Uttam Saha, Leticia Sonon, Pamela Turner, Jake Mowrer și David Kissel

extensiei

CE SUNT SULFURUL ȘI SULFATUL DE HIDROGEN?

Sulfat de hidrogen nu este considerat nici un contaminant primar, nici secundar în standardele actuale ale Agenției pentru Protecția Mediului, dar dacă concentrația de hidrogen sulfurat în apă este mai mare de 0,5 părți pe milion (ppm), va:

  • Au un miros neplăcut
  • Corodează fierul, oțelul, cuprul și alama în corpurile de sondă/instalații sanitare/corpuri de baie
  • Tencuiala sau decolorarea obiectelor de argint, de cupru și de alamă
  • Pateți rufele și corpurile de baie galbene sau negre
  • Decolorează băuturile
  • Modificați aspectul și gustul alimentelor gătite

Sulfat este listat ca un contaminant secundar cu un MCL secundar (nivel maxim de contaminant) de 250 ppm. Niveluri ridicate de sulfat peste 250 ppm:

  • Implicați gustul amar
  • Au un efect laxativ
  • Cauza deshidratare
  • Poate fi deosebit de dăunător pentru sănătatea sugarilor și a animalelor tinere

Această publicație descrie diverse opțiuni de tratament pentru îndepărtarea hidrogenului sulfurat și a sulfatului din apele potabile de acasă. Pentru informații detaliate despre sulfura de hidrogen și sulfatul din apele din puțuri, consultați Circularul de extindere al Universității din Georgia 858-8, „Calitatea apei din gospodărie: sulfură de hidrogen și sulfat”.

Există mai multe opțiuni de tratament pentru îndepărtarea hidrogenului sulfurat și a sulfatului din apa menajeră. Selectarea tipului și mărimii unui sistem de tratament depinde de concentrația de hidrogen sulfurat și/sau sulfat din apă. Fie că aveți nevoie de un sistem de intrare (tratamentul întregii case) sau de un punct de utilizare (tratament la un robinet care furnizează apă pentru băut și gătit), depinde, de asemenea, de concentrație. Dacă concentrația este ridicată, se recomandă de obicei un tratament întreg. Testați-vă apa înainte de a cumpăra un dispozitiv de tratare a apei. Opțiunile obișnuite de tratament sunt descrise mai jos.

OPȚIUNE DE TRATAMENT: CLORARE ȘOC

OPȚIUNE DE TRATAMENT: ÎNLOCUIREA TIGEI DE MAGNEZIU CU ÎNCĂLZITOR DE APĂ CALDĂ

Dacă detectați mirosul de sulfură de hidrogen numai de la robinetul cu apă fierbinte, încălzitorul de apă poate cauza problema. Tija de control a coroziunii cu magneziu (tija anodică) din interiorul încălzitorului de apă poate reacționa chimic cu sulfatul pentru a forma hidrogen sulfurat. Această problemă poate fi eliminată sau minimizată prin înlocuirea tijei de magneziu cu una din aluminiu sau zinc. Dacă temperatura apei este menținută peste 150 ° F, utilizați doar o tijă de aluminiu. Un instalator autorizat vă poate ajuta în acest sens.

OPȚIUNE DE TRATAMENT: CARBON ACTIVAT GRANULAR

Dacă nivelul de hidrogen sulfurat din apa dvs. este mai mic de 0,3 ppm, un filtru de cărbune activ granular (GAC) va reduce mirosul și gustul neplăcut. Datorită capacității sale limitate de a absorbi hidrogen sulfurat, un filtru GAC poate fi epuizat rapid. Ca rezultat, cărbunele activ poate să nu fie eficient pentru îndepărtarea concentrațiilor de hidrogen sulfurat din apa de băut mai mare de 0,3 ppm. Aceste filtre pot elimina, de asemenea, taninurile, tricloretilena și alți compuși organici dizolvați.

OPȚIUNE DE TRATAMENT: CARBON CATALITIC

Progresele recente în tehnologia carbonului catalitic oferă o alternativă atractivă la tratamentul chimic. Carbonul catalitic are toate proprietățile adsorbționale ale GAC convenționale, dar poate converti, de asemenea, hidrogen sulfurat în sulf elementar. Pasul inițial în procesul de tratament este adsorbția hidrogenului sulfurat pe suprafața carbonului; etapa ulterioară este oxidarea hidrogenului sulfurat adsorbit în sulf elementar în prezența oxigenului dizolvat. În această calitate, carbonul catalitic este similar cu manganul și sistemele de clorurare care elimină sulfurile prin oxidare. Ca rezultat, unitățile catalitice de carbon pot fi utilizate pentru a trata concentrații de hidrogen sulfurat mult mai mari decât filtrele obișnuite de GAC. Diferă prin faptul că menține o activitate catalitică consistentă (oxidare) pentru tratarea apei cu sulf fără utilizarea de aditivi chimici. Mai mulți factori care pot afecta performanța carbonului catalitic sunt:

  • Timp de contact cu filtrul (timpul necesar pentru ca apa să se deplaseze din partea de sus a filtrului de carbon în partea de jos). De obicei, sunt necesare trei până la cinci minute pentru o performanță satisfăcătoare.
  • Capacitate de spălare înapoi cu apă tratată se recomandă îndepărtarea oricărui material solid sau filtrat, cum ar fi sulful elementar.
  • Concentrații de hidrogen sulfurat și oxigen dizolvat în apă sunt de asemenea importante. Un minim nivel de oxigen dizolvat de 4,0 ppm este necesară pentru oxidarea completă a hidrogenului sulfurat în sulf elementar. În apa care conține mai puțin de 4,0 ppm oxigen dizolvat, aerarea sau adăugarea de oxidanți chimici trebuie utilizată pentru a crește oxigenul dizolvat. Pentru eliminarea concentrațiilor mai mari de hidrogen sulfurat sunt necesare niveluri mai ridicate de oxigen dizolvat.

OPȚIUNE DE TRATAMENT: AERARE

Deoarece gazul de hidrogen sulfurat scapă rapid din apă pentru a provoca un miros, poate fi, de asemenea, îndepărtat din apă prin aerare. Procesul implică barbotarea aerului prin rezervorul de apă, apoi separarea sau „dezbrăcarea” hidrogenului sulfurat din aer prin aerisirea acestuia în exterior. De obicei, un volum mare de aer este introdus în apă folosind un compresor de aer sau o suflantă, fie într-un rezervor special conceput pentru îndepărtarea sulfurii de hidrogen, fie prin înlocuirea rezervorului de presiune bladderstyle cu un rezervor de presiune mai vechi. Sulfura de hidrogen se volatilizează în bulele de aer. Rezervoarele de aerare bine proiectate sau rezervoarele de presiune în stil mai vechi mențin un buzunar de aer în treimea superioară sau jumătatea superioară a rezervorului, care permite gazului sulfurat de hidrogen să se evacueze în afara casei înainte ca apa să fie distribuită în toată casa. Aerarea este cea mai eficientă atunci când concentrațiile de hidrogen sulfurat sunt mai mică de 2,0 ppm. Acest proces în sine nu poate reduce hidrogenul sulfurat la niveluri neobservabile. Adăugarea unui filtru GAC după sistemul de aerare poate elimina restul de urme.

Sistemele de aerare concepute special pentru îndepărtarea hidrogenului sulfurat au un avantaj suplimentar de a elimina niveluri ridicate de fier și mangan, cu condiția să se adauge un sistem de filtrare a sedimentelor după procesul de aerare pentru a filtra solidele formate. Aerarea este benefică și în eliminarea gazului radon. Nu are nevoie de aditivi chimici. Menținerea unui sistem de aerare proiectat corespunzător este mai puțin costisitoare decât multe sisteme de tratare pe bază de substanțe chimice. Dezavantajele aerării sunt:

  1. Este posibil să nu fie eficient în perioadele de utilizare ridicată a apei.
  2. Buzunarul de aer din partea superioară a rezervorului se poate pierde frecvent.
  3. Introducerea oxigenului în apă poate cauza probleme dacă o parte din hidrogenul sulfurat este oxidat în sulfură, bisulfură sau particule solide de sulf, toate acestea nefiind despărțite de aer și trebuie filtrate din apa tratată.
  4. Gazarea în afara gazului de hidrogen sulfurat va fi mai puțin completă acolo unde pH-ul apei este ridicat.

Aerarea poate crește efectiv problemele de sulf bacterian dacă bacteriile nu sunt eliminate mai întâi. Unii specialiști în tratarea apei preferă să instaleze cloratoare pentru a ucide bacteriile și pentru a reduce nivelul de sulf înainte de aerare. Mama bacteriană și alte substanțe acumulate în rezervoarele de aerare, duzele de pulverizare și tăvile trebuie îndepărtate periodic. Aerarea produce un miros puternic de hidrogen sulfurat în apropierea aeratorului, care poate fi neplăcut dacă este situat în apropierea oricăror zone de locuit.

