Из предыдущей статьи понятно, откуда в воде берутся нитраты, и как они влияют на организм человека. Очевидно, что бороться с нитратами не только желательно, но и необходимо. Обращайтесь к специалистам компании Waterman - мы знаем, как успешно справиться с этой задачей и установим подходящее оборудование.
Итак, какие способы существуют для очистки воды от нитратов?
Давайте сначала разберёмся, что такое эти нитраты, которые загрязняют нашу воду. Нитраты представляют собой соли азотной кислоты, которые, попав в воду, распадаются на заряженные частицы (ионы) и далее существуют в так называемой "свободной" форме - в виде нитрат-ионов NO3-.
Из азов химии: ионы с отрицательным зарядом называются анионами, поэтому нитрат-ионы с отрицательным зарядом будем называть нитрат-анионы.
Метод №1. Использование анионообменных смол.
Наличие у частицы заряда позволяет ее «поймать» за счет того, что между отрицательным и положительным зарядами существует притяжение. Специально разработанные вещества - нитрат селективные (избирающие нитраты) анионообменные смолы (например, Purolite А520), производящие обмен нитрат-анионами, и являются этой «ловушкой».
Анионообменная смола представляет собой длинную органическую молекулу с «подвешенными» на ней активными центрами с положительным зарядом, который защищён слабо держащимся ионом с отрицательным зарядом. В статье «Умягчение воды» мы уже познакомились с катионообменной смолой (Dowex HCR-S/S, Lewatit S1567), используемой для удаления солей жёсткости. Здесь тот же принцип работы.
Обмен одних анионов на другие происходит на активных центрах анионообменной смолы. В данном случае слабо держащиеся за смолу хлорид-ионы (Cl - ) обмениваются на нитрат-ионы, легко их замещающие. Таким образом, при прохождении воды через смолу нитраты, замещающие хлориды, задерживаются смолой, а хлориды вместо нитратов оказываются в воде.
Наступает момент, когда свободные активные центры с хлоридами заканчиваются, тогда нитратам не к чему «прилипать», и их задерживание смолой прекращается! Конечно, снижение количества активных центров происходит не сразу, а постепенно – по мере их блокировки. Одновременно увеличивается загрязнённость воды «проскакивающими» нитратами.
Что будет выходом в этом случае?
Решение проблемы зависит от того, в каком оборудовании применяется ионообменная смола. Если в простом картридже - то мы его чаще меняем. Если в фильтре баллонного типа со смолой, то с определенной частотой проводим регенерацию смолы таблетированной солью.
Чтобы определиться с частотой смены картриджа и регенерации смолы, проводятся расчеты.
1. Используем концентрацию нитратов на литр воды. Берём это значение из результатов анализа.
2. Определяем необходимую производительность системы очистки на основании количества точек водоразбора, которые могут быть открыты одновременно. Одна точка водоразбора может пропустить через себя до 600-800 литров воды за час (в зависимости от давления и диаметра подводящего трубопровода). Если воду требуется очистить магистрали на которой могут быть открыты две полноценных точки одновременно, то берём пиковую производительность 1,2 м3/час.
3. Ионообменная ёмкость смолы, т.е. количество ионов, которое может заменить данная смола, указаны на самом картридже с анионообменной смолой или в спецификации к анионообменной смоле. На картридже обычно указана полная ёмкость (сколько ионов может заменить весь картридж).
4. Чтобы подсчитать полную обменную ёмкость колонны, вес смолы умножается на ёмкость одного грамма анионообменной смолы.
5. Делением полной ионообменной ёмкости на поток нитратов в час получаем время, в течение которого все активные центры смолы заблокируются, и задержка нитратов смолой полностью прекратится.
Правило такое: замену картриджа или регенерацию смолы необходимо производить раньше рассчитанного времени (т.е. снижаем ресурс процентов на 30). Это делается для того, чтобы ни попасть в ситуацию, когда концентрация нитратов превысить ПДК в процессе истощения емкости смолы.
Для наглядности рассмотрим следующий пример:
Анализ воды обнаружил содержание 50 мг/л нитратов, что не соответствует норме и подтверждает необходимость очистки воды от нитратов.
Поставим задачу: определить размер фильтроцикла баллонного фильтра с 28,3 литрами анионообменной смолы.
Имея небольшое превышение предельно допустимой концентрации по нитратам, и опуская для примера влияние на процесс очистки других показателей, принимаем скорость фильтрации равной 600 литров в час, что соответствует 1 открытому крану.
