Úprava vody – odstranění čpavkového dusíku – čpavek a čpavek
Problém odstraňování amoniakálního dusíku v procesech úpravy vody je relevantní především pro podzemní přírodní zdroje zásobování vodou. Přítomnost významných koncentrací amonia ve vodách podzemních zdrojů může nepřímo indikovat přítomnost stop fekálního odpadu, organických hnojiv, pesticidů nebo kontakt vody s produkty organického rozkladu. Obsah amoniakálního dusíku (amoniak + amonium) v pitné vodě dle požadavků DSANPIN 2.2.4.-171-10 by neměl překročit 0,5 mg/l, pro výrobce balené vody platí přísnější norma 0,1 mg/l. Běžné způsoby čištění amoniakálního dusíku zahrnují procesy sorpce, iontové výměny, oxidace a reverzní osmózy.
metoda odstranění amoniakálního dusíku pomocí silně kyselých katexů umožňuje dosáhnout poměrně vysokého čisticího výkonu při koncentracích amoniakálního dusíku až 1 mg/l. Vedlejším efektem čištění amoniem je současná korekce vody z hlediska obsahu solí tvrdosti. Způsob ve výrobních podmínkách vyžaduje značné provozní náklady na tabletovanou sůl. Průtok a snížení koncentrace amonia v upravované vodě výrazně závisí na složení a je limitováno hodnotami celkové tvrdosti, koncentrací sodíku a draslíku. To je způsobeno specifickým umístěním amonného iontu v řadě lyotropní selektivity pro silně kyselé katexy -L+
Sorpční metoda amonium na přírodním zeolitu (klinoptilolit) umožňuje získat poměrně vysokou produktivitu sorpce amoniakálního dusíku s koncentracemi až 10 mg/l. Navzdory nízké výměnné kapacitě sorbentu a vysokým provozním nákladům může být metoda poměrně atraktivní pro malé lokální systémy čištění vody. Odstranění amonia na klinoptilolitu zároveň nezpůsobuje významnou změnu chemického složení vody. Nízká kapacita a vysoké náklady na regeneraci materiálu tabletovanou solí činí metodu ekonomicky nerentabilní v podmínkách průmyslové úpravy vody.
metoda čištění vody od amonia pomocí aktivního chloru je poměrně účinný a umožňuje odstranit vysoké koncentrace amoniakálního dusíku s následnou filtrací oxidovaných organochlorů aktivním uhlím. V podmínkách malovýroby je použití metody limitováno nutností neustálého sledování složení vody a obsahu organochlorových sloučenin v ní (je třeba počítat s tím, že voda určená k stáčení by neměla být upravována aktivním chlorem a priori). Je třeba také vzít v úvahu, že použití jiných oxidačních činidel pro oxidaci amonia – kyslíku, ozonu, manganistanu draselného, chloraminu – je méně účinné ve srovnání s chlorem a v závislosti na přímo použitém oxidačním činidle může odstranit výrazně nižší koncentrace amonia. Oxidace amonia aktivním chlorem na monochloramin za neutrálních podmínek a při jeho nedostatku probíhá podle reakce: NH4 + + HOCl -> NH2Cl+H3O + při zvýšení obsahu aktivního chloru vznikají dichloraminy a trichloraminy, které jsou snadno filtrovatelné aktivním uhlím. Za další pozitivní efekt z oxidace amonia aktivním chlorem lze považovat paralelní dezinfekci vody, oxidaci železa, manganu, sulfidů a sirovodíku na síru a sírany, toxické dusitany na méně nebezpečné dusičnany. Metoda má nejnižší provozní náklady na použitá činidla. Jeho nevýhodou je, že místo amonia bude voda obsahovat stejně obtížně odstranitelné chloraminy.
metoda čištění vody od amonia pomocí reverzní osmózy snadno automatizované, umožňuje odstranit koncentrace amonia v rozmezí 1 až 2 mg/l se zbytkovým obsahem amonia do 0,1 mg/l. Odstranění vyšších koncentrací amonia až do 5 mg/l je dosaženo volbou amonné selektivity membrán pro reverzní osmózu. Vedlejším efektem použití metody čištění reverzní osmózou je výrazné odsolování a změkčování vody, vysoké investiční náklady při nutnosti dosáhnout vysokého čistícího výkonu, značné objemy vypouštění koncentrátu, provozní náklady na předúpravu vody a umělou mineralizaci permeátu , charakteristický vysokým obsahem amonia v upravované vodě a nemožností smíchání s původní vodou.voda prosakovat. Je však třeba počítat s tím, že v závislosti na pH může voda obsahovat amoniak (při pH větším než 7). Plynný amoniak pro membrány reverzní osmózy je obtížně odstranitelná nečistota.
metoda sorpce amonia na anorganických syntetických zeolitech je založena na použití syntetických a přírodních sorbentů – zeolitů, které mají různý stupeň selektivity vůči amonnému iontu. K odstranění amonných sloučenin je široce používán speciální iontoměničový syntetický zeolit na bázi hlinitokřemičitanu sodného Crystal-Right CR-100 vyráběný firmou Mineral-Right (USA). Filtrační médium Crystal-Right CR-100 může také odstranit malá množství sirovodíku. Vzhledem k tomu, že sirovodík je silné redukční činidlo a zasahuje do procesu oxidace, snížení jeho koncentrace také usnadňuje proces oxidace a filtrace. Rozsah použití sorbentu Crystal-Right CR-100 je současné odstraňování železa, manganu, solí tvrdosti, amonia a korekce hodnoty pH z kyselého do zásaditého prostředí. Sorbent Crystal-Right CR-100 je schopen bojovat proti koncentracím amoniaku a amonných solí ve vodě až do 10 mg/l, účinně odstraňuje obtížně oxidovatelné ionty manganu, snižuje tvrdost a koncentraci železa a vyžaduje nízkou rychlost zpětného proplachu při regeneraci, která je nižší než rychlost úpravy vody, odolná vůči aktivnímu chlóru v upravené vodě. Regenerace filtračních jednotek s Crystal-Right CR-100 se provádí solným roztokem chloridu sodného stejným způsobem jako standardní změkčovací filtry. Zvláštností použití sorbentu Crystal-Right CR-100 pro přednostní odstraňování amonia je zajištění nižších lineárních průtoků filtrem ve srovnání se změkčením (8-10 m/h).
