Аммоний в воде из скважины

Аммоний в воде скважины. Способы удаления

Главная > Системы удаления аммония и аммиака из воды

Для многих потребителей воды из скважины, используемой в бытовом водоснабжении, присутствие в протоколе химического анализа превышение ПДК по аммонию (аммиаку, аммонийному азоту) реальность, которую можно игнорировать или реальность, которую можно изменить. Молекулярный аммиак – это газообразный яд. В отличии от аммиака ионизированный аммоний, растворенный в воде – канцероген, яд более медленный. Потребление воды с растворенным аммонием вызывает изменения в тканях организма и ряд хронических заболеваний. Допустимая концентрация аммония в воде питьевого качества ограничена действующими санитарными нормами и правилами значением в 0,5 мг/л. Концентрация аммония в воде 0,5 мг/л – это санитарно-токсикологический лимит вредности для здоровья человека. Для бутилированной воды этот показатель еще жестче – допускается содержание в воде не более 0,1 мг/л.

Не будем останавливать свое внимание на поиске причин превышения концентраций аммония в воде подземного источника – разнообразной информации достаточно много. Наша задача состоит не столько в информировании, как в практических способах ликвидации токсической опасности и приведении состава воды в пределы допустимых норм. Отметим лишь только звенья логической цепочки. Природа появления аммония NH4 + в воде обусловлена растворенным газом аммиаком NH3. Аммиак, в свою очередь, есть прямым продуктом биохимического распада азотных органических соединений и отлично сорбируется водой. Наличие сверхнормативного аммония (а также продуктов окисления аммония — нитратного и нитритного азота) в воде скважины, превышающего определенный естественный фон (0,02-0,1 мг/л), как правило, говорит о контакте воды с источником «свежего» загрязнения: коммунальными и бытовыми очистными сооружениями, свалок, отстойниками промышленных отходов, органическими отходами ферм или азотными удобрениями с полей. Повышенная концентрация аммония в скважине может свидетельствовать не только о близости источника загрязнения, но и о неблагополучии санитарного состояния самой скважины.

Аммиак, растворяясь в воде, присутствует в двух формах – молекулярной (собственно, газ аммиак NH3) и ионной (ион аммония NH4 + ).

Общее содержание аммиака и иона аммония называют аммонийным азотом.

С аммиаком и аммонием в воде можно и нужно бороться. Для получения питьевой воды в небольших количествах мы рекомендуем применение бытовых установок обратного осмоса, которые станут надежным барьером поступления в питьевую воду не только азотсодержащих токсинов (аммония, нитратов и нитритов), но и других нежелательных примесей. Вода на выходе системы обратного осмоса будет отличаться от воды на входе в систему БЕЗОПАСНОСТЬЮ.

Для высокоскоростного удаления аммонийного азота из проточной воды на практике применяют несколько методов: окисление аммония хлором и фильтрация продуктов окисления.

Ионный обмен и мембранные технологии. Ионный обмен есть наиболее простым, эффективным и легко автоматизируемым способом удаления аммония в бытовом варианте применения. Кроме удаления аммония установки ионного обмена способны выполнять и другие задачи – удалять железо и марганец, тяжелые металлы, умягчать воду.

На страницах сайта мы предложили к рассмотрению автоматические установки удаления аммония на основе природного и синтетического цеолита, обладающих способностью к ионному обмену и высокой степенью селективности к иону аммония. Синтетический цеолит Crystal Right CR-200 производства Mineral Right Inc (США)– уникальный однокомпонентный кристаллический минерал на основе алюмосиликата натрия, обладающий высокой обменной емкостью и способностью не только селективно удалять аммоний, но и очищать воду от железа, марганца, солей жесткости, тяжелых металлов и, в небольших концентрациях, сероводорода.

Делаем доставку в Бровары, Борисполь, Киев, Винницу, Днепр (Днепропетровск), Ивано-Франковск, Донецк, Житомир, Кировоград, Запорожье, Луганск, Луцк, Львов, Одессу, Полтаву, Ровно, Сумы, Тернополь, Ужгород, Харьков, Херсон, Черкассы, Чернигов, Черновцы и по всей Украине.

(Голосов:6, среднее: 5,00 из 5)
Системы удаления аммония и аммиака из воды Системы для удаления аммония из воды Клиноптилолит Система для удаления аммония из воды Crystal Right CR200 Системы . » />

Промышленная

Очистка воды от аммиака

Очистка воды от аммиака

Если у вас возникла задача провести очистку питьевой воды от аммиака и/или аммония, то прежде всего вы должны понять, что для решения этой задачи не существует одного какого-то фильтра, а это комплекс разнообразного оборудования — способов удаления аммиака и/или аммония, перечень которого зависит от концентраций аммиака и/или аммония, других показателей воды, объемов и назначения очищенной воды.

