Как убрать нитраты из воды
Teplotehnika33.ru

Отопление и водоснабжение

Как убрать нитраты из воды

Очистка воды от нитратов в домашних условиях

Нитраты являются солью азотной кислоты, которые могут попасть в организм человека только двумя путями – с водой и овощами. Контролировать нитраты в пище сложно, а вот в воде их можно обнаружить, проведя простой анализ воды. При этом проводится очистка воды от нитратов. Если химический анализ показал, что содержание данного вещества в воде превышает отметку в 45 мг/л, то необходимо устанавливать фильтр.

Нитраты в воде и последствия приема

Обычно нитраты могут попадаться только в грунтовых и поверхностных водах. Более редким, но все же возможным вариантом являются неглубокие скважины, чья глубина не превышает 30 метров. В артезианских скважинах этой кислоты практически не наблюдается. Попадают вредные вещества в воду с полей (в равнинных частях страны азотная кислота встречается в гораздо больших количествах в питьевой воде), со стоков. Образовываются нитраты после грозовых ливней в полях. Есть несколько степеней токсичности нитратов, где первая степень – это непосредственно нитраты, вторая – образованные из них нитриты и третья – образованные из вышеперечисленных соединений нитрозамины.

Длительное употребление данных веществ ведет к развитию метгемоглобинемии (характеризуется недостатком кислорода в дыхательных путях, из-за чего постепенно развивается отдышка, а позже дыхательные пути могут совсем закрыться). Нитраты пагубно воздействуют не только на дыхательную, но и на сердечно-сосудистую систему, ЖКТ и иные органы. Данное вещество особенно опасно для детей. У маленьких детей ферментная система еще не сформирована, а потом организм просто не подготовлен к борьбе с подобными загрязнителями.

Поэтому обычно устанавливают фильтры для очистки воды от нитратов или предпринимают иные меры по очищению воды.

Как временный вариант многие рассматривают приобретение бутилированной воды.

Методы очистки воды от нитратов

Максимально допустимая концентрация данного соединения в воде составляет 45 мг/л. Класс опасности данного загрязнителя – 3, что означает умеренно опасное вещество. Профессионально очистку проводят двумя способами:

  • Обратный осмос
  • Ионный обмен с помощью нитрат-селективных или иных смол

Обратный осмос считается одним из наиболее эффективных способов очистки воды не только от нитратных, но и других соединений, которые загрязняют воду. По сути, происходит умягчение воды. Ионный обмен достаточно эффективен в борьбе с нитратами и некоторыми другими веществами.

Обратный осмос

Данный метод удаляет почти полностью кроме азотной кислоты также и ряд солей: сульфатов, хлоридов, гидрокарбонатов. То есть вода обессоливается, лишаясь минералов. Здесь кроется один из основных минусов этой установки, так как такое очищение воды не только меняет вкус жидкости, но и ее качество. Вода должна приносить пользу, а обратный осмос выдает почти дистиллированную воду, которая не может обеспечить воду необходимыми минералами. Но эта установка помогает еще и в вопросе обезжелезивания воды. Кроме того, можно выбрать установку меньшей или большей производительности. Все зависит от показателей анализа воды. Отличает данный метод тот факт, что даже когда происходит скачок загрязнителей в воде, то установка продолжает работать на оптимальном уровне, очищая воду до заданного состояния.

Второй минус данной установки – высокая стоимость. Стандартная система для коттеджей с производительность в 1,5 кубических метра в час будет далеко не всем доступна. Малогабаритный аналоги данной системы, устанавливающиеся под мойку, будут стоить на порядок ниже, но проблема в данном случае будет решена лишь временно, так как потребитель зачастую не умеет рассчитать ресурс данного фильтра. А потому замена картриджа производится обычно с опозданием. В таких случаях «проскок» загрязнителей в воду неизбежен.

Установка обычно имеет сравнительно компактные габариты. Фильтрами в данной системе служат особые перегородки-мембраны, которые пропускают воду, но задерживают органические и неорганические соединения. Осмосом данный процесс назвали из-за самого процесса: вещество проходит через полупроницаемую мембрану, после чего в результате получаются два раствора, которые имеют различную концентрацию. В системе создается осмотическое давление, благодаря которому изменяется скорость перехода жидкости сквозь мембраны.

Ионный обмен

Всех вышеперечисленных проблем вполне можно избежать простой установкой системы очистки воды от нитратов на основе баллонного фильтра, в котором используется специальная нитрат-селективная смола. Устроен этот материал так, что из воды поглощаются только нитраты. Полезные для человеческого организма соли фильтром не трогаются. Стоимость данного метода несколько ниже, чем обратный осмос, но дороже, чем стандартное умягчение воды.

Время от времени необходимо проводить регенерацию смолы с помощью специальных таблеток. Отмечено, что используя подобные фильтры, проскок нитратов исключается полностью, благодаря автоматизации системы. В результате циклы регенерации производятся в заданное время без вмешательства со стороны человека с некоторым коэффициентом запаса.

