Д-р инж. Ирина Ангелова (УАСГ): Как се появява и отстранява сероводородът от водите за питейно-битови нужди

Наличие на сероводород се установява предимно в минерални води, често с висока температура, използвани в спа туризма и за балнеолечение. „Богата на сяра е водата в Сапарева баня, Вонеща вода, находища в Североизточен черноморски район и др. Богатите на сероводород води се характеризират с остър мирис на развалени яйца и рядко се използват директно за питейно-битово водоснабдяване“, обясни за Инженер.bg гл.ас. д-р инж. Ирина Ангелова от Университета по архитектура, строителство и геодезия (УАСГ). Ето какво още разказа тя по темата.

Как се появява сероводородът във водата?

Съдържанието на сяра и серни съединения в питейната вода не носи здравен риск в концентрациите обичайно срещани в природните води. Установено е, че в концентрация от 0.05 до 0.1 mg/L сероводород е осезаем за повечето консуматори, в зависимост от чувствителността на обонянието им, като в общия случай намират мириса за неприятен. Освен това сероводородът е агресивен спрямо метал – съдържащите тръби и елементи и може да доведе до корозия на селищната и сградната водопроводна инсталация, както и повреда в металните части на перални, миялни машини и др.

Съдържанието на сероводород в подземните води се свързва с комбинация от естествено протичащи физико-химични и биологични процеси в почвите и подземните води под действието на сулфат редуциращи бактерии и анаеробни условия. Високи концентрации на серни съединения се генерират от редица промишлени процеси в нефтохимическата промишленост, обработката на кожени изделия и др.

Формата и стабилността на сероводорода зависи от рН, температурата, съдържанието на кислород и солевия състав на водата. При рН под 6 сероводородът е предимно (над 86%) под формата на газ, разтворен във водата. С нарастване на водородния показател съдържанието на газовата форма намалява и при рН 7.5 намалява под 17% за сметка на нарастване на дисоциираните форми (HS^- и S^2-). Именно формата на сероводорода и неговата концентрация определят основните приложими методи за неговото пълно или частично отстраняване от водите, предназначени за питейно-битови цели.

Методите за намаляване съдържанието на сероводород във водата

Методите за намаляване съдържанието на сероводород във водите, ползвани за питейно-битови нужди, известни в практиката, са окисление – с хлор и хлорни съединения, калиев перманганат, озон или водороден пероксид, аерация, филтрация през активен въглен, оманганен пясък, а при високи стойности на показателя и комплексни инсталации, включващи комбиниране на някои от изброените процеси.

Познатите методи на пречистване са ефективни, надеждни, лесни за автоматизация и управление, но някои от тях с високи експлоатационни разходи.

При наличие на следи от сероводород или много ниски концентрации (0.05 – 0.3 mg/L) би било ефективно използването на филтри с активен въглен. В зависимост от обработваното водно количество могат да се приложат касетъчни или напорни филтри, запълнени с гранулиран активен въглен, който да бъде подменен след изчерпване на сорбционния капацитет.

Концентрации на сероводород до около 2 mg/L могат да бъдат ефективно редуцирани чрез аерация – въвеждане на въздух в обработваната вода. Пречиствателният ефект се базира на процес на окисление на сяросъдържащите съединения от кислорода във въздуха, в следствие на което се образуват сулфати, но също и на процес на издухване на разтворените във водата газове, като H₂S. Сероводородът е по-тежък от въздуха, избухлив газ, поради което процесът на отделянето му от водата изисква повишено внимание и добра вентилация на инсталацията. Характерен е и силен мирис на сяра в близост до съоръжения, прилагащи този метод на пречистване.

Не твърде високи концентрации на сероводород най-често се третират с хлор и хлорни препарати. Серните съединения се окисляват до жълта лепкава утайка от колоидна сяра, която може да се отстрани чрез утаяване и най-добре чрез филтрация. Необходимо е да се подават 2.20 mg хлор на 1 mg сероводород и да се осигури поне 20 min контакт на реагента с обработваната вода. Филтрацията през активен въглен осигурява задържане на генерираната утайка и допълнително подобряване на органолептичните качества на пречистваната вода.

Независимо от доказаните лечебни свойства на серните минерални води и необходимостта от известни инвестиционни и експлоатационни разходи, отстраняването на сероводорода гарантира подобряване на органолептичните качества на води, когато те са предназначени за питейно-битови нужди и оптимизира експлоатационните условия на селищната и сградна водопроводна мрежа.

Текста състави: гл.ас. д-р инж. Ирина Ангелова (УАСГ)

Източник на снимковия материал: pixabay.com, freepik.com