Удаление нитратов из воды — сложный технологический процесс. Фильтр для воды от нитратов


Очистка воды от нитратов - технологии существуют разные

Существует несколько способов очистки воды от нитратов, которые отличаются своей сущностью, ценой, техническими средствами, степенью очистки.

Самым популярным способом очистки воды от нитратов считается применение ионообменных установок. Он основывается на последовательном фильтровании воды через катионитный водород, а затем через анионитный фильтр.

Этот способ водоочистки от нитратов широко применяется в энергетическом, а также в промышленном секторах, потому что на лицо высокое качество водоочистки. В зависимости от того, какие цели предусматривает водоочистка, процессы гидроксид – анионирования, а также водород - катионирования имеют различную степень сложности.

На первом этапе очищения воды от нитратов в катионитных водородных фильтрах, катионы, содержащиеся в исходной воде, начинают обмениваться на водород-катионы. При этом уже в отфильтрованной жидкости начинает образовываться эквивалентное число кислоты из анионов, с которыми связаны катионы, а водород, который образовался в процессе разложения гидрокарбонатов удаляются в декорбанизаторах. На втором этапе очищения воды от нитратов осуществляется применение анионитных фильтров, здесь анионы обмениваются на ионы OH-, другим словами задерживаются фильтром. На данном этапе очищение воды от нитратов завершается. В зависимости от нужной глубины очищения воды от нитратов применяются установки, имеющие несколько ступеней. Общее у таких установок – использование сильнокислотных водород-катионов. Поэтому для очищения воды от нитратов на энергетических и промышленных предприятиях, водоподготовка может происходить так: по одноступенчатой схеме, где используются по одному фильтру катионитному и анионитному, по двухступенчатой схеме, где применяются те же фильтры, только уже по два и по трехступенчатой схеме, где используются по три фильтра.

Следует сказать о том, что данная схема очистки воды от нитратов обладает несколькими недостатками. Дело в том, что многие конструкции ионообменных фильтров для очистки прямоточные, т. е обрабатываемая в них вода двигается только в одном направлении.

В процессе движения регенерационного раствора через иониты сверху вниз, напор концентрированный уменьшается. В конце регенерационный раствор сталкивается с одним слоем ионита, который содержит небольшое число ионов, которые в свою очередь должны вытисниться из этого слоя, но вытеснения не происходит. Поэтому следующий поток, который подлежит обработке, обладает низким качеством. Таким образом, ионообменная очистка воды от нитратов сопряжена с применением слишком большого числа реагентов, а также большим объемом воды для отмывания ионитов от остатков регенерационных растворов.

Самым продуктивным и эффективным способом очистки воды от нитратов сегодня является метод обратного осмоса. Преимущества его заключаются в простоте проведения мероприятий и простоте эксплуатации системы, небольших габаритов и низких энергозатратах.

Метод обратного осмоса используют при очистке воды от нитратов с ее солесодержанием до 40 г/л. Он заключается в применении перегородок-мембран полупроницаемых. Во время очистки воды от нитратов таким способом, раствор и растворитель начинают разделяются, при этом второй мембрана пропускает через себя, а первый не пропускает. Растворитель проходит через мембрану пока концентрация растворов по две стороны перегородки не будет одинаковой.

Метод обратного осмоса, который применяется для очистки воды от нитратов, изобрели в Америке в 1953 году и он основывался на полупроницаемых свойствах мембран. Перегородки постоянно совершенствовались и сегодня их огромное множество: пригодные, для того чтобы хранить в сухом виде, составные и другие.

При очищении воды от нитратов любым из вышеперечисленных способов, специалисты опираются только лишь на нормы содержания данных веществ в воде, которые зависят только от того, для чего эта вода применяется. Таким образом, количество нитратов в воде не должно быть выше 0,50 мг/л. Самая основная причина, из-за которой возникает необходимость очищения воды от нитратов – это использование нитратных удобрений.