Производится очистка ионообменом в два этапа:

  • Сперва очищаемую воду пропускают через водород-катионитный фильтр, в котором катионы заменяются на водород-катионы.
  • Далее вода поступает в анионитный фильтр, где происходит обмен анионов на ионы (то есть нитраты задерживаются фильтрующей средой).

В зависимости от количества содержащихся в воде нитратов применяют разные установки с разным количеством ступеней очистки. Каждая ступень – это два фильтра (катионитный и анионитный). Бывают одно-, двух- и трехступенчатые фильтры. В первых двух применяются раздельные фильтрующие среды. В трехступенчатой системе могут применяться в отдельности катионитный и анионитный фильтры или же данные фильтрующие среды соединяют в одном фильтре.

Теперь о минусах данного способа. Первый, о котором стоит упомянуть – большое количество реагентов и используемой для регенерации воды. Кроме того, данные установки – параллельно точные (вода в них движется исключительно в одном направлении – сверху и вниз). Также, если система не оснащена автоматической регенеративной программой, то потребителю необходимо самому высчитывать время проведения регенерации, иначе смола просто перестанет фильтровать, а в отдельных случаях может произойти выброс нитратов в питьевую воду. А высокая концентрация вещества в воде может сделать жидкость высокотоксичной.

В заключение о выборе и монтаже фильтра

Установка подобных систем требует контроля со стороны специалистов, так как неправильный монтаж может привести к том, что фильтрация воды будет проходить на довольно низком уровне или вовсе не проводиться из-за погрешностей, допущенных в ходе работы.

Кроме того, прежде чем выбирать тот или иной фильтр, стоит позаботиться о предварительном проведении химического анализа воды, чтобы подобрать наиболее оптимальный вариант очистки воды от нитратов и иных загрязнителей.

Очистка воды от нитратов: способы и рекомендации

Нитраты – соли азотной кислоты, которые широко используются в качестве удобрений из-за своей дешевизны и эффективности. При ливнях и паводках эти соединения легко проникают в грунтовые воды, достигая высоких концентраций в колодцах и системах центрального водоснабжения. При помощи современных химических тестов обнаружить нитраты в воде несложно, а эффективные методы фильтрации помогут уберечь организм от их вредного воздействия.

Нужна ли очистка воды от нитратов

Согласно нормативам ЕС, концентрация нитратов в жидкостях не должна превышать 50 мг/дм³ (45 мг/дм³ по данным СанПиН). Причиной тому – их способность накапливаться в организме и замещать нормальный гемоглобин метгемоглобином. Это потенциально опасное соединение, уменьшающее содержание кислорода в крови, вследствие чего у человека развивается анемия, кислородное голодание и выраженное чувство усталости.

При регулярном употреблении нитратов появляются различные аллергические реакции, заболевания кожи, онкологические новообразования, угнетаются функции щитовидной железы и нервной системы, нарушается обмен веществ. Особый риск такие соединения представляют для детей, поскольку для них опасная концентрация в 4 раза меньше, чем для взрослых. Избежать проблем со здоровьем позволит осуществление профилактических мероприятий по очистке.

Как происходит очистка воды от нитратов

После проведения химического анализа воды и обнаружения в ней нитратов не стоит сразу отказываться от ее пользования. Современные методы процеживания способны быстро и эффективно удалять химические соединения, делая жидкость вновь пригодной для употребления.

Основные три способа, доказавшие свою эффективность:

Обратный осмос

Обратный осмос для очистки воды от нитратов.

В основе этой технологии лежит физическое свойство молекул воды проникать через полупроницаемую мембрану, в то время как более крупные частицы, включая соли азотной кислоты, остаются с противоположной стороны. Такие фильтры считаются высокоэффективными и не требуют дополнительного обслуживания, поскольку мембрана способна сама себя очищать. Это возможно благодаря используемому принципу перекрестного течения.

Данный принцип подразумевает, что часть жидкости движется по ходу водопровода, в то время как другая ее фракция следует в противоположном направлении, очищая полупроницаемую мембрану. Обратную тягу осуществляет специальная помпа с ограничителем течения, который контролирует количество жидкости, поступившей из скважины.

Из недостатков обратного осмоса выделяют следующие:

  1. Неразборчивое процеживание всех микроэлементов. Мембрана препятствует не только нитратам, но также и другим минералам. Такая вода теряет свою пользу, приближаясь по химическому составу к дистиллированной жидкости.
  2. Необходимость предварительной механической очистки воды перед ее поступлением в систему.
  3. Высокая стоимость. Установка системы обратного осмоса под мойку – дорогостоящая процедура, из-за чего многие приобретают компактные установки, которых достаточно для питья и приготовления пищи.
Читать еще:  Как сделать козырек на дымоход

Ионный обмен

Более простым решением будет приобретение фильтра на основе селективной смолы. Такая смола способна поглощать исключительно нитратные соединения, в то время как другие полезные минералы свободно через нее перемещаются. На молекулярном уровне смола представляет собой каркас, на поверхности которого располагаются отрицательно или положительно заряженные частицы. При прохождении воды через смолу происходит удаление нитратов с их замещением на другие полезные ионы.

