2 H 4 в†’N 2 + 2Н 2 0.
Ця реакція протікаєзначно швидше, ніж реакція окислення сульфіту натрію. Каталізаторами вданому випадку є металева мідь, скло і активоване вугілля.Реакція знекиснення води гідразином каталітично прискорюється матеріаломстінок котла.
Гідразин застосовують дляобробки води, що йде на харчування прямоточних котлів, оскільки він незбільшує кількості сухого залишку живильної води і не утворює шкідливихлетючих продуктів розкладання. Недоліком методу знекиснення водигідразином є його висока вартість.
Процес зв'язуваннякисню відновниками йде швидко при температурі 95 ... 100 В° С ізакінчується за 1 ... 2 хв, навіть при мінімальному проти, стехіометричногонадлишку (5%) відновника.
Необхідну дозусульфату натрію або оксиду сірки (IV), мг/л, розраховують за формулою
Д = 1,1 ОІ [0 2 ],
де [Про 2 ] -концентрація розчиненого кисню у воді, мг/л; Р - теоретичний витратареагенту на зв'язування 1 мг розчиненого кисню, мг.
Видалення розчиненогокисню без підігріву води може бути досягнуто фільтруваннямїї через електронно-обмінні (ЕО) та електронно-іонообмінні смоли (продуктиконденсації пірогалолу, гідрохінону або пірокатехіна з фенолом іформальдегідом). Відновна здатність вітчизняних електрообменніковнаступна: ЕО-6 - 450; ЕО-7 - 600 ... 800; ЕО-8 - 5000 г-екв/м3. Привикористанні ЕО смол для знекиснення води висота шару смоли у фільтріприймається рівною 2 м, швидкість фільтрування -20 м/ч. Регенеруються фільтри1 ... 2%-ним розчином сульфіту або тіосульфіта натрію.
Електронно-обміннісмоли являють собою катіоніти або аніоніти з веденням в них залізом абоміддю. Продукція, що випускається промисловістю електронно-іонообмінна смола ЕІ-12 маєобмінну здатність по кальцію 500 г-екв/м 3 і поглинальнуздатність по кисню 45 кг Про 2 /м 3 . Регенеруєтьсясмола ЕІ-12 так само, як і смоли ЕО.
На рис. 19.9 показанасхема видалення кисню іонообмін-ником, зарядженим паладієм, звикористанням водню як каталізатора. Залишковий вмісткисню 20 ... , .. 30 мкг/л при вихідному 9,0 мг/л.
Рис. 19.9.Установка знекиснення води за допомогою іоіообменніка з паладієм. 1 -балон з воднем; 2, 3 - введення вихідної і відведення обескіслороженной води; 4 -іонообмінник заряджений паладієм; 5 - шар інертної смоли; 6 - камера змішування
Ефективнезнекиснення води може бути досягнуте в електролізерахз розчинними залізними або алюмінієвими електродами. Знекисненнявідбувається за рахунок катодного і анодного деполяризації, а також хімічногоокислення заліза або алюмінію розчиненим у воді киснем. Для видалення зводи сірководню хімічними методами його окислюють киснем повітря абохлором, крім того, може бути використане взаємодія сірководню зГідроком-сідом заліза (III). Для більш повного видалення сірководню киснемповітря при аерації воду підкислюють сірчаною або соляною кислотою до рН = 5,5.
Дозу кислоти, мг/л, длязниження рН визначають за формулою
де Щ - лужністьвихідної води, мг-екв/л; е 1 - еквівалентна маса кислоти; С -концентрація сірчаної або соляної кислоти в технічному продукті,%.
Очищену воду необхідностабілізувати подщелачіваніе для усунення корозійних властивостей.
Сірководень окислюютьхлором до вільної сірки або до сірчаної кислоти (в залежності віддози хлору). Малі дози хлору (2,1 мг на 1 мг вільного сірководню) окислюютьсірководень до колоїдної сірки:
H 2 S+С1 2 = 2НС1 + S,
яку потімнеобхідно видаляти. У цьому полягає недолік методу. Великі дози хлору(8,4 мг/мг) окислюють сірководень до сірчаної кислоти:
H 2 S+4С1 2 + 4Н 2 0 = H 2 S0 4 +8НС1.
