Современные технологии очистки воды от сероводорода

Станция по удалению из воды сероводородаОдно из важнейших направлений водоочистки, требующих обязательного решения – удаление из воды содержащегося в ней сероводорода.

К сожалению, с подобной проблемой все чаще сталкивается подавляющее большинство потребителей, использующих автономные источники воды — скважины или колодцы.

Причем, практически ни один из них не застрахован от подобной неприятности – еще недавно, казалось бы, чистая и свежая вода вдруг может начать отдавать характерным сероводородным запахом.

Причины появления сероводорода в воде и необходимость его удаления

Итак, появившийся в воде сероводород обязательно даст о себе знать неприятным запахом тухлого яйца. Но откуда он берется?

Прежде всего, выделением этого газа (Н2S) всегда сопровождается процесс разложения органики. Это в большей мере свойственно открытым и неглубоким источникам воды, в том числе колодцам, куда извне, с мусором, или через почвенные воды проникает немало органических веществ.

В конструкции колодца или скважины со временем нарушается гидроизоляция стыков между кольцами или трубами, и протекшая через них насыщенная органикой вода становится питательной средой для колоний гнилостных микроорганизмов.

Однако сероводород образуется и в воде из глубинных источников — скважин:

  • Во-первых, это может быть обусловлено нахождением водяного слоя в породах с повышенным содержанием серы.
  • Во-вторых, там может действовать иной биохимический механизм – появление этого газа является результатом жизнедеятельности особых серобактерий, получающих необходимую для своего существования энергию за счет окислений минеральных соединений серы – сульфидов или сульфатов различных металлов, чаще всего – железа или марганца.

Подобные процессы не требуют доступа кислорода, поэтому могут проходить на значительных глубинах, где практически исключается попадание атмосферного воздуха.

Мало кому интересны химические формулы, описывающие проходящие в воде реакции. Гораздо важнее знать, с какими рисками сталкивается потребитель воды, перенасыщенной сероводородом, и каким образом можно провести ее очистку.

Про неприятный, отталкивающий запах, полностью лишающий воду пищевых качеств, уже упоминалось, однако, это еще не самый страшный недостаток. Главная угроза – в высокой токсичности сероводорода.

Станция по очистке от сероводородаПопадание его в органы дыхания или пищеварения даже в незначительной концентрации может привести к тошноте, появлению головной боли или головокружениям, а при концентрированном воздействии не исключены и более серьезные последствия, вплоть до комы, остановки дыхания и летального исхода.

Причина кроется в необратимой реакции сероводорода с гемоглобином крови, которая перестает доставлять тканям организма кислород — наступает удушье.

Характерная особенность – даже при редких контактах с сероводородом в невысокой концентрации может возникнуть адаптация к неприятному запаху и вкусу, вызванная частичным или полным параличом обонятельных и вкусовых рецепторов. Человек перестает воспринимать наличие газа, что отнюдь не снижает его общей токсичности для организма.

Представляет сероводород опасность и для сантехнических сетей – у него очень высокая коррозионная активность, которая ведет к разрушению стенок труб, повышению хрупкости металла, выходу из строя запорных устройств и т.д.

Санитарными нормами установлена максимально допустимая концентрация сероводорода в воде на уровне 0,03 мг/л.

Это значение практически совпадает с порогом вкусового и обонятельного восприятия. Тем не менее, даже если внешних проявлений сероводорода до поры не ощущается, регулярный биохимический анализ воды из скважины или колодца является обязательным.

Иногда встречается ситуация, когда вода из источника не содержит ощутимых признаков сероводорода, но после нагрева в котлах или бойлерах у нее появляется характерный запах.

Это означает то, что застойные процессы в баке и отложения на нагревательных элементах и стенках создали необходимую среду для колоний сульфобактерий – водонагревательный прибор нуждается в срочной обязательной чистке.

Существующие технологии очистки воды от сероводорода

Аэрация воды

Один из самых незамысловатых и эффективных способов – насыщение воды кислородом за счет обеспечения ее максимального контакта с воздухом.

Это может быть разбрызгивание, фонтанирование, пропускание пузырьков воздуха через толщу воды с помощью компрессоров, эжекторное или инжекторное смешивание для получения водно-воздушной суспензии и другие методы.