Недостатком данного метода считается то, что он не подходит для больших объемов нитрированной воды. При перенасыщении смолы существует риск того, что нитраты с ее поверхности начнут проникать обратно в воду, поэтому возникает необходимость в регулярном контроле ее химического состава.

Регенерация материала осуществляется при помощи солевых таблеток. Этот процесс происходит автоматически за счет электронной головки, в которой запрограммированы циклы замены. Таким образом, происходит бесперебойное процеживание, что исключает попадание солей азотной кислоты в питьевую воду.

Цеолит

Цеолит – природный или синтетический минерал, обладающий высокой способностью поглощать примеси. Представляет собой молекулярное сито, пропускающее одни типы ионов и задерживающее другие за счет своей пористой структуры.

Благодаря кристаллическому каркасу, содержащему положительно заряженные ионы, цеолит эффективно очищает воду не только от нитратов, но и от тяжелых металлов, красителей, пестицидов и бактерий.

Объем пор различный и может достигать половины объема всего каркаса, что позволяет проводить избирательный отбор фильтруемых элементов. Этим обусловлено также то, что минерал не способен процеживать все типы жидкостей сразу. Таким образом, цеолиты, используемые в нефтеперерабатывающей промышленности, не подходят для воды.

Применение цеолита вместо кварца или песка позволяет увеличить скорость очистки и уменьшить ее себестоимость за счет сокращения числа реагентов. Использовать такие сита можно как в бытовом водопроводе, так и при употреблении воды из колодца. В колодцы нередко засыпают цеолит, чтобы избежать попадания в них солей тяжелых металлов.

Вне зависимости от выбранного способа очистки необходимо периодически проводить химический анализ жидкости.

Очистка воды от нитратов: способы и рекомендации

Очистка воды от нитратов: способы и рекомендации

При установке очистных систем как бытового, так и промышленного назначения необходимо обладать знаниями относительно основных и дополнительных параметров вредных загрязнений. Далее обсудим, в каких случаях требуется очистка воды от нитратов и какие способы для этого используются.

Из этой статьи вы узнаете:

Надо ли очищать воду от нитратов

Как происходит очистка воды от нитратов

Как очистить воду от нитратов с помощью цеолита

Нужна ли очистка воды от нитратов

В первую очередь напомним, что нитратами называют ионы с одним зарядом (NO3) соли азотной кислоты. Одним из наиболее известных примеров нитратов является селитра, которая используется в сельском хозяйстве в качестве удобрения. Ее достоинства состоят в результативности и низкой стоимости, а недостаток кроется в потенциальной опасности для здоровья человека. Тем не менее она до сих пор остается популярной.

Но стоит оговориться, ее применение в строго ограниченных нормативами дозах не может причинить вреда. К сожалению, это правило соблюдается не всегда, виной тому современные тенденции:

интенсификация производственных процессов в соответствующей отрасли;

снижение уровня контроля;

экономические факторы, способствующие сокращению затрат.

Если говорить об угрозе для человеческой жизни, то ее представляют нитриты. Эти вещества могут образовываться в желудочно-кишечном тракте или попадать в организм с пищей. В итоге происходит реакция между ними и гемоглобином, который призван разносить кислород по тканям – он преобразуется в метгемоглобин, теряя свою основную функцию.

Наибольшую угрозу такие процессы несут детскому организму, поскольку только эритроциты взрослых способны в ограниченных объемах возвращать гемоглобину его свойства. Тогда у ребенка блокируется поступление кислорода к органам и запускается развитие разного рода заболеваний, в результате чего возможен даже летальный исход.

Вот почему так важна очистка воды от нитратов. Однако существует еще ряд направлений, в которых нитриты и нитраты действуют на наш организм:

Поступая в организм вместе с питьевой водой, они могут стать причиной появления раздражений, неприятных, даже опасных аллергических реакций.

Угнетают функции щитовидной железы.

Нарушают нормальную работу нервной системы.

Из-за нитратов в желудке создается среда, подходящая для жизнедеятельности вредных микроорганизмов. В результате развития такой патогенной микрофлоры образуются яды, отравляющие организм.

Нормальный обмен веществ затрудняется под воздействием нитритов.

Отдельно стоит подчеркнуть способность этих опасных соединений со временем накапливаться в организме. Изменения зачастую происходят незаметно и могут впоследствии привести к серьезным проблемам и большим финансовым вложениям, если вовремя не заняться профилактикой и очисткой воды от нитратов.

