Современные технологии очистки воды от сероводорода

Перечень лучших фильтров

Существует большой выбор систем для очистки воды от сероводорода, но можно выделить 3 наиболее удачные.

Комплект аэрации РосВода LP-13

Комплексная система состоит из корпуса-баллона Canature 1354, воздушного компрессора LP12, дренажно-распределительной системы 13-14, оголовка аэрации и контроллера давления.

Установка используется в водоочистительных системах коттеджей и домов, она совместима с большинством фильтров тонкой очистки. Емкость для воды пропускает 2 м3/час. Максимальное давление в системе – 1 МПа, максимальная рабочая температура – 55°С.

После очистки концентрация железа не превышает 0,3 мг/л, а марганца – 0,1 мг/л. Показателей по сероводороду нет, но до концентраций, близких к ПДК, установка очищать должна. Цена: 40 600 руб.

Плюсы:

• корпус сделан из прочного композита, устойчивого к ржавчине;
• у системы хорошая пропускная способность;
• она устойчива к перепадам давления, ведь контроллер выравнивает показатели.

Гейзер «Аэрация и обезжелезивание»

Установка очищает воду из скважин от железа, солей жесткости и сероводорода. Она обеспечивает пять ступеней очистки.

Первый фильтр – дисковый – задерживает механические примеси размером от 130 мкм.

Вторая стадия – аэрация. На этом этапе частично удаляется сероводород, железо и магний. Затем вода поступает в фильтр с каталитической загрузкой Экофер, где окисляются ионы железа и марганца.

Последний картридж механической очистки осаждает нерастворимые частицы размером от 10 мкм. Цена: 80 000 руб.

Плюсы:

• эффективно удаляет запах сероводорода;
• не требует реактивов для регенерации;
• служит не меньше 5 лет;
• работает в автоматическом режиме.

К минусам можно отнести высокую стоимость.

Система для загородного дома Экодар

Установка снижает концентрацию:

1. железа,
2. сероводорода,
3. марганца,
4. механических примесей,
5. делает воду прозрачной,
6. избавляет от неприятного запаха,
7. устраняет бактерии.

После очистки воду можно пить без опасений. Эта компактная система состоит из:

• аэрационной колонны,
• воздушного компрессора,
• фильтра-умягчителя,
• промывного грязевого фильтра,
• фильтра тонкой очистки,
• УФ-стерилизатора,
• регулятора жесткости воды,
• других комплектующих.

Производительность системы – 1,5-3,5 куб.м/час, рабочий диапазон температур – 2-37°С, давление – 2,5-8,2 атм. Цена: от 255 500 руб.

Плюсы:

• система автоматизированная;
• оборудование состоит из надежных европейских и американских комплектующих;
• занимает мало места по сравнению с похожими установками;
• работает даже при низком давлении в водопроводе;
• не требует использования реагентов;
• срок службы – до 10 лет, при этом гарантия – 4 года, а на чистую воду после установки – 12 месяцев.

Минусы:

• нужен большой объем воды для обратной промывки картриджа – 600-1000 л;
• оборудование дорогое.

Нормативные качества питьевой воды

№ п/п	Показатели	Технический регламент	СанПиН 2.14.1074-01	Директива	ВОЗ
1	Алюминий	0.2 (0.5)	0,2	0.2	0.2
2	Барий	0.7	0.1	—	0.7
3	Железо	0.3 (1)	0.3	0.2	—
4	Кадмий	0.001	0.001	0.005	0.003
5	Магний	50	—	—	—
6	Марганец	0.1 (0.5)	0.1 (0,05)	0.05	0,04
7	Мышьяк	0.01	0.05	0.01	0.01
8	Свинец	0.01	—	0.01	0.01
9	Сероводород	0.05	0,03	—	0.05

Особое внимание стоит уделить нормам содержания потенциально опасных веществ в воде, предназначенной для питья и готовки. Согласно приведенной таблице, концентрация сероводорода не должна быть выше допустимого показателя в 0,03 мг/л

Отклонение в положительную сторону от содержания 0,05 мг/л и вовсе делает её опасной в любом виде, поэтому она запрещена даже для бытовых целей.

Почему вода из колодца, бойлера, скважины или труб пахнет сероводородом

Вода из колодца, бойлера, скважины или труб может вдруг начать пахнуть сероводородом. Запах идентичен запаху «тухлых яиц». Причина появления запаха сероводорода  — в размножении в воде бактерий. Вода из городского водопровода обычно специально готовится, сильно обеззараживается, хлорируется, и с ней такие случаи бывают редко.

