Главная > Системы удаления сероводорода

 

Системы удаления сероводорода. Каталитический уголь GAC PLUS (Sorboscarbon)

Системы удаления сероводорода. Каталитический уголь Centaur и аэрация.

Вода скважин, используемых для локального водоснабжения, часто обладает резким и неприятным запахом. Причиной запаха часто становится сероводород, растворенный в воде. В концентрациях в воздухе, превышающих естественный фон, сероводород становится ядом. Сернистая вода разрушает металлические компоненты водопроводного оборудования и опасна для здоровья человека. Растворенный в воде сероводород взаимодействует со многими металлами, вызывая их кислотную (сероводородную) коррозию. О степени ядовитости газа говорит тот факт, что сероводород одним из первых отравляющих веществ применялся на полях сражений в Первой мировой войне. Наличие H₂S в воде глубокой скважины чаще всего обусловлено контактом воды с пластами серных руд и пород, содержащих сульфиды и сульфаты.  Для неглубоких скважин природа происхождения H₂S носит преимущественно биогенный характер.

Для удаления сероводорода необходимы две стадии — окисление сероводорода и фильтрация элементарной серы (конечного продукта окисления сероводорода). В качестве фильтра предпочтение отдается гранулированному активированному углю (CAG или CGAC). Если количество сероводорода небольшое, каталитический  активированный уголь (CGAC) способен объединить обе стадии — окислить сероводород и отфильтровать элементарную серу. Однако, массивное содержание сероводорода приведет к проскоку, быстрому истощению и короткому сроку службы угля. Устранение этих проблем требует предварительной подачи окислителя — атмосферного воздуха, перекиси водорода,  диоксида хлора, гипохлорита натрия и т.д. Результат подачи окислителя в воду перед фильтром с GAC — отсутствие проскоковых концентраций,  отсутствие предпосылок вторичного появления сероводорода в обработанной воде, большая емкость и долгий срок службы угля.

В бытовой и коммерческой водоподготовке процесс удаления сероводорода из воды скважины основывается на применении технологически доступных физических и химических методов.

Как правило, требование заказчика удалить сероводород из воды локального источника водоснабжения (скважины)  устанавливается в виде задачи устранить запах и согласовывается с другими задачами водоподготовки. Сероводород плохо растворимый газ. Его растворимость зависит от парциального давления над поверхностью воды и  ее температуры. В воде подземных источников, как правило, содержится в концентрациях, не превышающих 2 мг/л.

Физические методы удаления  сероводорода основаны на имплементации положений Закона Генри-Дальтона: растворимость сероводорода (и любых других газов в том числе) понижается с понижением его парциального давления над раствором и понижается с повышением температуры.

Аэрация воды, напорная или безнапорная, относится к одному из наиболее эффективных и легко реализуемых в практике методов физического удаления сероводорода. Процесс соприкосновения воды с воздухом создает достаточные условия для того, чтобы приблизить фактическую растворимость сероводорода в воде к нулевому значению. Процесс аэрационного выветривания сероводорода в атмосферу построен следующим образом.  На границе раздела гетерогенных сред (воды и воздуха) парциальное давление  газа H₂S пренебрежительно мало, газ теряет растворимость в воде и растворяется в воздухе, повышая, таким образом, парциальное давление в воздухе, в том числе на границе раздела сред. Концентрация Н₂S в воздухе сопровождается ростом парциального давления. Уменьшение парциального давления сероводорода в воздухе над водой при безнапорной аэрации достигается принудительной или естественной вентиляцией помещения, в котором установлено аэрационное оборудование. Безнапорным (открытым) способом аэрации, как правило, удается не только устранить углекислоту, аммиак и H₂S из воды, но и насытить воду избыточным кислородом, предотвратив условия развития анаэробных серобактерий. При напорной аэрации, как стадии предварительной подготовки воды, в контактных емкостях с клапаном воздухоотделителем и компрессором для подачи сжатого воздуха целенаправленное удаление сероводорода ограничено и не протекает полноценно при большом содержании растворенного газа H₂S.

С явлением аэрации и потерей сероводородом растворимости в воде мы сталкиваемся при отборе пробы воды, содержащей сероводород, в точке потребления воды в доме. Мы ощущаем неприятный запах сероводорода и это означает то, что сероводород потерял растворимость в воде в точке отбора воды и отдувается непосредственно в атмосферу. Если набрать воду из скважины в пластиковую бутылку мы сможем обнаружить то, что запах сероводорода конечен во времени и достаточно быстро исчезает без следа. На этом принципе построена работа аэрационных систем в водоподготовке, реализующих задачу, в том числе по удалению сероводорода из проточной воды.

