Запах сероводорода: причины появления и способы очистки воды

Факт 1: Этимология слова «газ»

Мы абсолютно уверены – вы не знали о том, что само слово газ впервые было введено в обиход фламандским химиком Яном Батистом Ван Гельмонтом. Интересно здесь даже не это, а то, что слово газ происходит от греческого слова хаос (гр. χάος).

Символ хаоса (также – лучи Хаоса, Крест или Звезда Хаоса, Хаосфера)

Газ действительно связан с хаосом в силу непрерывного хаотического движения молекул, которое еще называют тепловым движением газа. Именно тепловое движение является «драйвером» известного всем Броуновского движения.

Этот, казалось бы, неприметный, но интересный факт еще раз доказывает, что уже в 17 веке люди очень неплохо понимали природу многих физических процессов.

Характеристика и вредность сероводорода

Рассматриваемое химическое вещество являет собой токсичный газ без цвета, имеющий сладковатый привкус с запахом протухших куриных яиц, болота, гниения. Он представляет собой соединение водорода с серой и создается анаэробными бактериями внутри лишенной кислорода среде при разложении органики. Большие концентрации сероводорода ядовитые, а кроме того, он огнеопасен.

Ресурсы лечебных природных источников, насыщенные минимальным количеством этого вещества иногда используются медициной (бальнеология). Но это не касается источников для повседневного использования. Если внутри колодца обнаружена вода с сероводородом, опасность увеличивается, поскольку это сигнализирует о процессах гниения, размножения бактерий, о загрязнении посторонними разлагающимися биологическими объектами.

Пить сероводородную воду или использовать ее для бытовых целей категорически нельзя. Она зловонная, имеет отвратительный вкус и несет серьезную угрозу для здоровья.

Последствия контакта:

  • возникает риск пострадать не только от самого химического вещества, заработав острое отравление, но и заразиться болезнетворными бактериями
  • растворимость сероводорода в воде низкая, он улетучивается из нее, распространяясь вокруг. Длительное дыхание им приведет к критическому ухудшению здоровья вплоть до комы с фатальным исходом
  • признаки отравления: утомленность, психические расстройства, головокружение, головная боль, рвота. При длительном контакте –­­ снижение остроты зрения, потеря сознания, судороги, отек легких, остановка дыхания и смерть
  • рецепторы органов обоняния и вкуса парализуются, со временем человек перестает ощущать газ, но опасность остается;
  • контакт с телом чреват заболеваниями кожи вплоть до ее отмирания
  • влияние на природу губительное — рыба умирает вследствие интоксикации, с растениями происходит то же самое, поэтому не желательно их поливать такой жидкостью
  • при попадании в организм окисляется железо (появляется оксигемоглобин), кровь становится черной. Доставка кислорода к тканям затрудняется

Факт 2: Озон

Озон. Все мы знаем, как свежо пахнет после грозы, и запахом этим природа обязана газу озону, который представляет собой трехатомную модификацию кислорода, образующуюся из молекулярного кислорода во время высоких электрических возмущений (или жесткого ультрафиолетового облучения). Химическая формула озона – O3.

Озон очень пахуч: средний человеческий нос способен различить запах озона уже при концентрации 0,01 мг на кубический метр. Вопреки приятному свежему аромату, озон биологически активен и очень токсичен, но пусть это вас не пугает, потому что уже через 10 минут после раската грома количество O3 в воздухе снижается наполовину, а аромат перестает чувствоваться.

Схематичное представление образования озона во время грозы (отрицательные ионы кислорода взаимодействуют с молекулами). Кстати, существуют и положительные ионы кислорода – диоксигенил-катионы, но это уже совсем другая история

Для того чтобы озон причинил Вам серьезный вред, его концентрация в воздухе должна превышать послегрозовую как минимум в 500 раз! Кстати, есть мнение, что голубой цвет атмосфере придает именно озон.