Большие количества газа сероводорода (H₂S) выделяются и накапливаются в результате жизнедеятельности сульфатредуцирующих (сульфатвосстанавливающих) бактерий в воде. 

Сульфатредуцирующие бактерии (СРБ) используют органические вещества (CH₂O) или водород (H) в качестве донора электрона и сульфат (SO₄) в качестве акцептора электрона при получении энергии

2CH₂O + SO₄2-  + 2H+ => 2CO₂ + H₂S + 2H₂O

Проще говоря, существует две разновидности сульфатредуцирующих бактерий. Обеим разновидностям для жизнедеятельности необходимы сульфаты — соединения серы, а также водород.  Но одна разновидность бактерий добывает водород из органических веществ в иле. Другие бактерии используют молекулярный водород, который находят в воде.

ВАЖНО ! Развитие сульфатредуцирующих бактерий происходит в анаэробных условиях, при отсутствии свободного кислорода в воде. Сульфа́ты — соли серной кислоты H2SO4 

Например, сульфат калия K2SO4 , гидросульфат натрия NaHSO4 . Сульфаты широко распространены в природе, образуя целую группу минералов. Многие сульфаты растворимы в воде и входят в состав природной воды

Сульфа́ты — соли серной кислоты H₂SO₄ . Например, сульфат калия K₂SO₄ , гидросульфат натрия NaHSO₄ . Сульфаты широко распространены в природе, образуя целую группу минералов. Многие сульфаты растворимы в воде и входят в состав природной воды.

Как очистить воду от сероводорода

Методы удаления опасного газа из жидкости подразделяются на:

• физические (аэрация)
• химические;
• биохимические;
• сорбционные.

Аэрация

Очистка воды при помощи аэрации подразумевает насыщение воды кислородом, под воздействие которого происходит отделение сероводорода от воды и вывод его в атмосферу.

При самом простом способе воду просто разбрызгивая наливают в открытую емкость, брызги активно насыщаются кислородом. Затем воду с помощью насосов снова подают в водопровод. Данный метод подойдет для использования на небольших дачных участках, он устаревший и не обладает стопроцентной эффективностью. Более современными являются напорная и безнапорная аэрация.

Напорная аэрация

При использовании напорной аэрации компрессор под высоким давлением подает большое количество воздуха в аэрационную колонну. Растворяясь в воде, кислород вытесняет излишки газа, которые выводятся через воздухосбросный клапан.

Безнапорная аэрация

Безнапорная аэрация основывается на разбрызгивании воды внутри аэрационного бака при помощи форсунок. Пока капли воздуха летят до поверхности воды, они обогащаются кислородом. Вытесненные излишки сероводорода также выводятся.

Преимуществами метода аэрации являются:

• безопасность, поскольку в воду для очистки не добавляются химические реагенты;
• улучшение вкуса за счет большого объема кислорода;
• невысокая стоимость в сравнении с другими методами очистки.

Различные методы

Есть три группы методов, которые эффективнее всего удаляют сероводород:

• физические – аэрация;
• химические – окисление пероксидом водорода, гипохлоритом натрия, озоном;
• физико-химические – сорбция каталитическим активированным углем, марганцевокислым зеленым песком и другими фильтрующими загрузками.

Первая помощь

Если вы почувствовали запах и привкус сероводорода, сначала выполните такие действия:

1. Удалите ил на дне скважины и со стенок труб. Такую чистку выполняйте 1 раз в 2 года.
2. Прокачайте скважину.
3. Удалите слой глины и песка.
4. Выполните герметизацию труб или замените их.
5. Очистите водонагревательные приборы (бойлер).

Этим вы удалите питательную среду для сульфатредуцирующих бактерий и приостановите образование сероводорода. После можно приступать к непосредственной очистке от сероводорода.

Аэрация

Метод подходит для удаления молекулярного сероводорода H2S. Ионы НS- фильтруются частично, а S2- остаются.

Эффективность аэрации средняя – способ растворяет 65-70% сероводорода. Полное удаление возможно только при подкислении воды до рН меньше 5.

Суть метода: вода насыщается кислородом, который реагирует с сероводородом и расщепляет его на серу и воду. Также параллельно окисляется железо, марганец, аммоний.

