворимых включений, от которых можно почистить воду, пропуская ее через фильтры.

Очищение хлором

Хлорное очищение в домашних условиях проводят только с профилактическими целями, периодически засыпая скважины или колодцы негашеной хлорной известью. Это требует закрытия водозабора примерно на 7-10 дней. После выстаивания и дезинфекции источника жидкости проводят его промывку, подавая большое количество чистой воды сверху и откачивая ее. После этого остается незначительный аромат хлора, который постепенно исчезает при постоянной эксплуатации колодца.

Метод применяется для профилактики размножения серобактерий у дна и стенок водозабора. Часто его используют сезонно для обработки источников воды после длительной их консервации (например, на зиму). В эксплуатируемой скважине хлорирование не применяют.

Очищение озоном и водородной перекисью

Озон, или атомарный кислород, активно окисляет сероводород. Простой способ получить его в домашних условиях — добавить аптечную перекись водорода. Препарат разлагается на воду и атомарный кислород, а газ переходит в нерастворимые сернистые соединения (сульфаты, серу и пр.), которые можно удалить при помощи фильтра. Применение перекиси не способствует изменению вкуса или цвета воды, но эффективно устраняет неприятно пахнущие вещества.

Схема очистки воды из скважины озоном.

Очищение марганцовкой

Перманганат калия — еще один доступный реагент, который уберет сероводородное загрязнение. Он обладает и дезинфицирующими свойствами, способен уничтожить бактерии, если причина появления запаха состоит в их размножении. Добавляют аптечную марганцовку до появления светло-розового цвета. После этого жидкость дважды фильтруют, используя угольные сорбенты.

Схема обезжилезивателя воды, который использует в качестве реагента марганцовку.

Раствор йода

Аптечный раствор йода тоже обладает свойствами окислителя, позволяя переводить газ в нерастворимые соединения. Для очистки йодом на 1 ведро воды (10 л) добавляют 2 ч. л. аптечного препарата. Йодистый аромат уберут угольные фильтры.

Сорбционное обеззараживание

Сорбционные способы основаны на свойствах пористых материалов собирать растворимые и нерастворимые соединения, извлекая их из жидкостей. Простой пример сорбционной установки — угольный фильтр. В системах промышленного изготовления чаще применяют активированный уголь, но в домашних условиях используют и простой древесный.

После попадания в сорбционную установку вода просачивается через фильтрующий угольный слой (не менее 15 см) и гравийную подушку под ним (5-10 см). После этого она всасывается в распределительную трубу, по которой и выводится в водопровод.

По сходному принципу работают и другие фильтры, которые содержат угольные блоки. Простейший прибор можно изготовить самостоятельно из большой емкости с отверстиями в дне, установленной над сосудом для сбора очищенной воды.

Внутрь дырявого корпуса насыпают последовательно чистый мелкий гравий или крупный речной песок (5-10 см), древесный уголь, измельченный до фракции 0,5 см (15-20 см), и любой пористый материал (плотная ткань, фильтровальная мелкая сетка и пр.). В емкость наливают воду, нуждающуюся в очистке. Процесс происходит медленно, но вода на выходе приобретает прозрачность и отсутствие запаха.

Советы специалистов

Используйте бойлер для подогрева воды до +55 °С и выше. Помните, что оптимальная температура для размножения большинства микробов +30…+40 градусов.

Вода в неиспользуемом бойлере застаивается, в ней заводятся бактерии и микроорганизмы. Если вы не планируете использовать горячую воду длительное время – полностью слейте ее остатки из водонагревателя и отключите его.

Боритесь не со следствием, а с причиной. Недостаточно удалить запах и привкус воды, нужно установить его источник и защититься от него. Предотвратить появление неприятного запаха в будущем.

Промывайте бойлер не реже чем раз в полгода. Если он еще на гарантии – свяжитесь с сервисным центром. Они подскажут, как вы можете промыть его самостоятельно, чтобы не нарушить условия гарантии. Некоторые СЦ сами выполняют промывку и профилактику водонагревателя.

Обязательно установите фильтр на трубе с холодной водой, хотя бы самый простой. Любое загрязнение, попадающее в бойлер – пища для бактерий. Идеальный вариант – поставить фильтр обратного осмоса.

При малейших признаках постороннего запаха в воде промойте, почистите и продезинфицируйте бак водонагревателя. Чем дольше вы откладываете, тем больше вероятность распространения микробов по трубам и шлангам.