Особенности возникновения проблемы

Вот почему вода из скважины пахнет сероводородом: происходит окисление соединений серы, а также процесс преобразования серобактериями сульфатов и сульфидов. Выделяется целый перечень других вредных веществ (диметилсульфид, меркаптаны). Бактерии анаэробные — они живут там, где не поступает кислород. По этой причине вода в скважине пахнет сероводородом, если есть ил на дне не чищеного источника, а также, если водоносные пласты закупоренные породами.

Закономерности возникновения проблемы по типам скважин такие:

  • «артезианские», «на известняк» (глубокие). Подвержены больше остальных, так как имеют ограниченный доступ к кислороду, они плотнее закрыты водонепроницаемым грунтом;
  • «на песок», колодцы (неглубокие). Загрязняются во время паводков или сильных осадков при просачивании органики в грунты.

Факт 3: Фосген и Поликарбонат

Вы удивитесь: откуда в этой статье поликарбонат, ведь речь идет об интересных фактах о газах и запахах! А между тем, связь есть. В производстве привычного поликарбоната, которым покрыты теплицы на наших дачных участках, используется опаснейший газ – фосген.

Фосген был изобретен во время Первой Мировой Войны и применялся в качестве боевого отравляющего вещества, а сегодня это опаснейшее соединение широко используется в органическом синтезе, в частности, в производстве поликарбоната и других термопластов.

Причины

Сероводородная вода образуется при таких условиях:

  • заиливание дна и стенок труб, когда источник давно не чистился
  • попадание биологических объектов внутрь
  • закупоренные водоносные горизонты (характерно для глубоких скважин)
  • потеря герметичности обсадной колонной, что приводит к попаданию внутрь сульфитных бактерий
  • во время бурения попался пласт с сульфидными рудами
  • длительные или сильные осадки, паводки, которые насыщают водоносные горизонты органикой и химическими веществами, служащими питанием для бактерий
  • попадание серных соединений в процессе устройства источника
  • загрязнения техногенного характера.

Факт 7: Горение серы в воздухе

Газ SF6 примечателен тем, что тяжелее воздуха – внимание – в 5 раз! Элегаз настолько тяжел, что если его поместить в сосуд или ванну, то на его поверхности сможет плавать легкий кораблик, например, из бумаги или фольги. А если вдохнуть его в легкие, Ваш голос станет похож на голос Дарта Вейдера из франшизы Звездные Войны. Люк, я твой отец!

Вдыхать SF6, конечно, не рекомендуется, хотя гексафторид серы и относится к малоопасным веществам.

Баллоны с элегазом. Использование он находит и как диэлектрик в электрической промышленности, и как халадагент, и как средство для тушения высокогорючих газовых смесей

К слову, гексафторид серы – не самый тяжелый газ. Самый тяжелый газ при комнатной температуре – гексафторид вольфрама WF6, и он тяжелее воздуха в 10 раз, но куда более токсичен, и проводить с ним веселые опыты, а уж тем более вдыхать его мы настоятельно не рекомендуем.

Раз уж мы коснулись серосодержащих соединений, нельзя не упомянуть об особенности горения чистой элементарной серы.

А горит она в атмосфере воздуха таким пламенем, спектр которого лежит преимущественно в ультрафиолетовом диапазоне. Таким образом, традиционные пожарные извещатели (и люди!) могут не заметить горения, например, на химическом складе или в нефтехимическом цеху.

Между тем, при горении серы в воздухе образуется диоксид серы SO2, который чрезвычайно опасен как для персонала, так и для окружающей среды.

Голубоватое горение сернистых соединений, извергающихся из вулкана Иджен, остров Ява, Индонезия

Именно поэтому на химических предприятиях используются специальные пожарные извещатели, реагирующие не только на инфракрасный и видимый, но и на ультрафиолетовый спектр пламени.

Мы более 30 лет совершенствуем уникальные подходы к пыле-, воздухо- и газоочистке, и на сегодняшний день наши агрегаты безотказно трудятся на более чем двухстах предприятиях в России и Зарубежье.

По любым вопросам, касающимся научного консультирования, проектирования и изготовления агрегатов, систем, установок и комплексов для очистки воздуха от неприятных запахов, токсичных и кислых газов, пылей, аэрозолей, паров, дымов и туманов, пожалуйста, без стеснения обращайтесь к нам любым удобным способом.