Есть 2 типа установок для аэрации:

1. Безнапорные – контактные емкостис распылителями, работающие по типу душа. Кислород равномерно растворяется в каплях воды и реагирует с большей частью сероводорода.Система может быть оборудована маломощным компрессором, который перемешивает воду для донасыщения ее кислородом. Окисленные вещества выпадают в осадок, поэтому накопительную емкость нужно чистить 2-4 раза в год.
2. Напорные – специальные колонны или статические миксеры, в которые под давлением подается кислородная смесь.После механической фильтрациивода попадает в напорную установку, и там происходит интенсивное окисление. При этом погибают анаэробные бактерии.

Плюсы данного метода в следующем:

• дешевизна;
• неплохая эффективность.

Минусы:

• системы громоздкие, занимают много места;
• их нужно регулярно очищать;
• в помещении, где происходит аэрация, неприятно пахнет.

Окисление

Дозирующие установки с определенной периодичностью подают в фильтрующую колонну один из сильных окислителей:

1. Гипохлорит натрия. Соединение расщепляет сероводород до серной кислоты и серы, преобразовывает органические соединения, окисляет железо и марганец. Недостаток метода: концентрат гипохлорита нужно разбавлять только дистиллированной водой, также вещество образует токсичные хлорпроизводные.
2. Перекись водорода. Безопасный и эффективный бытовой окислитель, который подается станцией дозирования реактивов.
3. Озон. Вырабатывается из воздуха специальными системами, которые подключаются к водопроводу.

Озон окисляет почти 90% сероводорода, растворенного железа, превращая их в нерастворимый осадок. Также он убивает вирусы и бактерии.

Плюсы метода:

• высокая эффективность очистки;
• безопасность при соблюдении всех правил.

Минусы:

• нужно периодически покупать реактивы, а они недешевые;
• установки дорогие и энергозатратные.

Сорбция

Воду под напором пропускают через древесный или активированный уголь. На поверхности этих материалов происходят обменные реакции, вследствие чего молекулы H2S окисляются и распадаются на безопасные вещества (серу и ее соединения), а все вредные соединения поглощаются пористой поверхностью.

Один из самых популярных фильтрующих материалов – каталитический уголь Centaur(США). Он очищает воду от:

• сероводорода,
• железа,
• хлораминов,
• нефтепродуктов.

Уголь придает воде приятный вкус и запах. Centaur используют, если концентрация сероводорода в воде не больше 6,0 мг/л. Загрузка удаляет почти весь сероводород, но время контакта должно быть минимум 3 минуты.

Перед подачей воды в фильтр воду нужно аэрировать, для этого используют компрессоры или эжекторы. Промывка загрузки осуществляется противотоком воды, специальных восстановителей не нужно.

Еще одна хорошая фильтрующая загрузка – марганцевокислый зеленый песок (ManganeseGreensand).

Это марганцевый цеолит, который получают при обработке природного минерала глауконита.

На активной поверхности происходит окисление сероводорода до серы и сульфатов. Образовавшийся остаток отфильтровывается слоем гранулированного материала. Мешка на 28 л хватает на 3 года и больше.

Плюсы метода:

• извлечение 98% сероводорода;
• комплексная очистка и дезодорация воды;
• обработка большого объема жидкости.

Минусы:

• сорбенты дорогие;
• нужно много воды на промывку;
• низкая скорость фильтрации.

Причины появления запаха у воды

Причин делятся на две группы – искусственные и естественные.

Естественные причины

• жизнедеятельность организмов и продукты их жизнедеятельности;
• разложение органического вещества бактериями, которое придает воде гнилостный запах;
• химические соединения, выделяемые болотной водой, придающие ей характерный запах, который легко узнать;
• деятельности бактерий и плесневелых грибов так же придает воде неприятный запах, напоминающий запах пропавших пищевых продуктов.

Искусственные причины

Искусственными причинами, которые влияют на запах, являются сточные загрязненные воды, выбрасываемые в открытые водоемы. Они могут придавать отчетливый неприятный химический запах, например, бензольный.

Когда нужно применять фильтрацию?

Этот газ образуют сульфатредуцирующие бактерии, которые восстанавливают сульфаты и сульфиды.Благоприятные условия для их развития – места с острым дефицитом кислорода: глубокие колодцы, артезианские скважины.

Также сероводород синтезируется при разложении пирита и серного колчедана кислыми водами.

Бывают случаи, когда спустя несколько лет эксплуатации скважины/колодца в воде появляется неприятный запах сероводорода. Это значит, что герметичность осадочных труб нарушилась, и вода стала насыщаться ионами гидросульфитов и сульфитов, из которых образуется H2S.