Аэрационный компрессорАэрация дает сразу несколько эффектов:

  • Сероводород – плохо растворим в воде, и пропускание воздуха приводит к ее своеобразной вентиляции. Она освобождается от примеси этого газа еще до поступления на точки водоразбора. Освобожденный сероводород выводится через клапанное устройство в атмосферу.
  • Сероводород по своей химической природе – сильный восстановитель, и «охотно» вступает в окислительный процесс с участием кислорода, с образованием простой воды и нерастворимого серного осадка, который затем удаляется простой фильтрацией.
  • Избыток кислорода нарушает жизненный цикл серобактерий, что приводит к гибели их колоний.

Недостатки аэрационной очистки – достаточно громоздкое, сложное в эксплуатации и требующее дополнительного электропитания оборудование. Чаще применяется на крупных станциях водоподготовки, хотя существуют аэрационные установки и бытового класса.

Химические способы очистки

Если ввести в состав воды мощные реагенты-окислители, то можно добиться полной нейтрализации сероводорода с его расщеплением на воду и нерастворимый осадок. Этот принцип применяется в установках химической очистки воды. В качестве окислителя могут использоваться перекись водорода, озон, гипохлорит натрия.

Химический способ очистки подразумевает обязательное наличие рубежа фильтрации, в котором задерживаются все нерастворимые продукты распада сероводорода.

Обычно в этих целях устанавливаются сорбционные фильтры на активированном угле.

Такая технология позволяет добиться высокой чистоты воды, но требует очень точной дозировки реагентов и постоянного мониторинга протекающих процессов. В бытовых условиях это трудноосуществимо, поэтому данный способ скорее применим к водоподготовке в промышленных масштабах.

Метод биохимической очистки от сероводорода

Эта технология также используется на крупных очистных станциях. Она предполагает использование особых сульфобактерий (так называемый, активный ил), которые окисляют серные соединения.

Метод требует серьезной предварительной подготовки воды, чтобы создать наиболее оптимальные условия для жизнедеятельности микроорганизмов.

Вода в обязательном порядке предварительно насыщается кислородом, и лишь потом попадает в особые биохимические реакторы. После выдерживания определенного цикла обработки, следуют этапы отстаивания и тонкой механической фильтрации.

Технология – достаточно сложная, требующая постоянного лабораторного контроля и, соответственно, особой подготовки обслуживающего персонала. В бытовых условиях применения не находит.

Технология сорбционной очистки

Использование сорбентовОдним из самых распространенных методов очистки от сероводорода является использование специальных сорбционных фильтров с тщательно подобранной засыпкой, которая становится и мощным катализатором окислительных процессов, и поглотителем вредных для человека веществ, и фильтрационной средой для тонкой доочистки воды.

В фильтрационных колоннах или сменных картриджах обычно в качестве сорбента применяется специально обработанный активированный уголь (например, Centaur®, производимый из каменноугольных пород).

Именно этот метод чаще всего используется в условиях автономного водоснабжения из колодца или скважины.

Оборудование достаточно компактно, не требует никаких дополнительных энергозатрат, не создает шумового фона. Угольный сорбент до определенного предела поддается периодической регенерации (промывке), что увеличивает сроки эксплуатации фильтров и снижает затраты на профилактическое обслуживание системы очистки.

Слабое место подобной технологии – в ее недостаточной эффективности при повышенном содержании сероводорода в воде. Так, сорбционная очистка действенна, если концентрация H2S не превышает 3 мг/л. Если содержание выше, становится необходимым совмещение с предварительным аэрационным воздействием – выпускаются специальные очистительные станции, с модулем аэрации и сорбционным фильтром.

Практически все современные системы очистки воды из автономных источников, изготовленные по модульному типу, предусматривают возможность удаления сероводорода.

Они имеют в своем составе аэрационную колонну, окислительный блок, один или несколько фильтров сорбционной тонкой очистки. Подбор конкретной модели и ее модульного наполнения возможны только после проведения тщательного анализа воды и консультаций со специалистами.



Оставьте первый комментарий

Оставить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован.


*