чем вреден азот в воде
Нитраты в питьевой воде: определение, очистка, влияние веществ на организм человека, содержание в скважине
Даже в самой чистой и визуально прозрачной жидкости могут быть не видимые глазу вредные вещества. На одни из них мы обратим внимание прямо сейчас – рассмотрим нитраты в питьевой воде из скважины: причины появления, влияние на организм человека и чем опасны, нормы содержания, что делать при определении превышения. Подробно пройдемся по каждому из этих важных моментов, чтобы вы знали, как обнаружить проблему и как поступить после, чтобы защитить здоровье, свое и близких.
Сразу отметим, что превышенная концентрация этих нежелательных примесей – настоящая беда современности, проявляющаяся даже на фоне эффективной борьбы с загрязнением и использования сразу нескольких способов первичной очистки. И если раньше считалось, что они главным образом накапливаются в сельхозпродуктах, то к сегодняшнему дню установлено, что под землей их тоже хватает. Значит, нужно проверить забор из источника – это осуществляется путем химического анализа – и при отклонении от нормы озаботиться вопросом очистки.
Откуда нитраты берутся в воде
Начнем с определения: данные вредные вещества представляют собой соли азотной кислоты и откладываются они из селитры, которая до сих пор активно используется и в химической, и в СХ-промышленности.
Сегодня их все чаще находят в скважинах, родниках, колодцах, обеспечивающих нужды частных хозяйств. И если жидкость забиралась на небольшой глубине, она с высокой долей вероятности непригодна для питья или приготовления пищи.
Концентрация столь опасных примесей в жидкости может повышаться в следующих ситуациях:
Есть и менее распространенные причины с менее серьезным влиянием: например, неоднократно регистрировались случаи, когда молния, попавшая в колодец, увеличивала содержание вредных солей.
Чем опасна повышенная концентрация нитратов
Тем, что эти нежелательные вещества попадают в наш организм вместе с водой, причем не только в процессе питья или приема пищи, но и через кожу – во время купания в озере или даже дома под душем.
Суть в том, что, оказавшись внутри нас, они впитываются кровеносной системой и запускают химические реакции замещения гемоглобина на метгемоглобин. Последний уже не способен захватывать O2 и насыщать им клетки и ткани. На фоне этого появляется кислородное голодание со всеми своими симптомами:
А при регулярном и длительном употреблении жидкости с повышенным содержанием азотистых солей наступают еще более серьезные последствия.
Как избыток нитратов влияет на организм человека
MBFT-75 Мембрана на 75GPD
SF-mix Clack до 0,8 м3/ч
SF-mix Runxin до 0,8 м3/ч
Максимальную опасность соли азотной кислоты несут младенцам (которым достаточно 1/4 взрослой дозы) и детям, чей возраст еще не достиг подросткового. Но также следует внимательно относиться к здоровью домашних животных и как минимум не давать им пить ту жидкость, которую вы предварительно не подвергали термической обработке.
В каких количествах присутствуют нитриты в питьевой воде из скважины: содержание и норма концентрации
Есть допустимые пределы, в рамках которых данные вещества еще не смогут оказать токсикологическое воздействие, даже при регулярном их поступлении в организм. Согласно действующим в России стандартам ВОЗ по ПДК, эффект не считается вредным до тех пор, пока на 1 л забора из источника приходится менее 45 мг рассматриваемых примесей. В странах Евросоюза свои требования, несколько менее жесткие: там, в зависимости от региона, допустим и показатель в 50 мг/л.
При промышленном выпуске любых напитков ГОСТы требуют снизить интересующую нас цифру до 10 мг/л. Примерно такие же показатели должны быть и у той жидкости, которую можно будет использовать для приготовления пищи в домашних условиях.
Отдельное внимание следует уделять плодам, содержащим много сока: те же дыни или арбузы тоже могут быть богаты азотистыми солями.
Места, в которых вода может быть с нитратами
Как правило, это объекты с какими-либо вредными выбросами или накоплениями:
А вот к артезианским источникам, наоборот, есть повышенный кредит доверия, особенно если они пробиты на глубину от 35 м и более. Но их тоже стоит проверять на предмет чистоты, причем регулярно.
