Наявність забруднення сірководнем у тій чи іншій концентрації – звичайне явище для підземної води, отриманої із свердловин у Київській області. При виливі сирої води зі свердловини та контакті з атмосферним повітрям молекулярний сірководень легко втрачає розчинність, залишає воду, створюючи характерний запах навіть у дуже малих концентраціях. На втраті розчинності сірководню при контакті з атмосферним повітрям заснований фізичний метод видалення сірководню аерацією. Для максимального вилучення H2S традиційний промисловий спосіб видалення аерацією вимагає рН< 6. Пов’язано це з тим, що сірководень частково присутній у воді в молекулярній формі H2S, і легко видаляється при аерації, частково — у формі гідросульфіду HS— і не видаляється при аерації. Ця особливість може в окремих випадках мінімізувати ефективність видалення сірководню аерацією. На форму розподілу сірководню у воді переважно впливає водневий показник рН, меншою мірою – температура та загальна мінералізація.
| рН | Мольна доля, % (t=25oC, мінералізація 0,5 гр/л) | |
| 5.5 | 96,5 | 3,5 |
| 6 | 89,8 | 10,2 |
| 6.5 | 73,6 | 26,4 |
| 7 | 46,9 | 53,1 |
| 7.5 | 21,8 | 78,2 |
| 8 | 8,1 | 91,9 |
| 8.5 | 2,7 | 97,3 |
| 9 | 0,9 | 99,1 |
На противагу аерації каталітичне гранульоване активоване вугілля (Catalytic GAC) надає відносно новий підхід до вилучення сірководню з води, який отримав загальну назву методу окислювальної сорбції.
Каталітичне вугілля надає поверхню не тільки для безпосереднього контакту реагентів та хімічного окислення, але й забезпечує електрохімічний каталіз процесу. Взаємодія сірководню та кисню формально розглядається як односпрямоване електрохімічне перенесення електронів та протонів від сірководню до кисню. Каталітичне вугілля має переваги перед звичайним активованим вугіллям щодо тривалості життєвого циклу і адсорбційної ємності пористої структури вугілля по відношенню до сірководню. Процес видалення заснований на адсорбції та окисленні молекулярного сірководню та іону гідросульфіду киснем на поверхні активованого вугілля з трансформацією в елементарну сірку, діоксид або триоксид сірки.
Каталітичне вугілля, як правило, не містить імпрегнованих каталізаторів — металів або каталізаторів-оксидів металів, але тим не менше має подібну «каталітичну силу». Енергетично модифікована структура кристалічної поверхні каталітичного вугілля (дефекти кристалічної структури, порушення періодичності упаковки атомів у ґратах графітових кристалів) має підвищену електронну провідність і забезпечує проміжні хімічні взаємодії сірководню та кисню. Тоді як застосування звичайного активованого вугілля для видалення сірководню дуже обмежене, каталітичне вугілля виявляє високу ефективність при видаленні дуже великих концентрацій сірководню (1-2 мг/л) до рівня слідових концентрацій, що знаходяться нижче межі визначення.
Критичними параметрами для успішної роботи каталітичного вугілля є наявність у воді розчиненого кисню (концентрація не менше 4 мг/л), час контакту та швидкість фільтрації.
