Аммоний в воде из скважины


Очистка воды от аммония, который является показателем бактериального загрязнения

В воде могут находиться азотные соединения в двух формах – аммиак и аммоний. А общая сумма концентраций аммония и аммиака называется общим аммонийным азотом. Источником аммония в воде являются соли и растворенный аммиак, 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 медесодержащих сплавов конструкций теплообменников, что может отрицательно влиять на их исправное функционирование. 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.

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 очистка, 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.

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.

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.

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.

Смотрите также:

www.bwt.ru

Системы удаления аммония и аммиака. Клиноптилолит

На странице сайта представлен комплект оборудования для удаления аммония на основе комплексного сорбционного и ионообменного действия природного цеолита (клиноптилолита) с автоматической регенерацией ионообменной емкости раствором поваренной соли. В состав установки для поглощения аммония входит управляющий клапан для ионообменных фильтров с функцией регенерации по объему обработанной воды, баллон, бак-солерастворитель и фильтрующая загрузка – природный цеолит ТМ БиоЦеолит, размер фракции 0,5 — 1мм.

Автоматические системы сорбционной и ионообменной водоподготовки (удаления аммонийного азота) на основе природного цеолита (клиноптилолита, фракция 0,5 – 1,0 мм) Сокринянского месторождения (Украина) – размеры, комплектация, рабочая производительность для удаления аммония, цена.

Размер баллона/клапана/солевого бака Q, м3/час Клиноптилолит, 5-1мм, л Вход/ выход Цена, USD
1252 / WS1 CI / 70 0,65 50 1″ NPT 860
1354 / WS1 CI / 100 0,70 62 1″ NPT 890
1465 / WS1 CI / 140 0,85 75 1″ NPT 980
1665 / WS1 CI / 140 1,1 100 1″ NPT 1135

Как правило, превышением допустимых концентраций аммонийных соединений вода из подземных источников обязана контакту с поверхностными стоками, образованными, в том числе атмосферными осадками или паводковыми водами. Допустимая концентрация аммонийного азота в питьевой воде составляет не более 0,5 мг/л. В поверхностных водах аммиак (аммоний) образуется вследствие разложения органических соединений, содержащих азот. Источниками загрязнения выступают стоки промышленных предприятий, бытовые сточные воды, поверхностные стоки из насыщенных азотсодержащими удобрениями сельскохозяйственных полей и мусорных свалок, органические стоки животноводческих ферм. Посредством применения одного из методов или их комбинации осуществляется очистка воды от примесей аммония и аммиака: окисление, ионный обмен (на природных или синтетических цеолитах, на сильнокислотных катионитах), обратный осмос или аэрация. Отдельное применение последнего метода имеет незначительное распространение, эффективно только для удаления газообразного аммиака в воде со щелочной реакцией и, как правило, не согласуется с другими задачами водоподготовки. Экономическая и экологическая составляющая каждого из методов удаления аммония из воды скважины будет  отличаться. Кроме обратного осмоса, позволяющего осуществить глубокое обессоливание воды, селективность удаления аммония для других методов будет отличаться в той или иной степени.

Использование ионообменных свойств природного цеолита (клиноптилолита) для селективного удаления иона аммония в водопроводной воде эффективно в небольших автоматизированных системах водоподготовки. Эффективность обусловлена небольшими капитальными затратами и простотой автоматизации метода удаления. нужно учесть также, что в сравнении с цеолитами природного происхождения с определенной зависимостью от исходного состава и месторождения, цеолиты, полученные синтетическим путем (например — цеолит Crystal Right CR100, CR200), обладают повышенной рабочей емкостью, специально расширенными фильтрационными возможностями и селективностью к определенным примесям.

