СТРОИМ САМИ

 Как и почему необходимо удалять из воды сероводород?


Сероводород - бесцветный газ с характерным запахом гниющего белка. Сероводород очень ядовит. Длительное вдыхание воздуха, содержащего этот газ даже в небольших количествах, вызывает тяжёлые отравления. Сероводородная вода при стоянии на воздухе, особенно на свету, скоро становится мутной от выделяющейся серы. Это происходит в результате окисления сероводорода кислородом воздуха. Раствор сероводорода в воде обладает свойствами кислоты. Сероводород - сильный восстановитель (это свойство сероводорода препятствует окислению духвалентного железа, присутствующего в воде). При действии сильных окислителей сероводород окисляется до диоксида серы или до серной кислоты, в зависимости от условий: pH раствора, температуры, концентрации окислителя.
Сероводород и гидросульфиды способствуют значительной интенсификации процессов коррозии стали. Продуктом коррозии является сернистое железо FeS. Оно не образует плотной защитной пленки на металле и не защищает железо от дальнейшей коррозии. Кроме того, наличие сероводорода в воде придает ей неприятный запах.

Методы удаления сероводорода

Метод 1. Физический.
Выветривание на безнапорном дегазаторе с принудительной подачей воздуха с дальнейшим аэрированием путём барботирования атмосферного воздуха через воду при помощи мелкопузырчатого аэратора. Одновременно вода насыщается кислородом. При этом сероводород не только выветривается, но и окисляется кислородом воздуха. К недостаткам метода можно отнести относительную громоздкость оборудования, более высокую энергоемкость в связи с необходимостью использовать насос второго подъема воды.
Попытки продувать воздух через воду с использованием напорной аэрационной колонны в целях удаления сероводорода как правило оказываются неэффективными.
Сероводород в зависимости от рН воды может находиться в молекулярном состоянии Н2S и в виде ионов НS– и S2–. Аэрированием удаляется только та часть сероводорода, которая представлена Н2S (частично НS–). Полное удаление Н2S аэрированием возможно лишь при подкислении воды до рН<5. В этих условиях высокая концентрация водородных ионов подавляет диссоциацию сероводорода, поэтому большая часть его будет находиться в молекулярной форме, которая легко удаляется аэрированием.

Метод 2. Химический.
Окисление доставкой окислителя в воду с последующей фильтрацией на зернистой загрузке. Наиболее эффективно совмещение методов аэрации и химического окисления сероводорода. В качестве окислителя эффективно работают гипохлорит натрия, перекись водорода, озон.

После окисления примесей воду подают на фильтр с зернистой загрузкой.

11. Что такое “BIRM”?

“BIRM” - это запатентованная фильтрующая загрузка, представляющая собой искусственные гранулы с эффективным размером 0,5 м, с развитой поверхностью, покрытые диоксидом марганца, который является катализатором реакции окисления железа и марганца при наличии в воде окислителя (например, кислород воздуха). “ВIRМ” хорошо и долго работает при отсутствии в воде сероводорода и рН >6,8.
При отсутствии в воде кислорода слой диоксида марганца вступает в реакцию и разрушается, а загрузка быстро теряет каталитические свойства, восстановить которые невозможно.
Благодаря развитой поверхности “BIRM” может осадить большое количество гидроокиси железа.

12. Что такое MZ, иначе MGS (Manganese Greensand)?

Марганцевый цеолит (MZ), более известен как Марганцевьий зеленый песок (Manganese Greensand - MGS) , полученный обработкой природного материала глауконита, представляет собой лилово-чёрные почкообразные гранулы с эффективным размером 0,3 мм. Особенностью марганцевого цеолита является то, что всякий раз после обработки его марганцовкой, на поверхности гранул образуется слой высших оксидов марганца (химизм процесса описан ниже). Кроме каталитических свойств обладает способностью максимально утилизировать окисляющие агенты, такие, как перманганат калия, хлор или растворенный кислород, что приводит к увеличению скорости и полноты окислительных реакций. Имеет высокую окислительно-восстановительную буферную емкость (1,4 г./л). Как ионообменные смолы имеют емкость по обмениваемым ионам, так МZ имеет емкость по обмениваемым электронам. Он может окислять железо или марганец до тех пор, пока не истощится по электронам. Эти электроны могут быть восстановлены непрерывно или периодически с дозированием окисляющих агентов, таких, как перманганат калия. Это свойство позволяет использовать МGS как в качестве каталитической, так и в качестве окисляющей загрузки. При отсутствии в воде окислителя для восстановления свойств МGS, его регенерируют раствором марганцовки.
К преимуществам MGS можно отнести:
- продолжительный срок службы, что экономически оправдывает его применение, в особенности при больших среднегодовых расходах воды,
- возможность восстанавливать каталитический слой. Кроме того, есть
- возможность повысить скорость фильтрования за счет мелкого размера гранул,
- не страшен сероводород, т.к. диоксид марганца является окислителем сероводорода,
- работает при рН = 6,5,
- хорошо окисляет марганец.
Также, MGS может удалять радий и мышьяк.

