Реферат: Дегазация воды
которую затем необходимо удалять. В этом заключается недостаток метода. Большие дозы хлора (8,4 мг/мг) окисляют сероводород до серной кислоты:
H2 S+ 4С12 + 4Н2 0 = H2 S04 + 8НС1.
Реакция протекает довольно медленно и имеет практическое значение лишь при окислении небольших количеств сероводорода. Ее используют для удаления остаточного сероводорода, например, после аэрирования.
Д. П. Козырев предложил метод удаления сероводорода гидроксидом железа(III) с последующей регенерацией образующегося сульфида железа(II). В основу этого способа положены реакции:
в щелочной среде
2Fe(ОН)3 +3H2 S= Fe2 S3 + 6Н2 0,
в нейтральной среде
2Fe(ОН)2 + 3H2 S= 2FeS+ S+ 6H2 O.
Практика показала, что свободный сероводород удаляется этим методом довольно полно: вода теряет запах сероводорода, и коррозионные свойства. Обработанная вода после 2.... 3 ч отстаивания считается пригодной для технических нужд. Воду для питьевых и хозяйственно-бытовых нужд после предварительной обработки известью (около 60 мг/л в пересчете на СаО) необходимо отфильтровать.
Этот метод не новый, в нем оригинально лишь получение гидроксида железа(III) электрическим растворением металлического железа и чугуна и регенерация сульфида железа(II), которая происходит при наличии кислорода и воды по уравнениям:
2Fe2 S3 + 6Н2 0 + 302 = 4Fe(ОН)3 + 6S.
4FeS + 6Н2 0+ 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 + 3H2 S-> 2H2 S04 + 3Mn0+Mn02 + S+ 3H2 0.
С. Н. Линевичем предложен метод удаления сероводород из воды озонированием. При расходе озона 0,5 мг на 1 мг удаляемого сероводорода образуется коллоидная сера:
3H2 S + O2 =3S+3Н2 О,
при расходе озона 1,87 мг на 1 мг сероводорода образуютс сульфаты:
3H2 S+ 403 = 3H2 S04 .
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. 19.10), 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.
Модификация песчаной загрузки описывается следующим уравнением:
3FeS04 + KMn04 + 2Н2 0= Fe (0H)3 +Mn02 + Fe2 (S04 )3 +K0H.
Рис. 19.10. 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:
2Ha S + 02 =2H2 0+2S +529,2 Дж;