Способ очистки воды от сероводорода



Способ очистки воды от сероводорода
Способ очистки воды от сероводорода

Владельцы патента RU 2751667:

Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное предприятие "ЭКОФЕС" (RU)

Изобретение относится к технологии очистки природных вод от сероводорода и может быть использовано при подготовке подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения населенных пунктов. Изобретение касается способа очистки воды от сероводорода методом железокаталитического окисления сульфидов кислородом воздуха в реакторе с мембранным разделителем. При контакте сероводородной воды с 0,3% раствором гидроксида железа (III) связывание сероводорода, регенерацию образующегося сульфида железа и его отделение от чистой воды производят в одном реакторе. Одновременно с основной реакцией связывания осуществляют каталитическое окисление сероводорода кислородом воздуха, подавая его в реактор для регенерации сульфида железа до гидроксида железа (III), при pH 6,5-8,5, времени контакта 30 мин и расходе подаваемого воздуха 1м3 на 1м3 очищаемой воды. Техническим результатом использования предлагаемого изобретения являются упрощение и удешевление процесса очистки сероводородных вод, уменьшение количества оборудования и обеспечение возможности очистки в непрерывном режиме с большой объемной скоростью потока воды. 2 з.п. ф-лы, 1 пр., 1 ил.

 

Изобретение относится к технологии очистки природных вод от сероводорода и может быть использовано при подготовке подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения населенных пунктов. Заявленное техническое решение может использоваться в технологии очистки воды как самостоятельно, так и на конечной стадии как способ доочистки воды от сероводорода.

Известен способ очистки природной или сточной воды от сероводорода, включающий ее фильтрование через слой зернистой загрузки, заполненной суспензией частиц гидроксида железа, с образованием при контактировании с ним воды нерастворимых сульфидов железа (пат. РФ №2285670, опубл. бюл. №29, 2006 г.). При повышении концентрации сероводорода в обработанной воде выше допустимой вверх через слой зернистой загрузки подают сжатый воздух для окисления сульфидов железа при их взаимодействии с растворенным в воде кислородом и затем воду для промывки фильтра. Окисление сульфидов железа проходит с образованием FeSO4 или Fe(OH)3 и элементарной серы. После промывки фильтра начинают следующий цикл очистки воды.

Недостатками способа являются высокая сложность технологии и оборудования, большая длительность процесса, а также его периодичность.

Известен также способ очистки воды от сероводорода и ионов гидросульфида, включающий приготовление водной суспензии частиц гидроксида железа их химическим осаждением, использование ее для обработки воды при их смешении с образованием нерастворимых сульфидов железа FeS или Fe2S3 (В.А. Клячко, И.Э. Апельцин. Очистка природных вод. М.: Стройиздат, 1971 г., с. 479-481). Сульфиды железа отделяют от очищенной воды осаждением, например, в осветлителе и далее в этом же аппарате сгущенную отстаиванием суспензию во взвешенном состоянии обрабатывают продувкой воздухом для окисления кислородом FeS до FeSO4 и Fe2S3 до Fe(OH)3 и элементарной серы.

Этот способ можно считать ближайшим аналогом предлагаемого изобретения. К его недостаткам относятся сложная схема очистки, большие объемы очистных сооружений, затруднения при обработке осадков, периодичность процесса.

Все известные и ранее предложенные способы удаления сероводорода (сульфидов) из жидких сред основаны на раздельном связывании (окислении) сероводорода и отделением полученных продуктов от чистой воды. Главный недостаток данных методов многоступенчатость и сложность технологии, добавляющая дополнительное периферийное оборудование.

Сущность новшества заключается в одноступенной железо-каталитической очистки сероводородных вод. Способ очистки воды включает в себя связывание сероводорода в нерастворимую форму, и его последующее отделение от чистой воды путем мембранного разделения в одном реакторе-окислителе. Связывание сероводорода (сульфидов) осуществляется при помощи гидроксида железа (III). Образующийся и отделенный от чистой воды в ходе химической реакции сульфид железа регенерируется обратно в гидроксид железа (III) для повторного многократного использования. Регенерация сульфида железа производится при помощи подаваемого в реактор-окислитель кислорода воздуха. Все три стадии (связывания, отделения и регенерации железа) протекают одновременно в одном объеме реактора.

Предлагаемый способ очистки воды позволяет достичь низкой себестоимости очистки воды за счет простоты и экономичности технологии. Отсутствии большого количества периферийного оборудование и низкая стоимость используемых реагентов позволяет снизить капитальные и эксплуатационные затраты.

Техническим результатом использования предлагаемого изобретения являются упрощение и удешевление процесса очистки сероводородных вод, уменьшение количества оборудования и обеспечение возможности очистки в непрерывном режиме с большой объемной скоростью потока воды.

Изобретение иллюстрируется чертежами где на фиг.1 изображена установка очистки сероводородных вод предлагаемым способом.

