RU2751667C1 - Method for purification of water from hydrogen sulfur - Google Patents

Method for purification of water from hydrogen sulfur Download PDF

Info

Publication number
RU2751667C1
RU2751667C1 RU2020127777A RU2020127777A RU2751667C1 RU 2751667 C1 RU2751667 C1 RU 2751667C1 RU 2020127777 A RU2020127777 A RU 2020127777A RU 2020127777 A RU2020127777 A RU 2020127777A RU 2751667 C1 RU2751667 C1 RU 2751667C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
iron
hydrogen sulfide
reactor
sulfide
Prior art date
Application number
RU2020127777A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лев Николаевич Фесенко
Аркадий Юльевич Черкесов
Сергей Анатольевич Щукин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное предприятие "ЭКОФЕС"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное предприятие "ЭКОФЕС" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное предприятие "ЭКОФЕС"
Priority to RU2020127777A priority Critical patent/RU2751667C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2751667C1 publication Critical patent/RU2751667C1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/74—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with air
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

FIELD: water management.
SUBSTANCE: invention relates to a technology for purifying natural waters from hydrogen sulfide and can be used in the preparation of groundwater for household and drinking water supply to settlements. The invention relates to a method for purifying water from hydrogen sulfide by the method of iron catalytic oxidation of sulfides with atmospheric oxygen in a reactor with a membrane separator. When hydrogen sulfide water comes into contact with a 0.3% solution of iron (III) hydroxide, the binding of hydrogen sulfide, the regeneration of the formed iron sulfide and its separation from pure water are carried out in one reactor. Simultaneously with the main binding reaction, catalytic oxidation of hydrogen sulfide with atmospheric oxygen is carried out, feeding it into the reactor for the regeneration of iron sulfide to iron (III) hydroxide, at the pH of 6.5-8.5, contact time of 30 min and flow rate of supplied air of 1m3 per 1m3 of purified water.
EFFECT: invention simplifies and reduces the cost of the process of purifying hydrogen sulfide waters, reduces the amount of equipment and provides possibility of continuous cleaning with a high volumetric flow rate of water.
3 cl, 1 dwg, 1 ex

Description

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.The invention relates to a technology for purifying natural waters from hydrogen sulfide and can be used in the preparation of groundwater for domestic drinking water supply to settlements. The claimed technical solution can be used in water purification technology both independently and at the final stage as a method for additional purification of water from hydrogen sulfide.

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.A known method of purification of natural or waste water from hydrogen sulfide, including its filtration through a layer of granular loading filled with a suspension of particles of iron hydroxide, with the formation of insoluble iron sulfides upon contact with water (US Pat. RF No. 2285670, publ. Bull. No. 29, 2006) .). When the concentration of hydrogen sulfide in the treated water rises above the permissible level, compressed air is fed upward through the layer of granular loading to oxidize iron sulfides during their interaction with oxygen dissolved in water, and then water is supplied to wash the filter. Oxidation of iron sulfides takes place with the formation of FeSO 4 or Fe (OH) 3 and elemental sulfur. After washing the filter, the next cycle of water purification begins.

Недостатками способа являются высокая сложность технологии и оборудования, большая длительность процесса, а также его периодичность.The disadvantages of this method are the high complexity of technology and equipment, the long duration of the process, as well as its frequency.

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.There is also known a method of water purification from hydrogen sulfide and hydrosulfide ions, including the preparation of an aqueous suspension of iron hydroxide particles by their chemical precipitation, using it to treat water when mixed with the formation of insoluble iron sulfides FeS or Fe 2 S 3 (V.A. Klyachko, I. E. Apeltsin. Purification of natural waters. M .: Stroyizdat, 1971, p. 479-481). Iron sulfides are separated from purified water by precipitation, for example, in a clarifier, and then in the same apparatus, the suspended suspension thickened by settling is treated by blowing air for oxidation with oxygen FeS to FeSO 4 and Fe 2 S 3 to Fe (OH) 3 and elemental sulfur.

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.This method can be considered the closest analogue of the present invention. Its disadvantages include a complex treatment scheme, large volumes of treatment facilities, difficulties in processing sediments, and the frequency of the process.

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.All known and previously proposed methods for removing hydrogen sulfide (sulfides) from liquid media are based on the separate binding (oxidation) of hydrogen sulfide and the separation of the resulting products from pure water. The main disadvantage of these methods is the multistage and complexity of the technology, which adds additional peripheral equipment.