В зависимости от назначения и способа восстановления рабочих свойств природный цеолит может применяться в качестве сорбционного материала или сорбционно-ионообменного материала, в том числе в составе засыпных фильтров с автоматическим восстановлением. Природный цеолит обладает большой пористостью структуры и контактной поверхностью, что обеспечивает его эффективное применение в качестве сорбционного фильтра  для удаления из воды взвешенных и коллоидных частиц. Клиноптилолит – ионообменный материал, созданный самой природой. Селективность ионного обмена  считается одним из наиболее важных свойств ионообменного материала в водоподготовке. Клиноптилолит проявляет отличную способность к селективной сорбции из воды иона аммония. На селективность оказывает влияние достаточно много факторов, среди которых состав воды, находящейся в контакте ионообменным материалом. В засыпном автоматическом фильтре для удаления аммония применяется калиброванный, отмытый и высушенный природный цеолит  с размером фракции 0,5-1,5 мм и с насыпной плотностью 0,9 — 1,1 кг/л. Стандартная упаковка цеолита ТМ Цеолит Био (цеолит Сокирнянского месторождения, Украина) содержит 50 кг калиброванного просушенного цеолита фракцией 0,5-1мм. Цеолит Сокирнянского месторождения содержит 80 — 90% клиноптилолита. Кроме ионов аммония цеолит ТМ БиоЦеолит поглощает двухвалентные ионы кальция, магния, железа и марганца, а также все ионы тяжелых металлов.

Условия применения:

  • высота слоя фильтрации не менее 600мм;
  • свободное пространство в засыпном фильтре – 50%;
  • расширение слоя в режиме взрыхления – 35%;
  • размер гранул 0,5-1,0 мм;
  • средняя насыпная плотность – 1кг/л;
  • обменная рабочая емкость по иону аммония -0,2 гр/л;
  • удельный вес – 2кг/л.

Конфигурация потоков в режиме фильтрации и режиме регенерации:

— линейная скорость рабочего потока для селективного поглощения аммония – 8…10 м/ч;

— линейная скорость потока в режиме противоточной промывки – 25…40 м/ч.

Использование цеолита ТМ Цеолит Био для механической обработки воды, умягчения или удаления железа позволяет увеличить на 20-25% линейную скорость фильтрации. На селективность удаления иона аммония природным цеолитом, сильнокислотным катионитом или синтетическим неорганическим цеолитом также существенное значение оказывает общая жесткость, примеси калия и натрия в составе воды, ограничивающие все вместе и по отдельности селективность обмена аммония.

Делаем доставку в Бровары, Борисполь, Киев, Винницу, Днепр (Днепропетровск), Ивано-Франковск, Донецк, Житомир, Кировоград, Запорожье, Луганск, Луцк, Львов, Одессу, Полтаву, Ровно, Сумы, Тернополь, Ужгород, Харьков, Херсон, Черкассы, Чернигов, Черновцы и по всей Украине.

(Голосов:4, среднее: 5,00 из 5) Загрузка...

www.softwave.com.ua

Очистка воды от аммиака - необходимая мера

Перед тем, как начать очистку жидкости от аммиака она проходит предварительное изучение на уровень жесткости, кислотности. Кроме ионов аммония во время очистки и предварительного исследования следует уделять внимание и другим загрязнителям, растворенным в субстанции, а именно - сульфаты, фториды, сероводород, хлориды и так далее. 

Сегодня большой популярностью пользуется очистка вод от аммиака с применением импрегнированного угля. Во время исследования стоит также уточнить, можно ли убрать аммиак из воды с помощью обратного осмоса воды. Методы очистки стоков на сегодняшний день довольно часто применяются в комплекте, в который входит как органика, так и неорганические расходные материалы. 

В современных условиях зачастую принято использовать химические элементы, изготавливаемые на основе каменного угля. Уголь способен очистить практически любую жидкость при фильтрации естественным образом.

Для того, чтобы произвести очистку воды от аммиака и всю систему водопровода, необходимо подобрать хороший фильтр, внутри которого будет присутствовать эффективный наполнитель. Активированный уголь считается одним из наиболее предпочтительных расходных материалов, так как его можно использовать на площади поверхности водных ресурсов больших размеров. 

Аммиак зачастую придает воде специфический запах, именно поэтому жидкость нуждается в очистке. Но до сих пор даже высококвалифицированные специалисты не определились с тем, какому же методу отдать предпочтение во время очистки воды из скважины. Вода для аквариума также нуждается в очистке, в бытовых условиях ее можно произвести, воспользовавшись специальными средствами и реагентом, нейтрализующим аммиачные соединения. 

Реагенты подобного рода можно приобрести в специализированных магазинах, где представлено немалое количество фильтров бытового назначения различных модификаций, а также приспособления, позволяющие провести высококачественную чистку аквариумов. Любой элемент, который нейтрализует аммиачные соединения, необходимо использовать в соответствии с дозами, указанными на упаковке, а также учитывать и способ применения компонента.

Очистка воды от аммиака - это существенная помощь в процессе водоподготовки на различных типах объектов промышленного назначения, в искусственных водоемах, бассейнах. Зачастую аммиачные соединения присутствуют в жидкости не в чистом виде, а в виде активных ионов, в результате чего они поступают в водоемы и наносят существенный вред окружающей среде. Инновационная очистка воды колодцев и скважин от аммиака - совершенно новая технология, которая позволяет за короткий промежуток времени избавиться от присутствия этого вредного вещества в воде. 

В результате Вы получите жидкость, которая будет соответствовать требуемым стандартам, а запах, который ранее от нее исходил, полностью исчезнет. Современная водоочистка поверхностных вод позволяет избавиться от избытка аммония и других химических элементов, наносящих вред. В соответствии с исследованиями стало известно, что процентное содержание вредного для здоровья аммиака в природной воде во многих регионах стран давно превысило допустимую норму, а значит жидкость, которую мы употребляем в качестве питья - вредна для организма и лучший выход из ситуации - это фильтры. 

Чтобы защитить себя от соединений аммиака в бытовых условиях, рекомендуют устанавливать фильтры в виде насадки на кран или установить специальные системы на водопровод. Что касается загородных домов, зачастую водоснабжение из них осуществляется с помощью забора воды из скважины или колодца. В таких случаях очистка воды от аммиака требует особенного подхода специалистов. Именно поэтому, если Вы решили построить небольшой коттедж или провести водопровод в загородный дом, рекомендуется заранее выбрать компанию, которая будет заниматься обслуживанием систем жизнеобеспечения загородного объекта.

Процесс очистки жидкости от аммиака происходит в основном биохимическим способом, ведь в грунте помимо активных ионов аммония содержится немало и других вредных для человеческого организма веществ. Для предотвращения присутствия в жидкости аммонийного азота во многих странах используется метод денитрификации водоисточников.

Смотрите также:

www.bwt.ru

Удаление аммония в производстве бутилированной воды

Андрей Гречушкин, канд. тех. наук, компания «ЭКОДАР» (Москва)

Елена Симакова, канд. пед. наук, МГТУ им. Н. Э. Баумана (Москва)

Значительную долю рынка бутилированных вод занимают крупные производители, и в последние годы она только увеличивается. В то же время большую часть мирового, да и российского производства бутилированной воды обеспечивают средние и малые предприятия.

Водоподготовка на малых и средних предприятиях

Наряду с предприятиями, специализирующимися на выпуске бутилированной воды, на рынке также присутствуют индивидуальные предприниматели и предприятия, для которых розлив бутилированной воды является непрофильным или сопутствующим бизнесом и др. Малые производители в большинстве своем ориентированы на местный рынок, при этом в ряде случаев розлив воды носит сезонный характер.

Далеко не всегда такие производители могут позволить себе иметь в штате специалистов, обладающих большим опытом работы в области водоподготовки и обслуживания водоочистного оборудования. Вместе с тем, несмотря на небольшие объемы производства и квалификацию персонала, выпускаемая предприятиями бутилированная вода должна полностью удовлетворять требованиям СанПиН 2.1.4.1116–02 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в емкости». Может быть, на первый взгляд это покажется странным, но требования к надежности работы оборудования систем водоподготовки для малых и средних производств не ниже, а зачастую и выше, чем для крупных.

Одной из часто возникающих вопросов в подготовке воды для розлива является удаление из воды иона аммония, поскольку СанПиН 2.1.4.1116–02 довольно жестко регламентирует концентрацию аммония (для воды первой категории предельно допустимая концентрация составляет 0,1 мг/л, для воды высшей категории – 0,05 мг/л). Природные воды часто имеют многократное превышение по данному показателю. И хотя тема очистки воды от аммония достаточно широко освещена в литературе [1, 2], нормативная база подготовки воды для розлива и особенности малого и среднего производства накладывают свои ограничения, на которых следует остановиться подробнее.

Методы удаления аммония из воды

Используемые в водоподготовке основные методы удаления аммония сведены в таблицу (в той или иной форме она приводится в различной литературе). Рассмотрим их применимость при подготовке бутилированной воды в условиях малого и среднего производства.

Методы удаления аммония из воды

Метод

Произв-сть, м3/ч

Затраты

Концентрация аммония в исходной воде, не более, мг/л

Примечание

капитальные

эксплуатац.

 Ионообменное умягчение воды на сильнокислотных катионообменных смолах

0,5–10,0

Низкие

Высокие

0,2–0,3

Удаление солей жесткости, потребление поваренной соли

 Сорбция на неорганических сорбентах

0,5–10,0

Средние

Высокие

10

Удаление солей жесткости, потребление поваренной соли

 Сорбция на природном цеолите (клиноптилолите)

0,5–10,0

Средние

Средние

10

Удаление тяжелых металлов, потребление поваренной соли

Обратноосмотический (в том числе нанофильтрация)

0,1–100

Высокие

Низкие

1–5

Обессоливание, умягчение, потребление ингибитора

Использование окислителей (хлор, озон, ClO2, хлорамин, KMnO4)

5–1000

Средние

Средние

Зависит от вида окислителя и применяемой технологии

Удаление органики, появление органохлоридов (в случае использования препаратов хлора)

Биологический (нитрификация)

5–10 000

Средние

Низкие

1

Появление нитратов

5–10 000

Высокие

Низкие

10

Использование окислителей. Метод очистки воды, основанный на использовании окислителей, для малых и средних производителей неприменим, поскольку согласно СанПиН 2.1.4.1116–02 запрещено обрабатывать активным хлором воды, предназначенные для розлива, а другие окислители (озон, СlO2, хлорамин, KMnO4) неэффективны для удаления аммония [1].

Биологический метод. Интересным и эффективным методом удаления аммония является его биологического окисления до нитрит-аниона‎, а затем до нитрат-аниона при помощи бактерий Nitrosomonas. Его упрощенно можно представить реакцией:

Nh5+ + 2O2 → NO3– + 2H+ + h3O

Для осуществления процесса при невысоких исходных концентрациях аммония применяются фильтры с загрузкой гранулированными материалами (которые благоприятны для закрепления на них бактерий), при высоких концентрациях (когда растворенного в воде кислорода недостаточно) – аэрируемые реакторы. Для протекания реакции биологического окисления в воде, кроме наличия кислорода, необходимо присутствие (или искусственное добавление в воду) достаточного для роста бактерий количества фосфора; вода должна иметь , концентрацию органических веществ рН > 7,5 и температуру не ниже 8–10 ºС. Следует также учитывать, что процесс естественного обсеменения гранулированного материала фильтра или реактора и достижения максимальной эффективности длится от 1 до 3 мес.

При всех своих достоинствах биологический метод удаления аммония практически неприменим на небольших системах. Заказчик небольшой системы водоподготовки хочет видеть в ней такие технические и технологические решения, которые позволят эксплуатироватьее  в автоматизированном или автоматическом режиме. Участие человека в управлении процессом должно быть сведено к минимуму. Простои производства (зачастую небольшое производство бутилированной воды носит сезонный характер) не должны отрицательно сказываться на работоспособности оборудования. В таких условиях поддерживать жизнеспособность бактерий на загрузке фильтров с привлечением высококвалифицированного персонала экономически нецелессобразно.

Обратноосмотический метод. В отличие от биологического метода обратноосмотический процесс легко поддается автоматизации. Функции эксплуатирующего персонала при этом заключаются в периодическом приготовлении раствора ингибитора (иногда и раствора для коррекции рН), в контроле за показаниями приборов и в периодической, раз в несколько месяцев, автоматизированной промывке обратноосмотических мембран.

Однако в случае использования обратноосмотического метода имеет место неспецифическое удаление иона аммония, поскольку одновременно происходит удаление и других ионов, частичное обессоливание и умягчение воды. В зависимости от исходной концентрации аммония можно подобрать селективность обратноосмотических мембран и чаще всего добиться (в ряде случаев применяя подмес исходной воды к пермеату) требуемой концентрации аммония на выходе, сохраняя при этом приемлемый химический состав очищенной воды. Другим путем (при высоких исходных концентрациях аммония) является довольно глубокое обессоливание воды с последующей искусственной минерализацией пермеата.

Все же метод обратноосмотического удаления аммония следует использовать прежде всего для вод, в которых кроме аммония имеется превышение концентрации таких компонентов, как литий, натрий, сульфаты, бор и др.

Ионообменное умягчение воды на сильнокислотных катионообменных смолах. Частичное удаление аммония происходит также в процессе ионообменного умягчения воды на сильнокислотных катионообменных смолах. Это связано с определенным расположением аммония в ряду селективности для сильнокислотных катионообменных смол:

Литий < Натрий < Калий ≈ Аммоний < Магний < Цинк < Кальций < Стронций < Барий

Эффективность метода сильно зависит от химического состава исходной воды, в частности от концентрации в ней натрия и калия. Возможность применения данного метода следует рассматривать при превышении исходной концентрации аммония над предельно допустимой концентрацией не более 30%.

Сорбция на неорганических сорбентах. Более эффективным способом удаления аммония является его сорбция на неорганических сорбентах, таких как синтетические и природные цеолиты. Примером синтетического цеолита является ионообменный материал, получаемый из алюмосиликата натрия. На отечественном рынке довольно широко распространен такой неорганический ионообменный материал под торговой маркой Crystal-Right CR-100. Он служит для обезжелезивания, деманганации и умягчения воды методом ионного обмена и сорбции аммония. Такая универсальность данного материала в рассматриваемой нами области подготовки воды для розлива часто является и его недостатком, так как далеко не всегда требуется одновременное значительное умягчение воды. Емкость Crystal-Right CR-100 по аммонию достаточно высока и составляет до 980 мг на 1 дм3 материала. Применять материал допустимо на водах с исходной минерализацией не менее 80 мг/л, жесткостью не менее 1 мг/л и рН > 5,7. Синтетический цеолит можно использовать в стандартных установках умягчения, при этом по сравнению с процессом умягчения на катионообменных смолах меняются лишь технологические параметры, такие как скорость фильтрования, количество регенерационного раствора хлорида натрия и продолжительность стадий регенерации.

Сорбция на природном цеолите (клиноптилолите). Метод удаления аммония сорбцией на природном цеолите (клиноптилолите – клиноптилолитсодержащем туфе) не получил распространения в крупных системах розлива воды из-за значительной стоимости эксплуатационных затрат, прежде всего на регенерационную поваренную соль. Для небольших систем данный метод достаточно привлекателен из-за низких капитальных затрат, простой автоматизации процесса и, что особенно важно в области подготовки бутилированных вод, незначительного влияния на химический состав воды. Cорбционная емкость по аммонию, по сравнению с синтетическими цеолитами, невелика и составляет от 0,1 до 30 г на 1 дм3 материала в зависимости от месторождения клиноптилолита и условий проведения процесса регенерации.

Пример небольшой системы водоподготовки

На рисунке показана небольшая система подготовки для розлива воды первой категории производительностью 0,7 м3/ч.

Система подготовки (+для розлива) воды первой категории производительностью 0,7 м3/ч

В данном случае стояла задача снижения концентрации аммония с 0,6 мг/л до требований СанПиН 2.1.4.1116–02 для воды первой категории – не более 0,1 мг/л. Также исходная вода имела 70%-е превышение по концентрации фтора. Проведенные предварительные расчеты показали, что обработка воды только на установке обратного осмоса не позволит получить воду с приемлемыми вкусовыми качествами.

Была принята схема с предварительной обработкой воды на природном цеолите для снижения концентрации аммония (на рисунке – фильтр на дальнем плане) и последующей обработкой воды на установке обратного осмоса с подмесом к пермеату воды с выхода фильтра. Благодаря такой схеме удалось получить воду с благоприятными вкусовыми качествами и концентрациями аммония и фтора на уровне требований к воде высшей категории (

www.ekodar.ru


Смотрите также