В СанПиН 2.1.4.1074-01 указано, что максимальная концентрация сероводорода в питьевой воде – 0,003 мг/л, а для сульфидов этот показатель – 3 мг/л.

Чтобы определить точное содержание сероводорода в воде, нужно сдать ее на лабораторный анализ.

Чтоб получить наиболее точный результат, первую воду сливают в раковину в течение 10-15 минут, а потом набирают в чистую емкость. Проба должна быть доставлена в лабораторию не позже 2 часов с момента забора.

Неприятный запах и другие признаки повышенной концентрации примесей

Не всем доступен анализ воды. Если у вас такой возможности нет, ориентируйтесь на следующие признаки. Питьевую воду нужно очищать от сероводорода, если:

• вы живете вблизи целлюлозно-бумажных комбинатов, предприятий нефтедобывающей промышленности, очистных сооружений;

• вы берете воду из глубоких артезианских скважин или колодцев, где очень мало кислорода, и воды слабо перемешиваются;
• колодец покрылся илом, осадочные трубы разгерметизировались;
• в неглубокие колодцы попадают органические вещества, которые провоцируют гниение.

Обратите внимание! Сладкий привкус и запах тухлых яиц, который усиливается при нагревании воды, появляются при концентрации сероводорода 0,05-0,1 мг/л. При таких показателях воду уже нельзя пить

Желательно устанавливать фильтры на этапе, когда органолептические свойства воды еще не изменились, но это может случиться из-за предрасполагающих факторов (они перечислены в списке выше).

Можно ли употреблять «живую» воду

Для питья сероводородная вода подходит, но концентрация главного вещества в ней должна быть минимальной – не более 40 мг. на литр. Прием такого раствора обеспечит слабительное, желчегонное влияние. Напиток будет воздействовать на организм в качестве антиоксиданта, он очистит тело от вредных веществ.

Сероводородная вода применяется при поражении печени металлами. В ряде случаев напиток используют для получения мочегонного эффекта. Назначать воду должен специалист. Он говорит, какая дозировка необходима, сколько процедур потребуется. Противопоказаний к употреблению напитка выделяется достаточно много.

Сульфидные воды обладают различной степенью состава ионов, минерализации. В зависимости от количества основного вещества выделяются очень крепкие, слабо-, средне-, крепкие жидкости.

Самолечение водой может привести к плачевным итогам. Напиток в каждом конкретном случае может воздействовать с организмом человека по-разному. Контролировать прием средства должен врач!

Почему продукт полезен людям, стремящимся похудеть

Людям стоит знать, что польза водородной воды для человека проявляется и в том случае, если они предполагают бороться с лишними килограммами. Регулярное употребление продукта позволит телу стать более подтянутым. Особенно хороший эффект вода дает женщинам. Она способна нарушить обмен жира в клетках, эффективно поглощает оксиданты. Применение напитка снижает уровень сахара в крови, сокращает концентрацию жира в печени.

Сероводородная вода стимулирует обмен энергии. Она активно восстанавливает ее. В итоге жир просто перестает скапливаться.

Организм человека при регулярном приеме продукта быстро приходит в норму. Он быстро получает кислород и другие полезные элементы. Дерм человека в итоге подтягивается и становится упругой. В клетках тела начинает формироваться вода.

Способы очистки воды от сероводорода

Перед началом работы, нужно определить причину появления сероводорода, выбрать способ и правильную установку для фильтрации. Вначале проверяют состояние жидкости во всем доме, если запах имеет только горячая вода, это говорит о неисправности нагревательного элемента. В результате скопления накипи или отложения солей, размножаются микробы, и выделяется сероводород. Чтобы избавиться от проблемы, необходимо полностью удалить все наросты и отложения, затем монтирую фильтр сорбционного типа.

Способ № 1

Если запах имеет вся жидкость, то очистку проводят с помощью дегазаторов, которые разделяют напор на два потока, слабую струю и капли. В вентиляционные выходы подается кислород, для этого используют компрессор. Кислород убивает все вредные микроорганизмы в жидкости. Вода подается сильным напором, обогащается воздухом, который убивает все вредные вещества и микроорганизмы. Таким образом, работают дегазаторы, происходит полная очистка жидкости.

Способ № 2

Обеззаразить воду и удалить примеси можно с химическим путем, с помощью хлора, кислорода, перекиси водорода, марганца или озона. В результате добавления хлора происходит выделение коллоидной серы, поэтому необходимо проводить коагуляцию, и тщательное фильтрование, чтобы удалить запахи. Для независимого водоснабжения такой способ не используют.