Смотрите также:

www.bwt.ru

Картриджи для удаления нитратов. Фильтры для очистки воды

Картриджи для удаления нитратов

Нитраты – это соли азотной кислоты. В воде эти соли легко распадаются на катионы металлов и отрицательно заряженные (анионы) нитрат-ионы NO3-. Специально разработанные для удаления нитратов нитратселективные (избирающие нитраты) анионообменные смолы обменивают ассоциированные на смолах анионы на нитрат-ионы, растворенные в воде.

Анионообменная смола – это длинная органическая молекула, на которую подвешены активные центры с положительным зарядом, защищенным слабо держащимся отрицательно заряженным анионом, чаще всего хлоридом. Вода проходит через смолу, нитраты заменяют хлориды и задерживаются на смоле. Хлориды попадают в воду вместо нитратов.

Что происходит, когда заканчиваются свободные активные центры с хлоридами? Нитраты перестают задерживаться, т. к. им не к чему прилипать. Главное, это не происходит сразу – количество активных центров снижается постепенно, по мере блокировки активных центров.

Точно так же возрастает степень загрязненности воды нитратами, которые не задерживаются, а проскакивают. Что делать, чтобы этого не происходило? Это зависит от того, как используется ионообменная смола. Если она используется в виде простого картриджа, то нужно чаще менять картридж. Если она используется в виде колонны – бака со смолой, то необходима частая регенерация смолы солью. Для удаления нитрат-ионов используются стандартные или селективные анионообменные смолы сильного основания (strong base anion – SBA), как правило, в Cl-форме. В качестве регенеранта используется раствор соли NaCl. При необходимости удаления нитратов из всей используемой в доме воды наилучшим выбором является ионообмен, а если необходима очистка только питьевой воды, лучшим решением является обратный осмос.

Нитраты попадают в воду через почву. Поэтому применение картриджа для очистки от них в проточном фильтре актуально при отсутствии центрального водоснабжения (особенно в местности, где занимаются сельским хозяйством).

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

tech.wikireading.ru

Нитраты в воде – как выявить и избавиться

В последнее время людей все чаще и активнее пугают глобальным распространением нитратов в воде, красочно рассказывая об их губительном воздействии. Компания «Фор-Ватер» расскажет, что такое нитраты, чем они опасны, и предложит пути решения проблемы.

Что такое нитраты

Нитратами называются соли азотной кислоты. Они попадают в почву и воду в результате хозяйственно-бытовых и промышленных стоков. Большой процент загрязнения обусловлен стоками воды с сельхоз угодий, где применяются азотосодержащие удобрения. Также они могут распространяться на дальние расстояния благодаря атмосферным осадкам.

Концентрация нитратов часто наиболее высока в воде колодцев, неглубоких (грунтовых) скважин, рек и озер. Если вы хотите быть уверены, что ваш источник их не содержит, «Фор-Ватер» рекомендует сделать анализ воды и на нитраты.

Опасность нитратов

Нитраты имеют свойство накапливаться в организме. Реагируя с гемоглобином крови, они образуют метгемоглобин, который является причиной метгемоглобинемии. В отличие от гемоглобина, метгемоглобин не переносит кислород, в результате появляется кислородное голодание тканей. Как следствие – ухудшается самочувствие, появляется вялость. При содержании метгемоглобина 20-50% появляются одышка, тахикардия, потеря сознания. При показателе свыше 50% наступает смерть.

В небольших дозах соли азотной кислоты негативно воздействуют на нервную, сердечно-сосудистую систему, желудочно-кишечный тракт и другие органы; особую опасность представляют для маленьких детей.

Способы очистки воды от нитратов

Во избежание попадания и накопления нитратов в организме необходимо вовремя выявить их содержание в воде и принять меры для ее очистки. Содержание нитратов в питьевой воде регламентируется СанПиН 2.1.4.1175-02.

Самые популярные методы очистки воды от нитратов:

  1. с помощью установок обратного осмоса
  2. специальными фильтрами с анионообменными смолами

Очистка воды от нитратов обратным осмосом – более надежный, но сложный вариант. Суть его заключается в следующем. Вода под давлением подается на полупроницаемую мембрану. Нитраты и другие примеси задерживаются мембраной, а к потребителю поступает очищенная вода. Степень извлечения примесей определяется селективностью мембраны, иногда удаление нитратов может достигать 96%.