Реакція протікаєдосить повільно і має практичне значення лише при окисленні невеликихкількостей сірководня. Її використовують для видалення залишкового сірководню,наприклад, після аерірованія.
Д. П. Козирєв запропонувавметод видалення сірководню гідроксидом заліза (III) з подальшою регенерацієюутворюється сульфіду заліза (II). В основу цього способу покладено реакції:
в лужному середовищі
2Fe(ОН) 3 +3 H 2 S=Fe 2 S 3 + 6Н 2 0,
в нейтральному середовищі
2Fe(ОН) 2 + 3H 2 S=2FeS+S +6H 2 O.
Практика показала, щовільний сірководень віддаляється цим методом досить повно: вода втрачає запахсірководню, і корозійні властивості. Оброблена вода після 2 .... 3 годвідстоювання вважається придатною для технічних потреб. Воду для питних ігосподарсько-побутових потреб після попередньої обробки вапном (близько 60мг/л у перерахунку на СаО) необхідно відфільтрувати.
Цей метод не новий, вньому оригінально лише отримання гідроксиду заліза (III) електричнимрозчиненням металевого заліза і чавуну та регенерація сульфіду заліза (II),яка відбувається при наявності кисню та води по рівняннях:
2Fe 2 S 3 +6Н 2 0 + 30 2 = 4Fe(ОН) 3 + 6S.
4FeS+ 6Н 2 0 +30 2 = 4Fe(ОН) 3 +4S.
Природнарегенерація протікає повільно. Для прискорення процесу вдаються доштучної регенерації, яка досягається аерірованія або обробкоюречовинами, швидко переводять сірчисті сполуки в гідроксіди (сірчана абосоляна кислота). Для окислення сульфідних сполук застосовують також перманганаткалію:
4KMn0 4 + 3H 2 S->2H 2 S0 4 + 3Mn0 + Mn0 2 + S +3H 2 0.
С. Н. Ліневичзапропонований метод видалення сірководень з води озонуванням. При витраті озону0,5 мг на 1 мг видаляється сірководню утворюється колоїдна сірка:
3H 2 S+ O 2 = 3S+3 Н 2 О,
при витраті озону 1,87мг на 1 мг сірководню образуютс сульфати:
3H 2 S+40 3 = 3H 2 S0 4 .
Для води, що містить 15 ... 20мг/л сірководню, тривалість озонування становить 20 хв, розрахунковий витратаозону - 30 мг/л.
Сірководень окислюєтьсяоксидом хлору (1У). Оптимальним умовами окисленнясульфідів до сульфатів є: доза ClO 2 3,5 мг на 1 мг S2 ~; рН =10 ... 11, тривалість кон такту 10 хв.
На кафедрі "Водопостачання"МГСУ (Николадзе Г. І., Кочіашвілі Г. Г.) розроблена нова схема безвідходногоглибокого видалення з води сірководню (рис. 19.10), що виключає викид ватмосферу видаляється газу, підвищуючи тим самим вирішення питання надійності охоронинавколишнього середовища. Видалення сірководню з підземних вод фільтруванням черезмодифіковану завантаження полягає в адсорбції іонів сірководневихз'єднань на зернах фільтруючого завантаження. Модифікація піщаної завантаженняполягає в тому, що її послідовно обробляють водними розчинами залізногокупоросу і перманганату калію або сульфату натрію і перманганату калію, ввнаслідок чого на поверхні зерен кварцев "го піску при рН середовища6 ... 9утворюється плівка, в складі якої гідроксид заліза і діоксид марганцю.
Модифікація піщаноїзавантаження описується наступним рівнянням:
3FeS0 4 + KMn0 4 +2Н 2 0 =Fe (0H) 3 + Mn0 2 +Fe 2 (S0 4 ) 3 + K0H.
Рис. 19.10.Технологічна схема глибокого видалення з води сірководню фільтруваннямчерез модифіковану завантаження.
1і 5 - подача вихідної і відведення очищеної води; 2 - контактний освітлювач; 3 -скидання розчинів після модифікації завантаження; 4 - переудів; 6 - подача промивноїводи від насоса 7; 8 - резервуар промивної води з тонкошаровими модулями 9; 10 -утилізація осаду; 11 і 14 - бак для приготування розчину КМn0 4 і FeS0 4 ; 12- Насос-дозатор д...
