Дегазация воды

2Fe₂S₃ + 6Н₂0 + 30₂ = 4Fe (ОН)₃ + 6S.

4FeS + 6Н₂0+ 30₂ = 4Fe (ОН)₃+ 4S .

Естественная регенерация  протекает медленно. Для ускорения  процесса прибегают к искусственной  регенерации, которая достигается  аэрированием или обработкой веществами, быстро переводящими сернистые соединения в гидроксиды (серная или соляная кислота). Для окисления сульфидных соединений применяют также перманганат калия:

4KMn0₄ + 3H₂S -> 2H₂S0₄ + 3Mn0+Mn0₂ + S + 3H₂0.

С. Н. Линевичем предложен  метод удаления сероводород из воды озонированием. При расходе озона 0,5 мг на 1 мг удаляемого сероводорода образуется коллоидная сера:

3H₂S + O₂=3S +3Н₂О,

при расходе озона 1,87 мг на 1 мг сероводорода образуютс сульфаты:

3H₂S + 40₃ = 3H₂S0₄.

Для воды, содержащей 15...20 мг/л сероводорода, продолжительность  озонирования составляет 20 мин, расчетный  расход озона — 30 мг/л.

Сероводород окисляется оксидом хлора (1У). Оптимальным условиями  окисления сульфидов до сульфатов  являются: доза ClO₂ 3,5 мг на 1 мг S2~; рН= 10... 11, продолжительность кон такта 10 мин.

На кафедре "Водоснабжение" МГСУ (Николадзе Г. И., Кочиашвили Г. Г.) разработана новая схема безотходного глубокого удаления из воды сероводорода (рис. 3), исключающая выброс в атмосферу удаляемого газа, повышая тем самым решение вопроса надежности охраны окружающей среды. Удаление сероводорода из подземных вод фильтрованием через модифицированную загрузку заключается в адсорбции ионов сероводородных соединений на зернах фильтрующей загрузки. Модификация песчаной загрузки состоит в том, что ее последовательно обрабатывают водными растворами железного купороса и перманганата калия или сульфата натрия и перманганата калия, в результате чего на поверхности зерен кварцев" го песка при рН среды 6...9 образуется пленка, в составе которой гидроксид железа и диоксид марганца[4].

Модификация песчаной загрузки описывается следующим уравнением:

3FeS0₄ + KMn0₄ + 2Н₂0= Fe (0H)₃+Mn0₂ + Fe₂ (S0₄)₃+K0H.

 

Рис. 3. Технологическая схема глубокого удаления из воды сероводорода фильтрованием через модифицированную загрузку.

1 и 5 — подача исходной  и отвод очищенной воды; 2 —  контактный осветлитель; 3 — сброс  растворов после модификации  загрузки; 4— переудив; 6 — подача  промывной воды от насоса 7; 8 —  резервуар промывной воды с  тонкослойными модулями 9; 10 — утилизация осадка; 11 и 14 — бак для приготовления раствора КМn0₄ и FeS0₄; 12 — насос-дозатор для подачи модифицирующих растворов по реагентопроводу 13

В основе процесса удаления сероводорода с помощью фильтрования через модифицированную загрузку лежит явление хе- мосорбции. При этом гидроксид железа и диоксид марганца вступают во взаимодействие с сероводородом и гидросульфидом, переводя их в сульфид железа и серу. Принятая схема очистки гарантирует остаточное содержание сероводорода в воде менее 0,05 мг/л, что удовлетворяет требованиям ГОСТ "Вода питьевая".

Кроме химических способов окисления сероводорода используют и биохимический метод. Известно, что большое участие в окислении  сульфидных вод принимают серобактерии, которые встречаются в серных источниках, стоячих водах и вообще широко распространены в природе. Для массового развития серобактерий необходимы сероводород и кислород. По данным Г. Ю. Асса, серобактерии окисляют сероводород до серы, которая, в свою очередь, окисляется в серную кислоту[5]:

2H_aS + 0₂=2H₂0+2S +529,2 Дж;

2S + 30₂+2Н₂0 = 2H₂S0₄ + 1234,8 Дж.

Для интенсивной деятельности серобактерий необходимо обеспечить нейтрализацию  образующейся H2S04. Это условие выполнимо  в том случае, если вода содержит достаточное количество карбонатов. Описанные выше явления легли в основу используемого на практике биохимического метода удаления сероводорода (рис. 4).

Рис. 4. Установка биохимического извлечения сероводорода и воды.

1 — трубчатый колодец  с погружным насосом; 8 — отвод  обработанной воды; 2 — дозатор  биогенных (азотных, фосфорных)  соединений; 3 реактор биохимического  окисления; 7 — воздуходувка; 6 —  хлоратор; 4 дозатор сульфата алюминия; 5 — скорый фильтр.

Технология взрывобезопасного  удаления метана и его гомологов  из подземных вод, исключающая выброс в атмосферу удаляемых из воды газов, позволяющая утилизировать  их и сохранять в чистоте окружающую среду, разработана на кафедр "Водоснабжение" МГСУ (Г. И. Николадзе, А. С. Сайфуллаев) Вакуум в дегазаторе создают с помощью эжектора, а для продувки воды используют азот или углекислоту (рис. 5). Рис. 5. Технологическая схема удаления метана из подземных вод вакуумным способом с предварительным насыщением исходной воды воздухом (б) или инертным газом (а) [6]:

дегазация вода ионообменник вауукмный

1 — подача исходной  воды из скважины, 2 — вакуумный дегазатор, 3 — эжектор, 4 — промежуточная емкость с высокомннер1алнзованной водой, 5 — циркуляционный насос, 6 — бак для раствора извести, 7 — электропечь, 8 — насос для перекачки пульпы СаСОз, 9 — газгольдер для метана, 10 —ступень дальнейшей обработки воды, 11 — РЧВ, 12 — насосная станция II подъема, 13 — отвод воды потребителю, 14 — отвод дегазированной воды

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемых источников

 

1. Алексеев Л. С., Гладков В. А. Улучшение качества мягких вод. М., Стройиздат, 1994 г.

2. Алферова Л. А., Нечаев А. П. Замкнутые системы водного хозяйства промышленных предприятий, комплексов и районов. М., 1984.

3. Аюкаев Р. И., Мельцер В. 3. Производство и применение фильтрующих материалов для очистки воды. Л., 1985.

4. Вейцер Ю. М., Мииц Д. М. Высокомолекулярные флокулянты в процессах очистки воды. М., 1984.

5. Егоров А. И. Гидравлика напорных трубчатых систем в водопроводных очистных сооружениях. М., 1984.

6. Журба М. Г. Очистки воды на зернистых фильтрах. Львов, 1980.