Аммиак — газ органического происхождения, имеющий специфический запах.

Он присутствует в стоках животноводческих и садоводческих предприятий и ряда сельскохозяйственных производств.

Не стоит игнорировать тот факт, что помимо растворенного аммиака и ионов аммония, в воде присутствуют и другие растворенные вещества и ионы, такие как: соли жесткости, железо, нитраты, сероводород, хлориды и чуть ли не вся таблица Менделеева. Разумеется, прежде чем определиться с методом очистки воды от аммиака и подобрать оборудование, следует провести химический анализ воды. Только тогда можно подобрать оптимальную систему очистки на предприятии.

Что такое аммиак и аммоний?

В воде обычно содержатся две формы: аммоний и аммиак, способные взаимодействовать с другими элементами в воде и образовывать токсичные соли, которые могут нанести вред не только здоровью человека, но и технологичному оборудованию.

Аммиак (NH3) – бесцветный газ с резким характерным запахом, легче воздуха в 1,7 раза, хорошо растворяется в воде. Порог ощущения аммиака — 0,037 г/м 3 . Газообразный аммиак при концентрации 0,28 г/м 3 в воздухе вызывает раздражение горла, 0,49 — раздражение глаз, 1,2 — кашель, к смертельному исходу приводит концентрация 1,5 — 2,7 при длительности воздействии 0,5 — 1 часа.

Аммоний (катион) (NH4 + ) — с противоионом образуют соли аммония, аммониевые соединения, которые входят в класс ониевых соединений. Содержание аммонийного азота в скважинах сопровождается присутствием железа, марганца, углекислого газа, сероводорода и т.д.

Общий аммонийный азот — это показатель представляющий собой сумму аммиака, ионов аммония и их производных. Данный показатель связан напрямую с показателем pH воды. Так при рН 11, то в воде обнаруживается аммиак. Если рН лежит в промежутке между 8-11, в воде содержатся оба соединения в строго определенном соотношении. Ниже представлен график зависимости концентрации аммиака и аммония от рН воды:

Современные метод очистки воды от аммонийного азота:

Очистка воды от аммиака это важный этап водоподготовки на различных предприятиях промышленного назначения.

  • Хлорирование воды
  • Биологический метод
  • Флотация
  • Метод ионного обмена на сильнокислом катионите
  • Метод напорной аэрации
  • Очистка на сорбционных фильтрах
  • Метод обратного осмоса
  • Низкотемпературная дистилляция

Выбор метода зависит удаления аммонийного азота от качества исходной воды, от требуемой производительности установки, от требований к степени очистки воды, от эксплуатационных затрат и финансовых вложений заказчика.

Ниже немного подробнее рассмотрены вышеперечисленные методы.

1. Хлорирование воды

Аммиак может быть удален из воды по средствам хлорирования. Аммиак окисляется до газообразного азота, так же в процессе образуются хлорамины. Чтобы свести к минимуму образование хлораминов, воду обрабатывают избытком хлора (соотношение хлор:аммиак = 8-10:1). В данном методе очистки воды от аммиака необходимо поддерживать рН на уровне 7, при таком значение практически не образуются нитраты и трихлориды.

2. Биологический метод

Метод биологической очистки воды от аммиака осуществляется с использованием микроорганизмов (бактерии, водоросли, грибы). Очистка воды от аммиака биологическим методом требует выполнения следующих действий:

  • — Применение микроорганизмов
  • — Последующая очистка
  • — Обеззараживание воды

Данный метод требует постоянного наблюдения и контроля специалистов за процессами.

3. Флотация

Одним из современных технологических методов очистки воды от аммиака является флотация. В данном методе подбирается окисляющий реагент, с помощью которого удаляется не только аммиак — взвешенные частицы, присутствующие в воде, укрупняются и в дальнейшем легко удаляются на механических фильтрах.

4. Метод ионного обмена на сильнокислом катионите

Для удаления аммонийной формы из воды целесообразно применять ионнообменные фильтры с загрузкой из природных цеолитов. Степень очистки от ионов аммония составляет 90-95%. Цеолитовые фильтры регенерируются поваренной солью (NaCl) при высоком значении pH, а затем промывают водой.

Промывочный раствор нейтрализуют раствором серной кислоты для выделения аммиака. Применение цеолитовых фильтров обеспечивает высокую надежность очистки как воды для нужд производства, так и сточных вод от аммонийного азота.