Как проводить анализ домашней воды из скважины на нитраты
Прозрачный вид и нейтральный вкус – это еще не гарантии чистоты. Необходимо четко и однозначно определить, есть ли в жидкости токсичные загрязнения (причем не только азотистые соли, но и другие вредные элементы, которые попутно тоже выявляются), и если да, то в каком количестве. Параллельно с этим можно оценить и органолептические свойства.
Есть мнение, что риски появления примесей тем выше, чем ближе к поверхности осуществляется забор. Поэтому бурение проводят и на 40-50 м. Но и при таких глубинах лучше все-таки выполнить проверку: да, это не обязательная, но очень актуальная на практике процедура.
Когда анализ необходим
Проводить его крайне рекомендовано в следующих случаях:
Внимание, анализ нужно проводить регулярно, хотя бы раз в 2-3 года. Потому что состав жидкости и концентрация примесей в ней могут меняться со временем – под воздействием человеческого фактора (слив отходов) или естественных причин (паводки, засуха). Учитывайте, что в близлежащий грунт могут просачиваться вредные вещества из стоков, выгребных ям, кладбищ, хранилищ удобрений. И об этом вас, естественно, никто не оповестит, об этом придется узнавать самостоятельно.
SF-mix ручной до 0,8 м3/ч
Аэрационная установка AS-1054 VO-90
Где сделать проверку
Для его проведения можно обратиться в одну из независимых лабораторий, которых в принципе много, и различаются они между собой как стоимостью услуг, так и качеством результата. Поэтому лучше отдавать предпочтение по-настоящему крупным и опытным компаниям, уже давно занятым в этой сфере и бережно относящимся к своей репутации. Еще один плюс в их пользу – собственное оборудование.
Серьезные фирмы не просто в теории знают, что такое нитраты в воде (как определить, класс опасности, как избавиться, вред для организма человека), а способны на практике выполнить все работы по выявлению их концентрации без привлечения сторонних специалистов из других учреждений, то есть максимально быстро и с полной ответственностью за точность оценки.
Чтобы защитить свои интересы при проведении анализа, следует:
Какие показатели оценивать
Актуальных методов сразу несколько – химический, органолептический, микробиологический, комплексный (последний наиболее полон). Но обычно все они уделяют внимание следующим характеристикам:
Отдельной строкой идет проведение микробиологического теста, который подсчитывает, сколько микроорганизмов находится в 1 мл жидкости. ГОСТы требуют, чтобы бактерий в источниках вообще не было, так как их присутствие чаще всего говорит о загрязнении бытовыми отходами и продуктами жизнедеятельности (как человека, так и животных). Ну и органолептические показатели тоже оцениваются: устанавливается цвет и степень прозрачности, запах и вкус.
Этапы проверки
1. Составление договора, защищающего обе стороны.
2. Визит специалиста – для отбора проб, в пару стерильных емкостей (первый контейнер – для химического исследования, второй – для микробиологического), с проставлением даты и места взятия.
3. Скорейшая доставка образцов в лабораторию и выполнение анализа.
4. Определение физических характеристик, степени содержания примесей, количества бактерий.
5. Составление заключения и выдача протокола – официального документа со всеми результатами и экспертными рекомендациями.
Последняя стадия обычно ярко отражает уровень лаборатории; крупная решит все вопросы за 4-5 рабочих дней, небольшая – за 1-2 недели, так как будет вынуждена обращаться еще и в сторонние организации.
Эффективные способы очистки питьевой воды из скважины: как убрать превышение нитратов
Диспенсер магистральный настольный AquaPro 919H/RO (горячая и холодная вода)
Диспенсер магистральный настольный AquaPro 929CH/RO (охлаждение/нагрев)
Диспенсер напольный AquaPro 311 (пустой, без охлаждения)
Допустим, анализ показывает, что азотистых солей больше нормы, и что делать? Искать новый источник на том же земельном участке (или в непосредственной близости от него) зачастую бесперспективно. Но это еще не повод паниковать, ведь можно воспользоваться одной из трех технологий, каждую из которых мы рассмотрим ниже.