Марганцевый зеленый песок – это пористый цеолит, в структуру которого введен марганец. MGS является натриевым глауконитом, обработанным раствором хлорида марганца, который необратимо поглощается цеолитом (Z):

Na2Z+MnCl2 <– –> MnZ+2NaCl

При последующем контактировании с раствором перманганата калия на поверхности гранул образуется слой высших оксидов марганца:

MnZ+2KMnO4 –> K2Z x MnO x Mn2O7

В этой форме MGS служит источником кислорода, который окисляет ионы железа и марганца. В окисленном состоянии железо и марганец осаждаются в теле фильтрующей среды в виде нерастворимых гидроокисей:

K2Z x MnO x Mn2O7+4Fe(HCO3)2 –> K2Z+3MnO2+2Fe2O3+8CO2+4H2O

Пленка высших оксидов марганца расходуется на окисление железа и марганца, и поэтому ее необходимо восстанавливать (постоянно или периодически). Для этого загрузка или периодически обрабатывается раствором перманганата калия, или его постоянно дозируют в воду с помощью дополнительной системы дозирования (постоянного или пропорционального). Использование перманганата калия совместно с данной загрузкой позволяет удалить сероводород, окислив его до серы, и частично органические вещества и биологические загрязнения, обеспечивая обеззараживание обрабатываемой воды. Постоянная регенерация применяется преимущественно с водой, в которой преобладают примеси железа и/или марганца; отложенная регенерация применима для грунтовых вод и в случае преобладания примесей железа.

13. Как долго может прослужить зернистая загрузка?

Срок службы фильтрующей загрузки зависит от качества взрыхления загрузки, от сохранности каталитического слоя, которая зависит от условий работы фильтра, степени истираемости загрузки и пр.
На практике известно, что в фильтрах, в которых правильно настроены режимы регенерации, такие загрузки, как “BIRM” служат более трех лет, а “Manganese Greensand”, другие цеолиты, кварцевый песок служат более 10 лет.
Ионообменные смолы служат 5 - 10 лет, их срок службы определяется качеством исходной воды и количеством циклов регенерации
(до 700 циклов)

14. Какие загрузки для удаления железа наиболее часто применяются?

Химически инертные загрузки:
кварцевый песок;
“Filter AG” (США);
цеолит.

Каталитические загрузки, модифицированные диоксидом марганца:
”BIRM” (США);
МЖФ (Россия);
FILLOX, METAL EASE, PYROLOX и другие, - это тем или иным способом уплотненныйв гранулы диоксид марганца.

Каталитические загрузки с возможностью регенерации пленки диоксида марганца:
“Manganese Greensand” (США),
“МТМ” (США).


Следует отметить, что химически инертные загрузки после непродолжительной приработки покрываются каталитической пленкой из гидроокиси железа, являющейся катализатором для окисления железа.

15. Какие мероприятия необходимо предусмотреть перед установкой фильтров в загородном доме?

ПЕРЕЧЕНЬ МЕРОПРИЯТИЙ, ПРЕДШЕСТВУЮЩИХ УСТАНОВКЕ ФИЛЬТРОВ:

1) В месте установки фильтров необходимо иметь канализационный либо дренажный сток и аварийный трап, выполненный трубой с Д у=50. (Подробности смотри в ПРАКТИЧЕСКИХ СОВЕТАХ).

2) Обеспечить электропитание для устройств автоматической промывки фильтров, дозирующих насосов, аэраторов и т.п. в месте установки фильтров.

3) Обустроить твердую горизонтальную площадку, желательно выложенную плиткой для установки фильтров.

16. Какие задачи надо решить застройщику на ранних этапах строительства?

ПРАКТИЧЕСКИЕ СОВЕТЫ:

1) Если на участке планируется строительство бани, второго дома, хоз. построек, в которых также нужна вода, то экономически эффективнее будет ввести сырую воду от скважины в отдельное помещение с установленной системой очистки воды, а оттуда вывести магистрали ко всем зданиям, нуждающимся в воде. Установка нескольких систем очистки воды всегда обойдется дороже. Принимать решение надо на этапе обвязки скважины (или на этапе врезки в магистральный водопровод, если он имеется). Не следует экономить на сечении магистральных труб. Естественно, эти работы надо проводить до проведения работ по озеленению участка.

2) Установите скважинный насос и подводящую магистраль, позволяющие обеспечить расход воды, необходимый для промывки фильтров. Расход воды при обратной промывке ( Backwash ) фильтра-обезжелезивателя с номинальным рабочим потоком 1,5 куб.м./ч может составлять 75 л /мин (т.е. 4,5 куб.м/ч). При выборе насоса надо учесть высоту подъема воды из скважины до места установки фильтров, добавить 20 м запас и на такую высоту подбирать расход насоса, соответствующий расходу фильтра на промывку. Это значит, что при давлении в две атмосферы, подающая магистраль способна вылить 75 л / мин.

