Сульфид водорода в колодезной воде (промышленная): Хлорирование + контактный резервуар + каталитическая фильтрация

В этом инженерном руководстве объясняется, как промышленные пользователи могут обрабатывать сероводород в колодезной воде (H₂S), используя хлорирование → контактный резервуар → каталитическая фильтрация → активированный уголь. Вы получите формулы дозирования, размеры ГНКТ, требования к обратной промывке, указания по технике безопасности и практическую спецификацию. Область применения: коммерческие/промышленные скважины, питающие отели, школы, заводы, фермы и кемпинги.

1) Что H₂S Is & Why It Matters

Сероводород (H₂S) это растворенный газ, часто встречающийся в скважинах с грунтовыми водами. Он вызывает знакомый запах "тухлых яиц", черные пятна и может ускорять коррозию. В промышленных условиях он также нарушает технологические процессы и работу потребителей. В отличие от железа или марганца, которые легко образуют твердые частицы, H₂S нестабилен и пользуется Окисление с увеличением времени контакта перед фильтрацией.

2) Диагностика перед разработкой

• Мера: H₂S (запах/полевые наборы), Fe, Mn, pH, температура; обратите внимание на железобактерии или слизь.
• Потоки: расчетный и пиковый (м³/ч или гал/мин); доступный поток обратной промывки и пропускная способность дренажа.
• Ограничения на объекте: правила обращения с химикатами, вентиляция, пространство, электричество, разрешения на выброс.

Совет: Если в системе присутствуют железобактерии, перед вводом новой системы в эксплуатацию проведите шоковое хлорирование и тщательную очистку.

3) Проверенные технологические процессы (промышленные)

1. Впрыск воздуха (AIO) → Каталитическая среда - Работает с легкими запахами, но менее устойчив к высоким H₂S или железобактерии.
2. Хлорирование → Контактный резервуар → Каталитический фильтр → GAC - самый надежный маршрут для сероводород в колодезной водеТакже контролирует железобактерии.
3. Передовое окисление (например, пероксид/озон) - особые случаи или высокие нагрузки; часто в сочетании с контактным баком и каталитической средой.

4) Матрица быстрого выбора

Состояние	Рекомендуемый поезд	Ключевые заметки
Слабый запах, низкое содержание Fe/Mn, стабильный корм	AIO (воздух) → каталитическая среда	Наименьшее техническое обслуживание; проверка производительности обратной промывки
Умеренно-высокая H2S или железобактерии	Хлорирование → контактный бак → каталитический фильтр → GAC	Наиболее устойчив; обеспечивает дезинфекцию и контроль запаха
Очень высокая нагрузка или особые ограничения	Пероксид/озон + контактный резервуар → каталитический фильтр → GAC	Проектирование в каждом конкретном случае; обеспечение вентиляции и безопасности

5) Дозирование хлорирования и определение размера КТ

Цель: сохранить небольшой остаточное количество свободного хлора (~0,2-0,5 мг/л) на выходе из контактного резервуара, обеспечивая при этом ~5-10 минут эффективного времени контакта (CT). Отрегулируйте в соответствии с местными нормами и технологическими процессами.

5.1 Формула дозирования (гипохлорит натрия)

Л/ч NaOCl ≈ (Требуемое количество мг/л в виде Cl2 × Расход м³/ч × 1000) ÷ (Доступный хлор в растворе, мг/л)

Пример: доза 2 мг/л при скорости 10 м³/ч с использованием ~10% NaOCl (~100,000 мг/л) → 0,2 л/ч (добавьте запас прочности на случай колебаний спроса).

5.2 Расчет времени контакта (CT)

CT (мин) = (Эффективный объем контактного резервуара, л) ÷ (Расход, л/мин)

• Используйте дефлектор контактный бак из нержавеющей стали для предотвращения короткого замыкания; предусмотрите вентиляцию для выпуска газа.
• Обеспечьте изоляцию/обход и отверстие для отбора проб на выходе для проверки удаления остатков и запаха.

6) Каталитическая фильтрация и обратная промывка

• Медиа: Katalox Light / Greensand+ / MnO₂-богатая среда; типичный обслуживание ~8-12 гал/мин/фут², обратная промывка ~12-15 гал/мин/фут².
• Проектируйте с манометрами перепада давления; промывайте до тех пор, пока не станет ясно. Если насос/дренаж ограничивают обратную промывку, установите параллельно меньшие емкости или добавьте специальный насос для обратной промывки.
• Поддерживайте pH в благоприятном диапазоне (около нейтрального или слегка щелочного) для окисления и работы среды.

7) Полировка карбона и заключительные этапы

• GAC удаляет остаточный хлор и улучшает вкус/ запах после каталитической фильтрации.
• Для питьевого использования добавьте ультрафиолетовое обеззараживание в соответствии с кодом; проверьте остаточное количество и отсутствие запаха перед использованием.
• Задокументируйте исходные данные для запуска: остаток на выходе из контактного резервуара, ΔP через фильтры, расход и ОВП.

8) Материалы, безопасность и приборы

• Сосуды: Контактные резервуары SS304/316LНапорные фильтры из стеклопластика/SS с распределителями и автоматическими клапанами.
• Дозирование: дозирующий насос + бак для раствора + статический смеситель; добавьте монитор ОВП/бесцветного хлора на выходе из контактного бака.
• Безопасность: вентиляция, вторичная изоляция, промывка глаз/душевые, СОПы по химическим веществам и обучение персонала.

Сопутствующие товары:

• Клапаны, каталитические среды, GAC, дозирующие насосы
• Калькуляторы очистки воды

9) Шаблон спецификации материалов (BOM) + CTA

• Дозирующая система: дозирующий насос (регулируемый 0-4 л/ч), резервуар для раствора, запорные клапаны, калибровочная колонка
• Контактный бак: перегородчатый резервуар из нержавеющей стали с вентиляционным отверстием и портом для отбора проб; рассчитан на 5-10 минут КТ
• Каталитический фильтр: Емкость из стеклопластика/SS, загрузка среды согласно спецификации, автоматический клапан обратной промывки, манометры ΔP
• Полировка: фильтр GAC; опционально УФ для питьевого применения
• Приборы: ОВП/бесцветный хлор, расходомеры, манометры; регистрация данных в PLC/HMI
• Документы: P&ID, схема, контрольные листы для запуска и ввода в эксплуатацию

10) ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ

Достаточно ли закачки воздуха для борьбы с сероводородом в колодезной воде?

Это может помочь, если запах слабый и вода стабильна, но хлорирование со временем контакта более надежно при умеренном и высоком уровне H₂S и железобактерии.

Сколько времени мне нужно для контакта?

В качестве практической отправной точки рассчитайте на ~5-10 минут эффективной КТ в резервуаре с отбойником и проверьте эффективность на месте. Отрегулируйте в соответствии с местными нормами и технологическими процессами.

Всегда ли мне нужен активированный уголь?

Рекомендуется после хлорирования для удаления остаточного хлора и улучшения вкуса/ запаха; также защищает потребителей ниже по течению.

Что делать, если мой насос не может обеспечить достаточную обратную промывку?

Используйте меньшие параллельные емкости со ступенчатой обратной промывкой, добавьте специальный насос для обратной промывки или больше полагайтесь на химическое окисление с соответствующим CT, чтобы снизить нагрузку на одну емкость.

11) Ссылки (внешние)

• EPA - Грунтовые воды и питьевая вода (обзор)
• CDC - Частные колодцы: Основы тестирования и лечения

Команда инженеров компании Stark Water