Статьи, рекомендуемые к прочтению:

Как вы понимаете, чтобы грамотно проводить очистку питьевой воды от нитратов и других веществ, важно представлять себе нормы их содержания:

Нитраты (класс опасности – 3). Их доля не может быть свыше 45 единиц (по СанПин) или 50 единиц по правилам Евросоюза (в миллиграммах на 1 дм 3 воды).

Нитриты имеют более высокий, второй класс опасности, поэтому показатель их содержания должен быть еще ниже: согласно СанПин – 3,0 мг на дм 3 , в соответствии с требованиями ЕС – 0,5 мг на дм 3 .

Безусловно, все мы можем сами выбрать те нормы, которые нас устроят. Но нужно помнить о свойстве нитратов со временем накапливаться в организме, и, следовательно, отдавать предпочтение минимально возможным показателям.

Каким образом нитраты появляются в природной воде?

В результате слива воды с полей, где для повышения урожайности использовались соответствующие удобрения (нитрат натрия, кальция, калия). Отметим, что в нашей стране самое серьезное превышение доли нитратов в природных водах зафиксировано в равнинных местностях, таких как Воронежская.

Вместе со сточными, хозяйственно-бытовыми и промышленными водами.

Во время грозовых ливней нитраты могут образовываться в почве, откуда потом попадать в воду. Дело в том, что под действием электрических разрядов (молнии) из азота, содержащегося в воздухе, образуется оксид азота (II). Далее под действием кислорода он окисляется до оксида азота (IV). А при взаимодействии с водой в присутствии кислорода происходит формирование азотной кислоты, вступающей в реакцию с натрием, калием и кальцием, содержащимся в почве.

Как происходит очистка воды от нитратов

Профессиональная очистка воды от нитратов осуществляется посредством таких методов:

ионный обмен с помощью нитрат-селективных или иных смол;

Первый вариант называют одним из наиболее эффективных, причем не только в деле очистки воды от нитратов, но также от прочих загрязняющих жидкость соединений. Иными словами, здесь производится комплексное умягчение воды. Если говорить про ионный обмен, то его считают также довольно эффективным при борьбе с нитратами и прочими веществами. Остановимся на каждом способе подробнее.

Обратный осмос

При помощи этой технологии из воды удаляются азотная кислота и соли, а именно сульфаты, хлориды, гидрокарбонаты. Таким образом, жидкость обессоливается, лишается минералов. В этом и состоит ключевой недостаток данной обработки, ведь очищение, помимо прочего, меняет вкус воды и ее качество.

Не секрет, что потребляемая нами жидкость должна приносить пользу, тогда как после обратного осмоса в наш организм попадает практически дистиллированная вода. В результате мы недополучаем важные минералы. Однако такая установка прекрасно справляется, если требуется обезжелезивание жидкости.

Также рынок предлагает ассортимент систем разной производительности – выбор зависит от результатов лабораторной проверки воды. Серьезным достоинством такого метода можно назвать способность установки стабильно и качественно работать даже во время резкого повышения уровня загрязнения.

Еще один недостаток такого фильтра для очистки воды от нитратов кроется в высокой цене. Стандартная система, используемая в коттеджах и имеющая производительность в 1,5 кубических метра в час, не каждому будет по карману. Конечно, ее компактные аналоги, монтируемые под мойку, стоят значительно меньше, но они решают проблему на небольшой срок. Дело в том, что простому потребителю не всегда удается успешно рассчитать ресурс купленного фильтра. В результате, новый картридж устанавливается слишком поздно, а значит, загрязнения все-таки попадут в питьевую воду.

Отметим, что такая установка обычно имеет не очень большие размеры. В роли фильтров здесь выступают перегородки-мембраны – они способны пропускать воду, при этом улавливая органические и неорганические соединения. Название «осмос» связано с самой технологией. Вещество проходит сквозь полупроницаемую мембрану, на выходе получаются два раствора разной концентрации. В системе создается осмотическое давление, которое позволяет воздействовать на скорость перехода жидкости через мембраны.

Ионный обмен

Если вы не готовы столкнуться с названными выше проблемами, хорошим выходом будет выбор простой системы очистки воды от нитратов на базе баллонного фильтра с применением нитрат-селективной смолы. Этот материал удаляет из воды исключительно нитраты, не затрагивая необходимые человеку соли. Приятно, что и цена вопроса здесь ниже, если сравнивать с первой технологией. Но будьте готовы, что такой фильтр для очистки воды от нитратов будет дороже, чем стандартная система для умягчения.

Читать еще:  Как выполняется упражнение планка?

Помните, что смола требует периодического проведения регенерации специальными таблетками. Но как показывают наблюдения, даже во время этой процедуры попадание нитратов в питьевую воду полностью исключается, что достигается за счет автоматизации системы. Таким образом, циклы регенерации происходят в установленное время, не требуя вмешательства человека.