Обратный осмос
Инновационный, результативный и достаточно простой метод, согласно которому:
Преимущество способа – надежность: для его реализации нужно использовать сравнительно несложное оборудование, легкое в настройке, не требующее значительных финансовых и трудовых затрат в эксплуатации и позволяющее снижать не только концентрацию нитратов (от 35 мг/л и выше), но и сухой остаток.
Ионный обмен
В данном случае жидкость проходит многоступенчатую фильтрацию:
Такая схема распространена в промышленности, но она требует установки сравнительно большого количества оборудования и регулярного восполнения (восстановления) натрий-катионита. Поэтому в быту зачастую выбирают ее одноступенчатую альтернативу, состоящую из единственного улавливающего устройства с комплексным действием, которая тоже не лишена минусов, например, хуже очищает и подразумевает частую и обильную промывку.
Цеолит
Вот еще один ответ на вопрос, как очистить воду из скважины: удаление повышенного содержания нитратов осуществляется путем засыпки источника этим естественным материалом. Он выступит в роли фильтрующего слоя, задерживающего вредные вещества.
Используемый объем данного минерала зависит от ряда факторов: глубина колодца, текущий уровень жидкости, определенная в ходе анализа концентрация добавок, интенсивность ограждения. Но в общем случае актуальны следующие условия:
Цеолит нужно брать только натуральный, искусственный не подойдет, так как вступит в реакцию со средой и изменит ее кислотность и органолептические свойства. И его необходимо промыть перед засыпкой, чтобы убрать пыль и грязь, осевшие при транспортировке.
Заключение
Как вы уже поняли, стоит регулярно проводить проверки и при выявлении примесей незамедлительно озаботиться вопросом их удаления. Какой метод для этого использовать? Выбор за вами, но лучше обратиться к специалистам для консультации. Компания «Вода Отечества» предлагает вам свои профильные услуги – мы точно знаем, как нейтрализовать нитраты в сточных водах, как очистить скважину или колодец, какой фильтр, установку или систему подобрать в той или иной ситуации, и сможем предложить оборудование, оптимально подходящее конкретно в вашем случае.
Нитриты и нитраты в сточной и питьевой воде: нормы, определение, классы опасности
Нитраты и нитриты – это производные азотных соединений, содержащиеся в воде, овощах, продуктах питания. При небольшом количестве не представляют опасности, однако, при превышении нормы могут стать причиной неприятностей со здоровьем.
Азот, его ионы и соединения
Азот составляет около 78% окружающего нас воздуха. Азот – самый распространенный химический элемент на Земле. Соединения азота – это различные оксиды азота (бурый газ, веселящий газ и др.), нитриды (например, аммиак), азотная, азотноватистая и азотистая кислоты, производные азотной кислоты – нитраты. Азот в соединениях образует вещества как органической, так и неорганической химии.
Поскольку свободный азот (N2) в естественных условиях почти не вступает в реакции, почти все получаемые соединения азота производят в лабораторных и промышленных условиях.
А вот ионы азота активно вступают в химические реакции. Многие соединения азота образовываются естественным путем, например, в результате разложения белковых веществ – бытового мусора, фекалий животных.
Нитраты и нитриты – что за показатель?
Нитраты – это соли азотной, а нитриты – азотистой кислоты. Нитраты известны больше под названием «селитра». Это довольно распространенное удобрение в сельском хозяйстве. Нитриты используются во многих областях промышленности – как дешевое и доступное средство, замедляющее коррозию.
Нитраты и нитриты попадают в воду, употребляемую человеком. Нитраты – путем слива сточных вод в водоемы через почву и подземные источники, нитриты – благодаря промышленным предприятиям.
Присутствия этих соединений в воде выше нормы свидетельствует о загрязненности.
