Спосіб очищення водних середовищ від сірководню і сульфідів

Винахід відноситься до обробки промислових стічних вод і може бути використаний для очищення водних середовищ (розчинів і суспензій) від сірководню і сульфідів. Відомий спосіб очищення водних середовищ від сірководню окисленням киснем повітря з використанням каталізатора -графітового матеріалу (Кожинов В.О., Кожинов И.В. Озонирование воды. - М.: Стройиздат, 1974) або озоно-повітряною сумішшю в присутності антрахінону (Ковальский И.О., Яворский В.Т. Кинетика взаимодействия озона с сульфидом натрия в водном растворе. Тезисы докладов Второй межвузовской конф. по озону. - М.: Изд-во Московского ун-та, 11 - 12, 1977). Відомий спосіб очищення водних середовищ від сірководню і сульфідів продуванням диспергованою озоноповітряною сумішшю (Авт. св. СССР №453903, 1974). Процес ведуть при висоті барботажного шару не менше 5м в режимі протитоку сумішшю з вмістом озону 15 20г/м3 при густині зрошення 20 - 30м3 (м2×год), швидкості розпилення суміші 100 - 110м3 (м2 × год), що відповідає питомій витраті озоно-повітряної суміші 3,3 - 5,5м3/(м3 очищуваного середовища), а питома витрата озону досягає 110г/(м3 рідкої фази). Проте при таких параметрах процесу не створюються умови для ефективного використання озону. Відомо, що озон, окрім власне окислювальних властивостей, виявляє каталітичну дію на хімічну активність кисню повітря в озоно-повітряних сумішах - явище так званого "ініціювання" кисню (Линевич С.Н., Филимонова Л.П. Сантехника. Межведомств, респ. научн. сб. - Вып. 9, 49 - 50. - 1970; Меркулова В.П., Ловчиков B.C., Ивановский М.Д. Изд. ВУЗов, Цветная металлургия. - 1968. - №5. - 28). Суть явища виявляється у значно нижчій від теоретичної витрати озону, тобто залученні кисню повітря до процесів окислення, що, напевно, пов'язано з утворенням за рахунок озону реакційноздатних проміжних продуктів, в тому числі атомарного кисню з молекул кисню. У відомому процесі окислювальна дія ініційованого кисню проявляється незначно, що приводить до великої витрати озону і дороговизни процесу. В основу винаходу поставлено завдання удосконалення способу очищення водних середовищ від сірководню і сульфідів, в якому встановлення параметрів технологічного режиму дозволило би створити умови для ініціювання кисню, що забезпечить зменшення витрати озону і за рахунок цього здешевить процес. Поставлене завдання вирішується тим, що в способі очищення водних середовищ від сірководню і сульфідів продуванням диспергованою озоно-повітряною сумішшю, згідно з винаходом, процес здійснюється в режимі витіснення при вмісті озону в суміші 1,5 - 2,0г/м3, питомій витраті озоно-повітряної суміші 10 - 15м3/(м3 очищуваного середовища) і часі контактування 12 - 15хв умови для ініціювання кисню повітря озоном, при яких утворюється активний кисень, здатний прийняти участь у процесі окислення, то витрата озону є значно меншою від теоретичної і від витрати у способі-прототипі, що дозволяє суттєво здешевити процес. Приклади. Очищення водного середовища з вмістом 200 - 300мг/(л сірководню), загальною мінералізацією 0,5 1,5г/л при pH - 8,0 - 9,3 здійснювали у вертикальному циліндричному апараті висотою 8,0м, діаметром 1600мм. Висота стовпа очищуваного середовища складала 6,0м. Очищуване середовище подавали зверху апарата, а озоноповітряну суміш - через пористі керамічні труби знизу апарата. Випускання очищуваного середовища здійснювали знизу апарата через сифонну трубу висотою 6м, щоб забезпечити режим витіснення рідкої фази. Змінюючи витрату очищуваного середовища, озоно-повітряної суміші та концентрації озону в ній, задавали різні параметри процесу очищення (час контактування та питому витрату озоно-повітряної суміші). Ступінь очищення середовища вираховували по різниці вмісту в ньому сульфід-аніонів, визначеному кадмієвим методом, на вході та на виході з апарата. Вміст озону в озоно-повітряній суміші регулювали, змінюючи співвідношення між кількістю повітря, що надходило з озонатора, і кількістю додаткового повітря, яке подавалось у змішувач газів перед апаратом очищення. Отримані результати подані в таблиці. Як видно з наведених даних, при режимах технологічного процесу, властивих відомому способу (прототипу), питома витрата озону складає 0,4555г на 1г H2S, що майже в 5 раз більше, ніж у заявлюваному способі (приклад 7). 3 таблиці видно, що згідно заявлюваному способу при високих питомих витратах озоно-повітряної суміші (20,0 і 27,5м3 суміші на м3 очищуваного середовища (приклади 2 і 5 відповідно) і часі контактування більшому, ніж 15хв (приклад 5) питома витрата озону зростає, а при питомій витраті озоно-повітряної суміші меншій 10м3 на м3 очищуваного середовища (приклад 4) або тривалості контактування меншій 12хв (приклад 6) - спостерігається зниження ступеня очищення водного середовища до 97%.