OPȚIUNE DE TRATAMENT: FILTRE MANGANESE GREENSAND

Un sistem de filtrare la punctul de intrare care conține mangan verde și verde poate fi îndepărtat până la 10 ppm hidrogen sulfurat pe lângă fier și mangan. Un filtru de mangan și verde are un strat special de oxid de mangan care oxidează hidrogenul sulfurat gazos în particule solide de sulf, care sunt apoi filtrate. Când se epuizează majoritatea stratului de oxid de mangan și capacitatea de oxidare a mediului filtrant scade substanțial, mediul filtrant verde și verde este regenerat sau revopsit cu o soluție slabă de permanganat de potasiu (o substanță chimică oxidantă purpurie) pentru a restabili capacitatea de oxidare. Acest proces este similar cu regenerarea în dedurizatoare de apă și trebuie efectuat la intervale regulate de una până la patru săptămâni, în funcție de compoziția chimică a apei, dimensiunea unității și cantitatea de apă procesată. Permanganatul de potasiu concentrat este un iritant otrăvitor al pielii care trebuie păstrat în recipientul său original, departe de copii și animale. Spre deosebire de clor, nu ar trebui să existe permanganat de potasiu în apa tratată. O nuanță slabă de roz este evidentă dacă este prezent permanganat de potasiu în apă.

Manganul verde este disponibil atât în ​​forme naturale, cât și în forme sintetice. Gelul sintetic îndepărtează la fel de mult contaminanți ca și verdele natural, dar versiunea sintetică necesită mai puțină apă de spălare și, de asemenea, înmoaie apa în timp ce elimină hidrogenul sulfurat.

Dacă pH-ul apei este sub 6,7, creșterea pH-ului la 7,5 până la 8,3 va fi benefică pentru îndepărtarea hidrogenului sulfurat. Este adesea recomandată o etapă de pre-clorurare pentru a oxida cea mai mare parte a hidrogenului sulfurat la sulf elementar și a prelungi durata de viață a filtrului verde și negru de mangan. În caz contrar, filtrul poate fi înfundat frecvent de particulele solide de sulf și va avea nevoie, de asemenea, de înlocuire sau regenerare mai frecventă. Aceste sisteme de filtrare sunt foarte specializate și instrucțiunile de instalare și funcționare ale producătorului trebuie respectate cu precizie.

OPȚIUNEA DE TRATAMENT: OXIDAREA CHIMICĂ

Oxidarea chimică prin clorurare este, de asemenea, o metodă de tratament la punctul de intrare pentru hidrogenul sulfurat. Clorarea continuă poate fi îndepărtată eficient mediu (6 ppm) până la foarte mare (75 ppm) niveluri de hidrogen sulfurat, mai ales dacă pH-ul apei este cuprins între 6,0 și 8,0. Clorul adăugat oxidează rapid sulfura, hidrogenul sulfurat și bisulfura pentru a forma compuși care nu provoacă gusturi sau mirosuri neplăcute în apa de băut. De asemenea, pot fi produse particule galbene de sulf, care trebuie filtrate printr-un filtru de sedimente cu retenție fină. În caz contrar, pot forma un film galben pe îmbrăcăminte și corpuri de iluminat. Cu toate acestea, acest proces poate produce un gust inacceptabil din cauza excesului de clor liber (mai mare de 2 ppm) în apă. Un filtru granular cu cărbune activ poate fi utilizat pentru a obține apă fără clor pentru gătit și băut. Sistemele de clorurare sunt disponibile ca o unitate de picurare a peletei sau ca un aliment lichid-chimic. Sistemul de scurgere a peletelor distribuie automat o cantitate măsurată de clor în carcasa puțului sau în rezervorul de reținere în timpul ciclului de pompare. Un sistem de alimentare chimică administrează de obicei clorul ca soluție de hipoclorit de sodiu (înălbitor lichid de uz casnic) printr-o pompă mică de alimentare care funcționează atunci când funcționează pompa de sondă.

Clorarea urmată de un filtru de sedimente cu retenție fină este, de asemenea, o metodă recomandată de îndepărtare a fierului și manganului atunci când concentrațiile lor combinate sunt mai mari de 10 ppm. Fierul și manganul pot apărea în asociere cu hidrogenul sulfurat din apă. Clorul oxidează fierul dizolvat și manganul, care formează apoi particule solide care sunt ulterior filtrate din apă. Spălarea înapoi a filtrului este necesară la fiecare câteva zile sau săptămâni pentru a spăla particulele acumulate.

Concentrația de clor și timpul de contact sunt factori importanți de luat în considerare la clorurare. Cantitatea de hipoclorit de sodiu care trebuie administrată depinde de concentrația de hidrogen sulfurat, fier și mangan. Tabelul 1 prezintă dozele tipice necesare pentru tratarea problemelor specifice.

tabelul 1. Dozajul aproximativ de clor și înălbitor de uz casnic pentru oxidare pe baza concentrației de minerale selectate.
Doza aproximativă necesară
Contaminanți Clor Înălbitor de uz casnic (5,25% hipoclorit de sodiu)
Sulfat de hidrogen 2,2 ppm pentru 1 ppm (sau mg/l) hidrogen sulfurat 33,4 ml/100 galoane sau aproximativ 1 1/8 fl. oz./100 galoane pentru 1 ppm hidrogen sulfurat
Fier 0,64 ppm pentru 1 ppm fier 9,7 ml/100 galoane sau aproximativ 1/3 fl. oz./100 galoane pentru 1 ppm fier
Mangan 1,3 ppm pentru 1 ppm mangan 19,7 ml/100 galoane sau aproximativ 2/3 fl. oz./100 galoane pentru 1 ppm mangan

Timpul de contact (expunere) depinde de tipul de contaminanți, de temperatura apei și de pH. Oxidarea fierului și a hidrogenului sulfurat este instantanee, în timp ce manganul se oxidează mai lent. Clorul trebuie introdus în sistem înainte de a ajunge în rezervorul de stocare. Rezervorul trebuie să aibă un volum suficient pentru a asigura un timp de contact de cel puțin 20 de minute între apă și clor. Profesionistul în tratarea apei vă poate ajuta să asigurați un timp de contact adecvat în sistemul dumneavoastră.

Pe lângă efectul său oxidant, clorul ucide bacteriile de fier și mangan, bacteriile care reduc sulful și sulfatul și alte bacterii dăunătoare. Bacteriile de fier și mangan pot murdări un dedurizator de apă sau un filtru oxidant.

Unele dezavantaje ale clorării includ complexitatea reacțiilor chimice și întreținerea echipamentelor. Sistemele de clorurare pot fi dificile și costisitoare de operat, deoarece necesită adăugarea continuă de substanțe chimice.

OPȚIUNE DE TRATAMENT: SULFATE PROVENIND NATURAL

Dacă apa din fântână conține mai mult de 250 ppm sulfat, ați putea lua în considerare un sistem de tratament pentru a reduce nivelul acestuia. Nu este necesar să îndepărtați sulfatul din toată apa; numai apa potabilă trebuie tratată. A distilare la punctul de utilizare sau osmoza inversa sistemul este de obicei adecvat. Concentrațiile foarte mari pot fi tratate folosind un tratament de schimb ionic întregi. Acest sistem poate, de asemenea, să înmoaie apa tare și să reducă într-o oarecare măsură fierul și manganul din apa potabilă.

ALTE CONSIDERAȚII ÎN ALEGEREA UNUI SISTEM DE TRATAMENT

Atunci când alegeți un sistem de tratare, luați în considerare atât costul inițial, cât și costurile de operare (cum ar fi electricitatea) necesare funcționării sistemului, consumabilele și filtrele, reparațiile și întreținerea generală. Ar trebui luată în considerare și apa suplimentară care ar putea fi necesară pentru spălarea sistemului. Indiferent de calitatea echipamentului achiziționat, acesta nu va funcționa bine decât dacă este întreținut în conformitate cu recomandările producătorului. Păstrați un jurnal pentru a înregistra întreținerea și reparațiile echipamentelor. Căutați sisteme de tratare certificate de National Sanitation Foundation International (www.nsf.org) sau Water Quality Association (www.wqa.org). Certificarea de către una dintre aceste două organizații asigură, în general, că produsul va funcționa conform specificațiilor. De asemenea, este înțelept să obțineți răspunsuri la întrebările profesioniștilor în tratarea apei înainte de a cumpăra echipamente costisitoare. Pentru o listă de astfel de întrebări și importanța acestora, consultați Buletinul de extindere 939 al Universității din Georgia, „Calitatea apei și tratamente comune pentru sistemele private de apă potabilă”.

Alte opțiuni decât tratamentul includ cumpărarea de apă îmbuteliată - mai ales dacă problema principală apare la prepararea alimentelor și a băuturilor - sau instalarea unui puț nou. În funcție de sursa problemei, este posibil să fie necesar să fie instalat un nou puț, care este fie mai adânc, fie mai puțin adânc decât puțul existent, sau situat într-o zonă diferită a proprietății dvs. pentru a evita sursa de sulf. Un hidrogeolog certificat, familiarizat cu zona dvs., vă poate ajuta în acest sens.

Surse:

Sulfura de hidrogen și sulfatul din puțurile private de apă potabilă. Rhode Island Department of Health și University of Rhode Island Cooperative Extension.

Sulfura de hidrogen și sulfatul din puțurile private de apă potabilă. Departamentul de Sănătate Publică al statului Connecticut.

Sulfura de hidrogen din apa potabilă. Departamentul serviciilor de mediu din New Hampshire.

Sulfura de hidrogen în apa potabilă - Cauze și alternative de tratament. Texas AgriLife Extension Service, Texas A&M University System.

Sulfură de hidrogen în apa potabilă de uz casnic. Cornell Cooperative Extension, Universitatea Cornell.

Sulfat și sulfură de hidrogen în apa de uz casnic. Virginia Cooperative Extension, Virginia Tech și Virginia State University.

Starea și istoricul reviziilor
Publicat pe 14 aprilie 2014