Такая очистка воды от нитратов проводится в два этапа:

Вода проходит через водород-катионитный фильтр, при помощи которого катионы заменяются на водород-катионы.

Жидкость поступает в анионитный фильтр, где анионы уступают место ионам. Иными словами, нитраты задерживаются фильтрующей средой.

Отметим, что могут выбираться установки с разным количеством ступеней очистки – данный показатель зависит от доли нитратов в воде. Каждая ступень содержит два фильтра: катионитный и анионитный. Изготовители предлагают одно-, двух-, трехступенчатые фильтры. Первый и второй варианты предполагают раздельные фильтрующие среды. Тогда как в трехступенчатом фильтре допустимы отдельное использование катионитного и анионитного фильтров либо их совмещение в одном фильтре.

Но стоит сказать и о недостатках этой технологии очистки воды от нитратов. Во-первых, это большой объем реагентов и воды, используемых в процессе регенерации. Также стоит понимать, что такие установки являются параллельноточными, то есть жидкость движется в одном направлении, сверху вниз. Если же в системе не предусмотрена автоматическая регенерация, необходимо рассчитывать время для каждой такой процедуры. В противном случае, смола потеряет свои свойства, а иногда даже происходит выброс скопившихся нитратов в питьевую воду, после чего жидкость становится опасной.

Цеолит

Следующий вариант очистки воды от нитратов предполагает использование в качестве загрузки природных минеральных сорбентов (шунгита) или молекулярных сит (цеолитов).

Сразу скажем о названии технологии: цеолиты – синтетические или природные адсорбенты с регулярной структурой пор, представляющие собой алюмосиликаты натрия, калия либо иных элементов. В промежутках кристаллического каркаса расположены гидратированные положительные ионы щелочных и щелочно-земельных металлов, компенсирующих заряд каркаса, и молекулы воды.

Общая химическая формула цеолитов:

где Me – катион щелочного металла; n – его валентность.

В качестве катионов природные цеолиты чаще всего включают натрий, калий, кальций, реже – магний, барий, стронций. Кристаллическая структура цеолитов образована тетраэдрами Si04 и Аl04.

Поскольку цеолит обладает способностью поглощать или пропускать через кристаллический каркас молекулы других химических соединений, он играет роль своего рода молекулярного сита. Также цеолиты относят к ионообменникам катионного типа, то есть они могут очищать воду от тяжелых металлов. И если сравнивать с синтетическими смолами, то этот способ лучше избавляет жидкость от ионов цезия, свинца, кадмия, стронция.

При очистке воды от нитратов, например, из скважины, природные цеолиты используются в виде порошков и фильтрующих материалов для очистки воды от ПАВ, тяжелых металлов, ароматических органических соединений, красителей, пестицидов, коллоидных и бактериальных загрязнений. Отработавший цеолит подвергают неоднократной регенерации при помощи исходный воды либо солевого раствора – выбор зависит от целевого использования.

В таблице вы видите степень эффективности водоочистки цеолитом от органических, неорганических загрязнителей.

Эффективность водоочистки цеолитом по органическим и неорганическим загрязнителям:

Нитраты в воде: источники возникновения, вред для организма и способы очищения воды

Допустимый уровень нитратов в воде составляет 45 мг/дм³. Вследствие загрязнения водоносного слоя количество солей азотной кислоты может увеличиваться. Повышенный уровень токсических соединений может пагубно отразиться на организме, поэтому важно регулярно проводить оценку химического состава воды и вовремя принимать меры по ее очистке.

Пагубное влияние нитратов в воде на организм.

Источники появления в воде

Водоносный слой загрязняется по ряду причин, одной из которых является сброс промышленных отходов.

Привести к повышению нитратов могут и другие факторы:

  1. Поблизости сливается бытовая химия.
  2. Рядом находится яма для отходов, общественный туалет, септик или баня.
  3. На садовом участке проводится обработка растений с применением концентрированных азотсодержащих удобрений. Садоводы часто используют селитру для роста культур, это вещество содержит вредные соединения.
  4. Возле гидротехнического сооружения находится место массового захоронения.

Почва насыщается нитратами, после чего химические соединения попадают в водоносные слои, а затем — в колодец.

Как влияет на здоровье присутствие в организме нитратов

Токсичные соли поступают в кровь при употреблении воды и принятии ванн (через поры). Нитраты относятся к 3 классу опасных веществ.

Влияние нитратов на здоровье организма.

