Содержание:
- Источники появления аммония и аммиака в воде
- Вред и нормы содержания аммонийного азота
- Основные методы очистки воды от аммония
- Часто задаваемые вопросы
Повышенное содержание аммония в воде – критический маркер органического или бактериального загрязнения, требующий комплексной очистки для защиты здоровья и техники. В статье мы разберём эффективные системы фильтрации для удаления соединений азота и способы приведения концентрации аммония и аммиака к санитарным нормам.
Источники появления аммония и аммиака в воде
В воде могут находиться азотные соединения в двух формах – аммиак и аммоний. А общая сумма концентраций аммония и аммиака называется общим аммонийным азотом. Источниками аммония в воде являются соли и растворённый аммиак, а 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 медьсодержащих сплавов конструкций теплообменников, что может отрицательно влиять на их исправное функционирование.
Вред и нормы содержания аммонийного азота
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.
Основные методы очистки воды от аммония
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 очистки, 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.
Метод аэрации и биологического окисления
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.
Обратный осмос для удаления аммония
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.
Ионообменные методы и сорбция
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.
Часто задаваемые вопросы
Аэрация эффективна для удаления аммиака в газообразной форме при определённых значениях pH. Однако для полного удаления соединений азота часто требуется дополнительная биологическая очистка или использование специальных загрузок в фильтрах.
Для точного определения необходим лабораторный анализ воды. В быту можно использовать тест-комплекты, которые показывают превышение нормы по изменению цвета реагента. Если выявлено загрязнение, необходимо подбирать оборудование, исходя из производительности и состава исходной жидкости.
Простой магистральный фильтр для воды не способен эффективно снизить содержание растворенных газов и ионов аммония. Для этой задачи требуется либо ионообменная система, либо установка обратного осмоса, способная задерживать ионные и молекулярные примеси на мембранном уровне.
Наиболее универсальная система очистки воды для частного дома – это фильтр на основе обратного осмоса. Он обеспечивает практически полное удаление аммония (до 95%), одновременно обеспечивая глубокую деминерализацию воды. Для эффективного удаления железа требуется предварительная система обезжелезивания.
Согласно санитарным нормам, важно различать показатели аммония и аммонийного азота. Значение 2,0 мг/л относится к аммонийному азоту, а не к аммонию. Предельно допустимая концентрация аммония (NH₄⁺) в питьевой воде составляет до 0,5 мг/л. При превышении этого значения требуется установка системы очистки воды для устранения неприятного запаха и улучшения качества воды.
Высокая концентрация аммония в воде из скважины указывает на попадание в водоносный слой бытовых стоков или удобрений. Главный вред для человека заключается в нарушении обмена веществ при постоянном употреблении, а для экологии – в токсичности для рыб и водных организмов. Также аммиак в воде при использовании её в инженерных системах может провоцировать коррозию металлических элементов.