Нормы содержания, классы опасности и ПДК
Норма содержания нитратов в воде – 45 мг на 1 литр питьевой воды. Для нитритов этот показатель ниже – при наличии нитритов свыше 3 мг в литре вода считается непригодной для питья.
Предельно допустимая концентрация (ПДК) – это показатель, рассчитанный санитарными службами применительно к самым различным веществам и средам. Так, существуют ПДК, рассчитанные для рабочей среды – для воздуха, для воды. В разных странах эти показатели могут различаться. Указанные нормы содержания нитратов и нитритов актуальны в РФ.
ПДК связан с понятием «класс опасности вещества».
Всего существует 4 класса опасности.
Нитраты относят к III-й группе, а нитриты ко II-й.
Питьевая вода из колодца, скважины
Вода из колодцев считается менее чистой, чем вода из артезианских скважин. Например, пробы воды из подмосковных колодцев, выбранных случайным образом, показали содержание нитратов в два раза выше нормы. В некоторых местах этот показатель был ещё выше. Этот факт объясним хозяйственной деятельностью дачников и сельхозпредприятий.
В скважинах тоже может наблюдаться повышенное содержание нитратов/нитритов. Этому могут способствовать ряд возможных причин: близость к скважине различных захоронений (скотомогильников, мусорных свалок), злоупотребление сельскохозяйственными удобрениями, близкое соседство с частными домами и хозяйствами.
Сточные воды
В типологии вод стоки соотносят с деятельностью человека. Сточные воды подразделяют на:
Поверхностные сточные воды образуются из осадков. Хозяйственные сточные воды образуются в результате бытовой деятельности человека. В них преобладают отходы жизнедеятельности. Промышленные сточные воды – самые токсичные и опасные. Как правило, они всегда содержат вещества 1 и 2 класса опасности.
Меньше всего нитратов и нитритов в поверхностных сточных водах. Все сточные воды очищаются предприятиями водоочистки.
К чему приводит превышение уровня нитритов
Нитриты предполагают большую, чем у нитратов, угрозу для человека и природы. Чем опасно превышение ПДК нитритов в воде?
Повышенное содержание – опасность для природы
Повышенное содержание нитритов оказывает вредное влияние на окружающую среду. Превышение нормы отравляет растения, которыми питаются животные.
Человек, получая растительную и животную пищу с большим количеством нитратов, рискует отравиться.
Влияние на организм человека
Основная опасность загрязненной нитритами воды угрожает детям. Дело в том, что вещество, нейтрализующее метгемоглобин (метгемоглобинредуктаза), начинает продуцироваться организмом с трехмесячного возраста. Поэтому для изготовления детских смесей и питания разработаны специальные нормативы, препятствующие использованию продуктов питания, в которых обнаружены нитраты в опасной для ребенка концентрации.
Беременным женщинам также нужно быть уверенными в качестве потребляемой воды, фруктов, мясных и рыбных продуктов, для исключения возможного пагубного влияния на плод.
Как понять, что наступает отравление нитритами? В период активной репликации метгемоглобина и превышения 15%-ного уровня, могут проявляться такие симптомы:
При своевременном обращении к врачу, больного можно спасти.
Методы определения в реках и водоёмах
Чтобы измерить уровень нитратов и нитритов в реках и водоемах, санитарные службы используют несколько методов, совмещая их друг с другом для большей информативности. К ним относятся: колориметрия, фотометрия и прочее.
Колориметрия
Колориметрический метод связан с изменением цвета того или иного реагента в процессе взаимодействия с водой. Используют такие реагенты – салициловокислый натрий, фенолдисульфокислоту. Во время опыта лаборант создает калибровочный график с обозначением значений, полученных в ходе реакции окрашивания. Затем полученные значения подставляют в формулу, из расчета которой получают количество искомого вещества.
Фотометрия
Для этого метода необходим реактив Несслера, фотоколориметр и определенное количество дополнительных реагентов. При наличии нитратов или нитритов, взаимодействие с реактивом Несслера придаст раствору желтоватый, ржаво-коричневый цвет. Дальнейшее исследование проводится при помощи фотоколориметра. Смотрят на преломление света при регулируемой длине волны, определяют количество нитратов.