Читать еще:  Atlas concorde italy официальный сайт

5. Метод напорной аэрации

При помощи метода аэрации из воды возможно удалить не только от аммиак, но и железо, марганец, даже сероводород. В данном методе осуществляется окисление присутствующих в воде веществ кислородом воздуха. В процессе окисления выпадают нерастворимые осадки, которые в дальнейшем могут быть удалены с помощью механического фильтра. Для очистки воды от аммиака с помощью аэрации используют компрессоры, благодаря которым в аэрационную колонну или окислительный бак нагнетается воздух. Важными составными частями установки являются система управления, датчики потока, а также газоотделительный клапан, через который выводятся выделяемые газы и избыток воздуха.

6. Очистка на сорбционных фильтрах

На сегодняшний день популярной является очистка от аммиака при помощи активированного угля. Активированный уголь — прекрасный материал для кондиционирования воды. Он эффективно удаляет неприятный запах, привкус и цветность воды. Уголь способен очистить не только воду, но и практически любую жидкость от органических веществ и хлорпроизводных.

7. Метод обратного осмоса

Промышленные системы обратного осмоса с эффективностью до 99,8 % способны удалить из воды не только аммиак и его производные, но вещества и ионы иных загрязнителей. Подробнее о системах обратного осмоса вы можете прочитать в нашей статье «системы обратного осмоса»

8. Низкотемпературная дистилляция

При низкотемпературной дистилляции обрабатываемая вода контактирует с газом-носителем, температура которого лежит в пределах 80 о С. В качестве реагента может быть добавлена щелочь, при контакте с водой она разогревается, повышается парциальное давление веществ, находящихся в воде. Ионы аммония в воде не диссоциируют, при изменении давления вывести их из воды довольно легко. Данный метод применим на крупных производствах и требует постоянного контроля обслуживающим персоналом.


Почему необходимо удалять аммиак из воды?

  1. Токсичность воды, в которой содержится аммиак обуславливается уровнем содержания аммиака и его производных. При небольших концентрациях аммиака вода опасности для человеческого здоровья не несет. В случае если вода имеет резко выраженный запах аммиака, это сигнализирует о том, что в воде повышено содержание ионов аммония. Содержание аммиака в питьевой воде тоже строго регламентировано и не должно превышать 1,5 мг/л.
  2. Необходимость в снижении концентрации аммиака в воде возникает потому, что его избыток в паре и в присутствии кислорода усиливает коррозию медьсодержащих сплавов конструкций теплообменников, что ставит под угрозу их исправное функционирование. Концентрация аммиака в устройстве тепловых сетей не должна превышать 10 мг/л. Следует произвести очистку воды от аммиака в сети, где показатели его концентрации превышают 5 мг/л в обессоленной воде и 10 мг/л в умягченной.

Некоторые факты об аммиаке

  1. Норма содержания аммиака в природных водах, которая в зависимости от региона составляет от 10 до 200 мкг/дм 3 в пересчете на азот, что позволяет оценить необходимость в очистке от аммиака и умягчении воды.
  2. Если концентрация аммония превышает 1 мг/дм 3 , то снижается способность гемоглобина рыб связывать кислород. Это приводит к сокращению их численности, поскольку в результате избытка аммиака рыба мечется в судорогах и выпрыгивает на поверхность.
  3. Стоки промышленных предприятий содержат до 1 мг/дм 3 аммония, бытовые стоки — 2-7 мг/дм 3 . С хозяйственно-бытовыми сточными водами в канализационные системы ежесуточно поступает до 10 г аммонийного азота на одного жителя.
  4. В грунтовые воды аммиак попадает из-за использования удобрений, в частности, аммиачной селитры. Особенно остро вопрос очистки воды от ила и от аммиака стоит в регионах, где с азотсодержащими удобрениями и отходами обращаются недостаточно осмотрительно: там вода зачастую становится непригодной для питья.

Уважаемые посетители сайта, если у Вас возникла потребность реализации очистки воды от аммиака и/или аммония для доведения качества воды до определённых нормативов, сделайте запрос специалистам компании нашей компании. Мы разработаем для Вас оптимальную технологическую схему очистки воды.

Аммиак в промышленной и питьевой воде

Аммиак является органическим соединением, которое имеет специфический запах. Это загрязнитель природных, а также промышленных вод. Присутствует он в стоках животноводческих и садоводческих предприятий и ряда производств. Также он попадает в воду из-за нарушений в процессах предварительной водообработки, когда аммиак попадает за пару секунд до хлорирования в воду с целью обеспечения длительного обеззараживания. ПДК (предельно допустимая концентрация) аммиака в жидкости составляет 2 мг/дм3.

Сегодняшние технологии очищения воды от аммиачных соединений подразумевают под собой предварительное изучение уровня кислотности, типа и жесткости жидкости. Кроме ионов аммония в воде могут, а зачастую и присутствуют также и иные загрязнители, как, например, фториды, сероводород, хлориды, сульфаты и иные вещества. Прежде чем выбрать метод и способ очистки воды от аммиака, следует провести химический анализ состава воды. Это поможет в результате подобрать оптимальный вариант очистки воды от загрязнителей.

В воде обычно содержатся две формы: аммоний и аммиак. Аммиак сам по себе не опасен, но в воде с другими элементами он может создавать очень токсичные соединения, которые могут нанести вред здоровью человека. Сумма аммиака и аммоний составляет общий аммонийный азот. Содержание аммиака, аммония, а также их производной в воде зависит напрямую от показателя жесткости воды. Как правило, при рН меньше 8 в воде обнаруживаются ионы аммония. Если рН больше 11, то в воде присутствуют ионы аммиака. В промежутке между 8-11 содержатся оба вещества.

Эффективное очищение воды от аммиака

Существует несколько методов очистки воды от аммиака и аммония:

  • Самым популярным в России остается хлорирование.
  • Биологический метод
  • Ионообменный метод (ИОМ) на сильно кислотном катионите
  • ИОМ на неорганическом ионите
  • ИОМ на природном цеолите
  • Аэрация
  • Обратноосмотический метод
  • Низкотемпературная дистилляция

Метод выбирают, исходя из ряда факторов: состава воды и элементов, содержание которых нужно снизить в воде, от производительности установки, от затрат по эксплуатации, степени очистки, требуемой селективности очистки и, конечно, финансовых вложений. Фильтрация стала самым эффективным методом очистки воды от примесей и газов.

Фильтрация

Одним из самых эффективных способов очистки воды считается именно фильтрация с применением импрегнированного угля. Когда убирают аммиак и иные загрязнители из воды, в первую очередь уделяют особое внимание удалению неприятного запаха и вкуса. Потому стоит ознакомиться с применяемыми при фильтрации материалами, их характеристиками и свойствами.

Приобретая тот или иной фильтр, предварительно уточните, может ли он удалять неприятные запахи из воды. Особенно это касается установок, которые фильтруют сточные воды.
Методы очистки стоков применяют на сегодняшний день комплексно, что позволяет провести процесс не только быстро, но и максимально качественно. Используются чаще всего в процессе химические элементы, которые производят на основе каменного угля, который может очистить буквально любую жидкость даже при фильтрации природным способом.

Самым эффективным наполнителем фильтра при очищении воды от аммиака считается активированный уголь. Его применяют на больших площадях водной поверхности.

Примечательно, что насыпная плотность этого материала считается оптимальной для такого простого вида очистки, а адсорбция варьируется примерно на уровне 60%, что считается достаточно неплохим показателем.

Для собственных скважин и большого количества воды лучше устанавливать специальные фильтры, которые подходят под очищаемый тип воды. Для их установки лучше вызвать мастеров, которые знают все нюансы своей работы. Небольшое количество воды можно очистить с помощью фильтра-кувшина, который имеет в основе уголь, помогающий нейтрализовать аммиачные соединения. В крайнем случае, например, для аквариумов используют специальные средства и реагенты. Купить такие реагенты можно в магазинах, которые представляют фильтры разных типов и назначений, а также специальное оборудование, предназначенное для очистки аквариумов.

Еще один способ – низкотемпературная дистилляция, во время которой обрабатываемая жидкость контактирует со специальным газом-носителем, чья температура обычно находится в пределах 80 градусов по Цельсию. Но такой метод больше подходит для промышленного применения, так как дистиллированную воду в качестве питья применять вредно.

Также в качестве реагента может быть добавлена щелочь, которая при контакте с водой быстро разогревается до достаточно высокой температуры. Таким образом повышается парциальное давление находящегося в воде загрязнителя. Так как ионы аммония не растворяются в жидкости, при таком изменении давления вывести их из воды довольно просто. Но и этот метод больше подходит для больших производств, так как требует постоянного контроля со стороны специалистов, а также определенных знаний в этой области. Кроме того большая часть перечисленных выше методов в большей мере дорогая и требует определенных финансовых затрат. Поэтому для домов, квартир и загородных коттеджей зачастую выбирают именно фильтрацию, которая окупается быстрее и рассчитана для домашнего пользования.

Читать еще:  Profoam 2000 чистка салона

Установка водоочистки

Качественные установки водоочистки включают в себя специальные установки и фильтры. По сути дела вода проходит несколько этапов очистки, которые помогают избавить жидкость от неприятного запаха.

Но в первую очередь проводится, естественно, химический анализ воды. Так определяется уровень содержания в ней аммиака и иных загрязнителей. Это очень важно, так как некоторые фильтрующие элементы могут просто «не работать» в тех условия, которые есть у заказчика (например, если вода содержит кроме аммиака еще и нефтепродукты). Присутствие аммиака в скважине может потребовать первоначально сделать данный источник воды безопасным в применении.

Токсичность аммиачной воды зависит от уровня содержания аммиака и его производных. Небольшие количества опасности человеческому здоровью не несут. Неприятный запах может сигнализировать о том, что в воде повышено содержание ионов аммония. Поступают такие загрязнения обычно из грунта, а потому лучше пользоваться глубокими артезианскими скважинами. В установках, в которых проводится очистка воды от аммиака, используется метод обратного осмоса. В таком агрегате используется сорбционное и сетчатое фильтрующее оборудование, а также колбово-картриджная система.

Биологический метод

Ранее упоминаемый биологический метод подразумевает очистку воды от аммиака с помощью микроорганизмов. Обычно это простейшие бактерии, водоросли, грибы, беспозвоночные. Очистка воды от аммиаков микроорганизмами происходит естественным образом. Но такой способ очистки достаточно непростой, так как требует:

  • Применения микроорганизмов
  • Последующей очистки
  • Обеззараживания воды

Потому он остается весьма затратным. Также он требует наблюдения специалистов и определенного контроля за происходящими процессами с помощью специального оборудования. Да и дальнейшая очистка воды от микроорганизмов проводится только при наличии обеззараживающих фильтров.

Флорация и кавитация

Еще один метод очистки воды – флотация, кавитация. Это современные технологии, которые предусматривают тщательный выбор реагента. Применяя подобную методику, не только удаляется аммиак, но и происходит обеззараживание воды. Кроме того, находящиеся в воде взвешенные частицы, отработанные субстанции можно таким способом раздробить и измельчить, прежде чем перейти к другим этапам очистки воды. Примечательно, что кавитацию осуществляют с помощью биосырья. Данный метод нашел свое применение как в быту, так и в промышленных условиях.

Аэрация воды

Аэрация воды считается одним из самых популярных способов очищения воды. Она избавляет не только от аммиака, но также и от железа, метана и иных соединений. По сути, идет процесс дегазации и окисления растворенных в жидкости веществ. Данный способ применяют в быту – для домов и коттеджей.

Для очистки воды от аммиака используют обычно специальные насосы дозаторы. Это специальные аппараты, которые воздух нагнетают в окислительный бак (либо аэрационную колонну) с помощью компрессора. Одними из самых важных частей этой установки считаются датчики потока, газоотделительный клапан (через него выводится избыток воздуха вместе с выделяемыми газами), система управления и небольшие компрессоры.

Этапы очистки воды

Под этапами очистки воды понимается водоподготовка. Зависит их количество от исходного качества воды. Современные фильтры позволяют удалять многие примеси в воде, растворенные газы, микроорганизмы и иные загрязнители в несколько этапов:

  1. Предварительная очистка подразумевает под собой удаление механических примесей, как, например, песок, волокнистые включения, яйца гельминтов и другое. Используются в данном случае чаще всего сетчатые и патронные фильтры. Примерами могут стать фильтры фирмы Honywell или Pentek.
  2. Демангация и обезжелезивание – процесс удаления из воды метана, марганца, сероводорода, железа и других примесей и газов. В их числе обычно и аммиак. Но стоит уточнять у компании, которая занимается распространением фильтров. Применяемое оборудование: аэрационная колонна, воздушный компрессор, воздухоотделительный клапан, датчик потока, фильтрующая среда, корпус фильтра, управляющий многоходовой клапан. В установке нагнетается воздух, который вместе с водой поступает в аэрационную колонну, где происходит окисление и дегазация. Проходя через фильтрующий материал, окисленные вещества остаются на нем, а излишек газов и воздуха выходит через клапан. Стоит отметить, что фильтрующий элемент меняется всего раз в 4 года.
  3. Следующий этап – умягчение. Вода, проходя через фильтрующий элемент, теряет соли жесткости. Говоря о жесткости воды, имеется в виду уровень рН. Обычно применяется метод ионного обмена. Фильтрующим элементом является насыщенная ионами натрия смола. Замену производят раз в 4-5 лет.
  4. Тонкая очистка воды подразумевает очистку воды от механических примесей, которые остались от предыдущих этапов очистки – мелкого фильтрующего элемента, а также проводится процесс кондиционирования. Под последним подразумевается запах, привкус, цветность, мутность. Для такого типа очистки используют обычно патронные фильтры. Примером может стать американская фирма Pentek, которая производит картриджи такого типа. Замену картриджей осуществляют по-разному – от одного месяца и до года. Сроки колебаться могут в зависимости от интенсивности пользования фильтрующим элементом.
  5. Обеззараживание воды. На этом этапе удаляются микроорганизмы, которые несут вред здоровью человека. Используются для этой цели либо химические методы, либо физические. Химические идут с применением реагентов, а физические – с помощью кипячения, УФ-лучей или ультразвука. Примечательно, что установки для обеззараживания могут стоить дорого, но их применение более безопасно для здоровья человека, чем реагентов.
  6. Питьевое водоснабжение, при котором подготавливается вода с качеством очистки в 99%. Но это далеко не дистиллированная вода, так как подобные установки имеют специальный элемент, который насыщает уже очищенную воду необходимыми элементами. Яркий представитель такой установки – Atoll. Чаще всего установку монтируют под раковиной. Принцип действия – обратный осмос.

Качество воды напрямую влияет на здоровье человека. Это уже доказано учеными. По их данным, около 80% заболеваний на земле связано именно с некачественной, а временами и вовсе отравляющей организм водой. Именно поэтому стоит потреблять только фильтрованную воду. Но заниматься самостоятельной установкой подобных агрегатов лучше не стоит, так как фильтрация может в результате быть практически нулевой. Исключение составляет фильтр-кувшин, в котором замена фильтрующего элемента сведена к простой смене картриджа.

Очистка воды от аммония, который является показателем бактериального загрязнения

В воде могут находиться азотные соединения в двух формах – аммиак и аммоний. А общая сумма концентраций аммония и аммиака называется общим аммонийным азотом. Источником аммония в воде являются соли и растворенный аммиак, также азотсодержащие вещества образующиеся в результате разложения белковых соединений. Очистка воды от аммония необходима и на производстве и в домашних условиях. Необходимость в проведении данной процедуры обусловлена тем, что при наличии избытка этого вещества в паре в присутствии кислорода усиливают коррозию медесодержащих сплавов конструкций теплообменников, что может отрицательно влиять на их исправное функционирование. Содержание аммония в питьевой воде строго регламентируется нормами. Повышенное же его содержание в воде свидетельствует о наличии бактериального заражения и придает питьевой воде неприятный запах и привкус. Постоянное употребление воды содержащей избыток аммония вызывает нарушение кислотно-щелочного баланса в организме.

Очистка воды от аммония обязательно требуется, когда в непосредственной близости находятся:

  • поверхностные стоки с сельхозугодий, использующих аммонийные удобрения;
  • стоки с животноводческих ферм;
  • хозяйственно-бытовые сточные воды;
  • сточные воды предприятий пищевой, лесохимической, химической, коксохимической промышленности.

Водоочистка от аммония имеет очень важное значение для экологии, потому что при повышенном его содержании снижается способность гемоглобина у рыб связывать кислород, что приводит к сокращению их численности. В такой воде рыбы мечутся и выпрыгивают на поверхность. Грунтовые воды с избыточным содержанием аммония абсолютно непригодны для питья.

Существует несколько методов очистки от аммония:

  • хлорирование;
  • обратный осмос воды;
  • биологический способ;
  • ионообменный на сильнокислотном катионите;
  • ионообменный на неорганическом ионите;
  • ионообменный на природном цеолите – клиноптилолите;
  • аэрация.

Выбор метода очистки воды от аммония зависит от разных факторов: производительности системы водоочистки, исходного содержания примеси, наличие других примесей, требуемая степень очистка, мощность фильтра, эксплуатационные затраты, финансовые возможности.

Использование окислителей, например активного хлора не всегда применимо, а другие окислители, такие как озон, хлорамин, перманганат калия для удаления аммония неэффективны.

Процесс окисления с помощью бактерий это аэрация. Метод аэрации применяется также для освобождения от марганца, метана, сероводорода и других газообразных веществ, растворенных в воде. Процесс осуществляется с применением фильтров загруженными гранулированными материалами, благоприятными для закрепления и развития бактерий. Поддерживать жизнедеятельность нужных бактерий на таких фильтрах могут только высококвалифицированные обученные специалисты, поэтому метод считается дорогим.

Очистка воды от аммония при помощи обратноосмотического метода легко автоматизируется. Одновременно с удалением ионов аммония происходит удаление и других примесей, а также частичное умягчение и обессоливание воды. Метод обратноосмотической очистки следует применять для вод, которые помимо аммония имеют повышенные концентрации лития, натрия, сульфатов, бора и другие. Фильтры обратного осмоса шестиступенчатой системы очистки воды с минерализатором, который добавляет оптимизированный набор минералов, необходимых для нормального функционирования организма, очень удобны для домашнего использования.

Читать еще:  Альбом мой первый год жизни для девочки

Эффективность ионообменного умягчения воды и очистка от аммония на сильнокислотных катионообменных смолах сильно зависит от состава исходной воды, концентрации в ней натрия и калия.

Более эффективным методом очистки воды от аммония считается сорбция на неорганических сорбентах, при этом происходит одновременно обезжелезивание воды, деманганация, умягчение воды вследствие ионного обмена.

Очистка воды от аммония на природном цеолите (клиноптилолите) получила широкое применение для небольших систем вследствие низких капитальных затрат и простой автоматизации процесса. Сорбционная емкость по аммонию в сравнении с синтетическими цеолитами невелика и зависит от месторождения клиноптилолита и проведения процессов регенерации.

Удаление аммония в производстве бутилированной воды

Андрей Гречушкин, канд. тех. наук,
компания «ЭКОДАР» (Москва)

Елена Симакова, канд. пед. наук,
МГТУ им. Н. Э. Баумана (Москва)

Значительную долю рынка бутилированных вод занимают крупные производители, и в последние годы она только увеличивается. В то же время большую часть мирового, да и российского производства бутилированной воды обеспечивают средние и малые предприятия.

Водоподготовка на малых и средних предприятиях

Наряду с предприятиями, специализирующимися на выпуске бутилированной воды, на рынке также присутствуют индивидуальные предприниматели и предприятия, для которых розлив бутилированной воды является непрофильным или сопутствующим бизнесом и др. Малые производители в большинстве своем ориентированы на местный рынок, при этом в ряде случаев розлив воды носит сезонный характер.

Далеко не всегда такие производители могут позволить себе иметь в штате специалистов, обладающих большим опытом работы в области водоподготовки и обслуживания водоочистного оборудования. Вместе с тем, несмотря на небольшие объемы производства и квалификацию персонала, выпускаемая предприятиями бутилированная вода должна полностью удовлетворять требованиям СанПиН 2.1.4.1116–02 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости». Может быть, на первый взгляд это покажется странным, но требования к надежности работы оборудования систем водоподготовки для малых и средних производств не ниже, а зачастую и выше, чем для крупных.

Одной из часто возникающих вопросов в подготовке воды для розлива является удаление из воды иона аммония, поскольку СанПиН 2.1.4.1116–02 довольно жестко регламентирует концентрацию аммония (для воды первой категории предельно допустимая концентрация составляет 0,1 мг/л, для воды высшей категории – 0,05 мг/л). Природные воды часто имеют многократное превышение по данному показателю. И хотя тема очистки воды от аммония достаточно широко освещена в литературе [1, 2], нормативная база подготовки воды для розлива и особенности малого и среднего производства накладывают свои ограничения, на которых следует остановиться подробнее.

Методы удаления аммония из воды

Используемые в водоподготовке основные методы удаления аммония сведены в таблицу (в той или иной форме она приводится в различной литературе). Рассмотрим их применимость при подготовке бутилированной воды в условиях малого и среднего производства.

Методы удаления аммония из воды

Произв-сть, м 3 /ч

Концентрация аммония в исходной воде,
не более, мг/л

Ионообменное умягчение воды на сильнокислотных катионообменных смолах

Удаление солей жесткости, потребление поваренной соли

Сорбция на неорганических сорбентах

Удаление солей жесткости, потребление поваренной соли

Сорбция на природном цеолите (клиноптилолите)

Удаление тяжелых металлов, потребление поваренной соли

Обратноосмотический (в том числе нанофильтрация)

Обессоливание, умягчение, потребление ингибитора

Использование окислителей (хлор, озон, ClO2, хлорамин, KMnO4)

Зависит от вида окислителя и применяемой технологии

Удаление органики, появление органохлоридов (в случае использования препаратов хлора)

Использование окислителей. Метод очистки воды, основанный на использовании окислителей, для малых и средних производителей неприменим, поскольку согласно СанПиН 2.1.4.1116–02 запрещено обрабатывать активным хлором воды, предназначенные для розлива, а другие окислители (озон, СlO2, хлорамин, KMnO4) неэффективны для удаления аммония [1].

Биологический метод. Интересным и эффективным методом удаления аммония является его биологического окисления до нитрит-аниона‎, а затем до нитрат-аниона при помощи бактерий Nitrosomonas. Его упрощенно можно представить реакцией:

Для осуществления процесса при невысоких исходных концентрациях аммония применяются фильтры с загрузкой гранулированными материалами (которые благоприятны для закрепления на них бактерий), при высоких концентрациях (когда растворенного в воде кислорода недостаточно) – аэрируемые реакторы.
Для протекания реакции биологического окисления в воде, кроме наличия кислорода, необходимо присутствие (или искусственное добавление в воду) достаточного для роста бактерий количества фосфора; вода должна иметь , концентрацию органических веществ рН > 7,5 и температуру не ниже 8–10 ºС. Следует также учитывать, что процесс естественного обсеменения гранулированного материала фильтра или реактора и достижения максимальной эффективности длится от 1 до 3 мес.

При всех своих достоинствах биологический метод удаления аммония практически неприменим на небольших системах. Заказчик небольшой системы водоподготовки хочет видеть в ней такие технические и технологические решения, которые позволят эксплуатироватьее в автоматизированном или автоматическом режиме. Участие человека в управлении процессом должно быть сведено к минимуму. Простои производства (зачастую небольшое производство бутилированной воды носит сезонный характер) не должны отрицательно сказываться на работоспособности оборудования. В таких условиях поддерживать жизнеспособность бактерий на загрузке фильтров с привлечением высококвалифицированного персонала экономически нецелессобразно.

Обратноосмотический метод. В отличие от биологического метода обратноосмотический процесс легко поддается автоматизации. Функции эксплуатирующего персонала при этом заключаются в периодическом приготовлении раствора ингибитора (иногда и раствора для коррекции рН), в контроле за показаниями приборов и в периодической, раз в несколько месяцев, автоматизированной промывке обратноосмотических мембран.

Однако в случае использования обратноосмотического метода имеет место неспецифическое удаление иона аммония, поскольку одновременно происходит удаление и других ионов, частичное обессоливание и умягчение воды. В зависимости от исходной концентрации аммония можно подобрать селективность обратноосмотических мембран и чаще всего добиться (в ряде случаев применяя подмес исходной воды к пермеату) требуемой концентрации аммония на выходе, сохраняя при этом приемлемый химический состав очищенной воды. Другим путем (при высоких исходных концентрациях аммония) является довольно глубокое обессоливание воды с последующей искусственной минерализацией пермеата.

Все же метод обратноосмотического удаления аммония следует использовать прежде всего для вод, в которых кроме аммония имеется превышение концентрации таких компонентов, как литий, натрий, сульфаты, бор и др.

Ионообменное умягчение воды на сильнокислотных катионообменных смолах. Частичное удаление аммония происходит также в процессе ионообменного умягчения воды на сильнокислотных катионообменных смолах. Это связано с определенным расположением аммония в ряду селективности для сильнокислотных катионообменных смол:

Литий 5,7. Синтетический цеолит можно использовать в стандартных установках умягчения, при этом по сравнению с процессом умягчения на катионообменных смолах меняются лишь технологические параметры, такие как скорость фильтрования, количество регенерационного раствора хлорида натрия и продолжительность стадий регенерации.

Сорбция на природном цеолите (клиноптилолите). Метод удаления аммония сорбцией на природном цеолите (клиноптилолите – клиноптилолитсодержащем туфе) не получил распространения в крупных системах розлива воды из-за значительной стоимости эксплуатационных затрат, прежде всего на регенерационную поваренную соль. Для небольших систем данный метод достаточно привлекателен из-за низких капитальных затрат, простой автоматизации процесса и, что особенно важно в области подготовки бутилированных вод, незначительного влияния на химический состав воды. Cорбционная емкость по аммонию, по сравнению с синтетическими цеолитами, невелика и составляет от 0,1 до 30 г на 1 дм 3 материала в зависимости от месторождения клиноптилолита и условий проведения процесса регенерации.

Пример небольшой системы водоподготовки

На рисунке показана небольшая система подготовки для розлива воды первой категории производительностью 0,7 м 3 /ч.

Система подготовки (+для розлива) воды первой категории производительностью 0,7 м 3 /ч

В данном случае стояла задача снижения концентрации аммония с 0,6 мг/л до требований СанПиН 2.1.4.1116–02 для воды первой категории – не более 0,1 мг/л. Также исходная вода имела 70%-е превышение по концентрации фтора. Проведенные предварительные расчеты показали, что обработка воды только на установке обратного осмоса не позволит получить воду с приемлемыми вкусовыми качествами.

Была принята схема с предварительной обработкой воды на природном цеолите для снижения концентрации аммония (на рисунке – фильтр на дальнем плане) и последующей обработкой воды на установке обратного осмоса с подмесом к пермеату воды с выхода фильтра. Благодаря такой схеме удалось получить воду с благоприятными вкусовыми качествами и концентрациями аммония и фтора на уровне требований к воде высшей категории (

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector