Současné technologie aplikace minerálních hnojiv jsou nedokonalé. Až 50 % dusičnanů používaných k obdělávání zemědělské půdy končí v povrchových a podzemních vodách. Existuje několik dalších zdrojů dusičnanových solí, které snižují kvalitu vody. V předchozím článku jsme podrobně zkoumali původ, vlastnosti dusičnanů a vliv překročení jejich MPC na lidský organismus. Nyní navrhujeme mluvit o účinných způsobech čištění vody od dusičnanů.
Jak odstranit dusičnany z vody
Při úpravě vody se k odstranění dusičnanů z vody používají dvě technologie: iontová výměna a reverzní osmóza. První technologie pro snížení dusičnanů ve vodě je založena na použití silných bazických aniontových (SBA) pryskyřic. Jsou standardní a selektivní na dusičnany. Technologie reverzní osmózy zahrnuje použití semipermeabilní membrány, která je vážnou bariérou pro většinu rozpuštěných solí, vč. pro zvýšený obsah dusičnanů v pitné vodě.
Jak čistit vodu od dusičnanů pomocí iontoměničových filtrů
Iontová výměna při úpravě vody je reakcí nahrazení iontů z roztoku (kontaminované vody) ionty z pevného iontoměniče. V případě vysokého obsahu dusičnanů je nutný silně zásaditý aniontoměnič. Ve většině případů je prezentován v Cl-formě. Iontoměničová pryskyřice váže nitrátový anion a uvolňuje chloridové ionty do roztoku. Použití takových filtrů na vodu s dusičnany neumožňuje získat chemicky čistou vodu: pokud na vstupu do filtru obsahuje dusičnan sodný, pak výstupem bude roztok chloridu sodného (kuchyňská sůl).
Pryskyřice v iontoměničových dusičnanových vodních filtrech jsou mikro- nebo makroporézní syntetické polymery organické povahy. Získávají se polymerací nebo polykondenzací z dienů, styrenu a akrylátů.
Jednou z hlavních charakteristik pryskyřice je její výměnná kapacita, to znamená počet iontů, které může vázat. Jeho důležitou výhodou je schopnost regenerace. Poté, co pryskyřice „dojdou“ ionty chlóru, promyje se roztokem kuchyňské soli. V tomto případě je kapacita výměny zcela obnovena.
Vlastnosti použití filtrů pro čištění vody od dusičnanů pomocí silných bazických anexů
Pokud je špatně nakonfigurován filtr s univerzální pryskyřicí na silné bázi, která umožňuje zbavit se dusičnanů ve vodě, dochází k tzv. „skluzu“ dusičnanů. Během procesu filtrace se v pryskyřici postupně hromadí dusičnanové ionty. Pokud zdrojová voda obsahuje kromě nich sírany, začnou nahrazovat vázané dusičnany a ty skončí ve vyčištěné vodě. Aby k tomu nedocházelo, je před selektivní nebo univerzální aniontový výměník instalován další filtr pro předzměkčení vody.
Poměr množství změkčovací pryskyřice a silného bazického anexu je vypočítán na základě složení zdrojové vody. Z tohoto důvodu je pro výběr iontoměničového filtračního systému vyžadována data analýzy vody na všech hlavních indikátorech. Aby se zabránilo „průlomu“ při poklesu dusičnanů ve vodě, musí regenerace začít dříve, než pryskyřice stihne ztratit všechny radikály chloru schopné výměny. Je nutné neustále sledovat složení vody a hodnotu pH.
Pryskyřice selektivní na dusičnany jsou méně náchylné ke skluzu, ale frekvenci regenerace je také nutné upravit podle kapacity výměny a počátečního obsahu dusičnanů.
Dalším znakem silně bazických anexů je jejich vysoká citlivost na plynná oxidační činidla rozpuštěná ve vodě. Kvůli nim pryskyřice degraduje, to znamená, že se zkracují polymerní řetězce a ničí se zesítění. V některých případech je nutná předevakuace, což dále komplikuje systém úpravy vody, pokud máte ve vodě vysokou koncentraci dusičnanů.
Reverzní osmóza je hlavní metodou čištění pitné vody od dusičnanů
Reverzní osmóza je proces průchodu rozpouštědla přes semipermeabilní membránu z koncentrovanějšího roztoku do méně koncentrovaného. Při úpravě vody se používají selektivní filmové materiály, které volně propouštějí molekuly vody a zadržují rozpuštěné částice. Aby rozpouštědlo prošlo opačným směrem, než je dopředná osmóza, musí se na straně koncentrovanějšího roztoku vytvořit tlak, který převýší osmotický. Reverzní osmóza se používá k čištění vody od dusičnanů, dusitanů a dalších nečistot.
Jak filtrovat dusičnany z vody pomocí osmózy
Snížit zvýšený obsah dusičnanů ve vodě je možné pomocí průmyslových a domácích zařízení na reverzní osmózu. Účinnost systému závisí na:
- Oblast membrány. Čím vyšší je, tím vyšší je výkon filtru s reverzní osmózou. Polopropustná membrána je svinutá do role, která je umístěna ve válcovém tělese kartuše. Právě na tom se zadržuje velké množství dusičnanů ve vodě.
- Pracovní tlak. Náboje od většiny známých výrobců pracují v rozsahu od 3 do 60 atmosfér. V klasifikaci membrán existuje rozdělení na vysokotlaké a nízkotlaké. Dusičnany lze čistit z vody pomocí standardních tlakových jednotek.
- Koncentrace roztoku. V procesu získávání čisté vody (permeátu) se zvyšuje koncentrace solí v roztoku před membránou a podle toho se zvyšuje osmotický tlak. To je doprovázeno poklesem výkonu systému. Po vyrovnání osmotického a provozního tlaku se proces přenosu vody přes membránu zastaví.
Pro regeneraci filtru reverzní osmózy se koncentrát smyje do odpadu trochou vody. Provoz filtru se tedy skládá ze dvou stupňů: filtrace a praní. Do odpadu je tedy následně vypouštěna voda s vysokým obsahem dusičnanů (koncentrát).
Jednou z důležitých charakteristik systému reverzní osmózy je poměr čisté vody a koncentrátu. U vysokotlakých membrán je vyšší než u nízkotlakých membrán.
Selektivita reverzní osmózy
Někteří lidé věří, že vodní filtr s reverzní osmózou odstraňuje dusičnany z vody, která se složením neliší od destilátu. Ve skutečnosti se membrány liší svou selektivitou k různým typům kontaminantů. Naprostá většina reverzních osmózových filtrů 100% čistí vodu od bakterií, virů, organických látek, iontů těžkých kovů, suspendovaných látek a koloidních částic.
U solných roztoků je situace jiná: vždy dochází k „prokluzu“ dusičnanových iontů a dalších látek, ale zpravidla je malý. Většina výrobců membrán standardizuje svou selektivitu pro chlorid sodný. Jedná se o historicky zavedenou tradici: zpočátku byly filtry s reverzní osmózou navrženy pro odsolování mořské vody. Selektivita většiny membrán pro NaCl je 97 – 99 %. V tvrdé vodě však klesá na 93 %.
Dusičnanová selektivita konvenčních (nespecializovaných) membrán je asi 90% a může být také snížena vlivem jiných rozpuštěných solí na proces filtrace. Pro většinu vodárenských zdrojů s vysokým obsahem sloučenin kyseliny dusičné jsou to dostatečné ukazatele, aby jejich koncentrace byla výrazně nižší, než je maximální přípustná koncentrace. Existují specializované nitrátově selektivní membrány s mírou čištění až 99 %. Jejich použití je opodstatněné pouze v případech s extrémně vysokým obsahem solí kyseliny dusičné.
Průmyslové a domácí filtry reverzní osmózy pro odstraňování dusičnanů
Existují domácí a průmyslové filtry reverzní osmózy. Oba odvedou skvělou práci, pokud je ve vodě hodně dusičnanů. První z nich se vyznačují vysokou produktivitou a rozměry. Používají vysokotlaké membrány a čerpadla, které vytvářejí vysoké provozní tlaky. Průmyslová instalace reverzní osmózy poskytne čistou pitnou vodu velkému počtu odběratelů, například obyvatelům bytového domu. Je velmi důležité dodávat čistou vodu do domácností, protože vysoký obsah dusičnanů v pitné vodě vede k různým onemocněním.
Na trhu zařízení existuje široká škála domácích jednotek reverzní osmózy, které pokrývají potřebu pitné vody pro jednoho až sedm lidí. Takové instalace umožňují odstranit dusičnany ve vodě na jeden kohoutek na pití. Pracují při relativně nízkých tlacích 2 – 3 atmosfér. Existují kartuše, které filtrují vodu i při 11 atmosférách. Na rozdíl od průmyslových systémů pracujících v průtokovém režimu jsou domácí filtry vybaveny akumulačními nádržemi.
Pomůžeme vám filtrovat vodu od dusičnanů
Použití iontoměničové pryskyřice k odstranění dusičnanů se doporučuje, když je nutné získat velké objemy čištěné vody. Filtry pro čištění vody s dusičnany se používají jako součást vícestupňových instalací, zejména při úpravě průmyslových vod. Takové systémy musí být schopny řídit kvalitu vody na vstupu a výstupu a automaticky upravit dobu regenerace, aby se zabránilo průniku dusičnanových iontů.
Systémy reverzní osmózy mají jednodušší konstrukci. Zadržují většinu rozpuštěných solí, pracují se zdrojovou vodou různého složení a frekvence mytí membrány je snadno nastavitelná. Filtry s reverzní osmózou se používají v průmyslovém i domácím sektoru. Filtry pro čištění studniční vody od dusičnanů jsou stále oblíbenější. Také domácí osmóza pomůže při čištění studniční vody od dusičnanů. Existují kompaktní systémy s nízkou produktivitou, které lze instalovat v těsné blízkosti spotřebitelů vody. To vám umožní vyhnout se opakovanému přebytku dusičnanů v pitné vodě během přepravy potrubím.
Máte ještě otázky? Stále nevíte, jak snížit dusičnany ve vodě? Naši specialisté jsou vždy v kontaktu. Vodní filtr na dusičnany u nás zakoupíte. Stačí zanechat požadavek na našem webu nebo nám zavolat na číslo 8-499-391-39-59.
Aplikace pro výběr zařízení