Автоматические анализаторы
Анализаторы проб воды – современные технологические устройства, применяемые в промышленности и лабораторных исследованиях. Приборы недешевые, хотя свою стоимость окупают полной автоматизацией процесса исследования, сокращают затрачиваемые силы лаборантов, а также помогают сэкономить на реагентах.
На сегодняшнем рынке автоматических анализаторов почти любое предприятие, занимающееся исследованиями воды, может подобрать анализатор, отвечающий всем требованиям по: производительности, цене, стоимости обслуживания, габаритам.
Как правило, большая часть лабораторий при водоканалах оборудованы современными автоматическими анализаторами. Многие из них ориентированы не только на нитрат и нитрит-ионы, но также могут показывать дополнительные параметры качества воды.
Водоподготовка и очистка сточных вод
После проведения исследований проб воды на предмет наличия нитратов или нитритов, следующая стадия – водоподготовка и очистка сточных вод для дальнейшей переработки воды.
Методы очистки вод сейчас самые разнообразные. Постоянно ведутся исследования химиками-технологами и экологами на предмет разработки новых способов очистки стоков. На сегодняшний момент существуют: биологические, биохимические, физико-химические методы очистки сточных вод.
Биохимические и биологические методы
Это методы с применением специальных микроорганизмов, например, водорослей. Нитраты и нитриты – пища для этих организмов. Вода, проходя биофильтр, очищается от вредных веществ. Таким образом, снижается концентрация азотистых соединений в воде.
Физико-химические
Физико-химические методы настолько разнообразны, что про них можно написать отдельную статью, сопоставимую с этой. Принцип действия также различен, в зависимости от способа. Вот лишь некоторые из них:
Что делать с нитратами и нитритами в быту?
Вряд ли каждый человек имеет дома анализатор нитратов и нитритов и может самостоятельно установить уровень содержания этих веществ. Эти вещества могут попасть в организм человека через воду и пищу. Поэтому, чтобы максимально обезопасить себя от получения загрязненной воды, следует придерживаться простых правил:
При наличии симптомов отравления необходимо обратиться за медицинской помощью. Не стоит заниматься самолечением, особенно, при неясном источнике отравления.
Ионы аммония в стоках: откуда берутся, ПДК, нитритный контроль
Азот и его соединения
Чистый азот – химически инертный элемент. Однако, из-за своей распространённости в природе часто встречается в различных органических и неорганических соединениях – аммиак, соли, оксиды – NO, N2O, NO2, N2O5, N2O3.
Общий азот
Общий азот – это сумма органических (белковых, мочевинных) и минеральных (аммонийной, нитратной, нитритной) форм азота. Из-за большого разнообразия азотсодержащих соединений, они могут присутствовать в воде в различных формах: истинные растворы, коллоидные частицы, взвеси. Зачастую, поверхностные водоёмы содержат все возможные виды азотсодержащих соединений. В результате природного воздействия эти соединения постоянно трансформируются друг в друга.
Аммонийный
Нитратный и нитритный
Нитраты и нитриты – это соли азотной и азотистой кислоты. В поверхностных водах они образуются в процессе окисления аммонийного азота.
Как нитраты, так и нитриты, а также соответствующий им оксид азота (IV), являются канцерогенами и высокотоксичными веществами, вызывающими поражения печени, почек, сердца, лёгких, нервной системы, щитовидной железы и желудочно-кишечного тракта.
Сточные и природные воды
Сточными называют воды, свойства которых были изменены антропогенным воздействием. Осадки (дождевые, талые) также относятся к сточным водам. Существуют различные способы классификации сточных вод: по источнику происхождения, по составу или концентрации загрязняющих веществ, по свойствам загрязнителей.
К природным водам относят: моря, океаны, ледники, реки, озёра, почвенную и атмосферную влагу.
Несмотря на принятое деление вод на сточные и природные, в действительности они неотделимы друг от друга, поскольку являются сложной системой, находящейся в динамическом равновесии.
