Определить нитраты в воде - для чего это нужно. Нитраты в воде

Нитраты в воде. Опасность 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.

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 Ватера 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 Продукты и технологии.

www.watera.ru

Определить нитраты в воде - для чего это нужно

Две стороны нитратов

За последнее время, вопрос присутствия нитратов в нашей повседневной жизни, очень активно обсуждается. Поэтому будет нелишним разобраться, что такое нитраты и с чем их едят.

Прежде всего, нитраты – это соли. Соли азотной кислоты, представленные следующими соединениями: KNO3, NaNO3, Nh5, Mg(NO3)2, NO3. По сути, это нормальные продукты, образующиеся при обмене азотистых веществ в любом организме. Так почему же их в таком случае считают опасными? Дело в том, что, попадая в организм человек, а в частности в пищеварительную систему, нитраты восстанавливаются до нитритов, которые являются более токсичными и могут вызывать метгемоглобинемию. Кроме этого, нитриты могут стать основанием для образования N-нитрозаминов, которые являются одними из самых сильных канцерогенов вызывающих раковые опухоли. Вот почему так важно своевременно определить нитраты в воде и пище.

Проявление избытка нитратов в организме

Первыми признаками отравления нитратами есть появления сильной одышки, тошноты, посинение слизистой и кожного покрова, спустя 5-6 часов после приема пищи. Притом, все это сопровождается головокружением, болями, учащенным сердцебиением и общей слабостью.

Если с источником нитратов в овощах и фруктах все ясно, то откуда же они берутся в воде? Собственно основным «поставщиком» нитратов в воду, есть сельскохозяйственная деятельность. Это связано с тем, что для выращивания любых культур используются азотные удобрения, после чего они в результате осадков попадают в грунтовые воды, а потом в колодцы, скважины и системы централизованной подачи воды. В связи с этим, определение нитратов в воде становится не прихотью, а обязательным условием сохранения своего здоровья.

Методы очистки воды от нитратов

Т.к. нитраты – это соли, то они должны легко распадаться на заряженные частицы (ионы) и существовать в нитрат-ионов NO3- и подвергаться методам обессоливания воды. Как видно из формулы молекулы нитрат-ионы имеют отрицательный заряд, следовательно, они называются анионы.

В таком случае, если частица обладает зарядом, то ее можно поймать за счет притяжения к другому заряду. Специально для этих целей разработаны нитрат селективные анионообменные смолы, которые осуществляют нитрат-анионный обмен. Анионообменная смола представляет собой длинную органическую молекулу с положительно заряженными активными центрами, под защитой ионов с отрицательным зарядом.

Таким образом, вода пропускается через смолу, где ионы нитратов, заменяются на ионы хлоридов. Такой процесс происходит до тех пор, пока в ионообменной смоле не заканчиваются свободные ионы хлоридов (в данном случае NaCl). Когда это произошло, нитраты просто перестают задерживаться. Однако необходимо помнить, что процесс уменьшения количества ионов NaCl происходит не моментально, и соответственно качество водоочистки также не сразу, но падает.

Если же, при определении нитратов в воде, результат анализа показал, что фильтрация не происходит, то необходимо заменить смолу на новую, если это картриджи. Или же регенерировать смолу соляным раствором, если это засыпной, в виде колонны фильтр.

Для упрощения вычисления частоты замены анионообменной смолы, необходимо произвести следующие расчеты:

анализ воды на наличие нитратов;
определение скорости очистки;
определение потока нитратов, путем произведения количества нитратов на производительность;
определение емкости анионообменной смолы;
вычисление полной емкости колонны путем перемножения емкости одного грамма смолы на вес всей смолы;
далее делится полная ионообменная емкость на поток нитратов/ч;
полученный результат – искомое время работы.

Но лучше не использовать смолу до полного истощения и проводить замену картриджа или регенерацию, на половине рабочего промежутка.

Производить водоподготовку также можно мембранными методами, вроде обратного осмоса. Результативность такого способа очистки также приближается к 100%. Иногда, при очень сильных загрязнениях, эти два способа очистки могут использоваться в комплексе, тогда удается получить воду предельной чистоты.

Смотрите также:

www.bwt.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:

с помощью установок обратного осмоса
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

Нитраты в воде — как с ними бороться. | Чистая вода

В предыдущей статье было рассказано, откуда в воде берутся нитраты, и как они влияют на организм человека. Из этой статьи стало ясно, что бороться с нитратами не только желательно, но и необходимо.

Как это делать?

Для начала разберёмся, что представляют собой нитраты. Будет немного сложновато, если что — пишите вопросы в комментарии.

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).

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. Ранее мы рассматривали катионообменную смолу, которая нужна для удаления солей жёсткости. Принцип работы тот же.

На активных центрах анионообменной смолы происходит обмен одних анионов на

другие. В нашем случае — обмен хлорид-ионов (Cl — ), которые держатся за смолу

слабо, на нитрат-ионы, которые легко замещают слабые хлорид-ионы. Итак, 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 происходит сразу — количество активных центров снижается постепенно, по мере блокировки активных центров. Точно так же возрастает степень загрязнённости воды нитратами, которые не задерживаются, а проскакивают.

Что делать, чтобы этого не происходило?

Картридж с анионообменной смолой Это зависит от того, как используется ионообменная смола. Колонна с анионообменной смолой 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.

Расчёты должны основываться на анализе воды, который показывает, сколько нитратов есть в воде.
Далее определяется нужная производительность (скорость очистки воды).
Умножается количество нитратов на производительность, получается поток нитратов.
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.
Для того, чтобы узнать полную обменную ёмкость колонны, нужно умножить ёмкость одного грамма анионообменной смолы на вес всей смолы.
И теперь всё очень просто — делим полную ионообменную ёмкость на поток нитратов в час.
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:

В 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. Если её нет — НЕ ПОКУПАЙТЕ ЭТОТ КАРТРИДЖ! Даже если продавцы говорят цифры, если эти цифры не написаны, вы сильно рискуете.

И теперь как в задаче про ящики: 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 простых способа — 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.

Хотя есть способ, который позволяет забыть о нитратах и не беспокоиться об изменении их количества. Но о нём в следующий раз.

Кстати, хочу вас успокоить — в городской воде нитратов быть не должно 🙂

Предыдущая статья про нитраты: "В чём вред загрязнённой воды. Нитраты"

Предыдущая статья цикла "Очистка воды": "Озон в водоочистке".

Содержание блога.

voda.blox.ua