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.The essence of the innovation lies in the one-stage iron-catalytic purification of hydrogen sulfide waters. The method of water purification includes binding of hydrogen sulfide in an insoluble form, and its subsequent separation from pure water by membrane separation in one oxidizing reactor. The binding of hydrogen sulfide (sulfides) is carried out using iron (III) hydroxide. Iron sulfide formed and separated from pure water during a chemical reaction is regenerated back into iron (III) hydroxide for reuse. Regeneration of iron sulfide is carried out using air supplied to the oxidizing reactor. All three stages (binding, separation and regeneration of iron) take place simultaneously in the same volume of the reactor.

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.The proposed method of water purification makes it possible to achieve a low cost of water purification due to the simplicity and economy of the technology. The absence of a large number of peripheral equipment and the low cost of the reagents used can reduce capital and operating costs.

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.The technical result of using the proposed invention is to simplify and reduce the cost of the process of purification of hydrogen sulfide waters, reduce the amount of equipment and provide the possibility of cleaning in a continuous mode with a high volumetric flow rate of water.

Изобретение иллюстрируется чертежами где на фиг.1 изображена установка очистки сероводородных вод предлагаемым способом.The invention is illustrated by drawings where figure 1 shows the installation of hydrogen sulfide water purification by the proposed method.

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.The method of water purification from hydrogen sulfide provides in the technology with a container - an oxidizer reactor 1 filled with an iron (III) hydroxide solution and a membrane separator 2 built into it. At the bottom of the oxidizing reactor, an aerator (filter) 3 is provided for supplying air oxygen. Water containing hydrogen sulphide is supplied for purification to the lower part of the oxidizing reactor through distributor 4. Purified water is separated from the reaction mixture by means of a membrane. The accumulated air in the reactor is discharged at the top through valve 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.The purification technology is as follows. Hydrogen sulfide water is supplied to the oxidizer reactor 1 filled with iron (III) hydroxide through distributor 4. After contact of hydrogen sulfide water with iron (III) hydroxide, an insoluble compound is formed - iron sulfide, which is subsequently separated from purified water using a membrane separator 2. Retained iron sulfide in The oxidizing reactor is regenerated back to iron (III) hydroxide and sulfur oxides with the help of air oxygen supplied through the aerator 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.Example 1. Underground water with a hydrogen sulfide content of 50 mg / dm 3 is fed through a distributor to an oxidizing reactor filled with a 0.3% solution of iron (III) hydroxide. The pH medium in the reactor is 6.5-8.5. The flow rate of the supplied air is 1 m 3 per 1 m 3 of purified water. After 30 minutes of staying hydrogen sulfide water in the reactor-oxidizer, the permeate is separated from the reaction medium by a built-in ultrafiltration membrane. Hydrogen sulfide was not found in the permeate.

Только предложенная последовательность очистки воды обеспечивает повышение степени очистки воды от сероводорода при его повышенных концентрациях в воде при одновременном упрощении условий эксплуатации.Only the proposed sequence of water purification provides an increase in the degree of water purification from hydrogen sulfide at its increased concentrations in water, while simplifying the operating conditions.

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.The proposed method has ease of operation, a small amount of peripheral equipment and a high speed of the ongoing processes, as well as has no by-products and does not carry secondary environmental pollution.

Claims (3)

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.1. A method of water purification from hydrogen sulfide by the method of iron catalytic oxidation of sulfides with air oxygen in a reactor with a membrane separator, characterized in that, upon contact of hydrogen sulfide water with a 0.3% solution of iron (III) hydroxide, the binding of hydrogen sulfide, regeneration of the formed iron sulfide and its separation from pure water is produced in one reactor, and simultaneously with the main binding reaction, catalytic oxidation of hydrogen sulfide with atmospheric oxygen is carried out, feeding it into the reactor for the regeneration of iron sulfide to iron (III) hydroxide, at pH 6.5-8.5, contact time 30 min and flow rate supplied air 1m 3 per 1m 3 of purified water. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что 0,3% раствор гидроксида железа в реакторе используют многократно.2. The method according to claim 1, characterized in that the 0.3% iron hydroxide solution in the reactor is used repeatedly. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что скапливающийся воздух в реакторе сбрасывается в верхней части через клапан.3. A method according to claim 1, characterized in that the accumulated air in the reactor is discharged at the top through a valve.
RU2020127777A 2020-08-18 2020-08-18 Method for purification of water from hydrogen sulfur RU2751667C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020127777A RU2751667C1 (en) 2020-08-18 2020-08-18 Method for purification of water from hydrogen sulfur

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020127777A RU2751667C1 (en) 2020-08-18 2020-08-18 Method for purification of water from hydrogen sulfur

