Способ очистки воды от сероводорода

Способ очистки воды от сероводорода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П Й С А Н ЙЕ

Сеюэ Советских

Сециалнстнческих

Респубики

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6)) Дополнительное к авт. свид-ву— (5l) N. Кл. (22) Заявлено 280677 (21) 2521406/29-06 с присоединением заявки J6(23) ПриоритетС 02 В 1/28

Государствеииый комитет

СССР по деяам изобретений н открытий

Опубликовано 0504.79. Бюллетень %13 (М) УДЫ 628. 353. . 3 (088. 8) Дата опубликования описания 05.04.79 (72) Автор изобретения

Г. Ю. Асс

p3) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии (54) СНОСОЬ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ СЕРОВОДОРОДА

Изобретение относится к способам очист ки подз емн ой воды, предн аз н ач енной для производственного и хозяйственно-питьевого водоснабжения а такФ

6 же дренажной воды перед сбросом ее в поверхностные водоемы от соедин ений сероводорода .

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

Для проведения процесса каталитического окисления сероводорода кислородом воздуха активный уголь поочеИ редно обрабатывают раствором двуокиси 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 двуокисью марганца и перманганатом калия, высокая стоимость процесса в снязи с использованием дорогих материалов и реагентов (стоимость активного угля марки БАУ 800 руб. за 1 т, стоимость перманганата калия 1400 руб. эа 1 т), Известен также способ очистки воды от сероводорода с применением гидроокиси железа, заключающийся н том, что к обрабатываемой воде добавляется гидрат окиси железа, 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.

Недост ат ком известного способа явл яется сложность трехстадийного процесса и большие 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 ноды 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

95-135 С и давлении около 4 атм в свободном объеме (3).

655652

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 доэирования.

Целью изобретения является упрощение и уДешевление процесса.

Поставленная цель достигается тем, (0 что окисление ведут на крупнозернистой загрузке при фильтровании воды снизу вверх и барботировании воздухом.

Кроме того, с целью регенерации 15 крупнозернистой загрузки в исходную воду вводят соединения двухвалентного железа.

Способ осуществляют следующим образом. m

В исходную воду, содержащую сероводород, дозируют железный купорос, Не- 5678,70 52481,7 обна- 118,20 1435,4

РУ" же- 8,23 100,0 ны

Проз- Бес- Силь- 240,0 46563,0 рач- цвет- ный 7,4 156 4,0 91,2 ная ная за- мг/л 4,0 1313,2 пах

0,27 91,5

Таблица 2

Полу количественный сгектральный анализ воды из 2-х скважин

-6 -ъ

Компонент Содержание, (мкг/л) л10 г/л 10 мг/л

0,007-0,7

14,0

34,0-101,0

7,3-10,1

3,4-0,7

2 0-0 7

Свинец

Марган ец

Гафний

Хром

Никель

Молибден

Ван адий

Титан

Медь

Серебро

Иттрий

Цинк

Цирконий

Кобальт

Олов о

2,4-3,4

34,0-33,7

2,4-1,9

5,4-4,7

5,4-3,4

1,7-0,7

1,7-1,3

68,0-116,0

17,0-94,0 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 про" исходит 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 Hà H>S) 81,9-107,0 мг/л, 655652

Таблица1 мг/л г ° экв. 84541,9

1718,00 852,4 183,0 29308,90 Не Сле- Сле- 32062,5 об- ды ды 1435,3 M ,85,70 70,1 4,7 1274,80 на- 100,0 л ру

5,97 4,88 О, 3 88,81 жены

Т а бл и ц а 3

Анализ газовых проб гаэонасыщенности

Газовый фактор

Г а з

Содержание, об.%

82,57-52,58

Азот

Сероводород расчетный

2,66-6,76

2,75-2,85

1,48-2,63

Углекислота

Метан

36, 67

Сумма тяжелых у гл е в од ород о в

0,62

0 005

Водород другие показатели прив дени в табл.

1-3 .

В течение 20 мин в воду перед гравийной загрузкой дозировали железный купорос (ЕеБО4 7 И 0) для создания на поверхности гравия пленки иэ соедин ени я желез а; Во время дээировани я железного купороса и последующие полтора часа расход воды составлял 10% от полного расхода воды, затем расход воды был увеличен до 3-4 мЗ/ч.

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 требованиями ГОСТа 2874-73 к запаху воды (2балла) .Дозирование железного купороса в течение 20 мин (периодически) .затем в течение 80 ч железный купорос не доэировался.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 иэ соединений железа), при повышенной турбулентности, вызванной

10 барботированием. Кроме того, экономится реагент (железный купорос), так как при барботировании гравийной загрузки продукты реакции (сера) удаляются с поверхности пленки, в резуль15 тате чего катализатор используется длительное время.

Внедрение предлагаемого способа намечается для очистки дренажной воды карьера трубки Мир .

Ожидаемай годовой э кон омич ес кий эффект около 200 тыс. руб.

6556

Составитель Ю. Федькушев

Редактор Л. Курасова ТехредЛ.Алферова Корректор С. Шекмар

Заказ 144 7/17

Тираж 1034 Подписное

ЦНИИПИ государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r Ужгород, ул . Проектная, 4

Формула изобретения

1. Способ очистки воды от сероводорода путем каталитического окисления кислородом воздуха в присутствии соединений железа, о т л и ч а ю щ и и с л тем, что, с целью упрошения и удешевления процесса, окисле- 5 ние ведут на крупнозернистой загрузке при фильтровании воды снизу вверх с одновременным барботированием воздухом.

2. Способ по и, 1, о т л и ч а ю - р ш и и с я тем, что, с целью регене52 8 рации крупнозернистой загрузки, в исходную воду вводят соединение двухвалентного железа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 9 3192156, кл. 210-63, 1965.

2. Клячко В. А. и Апельцин И. Э.

Очистка природных вод. И., Стройиздат, 1971.

3. Патент США 9 3186942,. кл. 210-63, 1965.