3) Предусмотрите возможность утилизации промывочной воды. Этот вопрос надо решать на этапе общестроительных работ до того момента, когда проведение земляных работ на участке будет невозможно. Промывочную воду можно сбрасывать в централизованную канализацию, в ливневую канаву либо в колодец септика, в котором стоит дренажный насос. Идеальным решением можно считать прокладку отдельной приемной трубы от места установки фильтров к колодцу. При полном отсутствии уклона на рельефе участка можно построить поглощающий колодец или дренажное поле. Вода в эти сооружения должна поступать после отстойника. Объем сброса может составлять от 500 до 2500 литров в течение первых 20 минут цикла регенерации фильтра (первая стадия), и до 30 % от объема первого сброса на последующих стадиях. Это надо учесть при конструировании поглощающего колодца.

Обязательно обеспечить уклоны при прокладке приемной трубы. При установке фильтров в подвальном помещении дренажная (канализационная) труба может проходить под потолком. Необходимо исключить возможность затопления этой трубы в случае засора канализационной магистрали и затопления колодца.
Собственная дренажная труба фильтров является напорной трубой, может иметь длину до 9 м и подниматься выше уровня установки фильтров до 3,5 м. (Эти данные уточняются при проектировании фильтров). Собственная дренажная труба фильтров подключается к приемной дренажной трубе с воздушным зазором, без уплотнительной манжеты.
Нежелательно сбрасывать промывочную воду в биосептик с малым объемом, т.к. это приводит к взрыхлению и вымыванию из биосептика активного тила.

4) Электроподключение системы очистки воды лучше производить на совместной линии с другими потребителями электроэнергии, чтобы в случае срабатывания автомата аварийного отключения электроэнергии, это отключение было бы сразу замечено и причина устранена.
Не позволяйте во время строительства и ремонта помещений в свободные розетки, имеющиеся в линии электропитания фильтров, включать строительный инструмент.

17. Как правильно отбирать пробы для анализа воды?

Правила отбора проб для анализа.
Для отбора проб приготовьте две чистые бутыли: объемом 1,5 - 2 литра для основной пробы и объемом 0,25-0,33 л - для дополнительной.
Пробу из скважины следует отбирать после продолжительной откачки воды. Пробы необходимо отбирать в абсолютно чистые бутытли 1,5-2,0 л, предварительно ополоснутые несколько раз анализируемой водой. Бутыли заполняют под горлышко. Очень важно, чтобы вода при этом не взмучивалась и не соприкасалась с атмосферным воздухом. Для этой цели один конец сифонного шланга опускают в точку отбора пробы, а второй - на дно бутыли; бутыль заполняют доверху и затем продолжают пропускать через нее анализируемую воду, пока вода в бутыли не сменится несколько раз. Затем сразу же закрывают бутыль пробкой, выдавив оставшийся воздушный пузырь.
При определении содержания железа и марганца отбирают дополнительную пробу и подкисляют ее (1 мг азотной кислоты на 1 л воды; можно использовать пищевой уксус (9%) из расчета 1 стол. ложка уксуса на 0,25 л воды).
О присутствии сероводорода можно судить по запаху, похожему на запах тухлых яиц, почувствовать который можно, набрав двухлитровую пластиковую бутыль наполовину, затем потрясти бутыль, и понюхав горлышко бутыли, надавливая на нее, чтобы скопившийся в верхней части газ выходил наружу. Эту процедуру необходимо делать после продолжительной откачки воды из скважины, немедленно после наполнения бутыли, т.к. сероводород быстро улетучивается и окисляется кислородом воздуха.

18. Какие фракции кварцевого песка и активированного угля рекомендуется применять при водоподготовке в производстве питьевой воды?

При водоподготовке в производстве питьевой воды могут применяться различные фракции кварцевого песка в зависимости от применяемых методов для конкретной установки засыпного типа и конструктивных особенностей установки. Фракции 04-08 мм, 08-1,2 мм могут применяться в скорых фильтрах с нисходящим сервисным потоком с многослойной загрузкой в качестве нижнего фильтрующего слоя, в то время как в качестве верхнего слоя, принимающего на себя наибольшую нагрузку по крупным взвешенным частицам, служит антрацит с более крупной фракцией, например, 1,5 - 2 мм. При этом для удаления загрязнений из фильтра применяется обратная промывка водой с расширением фильтрующего слоя на 30-50% для песка и до 100% для антрацита. Фракции 1-3 мм, 2-5 мм могут также применяться в скорых фильтрах с нисходящим сервисным потоком; для удаления загрязнений из такой загрузки используют комбинированную водо-воздушную обратную промывку. Существенного расширения слоя при водо-воздушной промывке не происходит. Наиболее часто применяемая нами фракция активированного угля - 1,2-2,4 мм. Это кокосовый активированный уголь "Aquasorb". Однако в водоподготовке используется широкий спектр фракционного состава активированных углей, всё зависит от конкретных целей и удаляемых загрязнений.

Отправить сообщение об ошибке
Если нашли ошибку в тексте выделите ее мышкой и нажмите сочетание клавиш Ctrl+ENTER, укажите правильный текст без ошибки.





BACK NEXT TOP

Сайт является частным собранием материалов и представляет собой любительский информационно-образовательный ресурс. Вся информация получена из открытых источников. Администрация не претендует на авторство использованных материалов. Все права принадлежат их правообладателям