Немаловажное преимущество метода обратного осмоса состоит в том, что качество очистки остается стабильным даже при значительном изменении состава исходной воды. Также установки обратного осмоса будут справляться с задачами по очистке воды от большого спектра химических и бактериологических загрязнений.

Специалисты рекомендуют метод качественной водоочистки обратным осмосом даже для частных домов.

Метод использования анионообменных смол относительно недорог и эффективен, но имеет свои особенности и ограничения. Ионообменные нитратселективные смолы эффективно удаляют нитрат-ионы. Физическая суть данного метода сводится к замещению нитрат-ионов аниона смолы, как правило, хлорид-иона. Из этого следуют особенности и ограничения при использовании данного метода. Ионообменная смола характеризуется определенной емкостью – тем количеством анионов, которое она может на себя принять, обеспечивая необходимую степень очистки воды. При насыщении смолы задерживаемыми ионами производится регенерация смолы солевым раствором.

Если у вас возникли вопросы по очистке воды от нитратов – звоните нам по телефону: (812) 424-34-00, специалисты компании «Фор-Ватер» всегда готовы вас проконсультировать!


ОТВЕТИМ НА ВОПРОСЫ, подберём ОБОРУДОВАНИЕ, ПРИМЕМ ЗАКАЗ ПО ТЕЛЕФОНУ:
+7(812) 424-34-00 ЗАКАЗАТЬ ОБРАТНЫЙ ЗВОНОК

ООО «Фор-Ватер», телефон: 8 (812) 424-34-00; 8 (931) 251-01-39, e-mail: [email protected], г. Санкт-Петербург, ул. Ушинского, д. 4 корп. 3 лит.А, пом. 17Н.    ИНН 7804530057 ОГРН 1147847118110

filter-spb.ru

Способы удаления нитратов

Нитраты - это соли азотной кислоты. В воде эти соли легко распадаются на ионы (заряженные частицы) и существуют в свободной форме: в виде нитрат-ионов

NO3-. Заряд у нитрат-ионов отрицательный, поэтому они называются анионы (ионы с отрицательным зарядом).
При необходимости удаления нитратов из всей используемой в доме воды наилучшим выбором является ионообмен, а если необходима очистка только питьевой воды, лучшим решением является обратный осмос.

Поскольку у частицы есть заряд, то здесь её можно поймать, так как отрицательный заряд притягивается к положительному. Для этого разработаны специальные вещества - нитрат селективные (избирающие нитраты) анионообменные смолы, то есть смолы, которые производят обмен нитрат-анионами.

Анионообменная смола - это длинная органическая молекула, на которую подвешены активные центры с положительным зарядом, защищённым слабо держащимся ионом с отрицательным зарядом.

Умягчитель для удаления нитратовИтак, вода проходит через смолу, нитраты заменяют хлориды, задерживаются на смоле. Хлориды попадают в воду вместо нитратов.

Что происходит, когда заканчиваются свободные активные центры с хлоридами? Нитраты перестают задерживаться! Ведь им не к чему прилипать! Главное, это не происходитсразу - количество активных центров снижается постепенно, по мере блокировки активных центров.

Точно так же возрастает степень загрязнённости воды нитратами, которые не задерживаются, а проскакивают.

Для удаления нитрат-ионов ис-пользуются стандартные или селективные анионообменные смолы сильного основания (strong base anion - SBA), как правило, в Cl-форме. В качестве регенеранта используется раствор соли NaCl.

Что делать, чтобы этого не происходило?

Это зависит от того, как используется ионообменная смола. Если она используется в виде простого картриджа, то нужно чаще менять картридж. Если она используется в виде колонны - бака со смолой, то необходима частая регенерация смолы солью.

Как вычислить, насколько часто нужно менять картридж или регенерировать смолу? Нужно провести расчёты.
  1. Расчёты должны основываться на анализе воды, который показывает, сколько нитратов есть в воде.
  2. Далее определяется нужная производительность (скорость очистки воды).
  3. Умножается количество нитратов на производительность, получается поток нитратов.
  4. Далее, на картридже с анионообменной смолой или в паспорте к анионобменной колонне должна указываться ионообменная ёмкость смолы - сколько ионов может заменить данная смола. На картридже указывается обычно полная ёмкость - сколько может заменить весь картридж.
  5. Для того, чтобы узнать полную обменную ёмкость колонны, нужно умножить ёмкость одного грамма анионообменной смолы на вес всей смолы.
  6. И теперь всё очень просто - делим полную ионообменную ёмкость на поток нитратов в час.
  7. Получаем часы - время, за которое полностью потратятся все активные центры смолы и нитраты перестанут задерживаться вообще. Поскольку этого нельзя допустить, замену или регенерацию необходимо проводить через половину найденного времени.

Пример:

Картридж с анионообменной смолойВ воде обнаружено 50 мг/л нитратов. Это количество больше, чем нужно. Поэтому их следует удалять.

Предположим, мы хотим расчитать время работы картриджа. Скорость очистки воды через питьевую систему воды с картриджами обычно составляет 3 литра в минуту, или 180 литров в час.

Для определения потока нитратов умножаем содержание нитратов в литре воды на часовую производительность фильтра:

50 мг/л * 180 л/час = 9000 мг/час.

Итак, поток нитратов составляет 9 грамм в час. Если строго, то 9 г-экв/час.

Ионообменная ёмкость картриджа (предположим), составляет 300 г-экв (300 грамм эквивалент; эквиваленты нас сейчас не интересуют, поскольку не играют роли в расчётах). Она написана на упаковке или ярлыке картриджа.

И теперь делим общую ёмкость на поток нитратов:

300 г: 9 г/час = 33 часа.

То есть, картридж полностью перестанет работать за 33 часа при скорости очистки воды 180 литров в час и содержанием нитратов 50 мг/л.

Для того, чтобы обезопасить себя от постепенного нарастания проскока нитратов, которое описывалось выше, картридж следует менять через половину этого времени - через 16,5 часов непрерывного использования.

За это время очистится 2970 литров (умножим 16,5 на производительность 180 л/час).

Поскольку картридж никто не использует непрерывно (обычно), то не всё так плохо. Предположим, в день используется 10 литров воды. Значит, картриджем можно пользоваться 297 дней (2970 литров делим на 10 литров в день). Обычно для профилактики рекомендуется менять картридж не реже чем раз в полгода.

Как видите, всё очень просто. За одинм исключением - как определить, сколько нитратов есть в воде?

Для определения существует два простыхспособа - экспресс-тесты на нитраты и измерение количества нитратов с помощью электродов иономера. Оба способа доступны через поиск в Интернете. Экспресс-тесты менее точны, но более дёшевы.

Иономер (нитратомер) более дорогой, но с высокой точностью измерения.

Чем осложняется определение содержания нитратов и расчёты времени работы картриджа или засыпки из анионообменной смолы? Тем, что содержание нитратов в воде может меняться.

Уменьшение количества не так опасно, как увеличение. Ведь, если вовремя не отследить увеличение количества нитратов, может происходить проскок этих веществ, быстрее вырабатывается ресурс смолы. Так, вы расчитали, что картридж нужно менять через год, а оказалось, что содержание нитратов выросло в 2 раза, и картридж перестал работать через полгода. И следующие полгода вы получали свою дозу нитратов.

Поэтому, если используется этот метод борьбы с нитратами, нужен постоянный регулярный контроль их содержания в воде и соответствующая коррекция ресурса.

www.ekomarket.ru

Удаление нитратов из воды — сложный технологический процесс

Удаление нитратов из воды — это один из вариантов водоочистки. Их содержание в питьевой воде, по действующим санитарно-гигиеническим нормам, не должно быть более 45 мг/л. Если вода предназначается для приготовления напитков, то здесь требования еще более жесткие — уровень нитратов не выше 10 мг/л. Это связано с тем, высокий уровень нитратов в такой воде представляет для здоровья людей серьезную опасность.

Количество нитратов в питьевой воде, подаваемой системой центрального водоснабжения с артезианским или поверхностным водозабором, не превышает 10 мг/л. Однако если залегание артезианской воды проходит не слишком глубоко, то количество нитратов в них иногда достигает 300 мг, а то и более. Нитраты попадают в артезианскую воду вследствие проникновения в почву отходов промышленных производств, животноводческих хозяйств, военной промышленности и т.д. Поэтому следует большое внимание уделять удалению избыточных нитратов, используя специальное оборудование.

Для удаления нитратов в процессе водоочистки, в основном пользуются сорбционным способом, который основывается на применении высокоосновных анионов. Они поглощают нитратионы, и заменяют их хлоридионами. Удаление нитратов из воды происходит по довольно простой технологии — загрязненную воду пропускают сквозь слой высокоосновного анионита. В результате удаления нитратов происходит истощение анионита, поэтому время от времени требуется его регенерация, которая выполняется раствором хлорида натрия. В результате практического использования установок для удаления из воды нитратов с применением высокоосновных анионитов, удалось сформулировать основные правила, необходимые для успешной эксплуатации оборудования.

Скорость прохождения воды сквозь слой анионита должна быть на уровне 30-50 об/ч, а линейная скорость — 20-30 м/час. Сам слой анионита должен быть не менее 60 см. Количество анионита в устройстве должно быть не более 60% от общего объема фильтрующего элемента. При обратной промывке фильтра в процессе регенерации скорость движения воды должна быть на 30-50% меньше, чем в установках, предназначенных для умягчения воды.

Если жесткость воды, в которой содержится большое количество нитратов, больше допустимой нормы, то прежде, чем заняться их удалением, нужно произвести умягчение воды. Если же этого не делать, то в процессе удаления и последующей регенерации раствора возможно образование труднорастворимых соединений, что повлечет за собой снижение емкости анионита и уменьшение производительности установки.

Кстати, использование одного и того же фильтра для умягчения и удаления нитратов недопустимо, потому что очень сильно снижается концентрация нитратионов (более, чем на 90%). Если в воде нитратов содержится больше, чем сульфатов, то для их удаления целесообразнее воспользоваться высокоосновными анионитами. В противном случае лучше всего использовать нитратселективные аниониты.

Применение стандартных элементов для удаления из воды нитратов очень часто приводит к тому, что увеличивается их количество в очищенной воде, что также недопустимо. Чтобы избежать возникновения данной ситуации, необходимо тщательно рассчитать продолжительность цикла прохождения воды сквозь фильтрующий элемент, и впоследствии неукоснительно соблюдать расчетные параметры во время эксплуатации систем водоочистки и водоподготовки. Для того, чтобы правильно рассчитать продолжительность цикла, нужно обладать информацией о величине рабочего объема анионита. Определить с высокой точностью данную величину возможно только с применением специальных измерительных устройств и после проведения специальных исследований.

К сожалению, удаление нитратов из воды связано с еще одной сложностью — это отсутствие рекомендаций от компаний, производящих анионы, необходимые для качественной работы оборудования. Поэтому в процессе удаления нужно выявлять основные закономерности в работе с водой разного состава и использовать собственные способы расчета рабочей емкости, в зависимости от количества нитратов. Для этого требуется провести серию предварительных экспериментов.

Смотрите также:

www.bwt.ru

Нитраты в воде. Опасность нитратов и методы очистки воды от нитратов.

В последние годы появляется все больше информации о глобальном распространении нитратов как в воде и почве, так и в продуктах питания и о пагубном воздействии нитратов на здоровье человека.

Нитраты - это соли азотной кислоты, наличие которых как правило вызвано поступлением в воду хозяйственно-бытовых и промышленных стоков, а также стоков воды с сельскохозяйственных угодий, обрабатываемых азотосодержащими удобрениями, и с атмосферными осадками. В связи с этим концентрация нитратов часто наиболее высока в воде колодцев, неглубоких скважин, рек и озер. Поэтому при использовании воды из поверхностных и неглубоких подземных источников не лишним будет сделать анализ воды и на нитраты.

Чем опасны нитраты?

Опасность нитратов обусловлена их токсичным действием на организм.

Различают первичную токсичность нитратов и вторичную, возникающую при образовании нитритов, и третичную, связанную с образованием нитрозаминов.

Накапливаясь в организме человека, нитраты вызывают метгемоглобинемию, т.е. реагируют с гемоглобином крови, образуя метгемоглобин. Это вещество в отличие от гемоглобина не переносит кислород, что приводит к кислородному голоданию тканей. В результате ухудшается самочувствие, появляется вялость. При содержании метгемоглобина 20—50% появляются одышка, тахикардия, потеря сознания, при метгемоглобинемии свыше 50% наступает смерть.

Натраты губительно воздействуют на нервную, сердечно-сосудистую систему, желудочно-кишечный тракт и другие органы. Особую опасность нитраты представляют для маленьких детей, у которых еще не сформирована восстанавливающая ферментная система.

По этим причинам необходимо ограничивать поступление нитратов в организм — минимизировать потребление нитратсодержащих продуктов и не употреблять воду с повышенной концентрацией натратов (более 45 мг/л).

Содержание нитратов в питьевой воде регламентируется СанПиН 2.1.4.10749-01 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды".

Способы очистки воды от нитратов

В случае, если в Вашей исходной воде наблюдается повышенное содержание нитратов, необходимо производить их удаление.На сегодняшний момент наиболее широкое распространение получили два метода очистки воды от нитратов:

  • с помощью установок обратного осмоса
  • специальными фильтрами с анионными ионообменными материалами.

В некоторых случаях для удаления нитрат-ионов используют ионообменные смолы как стандартные — сильноосновные аниониты, так и специальные — нитратселективные. Физическая суть данного метода сводится к замещению нитрат-ионом аниона смолы, как правило, хлорид-иона. Это обуславливает особенности и ограничения при использовании данного метода.

Ионообменная смола характеризуется определенной емкостью — тем количеством анионов, которое она может на себя принять, обеспечивая необходимую степень очистки воды. При полном насыщении смолы задерживаемыми ионами, очистка воды фактически прекращается. При использовании стандартной сильноосновной смолы и присутствии в исходной воде сульфатов может даже наблюдаться  выброс нитратов в очищенную воду при исчерпании ресурса фильтра. Это обусловлено большим сродством стандартной сильноосновной смолы к сульфатам, чем к нитратам и ведет к вытеснению задержанных нитрат-ионов сульфат-ионами из смолы.

В случае выброса нитратов из фильтра, их концентрация в воде может достигать очень высоких значений, представляющих опасность для здоровья, при этом определить подобное превышения без анализа воды потребитель не может. По этой причине удаление нитратов с помощью ионных фильтров не оптимально для частных домов, где отсутствует возможность в постоянном контроле за качеством очищенной воды.

Очистка воды от нитратов с помощью обратного осмоса является более надежным вариантом. Вода под давлением подается на полупроницаемую мембрану. Нитраты и другие примеси задерживаются мембраной, а к потребителю поступает очищенная вода. Степень извлечения примесей определяется селективностью мембраны. В зависимости от модели мембраны и конструкции установки обратного осмоса удаление нитратов может достигать до 96%.

В случае использования установок обратного осмоса качество очистки остается стабильным даже при значительном изменении состава исходной воды. Кроме того, помимо удаления нитратов, установки обратного осмоса будут справляться с задачами по очистке воды от большого спектра загрязнений (железо, марганец, цветность и т.д).

В заключение следует констатировать, что очистка воды от нитрат-ионов в настоящее время все чаще является насущной необходимостью. Для очистки воды от нитратов в частных домах оптимальным решением является обратный осмос.

 

Специалисты компании "Осмос" готовы проконсультировать Вас по очистке воды от нитратов и любым другим вопросам водоочистки!

Подробнее с системами очистки воды для коттеджей Вы можете ознакомиться на странице Установки очистки воды.

Если у Вас есть вопросы, позвоните нам или отправьте заявку:

 

Отправить заявку

 

Рекомендуем прочитать:

Чистая ли вода в скважине? Способы очистки воды из скважины

Очистка воды от железа

Соленая вода в скважине – проблема и решения

 

 

www.osmos.ru


.