Нитраты в воде
Вопрос от Александра
На даче пользуюсь колодцем. Год назад делал анализ воды: все в норме. В этом году превышение в 2 раза нитратов. Что посоветуете? Кувшин нитраты не задерживает. Атолл поставил - нитраты остались. Осмос говорят очистит, но Вы пишите, что он уберет и все полезные вещества, да и проверять воду из колодца каждый месяц накладно?
Ответ
Наиболее эффективными методами очистки питьевой воды от нитратов являются ионный обмен на нитрат-селективных смолах (в том числе на природных минеральных сорбентах типа цеолитов) и обратный осмос.
Ионный обмен основан на последовательном фильтровании воды через анионнообменный или катионнообменный фильтры.
На первом этапе очистки воды от нитратов в водород-катионитных фильтрах катионы, которые содержатся в исходной воде, обмениваются на водород-катионы. При этом в отфильтрованной жидкости образуется эквивалентное количество кислоты из анионов, с которыми были связаны катионы, а СО2, образовавшийся в ходе разложения гидрокарбонатов удаляется в декарбонизаторах.
Второй этап очистки воды от нитратов связан с использованием анионитных фильтров (используются также при очистке воды от тяжелых металлов), где анионы образовавшихся кислот обмениваются на ионы ОН- и то есть задерживается фильтром. На этом очистка воды от нитратов завершается.
В зависимости от необходимой степени очистки воды от нитратов используют ионнообменные фильтры-катриджи или одно-, двух- и трехступенчатые установки баллонного типа. Общим для всех их является применение катионитов и анионитов.
- по одноступенчатой схеме – один катионитный и один анионитный фильтры;
- по двухступенчатой схеме – по два катионитных и два анионитных фильтра;
- по трехступенчатой схеме, когда в ходе работ по очищению воды от нитратов используются отдельно катионитный и анионитный фильтры либо в одном фильтре совмещаются катионит и анионит.
В бытовых условиях для очистки воды от нитратов используются, как правило, сменные ионообменные фильтры-катриджи с хлор-анионитными смолами.
Практически все крупные производители фильтров для очистки воды выпускают сменные ионнообменные катриджи для своих фильтров:
Список производителей сменных ионнообменных катриджей:
gelikoncentr.ru/sistemy-ochistki-vody/diltry-i-smennye-kartridzhi-dlja-filtrov
Солесодержание после очистки воды от нитратов по одноступенчатой схеме составляет 2–10 мг/л;, по двухступенчатой - 0,1–0,3 мг/л; по трехступенчатой - до 0,05–0,1 мг/л. Поэтому для бытовой очистки воды от нитратов используется одноступенчатая схема.
Проводить очистку воды также возможно с использованием природных минеральных сорбентов (щунгит) или молекулярных сит (цеолитов). Эти минералы можно использовать в качестве загрузки.
Цеолиты — синтетические или природные адсорбенты с регулярной структурой пор, представляющие собой алюмосиликаты натрия, калия или других элементов. В промежутках кристаллического каркаса расположены гидратированные положительные ионы щелочных и щелочно-земельных металлов, компенсирующих заряд каркаса, и молекулы воды.
Общая химическая формула цеолитов Ме2/n[(Аl203)x(Si02)y].Н20, где Me — катион щелочного металла; n — его валентность.
В качестве катионов в состав природных цеолитов обычно входят натрий, калий, кальций, реже магний, барий, стронций. Кристаллическая структура цеолитов образована тетраэдрами Si04 и Аl04.
Благодаря свойству поглощать или пропускать через кристаллический каркас молекулы других химических соединений, цеолит может использоваться как своеобразное молекулярное сито. Кроме этого цеолиты являются ионообменниками катионного типа, способными извлекать из воды тяжелые металлы, по сравнению с синтетическими смолами обладает повышенной избирательностью к ионам цезия, свинца, кадмия и стронция.
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. После использования цеолит подвергается многократной регенерации исходной водой или солевым раствором, в зависимости от целевого использования.
Эффективность водоочистки цеолитом по органическим и неорганическим загрязнителям показана в таблице
Таблица
Эффективность водоочистки цеолитом по органическим и неорганическим загрязнителям
№
Вредные вещества
Степень очистки, %
1
Пестициды
89,6
2
Нитриты
99,8
3
Нитраты
92,5
4
Хлор (хлорид-ион)
91,2
5
Фенолы
99,9
6
Железо общее
99,6
7
Фториды
89,3
8
Свинец
99,2
9
Стронций-90
96-98
10
Цезий-134 и Цезий-137
96-98
11
Плутоний-239
96-98
Другим эффективным способом очистки воды от нитратов является метод обратного осмоса. Метод обратного осмоса был изобретен в США в 1953 году и основан на полупроницаемые свойствах ацетилцеллюлозных мембран. Его сущность состоит в использовании специальных полупроницаемых перегородок-мембран. В ходе очистки воды от нитратов вещества самопроизвольного перемещаются через полупроницаемую мембрану, в результате чего получается два раствора различной концентрации. Преимущества метода состоят в простоте осуществления мероприятия и конструкций установок, а также простоте эксплуатации системы, низких энергозатратах, небольших габаритов.
Методом обратного осмоса пользуются для очистки воды от нитратов при солесодержании до 40 г/л.
При выборе метода очистки воды от нитратов необходимо учитывать содержание нитратов в исходной воде и на нормы содержания нитратов в воде, которые, в свою очередь, зависят от того, для чего вода используется. Так, согласно нормам СанПина 2.1.4.2074-01 содержание нитратов в питьевой воде не должно превышать 45 мг/л.
Наиболее распространенная причина, по которой возникает необходимость в очистке воды от нитратов – это использование нитратных удобрений: их избыток попадает в грунтовые воды, а оттуда – в водоемы, откуда берет воду человек, поэтому целесообразно также проводить умягчение воды.
О.В. МОСИН, к.х.н., доц.
Самый лучший фильтр эспринг компании амвей, очищает воду от нитратов...