Способ очистки воды от сероводорода Советский патент 1979 года по МПК C02F1/74 C02F1/74 C02F101/10 C02F103/02 

1

Изобретение относится к способам очистки подземной воды, предназначенной для производственного и хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также дренажной воды перед сбросом ее в поверхностные водоег ш от соединений сероводорода.

Известен способ очистки воды от сероводорода катсшитическим окислением его кислородом воздуха в присутствии солей железа, марганца и меди .

Для проведения процесса каталитического окисления сероводорода кислородом воздуха активный уголь поочередно обрабатывают раствором двуокис марганца и перманганата калия, после чего воду, содержащую сероводород, пропускают через заряженный активный уголь 1.

Недостатком известного способа является сложность процесса, обусловленная необходимостью предварительной обработки активного угля двуо- , кисью марганца и перманганатом калия высокая стоимость процесса в связи с использованием дорогих материалов и реагентов (стоимость активного угля марки БАУ 80.0 руб. за 1т, стоимость перманганата калия 1400 руб. за 1 т),

Известен также способ очистки воды от сероводорода с применением гидроокиси железа, заключающийся в том, что к обрабатываемой воде добавляется гидрат окиси ж«глеза, при этом в первой стадии процесса сероводород связывается железом с образованием сульфида железа. Во второй стадии осадок сульфида железа отделяют от воды отстаиванием.В третьей стадии сульфид железа регенерируют продувкой воздухом в сооружениях типа аэротенков, после чего гидроокись железа может повторно использоваться.

Недостатком известного способа является сложность трехстадийного процесса и бапьщие потери солей железа: 0,2-0,3 г на 1 г удаляемого из воды сероводорода 2.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки воды от Сероводорода путем окисления кислородом воздуха. В известном способе в исходную воду вводят соединения двухвалентного и трехвалентного железа и газ, содержащий кислород, а процесс ведут при 95-135с и давлении около 4 атм в свободном объеме 3.

Недостатками способа является сложность его, вызванная необходимостью создания высокого давления и подогрева воды для повышения скорости процесса окисления, а также высокая стоимость вследствие большого расхода реагентов ввиду их постоянного дозирования.

Целью изобретения является упрощение и уДеиевление процесса.

Поставленная цель достигается тем, что окисление ведут на крупнозернистой загрузке при фильтровании воды снизу вверх и барботировании воздухом .

Кроме того, с, целью регенерации крупнозернистой загрузки в исходную воду вводят соединения двухвалентного железа.

Способ осуществляют следующим образом.

В исходную воду, содержащую сероводород, дозирук т железный купорос,

а затем воду фильтруют снизу вверх через гравийную загрузку и при этом барботируют воздухом.

Железный купорос дозируют в воду периодически для создания пленки из соединений железа на поверхности гравия. Двухвалентное железо окисляется кислородом воздуха ДО трехвалентного и отлагается в виде пленки на поверхности гравия.

Процесс окисления сероводорода происходит на поверхности гравия, покрытой катализатором (соединения железа). Продукт реакции - сера отделяется от пленки при барботировании воздухом и удаляется вместе с обработанной водой. Во время образования пленки расход воды снижается в несколько раз.

Пример . Исходная дренажная вода карьера трубки Мир в период проведения исследований характеризовалась следующими показателями качества: общее содержание сероводорода (в пересчете на ) 81,9-107,0 мг/л,

Физические свойства

Проз- Бес-- Силь-240,0 рач- цвет- ный 7,4 156 4,091,2 ная ная за-мг/л 4,0 пах „ с:0,27 2

Полуколичественный спектральный анализ воды из 2-х скважин

Т аблица-2 46563,0 Не- 5678,70 52481,7 об1313,2 на- 118,20 1435,4 ру91,5 же- 8,23 100,0 ны другие показатели прив(.дены в табл. 1-3. В течение 20 мин в воду перед гравийной загрузкой дозировали железный купорос (FeSO 7 И/)) для создания на поверхности гравия пленки из соеди нения железа. Во время дозирования железного купороса и последующие пол тора часа расход воды составлял 10% от полного расхода воды, затем расход воды был увеличен до 3-4 . Далее обрабатываемая вода направлялась в резервуар, заполненный гравием крупностью 5-50 мМ. Вода фильтровалась через гравий снизу вверх и при этом барботировалась воздухом (воздушно-водяное соотношение в период испытаний от 7,3 до 16,5). Глубина очистки воды обуславливалась тре бованиями ГОСТа 2874-73 к запаху воды (2балла).Дозирование железного купороса в течение 20 ютн (периодически) .затем в течение 80 ч железный купорос

Анализ газовых проб газонасыщенности

82,57-52,58

2,66-6,76

1,48-2,63

36,67

Таблица 3

2,75-2,85

0,62 0,005 не дозировался.Средний удельный расход железного купороса за весь период испытаний(по всему расходу воды)составлял 15 мг/л, рН обработанной воды 8,5. Описываемый способ обеспечивает упрощение и удешевление процесса в результате того, что его проводят на поверхности, покрытой катализатором (пленкой из соединений железа), при повышенной турбулентности, вызванной барботированием. Кроме того, экономится реагент (железный купорос), так как при барботировании гравийной загрузки продукты реакции (сера) удаляются с поверхности пленки, в результате чего катализатор используется длительное время. Внедрение предлагаемого способа намечается для очистки дренажной воДУ карьера трубки Мир. Ожидаекий годовой экономический эффект около 200 тыс. руб. . Таблица Формула изобретения 1.Способ очистки воды от сероводорода путем каталитического окисления кислородом воздуха в присутствии соединений железа, отличающийся тем, что, с целью упрощения и Удозиевления процесса, окисление ведут на крупнозернистой загрузке при фильтровании воды снизу вверх с одновременным барботированием воздухом. 2.Способ по п. 1, отличаю щийся тем, что, с целью регенерации крупнозернистой загрузки, в исходную воду вводят соединение двухвалентного железа. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3192156, кл. 210-63, 1965. 2.Клячко В. А. и Апельцин и. Э. Очистка природных вод. М., Стройиздат, 1971. 3.Патент США 3186942, кл. 210-63, 1965.