В процессе аэрации создаются достаточные условия для турбулентного перемешивания потоков воды и воздуха, увеличения площади и длительности контакта воды с воздухом, достаточных для физического удаления сероводорода. Процесс упрощенно можно сравнить со встряхиванием бутылки с водой, содержащей сероводород. Встряхивание сопровождается усилением запаха сероводорода (газ быстрее покидает воду) и сокращением времени на его отдувку в атмосферу.

Описанные процессы удаления H₂S из воды при контакте с воздухом подсказывают то, что отобрать пробу воды из скважины в бытовых условиях для химического анализа, законсервировать в составе воды исходную концентрацию H₂S и довезти пробу с сероводородом до удаленной лаборатории далеко не всегда получается.

В промышленности для подготовки технологически заданного состава воды аэрационное удаление сероводорода из воды реализуется с применением напорных барботажных, пленочных или ваккуумных дегазаторов. В бытовой водоподготовке сероводород частично или полностью удаляется физическим путем на предварительной стадии напорной или безнапорной аэрации.

Наибольшей степени дегазации сероводорода из воды  удается достичь химическим методом окисления.  В зависимости от количества и типа окислителя сероводород может быть окислен до молекулярной серы, сульфатов или сульфидов. Наиболее практичным, доступным и согласующимся с другими задачами водоподготовки окислителем выступает хлор. Для удаления серы, полученной окислением сероводорода, остатков хлора и хлорпроизводных необходима дальнейшая сорбционная фильтрация воды через активированный уголь. Учитывая, что природа происхождения сероводорода часто содержит в себе микробиологическую составляющую, обработка воды хлором позволяет не только полноценно окислить и удалить сероводород, но и предотвратить попадание в систему водоснабжения сульфатредуцирующих бактерий, способных производить сероводород в процессе жизнедеятельности.

В бытовом и промышленном варианте применения эффективным, простым и экономичным методом удаления H₂S из воды показали себя автоматические засыпные фильтры на основе гранулированной загрузки — специально модифицированных активированных углей, обладающих способностью каталитического окисления сероводорода и сорбции продукта окисления (серы).  Применение активированных углей, обладающих не только сорбционным действием, но и способностью выступать катализатором окисления согласуется с другими задачами подготовки воды, например, удалением железа, тяжелых металлов, органических веществ, коррекцией цветности и мутности воды  и т.д.

На страницах сайта представлены автоматические засыпные фильтры — установки удаления сероводорода. Их принципиальное отличие состоит только в применение каталитических активированных углей производства различных европейских компаний: каталитического угля Centaur производства Chemviron Carbon (Великобритания), CTX-105 производства Carbon Activated (Великобритания) и СAT-HAC производства Clack (США). Каждый из этих углей обладает свойствами катализатора реакции окисления, изготавливается  по эксклюзивной технологии и обладает отличной способностью для обработки воды, содержащей H₂S.

Мы не будем рассуждать на тему того, какой из каталитических материалов лучше, а какой хуже окисляет и поглощает сероводород.  Оставим задачу рекламы материалов производителям и официальным импортерам. Мы – практики и склонны рассматривать действие этих материалов однонаправленного действия с точки зрения паритетного равенства. Каждый из перечисленных материалов и их претензии на большую эффективность и преимущества будут рассмотрены на отдельных страницах. Для решения практических задач мы применяем в равной степени угли Chemviron Carbon и Carbon Activated. Мы считаем, что качество обработанной воды на засыпных фильтрах зависит не только и не столько от  применяемых фильтрующих материалов, как от корректности их применения в согласовании с начальными условиями и конечными задачами водоподготовки.

Задача удаления H₂S из воды часто носит комплексный характер, охватывает не только физическое или химическое удаления газа, но и устранение источника его биогенного происхождения.

Делаем доставку в Бровары, Борисполь, Киев, Винницу, Днепр (Днепропетровск), Ивано-Франковск, Донецк, Житомир, Кировоград, Запорожье, Луганск, Луцк, Львов, Одессу, Полтаву, Ровно, Сумы, Тернополь, Ужгород, Харьков, Херсон, Черкассы, Чернигов, Черновцы и по всей Украине.