Способ очистки воды от сероводорода предусматривает в технологии емкость - реактор окислитель 1 заполненный раствором гидроксида железа (III) и встроенный в него мембранный разделитель 2. На дне реактора-окислителя предусмотрен аэратор (фильтрос) 3 для подачи кислорода воздуха. Вода содержащая сероводород подается на очистку в нижнюю часть реактора-окислителя через дистрибьютор 4. Отделение очищенной воды от реакционной смеси осуществляется при помощи мембраны. Скапливающийся воздух в реакторе сбрасывается в верхней части через клапан 5.

Технология очистки заключается в следующем. Сероводородная вода подается в реактор-окислитель 1 заполненный гидроксидом железа (III) через дистрибьютор 4. После контакта сероводородной воды с гидроксидом железа (III) образуется нерастворимое соединение - сульфид железа в последующем отделяемое от очищенной воды при помощи мембранного разделителя 2. Задержанный сульфид железа в реакторе-окислителе обратно регенерируется до гидроксида железа (III) и окислов серы при помощи кислорода воздуха подаваемого через аэратор 3.

Пример 1. Подземную воду с содержанием сероводорода 50 мг/дм через дистрибьютор подают в реактор-окислитель заполненный 0,3% раствором гидроксида железа (III). Среда рН в реакторе 6,5-8,5. Расход подаваемого воздуха 1 м3 на 1 м3 очищаемой воды. После 30 мин пребывания сероводородной воды в реакторе-окислителе пермеат отделяют от реакционной среды встроенной ультрафильтрационной мембраной. Сероводород в пермеате не обнаружен.

Только предложенная последовательность очистки воды обеспечивает повышение степени очистки воды от сероводорода при его повышенных концентрациях в воде при одновременном упрощении условий эксплуатации.

Предложенный способ обладает простотой в эксплуатации, малым количеством периферийного оборудования и высокой скоростью протекающих процессов, а так же не имеет побочных продуктов и не несет вторичного экологического загрязнения.

1. Способ очистки воды от сероводорода методом железокаталитического окисления сульфидов кислородом воздуха в реакторе с мембранным разделителем, отличающийся тем, что при контакте сероводородной воды с 0,3% раствором гидроксида железа (III) связывание сероводорода, регенерацию образующегося сульфида железа и его отделение от чистой воды производят в одном реакторе, причем одновременно с основной реакцией связывания осуществляют каталитическое окисление сероводорода кислородом воздуха, подавая его в реактор для регенерации сульфида железа до гидроксида железа (III), при pH 6,5-8,5, времени контакта 30 мин и расходе подаваемого воздуха 1м3 на 1м3 очищаемой воды.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что 0,3% раствор гидроксида железа в реакторе используют многократно.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что скапливающийся воздух в реакторе сбрасывается в верхней части через клапан.



 

Похожие патенты:

Изобретение раскрывает способ очистки воды от тяжелых металлов каталитическим осаждением, включающий перевод комплексных соединений металлов в катионную форму, образование и удаление нерастворимых гидроксидов и последующую доочистку, характеризующийся тем, что перевод комплексных соединений металлов в катионную форму происходит путем обработки сильным окислителем в нейтральной или щелочной среде с образованием нерастворимых гидроксидов, затем удаляют образовавшиеся взвеси осаждением или фильтрованием, осветленную воду пропускают через слой зернистого катализатора, который повышает щелочность пропускаемой воды, обеспечивая одновременное прохождение в межзерновом пространстве процессов образования нерастворимых гидроксидов и их осаждения на зернах катализатора, имеющих отрицательный ζ-потенциал поверхности, а образующийся осадок удаляют промывкой зернистого катализатора водой с созданием кипящего слоя, в котором осадок отделяется от поверхности катализатора в результате трения зерен между собой.

Изобретение раскрывает способ очистки воды от комплексных соединений тяжелых металлов, включающий перевод комплексных соединений металлов в катионную форму, образование и удаление нерастворимых гидроксидов и последующую глубокую доочистку, характеризующийся тем, что осуществляют перевод комплексных соединений металлов путем понижения уровня рН до значений не выше 3,5 добавлением кислоты, затем вводят соли железа, которые исполняют роль коагулянта и донора электронов, в количестве, необходимом для разрушения комплекса и создания коагулирующих хлопьев, затем повышают рН до значений, определяемых в зависимости от имеющихся в исходной воде металлов, и удаляют образовавшиеся взвеси осаждением или фильтрованием, после чего осветленную воду пропускают через слой зернистого катализатора, который повышает щелочность пропускаемой воды, обеспечивая одновременное прохождение в межзерновом пространстве процессов образования нерастворимых гидроксидов и их осаждения на зернах катализатора, имеющих отрицательный ζ-потенциал поверхности, а образующийся осадок удаляют промывкой зернистого катализатора водой с созданием кипящего слоя, в котором осадок отделяется от поверхности катализатора в результате трения зерен между собой.