Рассчитаем обменную ёмкость всей загрузки: 28,3 литров * 900 мг-экв/л = 25470 мг-экв.
Таким образом, при содержании нитратов 50 мг/л переводим в мг-экв = 50/62,00 = 0,8 мг-экв. Т.е. фильтр сможет очистить 25470 / 0,8 = 31 800 литров воды. Снижаем ресурс на 30% и получаем 22260 литров.
По прохождению этого количества воды необходимо произвести регенерацию анионообменной загрузки.
Вопрос - как определить, сколько нитратов есть в воде?
Мы не являемся сторонниками экспресс - тестов для определения концентрации нитратов в воде, а использование ионометров зачастую недоступны по ряду причин. Поэтому, самый простой метод, это сделать анализ воды в ЦГиЭ г. Челябинска по данному показателю.
Определение содержания нитратов и, соответственно, расчёт времени работы картриджа или засыпки из анионообменной смолы осложняются тем фактом, что содержание нитратов в воде нестабильно. Понятно, что худшим вариантом является рост этой величины. Вовремя не отслеженное увеличение количества нитратов может привести к проскоку этих веществ и более быстрой выработке ресурса смолы. Например, вы рассчитали, что регенерацию загрузки необходимо проводить раз в 15 000 литров, но не знали, что в 2 раза выросло содержание нитратов. В результате со второй половины фильтроцикла начинается «проскок» нитратов через фильтр и они достигают потребителя.
Удаление нитратов из воды с помощью балонного фильтра является методом с более высокими первоначальными затратами по сравнению с методом удаления на картриджных фильтрах. Однако, эксплуатационные затраты такого метода гораздо ниже, за счёт того, что новые картриджы покупать не нужно – нужна лишь таблетированная соль для регенераций. Применение засыпных баллонных фильтров позволяет получить фактически любую производительность (в зависимости от размера баллона – количества загрузки). Такой метод часто применяется для снижения концентрации нитратов в пищевых производствах.
Однако, метод имеет свои издержки: если тип канализационного накопителя относится к станциям биологической очистки, в которых присутствуют бактерии, то частые сбросы солевого концентрата во время регенераций фильтра могут снизить качество его работы. Тут многое зависит от общих характеристик эксплуатации, как канализационного накопителя, так и длительности фильтроцикла анионообменной смолы (в зависимости от режима потребления).
Использование анионообменных смол для борьбы с нитратами должно сопровождаться регулярным контролем их содержания в воде и соответствующей коррекцией ресурса.
Однако существует способ, позволяющий забыть о нитратах и о беспокойстве об изменении их количества:
Метод №2. Использование системы обратного осмоса.
В рамках загородного частного дома систем борьба с нитратами в воде часто осуществляется с помощью бытовых систем обратного осмоса – небольших систем «под мойку».
Поскольку нитраты не имеют внешних проявлений в воде, а при небольших превышениях этого показателя относительно норм СанПин «Вода Питьевая» использование такой воды для хозяйственно-бытовых нужд не влечёт угрозы здоровью, то задачей часто выступает лишь получение небольшого количества питьевой воды. Небольшая бытовая система обратного осмоса, устанавливаемая под мойкой, вполне справляется с поставленной задачей.
Удаление нитратов в такой системе происходит путём физического задержания ионов NO3- на мембранном фильтрующем элементе.
Также для снижения количества нитратов в воде используются полупромышленные и промышленные системы обратного осмоса. В ситуации, когда требуется получить значительное количество воды, удовлетворяющей нормам СанПин «вода Питьевая», либо же воде Первой или Высшей категории качества (например, при производстве бутиллированной воды), особенно, если необходимо корректировать прочие показатели солевого состава воды, использование промышленных систем обратного осмоса часто становится самым целесообразным решением.
Компания Waterman предлагает Вам профессиональное решение задачи очистки воды от нитратов. Наши специалисты проконсультируют по возникшим вопросам и помогут в выборе и внедрении оптимальной схемы водоочистки, исходя из конкретных исходных данных.
 |  |
 |  |
Заполните бланк опросника и отошлите его. На основании указанных данных мы подберем оптимальную схему очистки воды и вышлем вам предложение с ценой станции очистки воды от нитратов в кратчайшие сроки. По вопросам заполнения опросных листов звоните (351) 200-44-45.