Быстро доставим и смонтируем оборудование в любой точке России, СНГ, Европы или Азии. Обучим персонал.

ООО «ПЗГО» – дышите легко!

Определение уровня загрязнения

Чтобы узнать, опасно ли количество выделяемого сероводорода и природу его появления, нужно взять пробы и отнести в СЭС на анализ.

Будет получена информация об его уровне, видах бактерий, вирусах, что даст возможность четче определиться, как очистить воду. Проверку рекомендуют делать периодически для профилактики, даже если запаха нет.

Образцы отбирают в пластиковые бутылки из-под чистой минеральной воды. Перед набором кран открывают на 10 — 15 мин. Бутылку наполняют до крышки, чтобы под ней не было воздуха. Для более тщательного отбора используется специальный консервант для проб.

Для исследований микрофлоры используется только стеклянная емкость. При этом нельзя касаться ее горлышка руками.

Пробы должны быть доставлены не позднее 2 часов после их взятия и сразу же отправлены в работу, поэтому следует договориться заранее об этом. Если превышена норма содержания вещества и вода из скважины пахнет сероводородом что делать в этом случае определяют, исходя из возможных причин его появления соответственно данным из лаборатории.

Факт 5: 6-ацетил-1,2,3,4-тетрагидропиридин, фурфурол и оксиметилфурфурол

Нет, это не забытые заклинания древних шаманов, а вполне нормальные химические соединения – сильные органические одоранты.

Несмотря на то, что названия таких сложных веществ произнести иногда с первого раза невозможно, именно они придают горячему хлебу, бисквитам, пирожкам и булочкам запах свежей хрустящей выпечки.

Практически вся наша пища содержит сахара и аминокислоты, которые при нагревании, жарке, варке, выпекании реагируют между собой, образуя сложные вещества придающие еде ароматы, по которым мы и определяем готовность тех или иных продуктов.

Темный цвет поджаристым корочкам на хлебе, рыбе, мясе и других продуктах придают т.н. меланоидины, образующиеся на финальных стадиях реакции Майяра.

Румяные корочки на мясе – результат взаимодействия сахаров и аминокислот

Если вы забыли свои котлетки на сковородке, и они сгорели, превратившись в маленькие черненькие угольки, значит, реакция Майяра прошла очень результативно – с образованием большого количества меланоидинов. Надеемся, у Вас еще остался фарш!

Очистка

Желательно провести исследование, чтобы определить причину и правильно очистить воду от сероводорода. Далее, существует несколько вариантов действий.

Обработка скважины

Стандартные методы такие:

  • удаление ила и отложений на дне, трубах, элементах системы. Они содержат магний с железом, которыми питаются бактерии. Это нужно делать периодически через каждые 1,5 — 2 года
  • прокачка с удалением слоя песка и глины. После этого на дно засыпается крупный гравий или щебень, служащий природным фильтром
  • герметизация обсадных труб или их замена

Дегазация

Если вода пахнет сероводородом, то ее можно отстаивать в емкостях, поскольку он является летучим веществом, а при столкновении с кислородом аэробные серобактерии умирают. Но эффективнее использовать специальные аппараты — дегазаторы, так жидкость будет очищена еще в трубах на пути к точкам водозабора в доме. При этом осуществляют также подкисление.

Разновидности дегазаторов:

  • безнапорный. Это большая открытая пластиковая емкость, вода поступает в него по распылительным форсункам, происходит «душирование» — насыщение кислородом. Бак вместе с компрессором, накачивающим воздух или без него, устанавливают под крышей здания, чтобы образовалась самотечная система;
  • напорный. Более удобный. Имеет меньший объем, работает быстрее. Он оборудованный, кроме компрессора, специальным насосом, нагнетающим воду. Его можно ставить в любом месте, включая подвалы, цоколи.
Дегазационная установка

Напорная дегазационная установка

Установка и процесс аэрации напорным оборудованием:

  1. Обустраивается кессон или делается углубление возле насосной станции или в ином месте
  2. В подготовленное место помещают аэратор с компрессором и насосом
  3. Вода поступает в закрытый бак, в котором предусмотрен клапан для выпуска удаляемого газа
  4. Внутрь накачивается кислород, что помогает удалить сероводород

После кислородного окисления нужно применять катализаторы для образования нерастворимых соединений. Распространено использование таких веществ:

  • активированного угля
  • магнетита, графита
  • марганцованного песка. Опасность марганцевых соединений в том, что появляются их соли, которые нужно удалять
  • перманганата калия (образовывает коллоидную серу)

В ее процессе окисление провоцируются не кислородом, а другими вещества: перекисем водорода, озоном, гипохлоридом натрия. При этом образуется нерастворимый осадок, который останавливается фильтрами с активными реагентами. Этот метод используется также в масштабах городских трубопроводов.

Наиболее безопасным является перекись водорода, которая образует нерастворимую серу, удаляемую через угольный фильтр. Это поможет полностью избавиться от запаха. Используют также иониты для ускорения процессов окисления.

Очистка от сероводорода осуществляется реагентами, ускоряющими процесс окисления, собирающими и нейтрализующими вредные вещества: препаратами из активированного или каменного угля, кремния, шунгита, различными сорбентами. Они помещаются в специальные капсулы, которые крепятся на краны или трубы. Блоки с ними периодически надо менять или промывать.

сероводород в воде

Такие фильтры применяют, когда вода сероводородная и не заражена иными бактериями, а также после дезинфекции, если обнаружены патологические микроорганизмы. Кроме сорбента там должны быть окислители. Они слабо эффективные против серьезных загрязнений, поскольку предназначены только для тонкой очистки. Их используют в комплексных решениях вместе с другими аппаратами.

Водонагреватель

Иногда дурной запах появляется только после включения нагревателя. Это значит, что на поверхности ТЭНов образовались отложения, в которых размножаются сульфатрецудирующие микроорганизмы. Эти элементы необходимо тщательно промыть, а на подводящие трубы установить фильтр с сорбентом.

Обезжелезивание

Насчитывают 5 различных соединений железа, содержащихся в скважинах. Если они обнаружены, производится обезжелезивание — применяются реагенты, преобразовывающие данный элемент в осадок, который отфильтровывается. На входящие трубы устанавливают фильтры с несколькими секциями, с окислительными внутренними поверхностями и элементами, собирающими осадок.

Самыми эффективными комплексными решениями, которыми производится удаление сероводорода из воды, являются модульные очистительные системы, состоящие из аэрационных колонн, блоков окисления, сорбционных элементов для тонкой очистки.

Используют также габаритные установки с отстойниками. Тогда процедура пройдет все возможные стадии.

По данным Национальной базы данных по сельскохозяйственной безопасности США следовые количества H2S (до нескольких десятых мг / л) может убрать активированный уголь. Но он обладает очень ограниченной способностью поглощать запахи. Фильтр быстро вырабатывает свой потенциал, не может быть восстановлен, а только заменен.

Аэрация – это способ, который может быть использован при концентрациях менее 2 мг / л сероводорода. Принцип работы: смешивание воды с воздухом. При этом серобактерии погибают, а сам сероводород окисляется, что позволяет убрать неприятный запах.

Минусы в том, что:

  • система громоздкая и энергозатратная, требовательная к условиям;
  • рядом с аэратором может быть сильный запах сероводорода;
  • контролировать концентрацию H2S затруднительно, поскольку она непостоянна, а значит и настроить систему четко – не получится;
  • не всегда можно снизить содержание сероводорода до не обнаруживаемых уровней.

Эти методы применяют при более высоких концентрациях сероводорода в воде. Применяют хлорные, марганцевые, ионообменные, угольные фильтры.

Одними из самых эффективных и удачных по соотношению цена-качество являются фильтры для воды от сероводорода на основе каталитического угля.

В системах очистки, которые предлагает интернет-магазин фильтров для воды Альфафильтр, используется комбинация каталитического угля американского производства и окислительного материала. За счет этого степень очистки берется под контроль, а срок эксплуатации возрастает.