Изобретение относится к способам, используемым в области горнорудной промышленности при процессах обогащения алмазоносных кимберлитовых пород для получения оборотной воды, свободной от суспензии глинистых материалов, преимущественно сапонита, путем сгущения суспензии. Предложен способ осаждения сапонитовой пульпы, включающий извлечение сапонитсодержащих веществ из оборотной воды методом отстаивания суспензии с использованием минерального неорганического коагулянта, в качестве которого используются сернокислые соли щелочных металлов.

Изобретение относится к технологии обезвреживания физико-химическими методами гальванических шламов машиностроительного производства и может быть использовано для утилизации гальванических отходов на предприятиях машиностроительной отрасли и на предприятиях, занимающихся переработкой отходов. Способ снижения эмиссии в водную среду химических элементов из гальванических шламов заключается в том, что в суспензию гальванического шлама (ГШ) добавляют раствор сульфата двухвалентного железа FeSO4, после чего полученную смесь нагревают до температуры 70-80 °С и далее в нагретую смесь добавляют отработанный щелочной раствор (ЩР) ванн химического обезжиривания с рН 10-11, добавление ЩР осуществляют под воздействием ультразвуковых колебаний мощностью 150 Вт/см2 и частотой 35 кГц в течение 10 мин при массовом отношение компонентов: суспензия ГШ - раствор FeSO4 – ЩР, равном 3:1:0,6, а полученный осадок отделяют от раствора при помощи фильтрования и высушивают при температуре 105 °C в течение 2 ч.

Изобретение относится к области дезинфекции и очистки водоемов от цианобактерий и зеленых водорослей. Cостав для очистки водоемов от цианобактерий и зеленых водорослей включает порошок перкарбоната натрия и связующий агент – гидрофобизатор.

Изобретение относится к системе и способу обработки жидкости, включающему химическую обработку с дезинфицирующим блоком на основе излучения. Способ включает получение химически обработанной жидкости, её пропускание через генератор нанопузырей с получением жидкости, содержащей нанопузыри, обработку жидкости, содержащей нанопузыри, дезинфицирующим излучением с получением результирующей жидкости, и выпуск результирующей жидкости для использования.

Изобретение относится к способу замкнутого водооборота гальванического производства, предусматривающему раздельный сбор в накопителях концентрированных технологических стоков в виде отработанных кислых, щелочных, хромсодержащих и циансодержащих растворов с суммарной концентрацией не более 400 г/л и разбавленных технологических стоков от промывки деталей в виде отработанных кислотно-щелочных, хромсодержащих и циансодержащих промывных вод с солесодержанием каждого из указанных компонентов не более 500 мг/л в пересчете на NaCl при содержании шестивалентного хрома Cr6+ не более 200 мг/л и цианидов не более 150 мг/л, и их дальнейшую непрерывную очистку.

Изобретение относится к композиции для очистки воды от цианобактерий и зеленых водорослей, включающей порошок сульфата меди и связующий агент - гидрофобизатор, при этом в качестве связующего агента содержит расплав гидрофобизатора в виде фракции тугоплавких триглециридов для обеспечения образования на его основе супергидрофобного покрытия с краевым углом смачивания 155-165°, путем добавления расплава гидрофобизатора в нагретый до температуры 60-70° порошок сульфата меди, при следующем соотношении компонентов, мас.

Изобретение описывает установку для очистки загрязненных промышленных вод, которая содержит последовательно установленные приемную ёмкость-накопитель, устройство для очистки воды от механических примесей, электрофлотатор, блок ультрафильтрации, блок обессоливания, включающий обратноосмотический модуль первой ступени и обратноосмотический модуль второй ступени по пермеату, и фильтр очистки от ионов аммония, а также устройства подачи химических реагентов, при этом между устройством для очистки от механических примесей и электрофлотатором установлен трубчатый коагулятор, а между электрофлотатором и блоком ультрафильтрации установлен блок озонирования, включающий две последовательно установленные лабиринтные колонны и генератор озона.

Изобретение может быть использовано при очистке растворов, содержащих соединения шестивалентного хрома и морскую воду, а именно для очистки отработавшего раствора ингибитора коррозии, содержащего 100-2000 мг/л хромата калия K2CrO4. Способ переработки ингибитора коррозии, содержащего соединения шестивалентного хрома, включает подкисление исходного раствора до рН 2-3, обработку подкисленного раствора восстановителем с восстановлением Cr(VI) до Cr(III) и получением осадка гидроксида Cr(III), выделение полученного осадка.

Изобретение относится к области технологии электрокоагуляционной очистки воды из природных подземных и поверхностных водоисточников с преимущественно высоким уровнем концентрации минеральных и органических загрязняющих веществ и патогенной микрофлоры как природного, так и технического происхождения, вследствие сброса в водоемы неочищенных сточных вод и выпадения токсичных веществ с атмосферными осадками в условиях безальтернативного использования имеющихся водоисточников с высоким содержанием загрязняющих веществ.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2020-08-18 2021-07-15T20:00:58
Наверх