Аммонийный азот в стоках
Откуда азот попадает в стоки?
В сточные воды азот попадает вместе с продуктами жизнедеятельности людей, пищевым мусором, навозом, отходами производств (металлургических, химических, микробиологических, медицинских, фармацевтических, лесо- и коксохимических). Азот находит широкое применение в промышленности – в чистом газообразном виде (для прямого синтеза аммиака, применяемого затем в ряде химических процессов), в виде соединений: кислоты – в военной, металлургической, ювелирной промышленности и для производства минеральных удобрений (селитр); оксиды – в медицине, кондитерском деле, а также в ряде других сфер.
Нормы содержания и ПДК
Нормы содержания и ПДК азота в водах регламентируется в нормативно-технической документации, к примеру, в ГН 2.1.5.1315-03. Для аммонийного и минерального азота показатели ПДК составляют:
Вред NH4 + человеку и природе
Опасен аммонийный азот тем, что и его ион, и восстановленная форма (аммиак NH3) способны вступать в реакцию с белками, вызывая их денатурацию. Например, такой белок как гемоглобин, в результате действия этого токсина теряет способность переносить кислород. При регулярном поступлении в организм живого существа ионов аммония и аммиака проявляются: ацидоз и нарушение кислотно-щелочного баланса, поражения печени, нарушения в работе центральной нервной и сосудистой систем. Тем не менее, некоторое наличие аммиака и аммоний-ионов желательно в природных водах в небольшой концентрации, поскольку они являются участниками биологического круговорота веществ – азотного цикла.
Норматив платы за сброс
Нормативы плат за сброс в сточные воды азотсодержащих загрязняющих веществ зависят от вида сбросов. По состоянию на 2021 год, постановлением Правительства РФ №913 «О ставках платы за негативное воздействие на окружающую среду и дополнительных коэффициентах» установлены следующие тарифы:
Точный тариф платы за сброс определяется в зависимости от применения коэффициента, определяемого как обратная сумма допустимого увеличения содержания загрязняющего вещества при сбросе сточных вод к его фоновому показателю.
Обзор методик, правил и ГОСТов
Для определения соединений азота в сточных водах применяются различные методики. Для аммонийного азота – это фотометрический и некоторые более современные методы определения концентрации.
Методы определения аммония в водах
Для быстрого определения аммонийного и других видов азота в сточных и природных водах используются фотометрические и колориметрические методы. Стоит заметить, что оба этих метода не являются высокоселективными и обладают заметной погрешностью. При заборе воды в очистных сооружениях измеряют показатель «общий азот». Методика определения – каталитическое окисление различных форм азота до его оксидов. Для измерения аммонийной формы азота применяются ионоселективные электроды в составе многопараметрических датчиков. Принцип работы таких электродов основан на применении ионоселективных полимерных смол в качестве мембран для ионообменных фильтров, изготавливаемых из ПВХ.
Визуальная колориметрия
Под визуальной колориметрией понимают процесс сравнения окраски пробы воды после действия на неё реактивом Несслера и сопутствующими ему вспомогательными реактивами. В качестве определяющей нормы используются различные образцы, которые зачастую не могут обеспечить достаточной точности результата анализа. Несмотря на ряд недостатков этот метод востребован в качестве экспресс-анализа проб воды. Особенно, в тех случаях, когда невозможно провести более сложное исследование.
Фотометрическая колориметрия
Логичным развитием метода визуальной колориметрии стало применение электронных устройств – фотометров и спектрофотометров, способных более точно определять цветность проб. В основе работы устройств положены физико-химические явления поглощения, рассеивания, отражения электромагнитных волн в области видимого и невидимого спектра. Применение таких приборов даёт высокоточные результаты анализа. Несмотря на сложность спектрофотометров, с ними может работать неспециалист. Достоинство современных приборов – высокий уровень автоматизации процессов.
Обзор фотометрических анализаторов
Фотометрами принято называть приборы, предназначенные для измерения каких-либо световых величин. К фотометрам относятся: люксометры, яркомеры и интегрирующие фотометры, измеряющие световой поток. Свойства фотометрических величин зависят от химического состава исследуемой среды, что обуславливает возможность применения этих приборов для анализа вод.
В практике химических исследований применяются самые разные приборы, однако, лидирующие позиции на рынке в XXI веке занимают спектрофотометры. Их принцип действия основан на взаимодействии двух световых потоков: взаимодействующего с исследуемым образцом и падающего на исследуемый объект. Эти два потока сравниваются при различных длинах волн падающего света. Результат сравнения – спектры, которые затем подвергаются тщательному изучению.
Поскольку все химические вещества и соединения оказывают влияние на поведение света, спектр изученной пробы позволяет определять наличие и соотношение присутствующих в образце примесей.
Очистка вод от ионов аммонийного азота.
Для очистки вод от аммонийного азота применяются: биологическая фильтрация, аэрация, введение окислителей (озон, хлор, гипохлоритов некоторых щелочных и щелочноземельных металлов), фильтрация при помощи ионообменных смол, а также ряд других способов.
Биологический способ
Свойства и жизненные циклы многих микроорганизмов позволяют очищать сточные воды. Обычно биологическая система очистки представляет собой сложную систему. Называют такие системы активным илом или биоплёнкой. Их состав зависит от конкретного назначения.
Например, для денитрификации – процесса превращения загрязняющих нитратов и нитритов в чистый газообразный азот – применяют активный ил с повышенным содержанием организмов, работающих в бескислородной (анаэробной) среде. В обратном случае – окислении нитритов, органических соединений азота и аммонийного азота до нитратов – используют биоплёнки с повышенным содержанием аэробных микроорганизмов.
Выбрав режим очистки (периодический, проточный, со свободно плавающим илом, с биофильтрами или без них), выбирают технический способ его реализации.
Наиболее распространённые устройство биологической очистки – отстойник для проточной очистки (аэротенк). Аэротенки бескислородной очистки называются «метантенками».
И в периодической, и проточной очистке, процесс разделяется на два основных этапа:
Ускорение процесса отстаивания – актуальная задача технологий водоочистки. Для её решения применяются самые различные методы. Например, в высокотехнологичных современных аэро- и метантенках отстаивание совмещено со процессами ультрафильтрации и мембранным разделением.
Химические способы
К химическим относится широкий спектр различных методов очистки воды, например: фильтрация, аэрация, флотация, сорбция, экстракция, эвапорация, озонация, ионообменная и электрохимическая очистка. В рамках очистки сточных вод от различных видов азотных загрязнений наибольшее применение находят озонация, электрохимическая и ионообменная очистка.
Озонацией называется процесс пропускания через массу воды газа озона (аллотропная модификация кислорода). Из-за нестабильности молекулы озона, он оказывает мощное окислительное воздействие на многие вещества, в том числе и соединения азота. В результате окисления аммонийного азота происходит его превращение в нитраты (больше) и нитриты (меньше). Данный метод наиболее эффективен для очистки вод с повышенным содержанием аммонийной формы азота.
Электрохимическая очистка – процесс восстановления или окисления соединений азота на специальных электродах. В результате прохождения электрохимических реакций, различные формы азота в воде могут переходить друг в друга, что позволяет регулировать содержание как общего, так и отдельных видов азотистых загрязняющих соединений.
Ионообменные процессы протекают по схожему принципу, но, в отличие от электрохимических, они зачастую не требуют подачи электрического тока, ведь электрохимические превращения происходят из-за наличия в полимерных ионообменных материалах функциональных групп – ионитов. Тем не менее, этот метод достаточно сложен, поскольку заряд ионита определяется химической природой выбранного ионообменного материала и не может быть изменён. Также, ионообменные полимеры достаточно дороги в производстве, что накладывает определённые ограничения на их применение.
Перспективное направление развития технологий водоочистки – разработка электродов, покрытых ионообменными полимерами. Их применение позволяет совместить лучшие стороны обоих процессов.