Негативное воздействие на организм выражается в следующем:

  1. Химические соединения вступают в контакт с гемоглобином и способствуют его замещению метгемоглобином. Это опасное вещество, не обладающее способностью насыщать клетки кислородом. Его активность приводит к гипоксии тканей. При низких концентрациях (менее 15%) наблюдается быстрая утомляемость, хроническое чувство усталости, при уровне более 60% наступает летальный исход.
  2. Цепочка химических реакций в организме приводит к снижению уровня гемоглобина и развитию анемии. Ухудшается работа сердца и сосудов, нарушается кровоснабжение головного мозга.
  3. Вследствие нарушенной транспортировки кислорода возникают головокружения, головные боли, эпизоды потери сознания. Может наблюдаться тошнота.
  4. При высоких концентрациях соли азотной кислоты вызывают симптомы кишечного отравления, нарушают функции органов пищеварения. Отмечаются эндокринные расстройства, нарушается функция органов мочеполовой системы. Негативное действие затрагивает нервную систему.

Особенностью нитратных соединений является способность накапливаться в тканях организма. Это провоцирует развитие онкологических заболеваний, аутоиммунных реакций, разрушение зубной эмали.Большую опасность представляют высокие концентрации солей для детского организма. Нормы содержания химических соединений для детей в 4 раза ниже, чем для взрослых.

Способы очистки

При обнаружении в питьевой воде нитратных соединений нет необходимости полностью отказываться от эксплуатации колодца. Существуют способы, позволяющие избавиться от вредных примесей, изменить качественные характеристики воды и сделать ее пригодной для питья.

Обратный осмос

Принцип действия обратного осмоса.

Это инновационный метод очистки, позволяющий снизить уровень токсичных солей до нормального показателя. Специальные очистные элементы задерживают вредные соединения на мембранных перегородках.

Данный метод имеет следующие преимущества:

  • надежность;
  • легкость эксплуатации;
  • доступность.

При установке отсутствует необходимость в крупных финансовых затратах и использовании энергетических ресурсов.

Этот метод имеет ряд недостатков:

  1. Высокая стоимость оборудования. Установка целесообразна при добывании питьевой воды из скважины.
  2. Перед поступлением на мембрану жидкость требует механической очистки.
  3. Удаляются не только вредные примеси, но и полезные соли и минералы. Из-за такой очистки вода теряет свою ценность.

Вода перегоняется через полупроницаемую мембрану, принцип фильтрации основан на односторонней диффузии и делении среды на две составляющие:

  1. Перекрестное течение: жидкость перемещается через мембрану по водопроводу, с другой стороны движется в противоположном направлении и очищает перегородку. Данная схема движения обеспечивается помпой.
  2. Ограничитель выполняет функцию контроля двустороннего перемещения. Устройство отслеживает количество жидкости после очистки и объем, поступивший в систему канализации.

Беспрерывно поддерживается давление, от которого зависит скорость прохождения через мембранные установки. Фильтрация повторяется циклами до полного очищения воды, которая выводится в специальный бак. Осадок скапливается в сточном резервуаре.

Установки небольших размеров используются в квартирах, стандартные системы монтируются в специальных помещениях.

Использование очистки воды способом обратного осмоса.

Ионный обмен для удаления нитратов

Очищение происходит за счет ионного замещения нитратов на хлорид. Обеспечивается нитрат-селективной смолой, которая поглощает нитратные соединения, при этом не затрагиваются полезные соли и минералы, они остаются в составе воды.

Фильтрующий механизм задерживает токсичные соединения благодаря 2 этапам очистки:

  1. Через водород-катионитный фильтр, где водород-катионы заменяют катионы.
  2. В анионитной установке, где анионы заменяются ионами.

Система требует регулярной регенерации смолы, для этого используются реагенты.

  1. Благодаря автоматизированной системе полностью исключается просачивание нитратных частиц.
  2. Циклы запускаются, не требуя вмешательства со стороны. Предусмотрен коэффициент запаса.
  3. При различном уровне солей азотной кислоты используются системы с разным количеством ступеней (от 1 до 3). На каждой ступени предусмотрены катионитный и анионитный фильтры. В механизмах с 1 или 2 ступенями используются разделенные среды, а в трехступенчатой системе возможна изолированная установка оборудования.

Данный метод очистки имеет ряд недостатков: низкий показатель гидрофильности смолы, высокие затраты на ее восстановление и необходимость утилизации при выработке ресурса. Необходимо устанавливать автоматизированную систему, в противном случае важно точно просчитывать время для регенерации, чтобы смола не потеряла фильтрующую способность. В случае ошибки возможен выброс токсичных солей.

Цеолит

Для очистки воды от нитратов используются природные адсорбенты. Цеолит имеет пористое строение, в промежутках кристаллической структуры находятся положительные гидратированные ионы металлов, которые компенсируют заряд молекул воды.

Адсорбент обладает следующими особенностями:

  1. Поглощает и пропускает через свою структуру химические соединения, выполняя функцию сита.
  2. Обладает свойствами ионообменника катионного типа, очищает жидкость от тяжелых соединений металлов.