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2751667C1 true RU2751667C1 (en) 2021-07-15

Family

ID=77019857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020127777A RU2751667C1 (en) 2020-08-18 2020-08-18 Method for purification of water from hydrogen sulfur

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2751667C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2792303C1 (en) * 2022-04-29 2023-03-21 Общество с ограниченной ответственностью "ОЙЛТИМ Инжиниринг" Mobile plant for water purification from hydrogen sulfide for injection into reservoir, method for its implementation and pressure aeration device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU986866A1 (en) * 1981-07-15 1983-01-07 Целиноградский инженерно-строительный институт Method for purifying water from hydrogen sulphide
US5207927A (en) * 1992-03-18 1993-05-04 Uop Treatment of an aqueous stream containing water-soluble inorganic sulfide compounds
RU2285670C2 (en) * 2004-04-21 2006-10-20 Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) Method of purification of the natural and industrial waste waters from sulfides and hydrogen sulfide
RU2626367C2 (en) * 2015-12-23 2017-07-26 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method for purifying water from sulfur compounds

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU986866A1 (en) * 1981-07-15 1983-01-07 Целиноградский инженерно-строительный институт Method for purifying water from hydrogen sulphide
US5207927A (en) * 1992-03-18 1993-05-04 Uop Treatment of an aqueous stream containing water-soluble inorganic sulfide compounds
RU2285670C2 (en) * 2004-04-21 2006-10-20 Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) Method of purification of the natural and industrial waste waters from sulfides and hydrogen sulfide
RU2626367C2 (en) * 2015-12-23 2017-07-26 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method for purifying water from sulfur compounds

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ОЧИСТКА СЕРЕВОДОРОДСОДЕРЖАЩИХ ПРИРОДНЫХ ВОД ЖЕЛЕЗО-КАТАЛИТИЧЕСКИМ ОКИСЛЕНИЕМ В РЕАКТОРЕ С УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИОННЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ, ФЕСЕНКО Л.Н., ЧЕРКЕСОВ А.Ю., ИГНАТЕНКО С.И., ЩУКИН С.А., ЖУРНАЛ: ВОДОСНАБЖЕНИЕ И САНИТАРНАЯ ТЕХНИКА, ВЫПУСК 7, ГОД: 2018, Стр: 19-22. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2792303C1 (en) * 2022-04-29 2023-03-21 Общество с ограниченной ответственностью "ОЙЛТИМ Инжиниринг" Mobile plant for water purification from hydrogen sulfide for injection into reservoir, method for its implementation and pressure aeration device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2000069545A1 (en) Method for flue gas desulfurization and flue gas desulfurization system
CN108128965A (en) A kind of coal chemical industry wastewater zero emission treatment method
CZ291141B6 (en) Method for anaerobic removal of a sulfur compound from waste water
KR100707975B1 (en) Treatment method for livestock waste water including highly concentrated organic materials
CN211688577U (en) Fly ash washing liquid decalcification system
CN110482752A (en) High saliferous refinery(waste) water zero-discharge treatment system and technique
CN111484174A (en) Water body nitrogen removal adsorption phosphorus removal deep purification process
CN106587441A (en) Treating and recycling device for wastewater from iron and steel enterprises and technique
CN104418451A (en) Reverse osmosis concentrated water treatment method
RU2751667C1 (en) Method for purification of water from hydrogen sulfur
JP3572233B2 (en) Flue gas desulfurization method and flue gas desulfurization system
CN102390905B (en) Advanced treatment device and method of micropolluted organic sewage
CN102060417B (en) Process and device for treating waste water in CLT acid production
KR101646590B1 (en) Method for treating recycle water of wastewater treatment
CN110204134A (en) A kind of the efficient ozone catalytic oxidation advanced treatment technique and device of dyeing waste water
JPH07241596A (en) Treatment of waste water
RU2361823C1 (en) Sewage treatment plant for solid domestic wastes
RU2736050C1 (en) Installation for treatment of waste water, drainage and over-slime waters of industrial facilities and facilities for arrangement of production and consumption wastes
JPH0218129B2 (en)
CN110117135B (en) Garbage leachate treatment method
JPH0975910A (en) Recovering and regenerating method of waste water
RU2285670C2 (en) Method of purification of the natural and industrial waste waters from sulfides and hydrogen sulfide
CN206476836U (en) A kind of iron and steel enterprise's wastewater treatment and the device recycled
JP2003039081A (en) Phosphorus recovery apparatus
CN113493274A (en) Deep and efficient purification method for water body