Вначале необходимо отдать жидкость в лабораторию для проведения точного анализа, он покажет количество примеси, поэтому можно определить, какую лучше выбрать очистку. Можно выполнить работу с помощью кислорода, в этом случае используют катализатор, таким образом, в жидкости образовываются нерастворимые частицы. Для эффективной работы отлично подойдет активированный уголь или графит.

Применение двойной регенерации с перманганатом калия способствует образованию гироксида марганца, который является хорошим сорбентом. При использовании марганца, образовывается сера коллоидного типа, ее придется дополнительно удалять из жидкости специальными фильтрами. Йод также обеззараживает воду, для этого на 10 литров добавляют две маленькие ложки. Перекись водорода эффективно борется с данной проблемой, при этом сероводород переходит в твердое состояние, не растворяется в жидкости и удаляется фильтром угольного типа. Запах и неприятный вкус полностью исчезает, жидкость готова к употреблению.

Озон способен обесцветить и быстро удалить из жидкости все вредные для организма соединения. Чтобы вода набрала полезные свойства и полностью очистилась от осадков, применяют установку обратный осмос.

Способ № 3

Эффективностью пользуются сорбенты, этот способ особенно популярен в частных домах с независимым водоснабжением. Этот способ занимает некоторое время, не требует больших денежных затрат на проведение работы. В некоторых случаях используют одновременно сорбенты и окислители, таким образом можно уменьшить количество необходимых реагентов. Самым безопасным веществом для очистки является уголь древесного вида. Чтобы сделать правильный выбор сорбента, необходимо учесть его структуру и микроскопические поры. Эти показатели сравнивают с количеством вредных примесей в жидкости, рассчитывают окисления и частицы, которые будут образовываться на поверхности. Расчет лучше доверить профессионалам, не имея опыта, такую работу сделать в домашних условиях достаточно сложно.

Для удаления запаха и привкуса в воде используют аэрацию физического вида с помощью специальной установки. В напорном устройстве происходит насыщение жидкости кислородом. Оборудование можно расположить в подвале или коридоре помещения. Очистка без напора подразумевает применение больших емкостей, их заполняют водой и подают кислород с помощью компрессоров. В результате очищенная вода попадает в водопровод, ее необходимо спустить около 15 минут, чтобы удалить остатки сероводорода из труб.

https://youtube.com/watch?v=aA01XxlefS8

Сероводород и его свойства

Сероводород H2S — активное серосодержащее соединение в виде прозрачного газа с характерным запахом тухлых яиц, оказывающее негативное влияние на организм. При содержании в воздухе 0,2 — 0,3 миллиграмма на литр вызывает острое отравление человека, а доза в 1 миллиграмм на литр является смертельной.

Одна из особенностей H2S — способность притуплять обоняние, в результате при длительном нахождении в помещении с этим газом человек перестает ощущать присутствие сероводородного аромата.

Еще один отрицательный побочный эффект сероводорода — его способность хорошо растворяться в водной среде, обычно три части газа можно разбавить в одной части воды. В результате образуется сероводородная кислота, и происходит смещение водородного показателя среды в сторону кислот (рН приближается к 5 единицам). При повышенной кислотности ускоряется коррозия металлических элементов в водопроводе и оборудовании.

Водорастворимый сероводород придает воде неприятный вкус и запах. По СанПиН 2.1.4.1074-01 H2S относят к газам наивысшей 4-ой группы опасности по органолептике, его предельно допустимая концентрация (ПДК) в воде не должна превышать значения 0,03 миллиграмма на литр.

Рис. 2 Физические свойства H2S

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.

Что нужно знать?

Отчего регулярная чистка от накипи настолько важна для нормальной работы бойлера? Чтобы понять, чем грозит ваша забывчивость, рассмотрим несколько возможных последствий, к которым она может привести.

Самостоятельная чистка бойлера

Если увеличенный расход вас не смутил, и вы дальше продолжаете игнорировать необходимость чистки бойлера, то вскоре накипь «эволюционирует» в толстую корку на всей поверхности нагревательного элемента. Такой налет опасен не только тем, что его крайне сложно удалить – он практически герметизирует ТЭН, препятствуя выполнению водонагревательной функции. В результате ТЭН нагревается все сильнее, но теплоотдача при этом не происходит вовсе.

В конце концов, водонагреватель отключается, поскольку срабатывает реле защиты. Чтобы решить эту проблему, нужно полностью удалить накипь внутри прибора. Вот почему так важна профилактическая чистка бойлера.