Для удаления токсичных солей материал используется в виде порошков и в составе фильтрующих систем. После отработки подвергается многократной регенерации. Очищающие слои могут состоять из цеолита, угля и шунгита. Умягчающие системы содержат над прослойкой цеолита слои ионообменной смолы и угля.

Данный метод очистки экологичен, сорбент смягчает воду и щадяще действует на полезные для организма минералы.

Очистка воды от нитратов

Действующие технологии внесения минеральных удобрений несовершенны. До 50 % нитратов, которыми обрабатывают земли сельскохозяйственного назначения попадают в поверхностные и подземные водоемы. Существует еще несколько источников азотнокислых солей, из-за которых снижается качество воды. В предыдущей статье мы подробно разбирали происхождение, свойства нитратов и влияние превышения их ПДК на организм человека. Теперь предлагаем поговорить об эффективных способах очистки воды от нитратов.

Читать еще:  Как вытащить чугунную трубу из стояка?

Как из воды убрать нитраты

В водоподготовке применяют две технологии удаления нитратов в воде: ионный обмен и обратный осмос. Первая технология по снижению нитратов в воде основана на применении сильноосновных анионообменных смол (strong base anion, SBA). Они бывают стандартными и селективными к нитратам. Технология обратного осмоса предполагает использование полупроницаемой мембраны, которая является серьезным барьером для большинства растворенных солей, в т.ч. для повышенного содержания нитратов в питьевой воде.

Как очищают воду от нитратов на ионообменных фильтрах

Ионный обмен в водоподготовке — это реакция замещения ионов из раствора (загрязненной воды) ионами из твердого ионита. В случае с повышенным содержанием нитратов требуется сильноосновной анионит. В большинстве случаев он представлен в Cl-форме. Ионообменная смола связывает азотнокислый анион и выделяет в раствор хлорид-ион. Использование такой фильтров для воды с нитратами не позволяет получить химически чистую воду: если на входе в фильтр она содержит нитрат натрия, то на выходе будет раствор хлорида натрия (поваренной соли).

Смолы в ионообменных фильтрах для воды от нитратов представляют собой микро- или макропористые синтетические полимеры органической природы. Их получают путем полимеризации или поликонденсации из диенов, стирола и акрилатов.

Одна из основных характеристик смолы — обменная емкость, то есть количество ионов, которое она может связать. Важным ее преимуществом считается способность к регенерации. После того, как в смоле «заканчиваются» ионы хлора, ее промывают раствором поваренной соли. При этом происходит полное восстановление обменной емкости.

Особенности применения фильтров для очистки воды от нитратов с применением сильноосновных анионитов

При неправильной настройке фильтра с универсальной сильноосновной смолой, который позволяет избавиться от нитратов в воде, происходит так называемый «проскок» нитратов. В процессе фильтрации азотнокислые ионы постепенно накапливаются в смоле. Если в исходной воде помимо них содержатся сульфаты, то они начнут замещать связанные нитраты, и последние попадут в очищенную воду. Чтобы этого не произошло, перед селективным или универсальным анионитом устанавливают еще один фильтр для предварительного умягчения воды.

Соотношение количества умягчающей смолы и сильноосновного анионита рассчитывается исходя из состава исходной воды. Именно по этой причине для выбора системы ионообменной фильтрации необходимы данные анализа воды по всем основным показателям. Чтобы предотвратить «проскок» при снижении нитратов в воде, регенерацию нужно начинать раньше, чем смола успеет потерять все радикалы хлора, способные к обмену. Нужно вести постоянный контроль состава воды и водородного показателя.

Селективные к нитратам смолы менее склонны к проскокам, но периодичность регенерации также нужно настраивать в соответствии с обменной емкостью и исходным содержанием нитратов.

Еще одна особенность сильноосновных анионитов состоит в высокой чувствительности к растворенным в воде газообразным окислителям. Из-за них смола деградирует, то есть полимерные цепочки укорачиваются, а сшивка разрушается. В некоторых случаях требуется предварительное вакуумирование, что еще больше усложняет систему водоочистки, если у вас повышенная концентрация нитратов в воде.

Обратный осмос — основной способ очистки питьевой воды от нитратов

Обратный осмос представляет собой процесс прохождения растворителя через полупроницаемую мембрану из более концентрированного раствора в менее концентрированный. В водоподготовке используются селективные пленочные материалы, которые свободно пропускают молекулы воды и задерживают растворенные частицы. Чтобы растворитель проходил в направлении, противоположном прямому осмосу, со стороны более концентрированного раствора нужно создать давление, которое будет превышать осмотическое. Обратный осмос используется для очистки воды от нитратов, нитритов и других примесей.

Как отфильтровать воду от нитратов с помощью осмоса

Снизить повышенное содержание нитратов воде можно на промышленных и бытовых обратноосмотических установках. Эффективность системы зависит от:

  1. Площадь мембраны. Чем она выше, тем больше производительность фильтра обратного осмоса. Полупроницаемую мембрану сворачивают в рулон, который помещают в цилиндрический корпус картриджа. Именно на ней задерживается большое количество нитратов в воде.
  2. Рабочее давление. Картриджи большинства известных производителей работают в диапазоне от 3 до 60 атмосфер. В классификации мембран существует разделение на высоконапорные и низконапорные. Очищать воду от нитратов можно на установках со стандартным давлением.
  3. Концентрация раствора. В процессе получения чистой воды (пермеата) в растворе перед мембраной растет концентрация солей, соответственно, повышается осмотическое давление. Это сопровождается снижением производительности системы. Когда осмотическое и рабочее давления выравниваются, процесс переноса воды через мембрану прекращается.

Для регенерации фильтра обратного осмоса концентрат смывают в дренаж некоторым количеством воды. Таким образом, работа фильтра состоит из двух стадий: фильтрации и промывки. Таким образом, вода с высоким содержанием нитратов (концентрат) впоследствии сбрасывается в дренаж.

Одна из важных характеристик обратноосмотической системы — соотношение чистой воды и концентрата. У высоконапорных мембран оно выше, чем у низконапорных.

Селективность обратного осмоса

Некоторые люди полагают, что из обратноосмотического фильтра для воды от нитратов выходит вода, не отличающаяся по составу от дистиллята. На самом деле, мембраны различаются селективностью к разного рода загрязнениям. Абсолютное большинство обратноосмотических фильтров на 100 % очищает воду от бактерий, вирусов, органических веществ, ионов тяжелых металлов, взвесей и коллоидных частиц.

С растворами солей дело обстоит иначе: «проскок» ионов нитратов и других веществ есть всегда, но, как правило, он небольшой. Большинство производителей мембран нормирует их селективность по хлориду натрия. Это исторически сложившаяся традиция: изначально обратноосмотические фильтры проектировались для обессоливания морской воды. Селективность большинства мембран по NaCl составляет 97 — 99 %. Однако в жесткой воде она снижается до 93 %.

Селективность по нитратам у обычных (неспециализированных) мембран составляет около 90 %, и она также может снизиться за счет влияния других растворенных солей на процесс фильтрации. Для большинства источников водоснабжения с повышенным содержанием азотнокислых соединений это достаточные показатели, позволяющие сделать их концентрацию значительно ниже ПДК. Существуют специализированные нитрат-селективные мембраны со степенью очистки до 99 %. Их применение оправдано только в случаях с экстремально высоким содержанием солей азотной кислоты.

Промышленные и бытовые фильтры обратного осмоса для очистки от нитратов

Существуют бытовые и промышленные фильтры обратного осмоса. И те и другие прекрасно справляются, если в воде много нитратов. Первые отличаются высокой производительностью и габаритами. В них используются высоконапорные мембраны и насосы, создающие высокие рабочие давления. Промышленная установка обратного осмоса обеспечит чистой питьевой водой большое количество абонентов, например, жильцов многоквартирного дома. Очень важно подавать в дома чистую воду, ведь повышенное содержание нитратов в питьевой воде приводит к различным заболеваниям.

На рынке оборудования широко представлены бытовые обратноосмотические установки, которые покрывают потребности в питьевой воде для одной семь. Такие установки позволяют удалить нитраты в воде для одного питьевого крана. Они работают при сравнительно низких давлениях 2 — 3 атмосферы. Существуют картриджи, которые фильтруют воду уже при 11 атмосфере. В отличие от промышленных систем, работающих в проточном режиме, бытовые фильтры комплектуются накопительными емкостями.

Мы поможем отфильтровать воду от нитратов

Использование ионообменной смолы для удаления нитратов целесообразно при необходимости получения больших объемов очищенной воды. Фильтры для очистки воды с нитратами применяются в составе многоступенчатых установок преимущественно в промышленной водоподготовке. Такие системы должны уметь контролировать качество воды на входе и выходе и автоматически настраивать время регенерации, чтобы избежать проскока нитрат-ионов.

Системы обратного осмоса имеют более простую конструкцию. Они задерживают большинство растворенных солей, работают с разной по составу исходной водой, а периодичность промывки мембран легко настраивается. Обратноосмотические фильтры применяют и в промышленном, и в бытовом секторах. Актуальность приобретают фильтры для очистки воды из скважины от нитратов. Также бытовой осмос поможет в очистке колодезной воды от нитратов. Существуют компактные системы с малой производительностью, которые можно установить в непосредственной близости от потребителей воды. Это позволяет избежать повторного превышения по нитратам в питьевой воде при транспортировке по трубам.

Остались вопросы? Все еще не знаете, как понизить нитраты в воде? Наши специалисты всегда на связи. Купить фильтр для воды от нитратов вы можете у нас. Просто оставьте заявку на нашем сайте или позвоните нам по телефону 8-499-391-39-59.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector