Как очистить воду от сероводорода

Методы удаления сероводорода из воды

Как удалить или убрать неприятный запах воды

Сероводород. Характеристики и его влияние на человека

Сероводород (H₂ S ) — 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 H₂ S 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 Н₂ S, так и в виде ионов: HS – и S 2– :

Следует отметить, что аэрацией (аэрированием) можно убрать только ту часть растворенного сероводорода, которая представлена именно молекулярной составляющей — H₂ S, и лишь частично при этом удаляются сероводород в ионной форме — HS — ). Полное удаление H₂ S 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 H₂ S.)

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:

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

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

Полезные ссылки

Песочные фильтры грубой очистки воды Сапфир-П

Обезжелезивание и деманганация воды — фильтры Сапфир-BR

Умягчение воды — фильтры Сапфир-У

Мембранные системы обратного осмоса для питьевой воды Ключ-М

Как убрать запах сероводорода из воды

Автономное водоснабжение все чаще встречается в домах частного сектора. У этого варианта есть множество преимуществ, но немало и недостатков. Один из них – необходимость очистки воды, с которой сталкивается практически каждый владелец скважины. Даже в тех случаях, когда вода добывается с большой глубины из артезианских источников, она может содержать определенные примеси, которые не только портят вкус, но и могут нанести существенный вред здоровью.

Чаще всего встречается проблема неприятного запаха, который обусловлен наличием в воде различных соединений водорода. Это вещество может быть очень опасно, поэтому необходимо в обязательном порядке принимать меры по его устранению. Специалистам известно несколько способов того, как убрать запах сероводорода из воды. Причем большинство из них довольно просты, так что применить их практически может каждый.

Что такое сероводород?

Многие из тех, кто сталкивается с подобной проблемой, не понимают, что такое сероводород и почему от него обязательно нужно избавляться. Данное вещество представляет собой газ, растворенный в воде, что и придает жидкости неприятный запах. Образуется сероводород в результате разложения белка. Этот процесс протекает под воздействием особого рода анаэробных бактерий, которые перерабатывают содержащиеся в воде сульфаты и сульфиды.

Опасность растворенного сероводорода заключается в том, что, попадая в организм, он оказывает влияние на естественные процессы жизнедеятельности, нарушая их. Например, повышается кислотность желудочного сока, что приводит к развитию различных заболеваний желудочно-кишечного тракта. Кроме того, сероводород препятствует нормальному усвоению поступившего в наш организм железа, что также не самым лучшим образом отражается на состоянии здоровья.

Еще одно характерное свойство сероводорода – летучесть. Если надолго оставить емкость с такой водой открытой, то газ очень быстро перейдет в воздух. При этом в результате длительного нахождения в такой атмосфере для человека чревато серьезным отравлением.

Из всего сказанного следует только одно – вода, в которой присутствуют подобные соединения, нуждается в дополнительной обработке. Поэтому если вы уделяете внимание здоровью своей семьи, обязательно изучите основные способы того, как убрать запах сероводорода из воды.

Варианты очистки

На сегодняшний день известно три основных способа очистки воды от сероводорода. Это:

• физический – с помощью специальных приборов-дегазаторов;
• химический, когда окисление сероводорода достигается за счет контакта воды с реагентами;
• сорбционно-каталитический.

Какой из перечисленных методик отдать предпочтение зависит от характеристик воды, которую предстоит очищать. При этом в расчет берется сразу несколько факторов, определиться с которыми поможет полный анализ воды. К сожалению, провести его собственными силами в домашних условиях невозможно – для этого придется обращаться в специализированные лаборатории.

Физический способ удаления сероводорода

Физический метод – самый простой способ, с помощью которого можно эффективно убрать запах сероводорода из воды. Суть его в том, что вода перед подачей в трубопровод отстаивается в специальных баках, куда она поступает через форсунки. В результате такого распыления вода обогащается кислородом, что запускает окисление сероводорода. В дальнейшем, продукты такого окисления при отстаивании улетучиваются из воды, а ускорить этот процесс помогает применение кислородных компрессоров.

Такого рода дегазаторы делят на два вида: безнапорные и напорные. В первом случае обработанная вода поступает в систему водоснабжения самотеком. Этим обусловлены определенные особенности монтажа подобных систем – емкости должны находиться выше кранов, что обеспечит необходимый напор в трубопроводе. Напорные дегазаторы оборудованы насосами, поэтому устанавливать их можно в любой точке дома, в том числе, подвале. Это очень удобно и практично.

Химический способ

В основу химического способа удаления сероводорода также положен принцип его окисления. Однако главным агентом в данном случае выступает не кислород из воздуха, а такие вещества, как озон, гипохлорит натрия, перекись водорода и т.д. В результате химической реакции сероводород окисляется с образованием устойчивых нерастворимых соединений, которые можно легко удалить из воды с помощью самого обычного фильтра.

К недостаткам такого способа относится необходимость частого обновления реагентов в устройстве. а также возможность засорения очищающего фильтра. Чтобы избежать неприятности, в этом случае приходится периодически проводить профилактический осмотр системы очистки. Если этого не делать, то со временем качество воды заметно ухудшится. Если в силу ряда причин у владельца скважины нет возможности регулярно осматривать химический дегазатор, лучше подумать о том, как убрать запах сероводорода из воды каким-либо иным способом.

Сорбционно-каталитический способ

Сорбционно-каталитический метод очистки базируется на том, что некоторые виды традиционных сорбирующих материалов обладают способностью ускорять окислительные процессы. Наиболее распространенный реагент в этом случае – активированный уголь. Особенно качественный результат очистки получается при использовании угля, прошедшего специальную обработку, которая повышает его рабочие характеристики.

Однако каталитические свойства активированного угля проявляются только при довольно высокой концентрации кислорода в воде. Поэтому использовать сорбционно-каталитические фильтры необходимо только в сочетании с устройством для напорной аэрации. По этой причине их монтаж и обслуживание представляет довольно сложную задачу, которую лучше доверить профессионалам.

В завершении темы следует уточнить, что при наличии в системе автономного водоснабжения бойлера или других нагревательных устройств, запах сероводорода часто появляется именно в горячей воде. тогда как в холодной он отсутствует. Причина такого явления – соляные отложения на тэне. Это отличная среда для развития особого рода бактерий, которые и способствуют образованию сероводорода. В этом случае необходимо тщательно промыть нагревательное устройство и установить на входе в него специальный фильтр.

Обязательно прочитайте:

• Способы очистки водопроводной воды в разных странах
• Очистка воды в походных условиях
• Магнитная обработка воды
• Приготовление протиевой воды

Современные технологии очистки воды от сероводорода

Одно 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.

Попадание 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.

Аэрация 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

Одним 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.

Источники: http://water-filter-spb.ru/vse-o-vode/metody-ochistki-vody/metody-udaleniya-serovodoroda-iz-vody/, http://kraswater.ru/kak-ubrat-zapah-serovodoroda-iz-vodyi/, http://voda-v-dome.net/ochistka-ot-serovodoroda.html