metoda sorpce amonia na směsných iontoměničových a sorpčních materiálech – „směsi“ (Ecomix, Multisorb, Jurbimix atd.) je založena na iontoměničovém působení silně kyselých katexů obsažených ve „směsích“. Paralelně se snižováním koncentrací amonia (např. dle výrobce je sorbent Multisorb schopen odstranit amonium z vody o koncentraci až 3,5 mg/l) dochází ke změkčování vody, odstraňování železa a manganu, popř. snižuje se barva, zákal a oxidovatelnost upravované vody. Zvláštností aplikace je výrazně zkrácený filtrační cyklus, který zabraňuje vytěsnění amonia zpět do vody.
Volba způsobu čištění vody od amoniakálního dusíku by v každém případě měla být založena na souboru kritérií a vzájemném vyloučení požadavků, na posouzení složení surové vody a požadavků na její kvalitu a konzistenci parametrů na část zákazníka. Optimální řešení z technického i ekonomického hlediska lze vybrat po namodelování celého systému úpravy vody s přihlédnutím k jednotlivým charakteristikám.
Než začnete čistit kapalinu od amoniaku, prochází předběžnou studií úrovně tvrdosti a kyselosti. Kromě amonných iontů je třeba při čištění a předběžném výzkumu věnovat pozornost dalším znečišťujícím látkám rozpuštěným v látce, a to síranům, fluoridům, sirovodíku, chloridům atd.
Dnes je velmi populární čištění vody od amoniaku pomocí impregnovaného uhlí. Během výzkumu se také vyplatí ověřit, zda lze z vody odstranit čpavek pomocí vody s reverzní osmózou. Dnes se metody čištění odpadních vod často používají v soupravě, která zahrnuje organické i anorganické spotřební materiály.
BWT řešení pro průmyslovou a domácí úpravu vody:
V moderních podmínkách je často zvykem používat chemické prvky vyrobené z uhlí. Dřevěné uhlí může při přirozené filtraci vyčistit téměř jakoukoli kapalinu.
Pro čištění vody od čpavku a celého vodovodního systému je nutné vybrat dobrý filtr, uvnitř kterého bude účinná plnička. Aktivní uhlí je považováno za jeden z nejvýhodnějších spotřebních materiálů, protože jej lze použít na velkých plochách vodních zdrojů.
Amoniak často dává vodě specifický zápach, a proto je třeba kapalinu vyčistit. Ale až dosud se ani vysoce kvalifikovaní specialisté nerozhodli, které metodě dát přednost při čištění vody ze studny. Akvarijní voda musí být také čištěna, což lze provést doma pomocí speciálních prostředků a činidla, které neutralizuje sloučeniny amoniaku.
Činidla tohoto druhu lze zakoupit ve specializovaných prodejnách, kde je prezentováno značné množství domácích filtrů různých modifikací, stejně jako zařízení, která umožňují vysoce kvalitní čištění akvárií. Jakýkoli prvek, který neutralizuje sloučeniny amoniaku, musí být použit v souladu s dávkami uvedenými na obalu a je třeba vzít v úvahu i způsob aplikace složky.
Čištění vody z čpavku – jedná se o významnou pomoc v procesu úpravy vody na různých typech průmyslových objektů, v umělých nádržích, koupalištích. Sloučeniny amoniaku jsou často přítomny v kapalinách nikoli v čisté formě, ale ve formě aktivních iontů, v důsledku čehož vstupují do vodních útvarů a způsobují značné škody na životním prostředí. Inovativní čištění vody ze studní a vrtů od čpavku je zcela nová technologie, která umožňuje zbavit se přítomnosti této škodlivé látky ve vodě během krátké doby.
Výsledkem je, že dostanete tekutinu, která bude splňovat požadované normy, a zápach, který z ní dříve vycházel, zcela zmizí. Moderní úprava povrchové vody umožňuje zbavit se přebytečného amonia a dalších chemických prvků, které způsobují škody. Podle výzkumu je známo, že procento škodlivého amoniaku v přírodní vodě v mnoha regionech země již dlouho překračuje povolenou normu, což znamená, že tekutina, kterou pijeme, je pro tělo škodlivá a nejlepší východisko z této situace jsou filtry.
Chcete-li se chránit před sloučeninami amoniaku doma, doporučuje se nainstalovat filtry ve formě nástavce na kohoutek nebo nainstalovat speciální systémy na přívod vody. Pokud jde o venkovské domy, zásobování vodou z nich se často provádí čerpáním vody ze studny nebo studny. V takových případech čištění vody od amoniaku vyžaduje speciální přístup specialistů. Proto, pokud se rozhodnete postavit malou chatu nebo nainstalovat vodovod do venkovského domu, doporučuje se předem vybrat společnost, která bude opravovat systémy podpory života venkovského domu.
Proces čištění kapaliny od amoniaku probíhá převážně biochemickou metodou, protože kromě aktivních amonných iontů obsahuje půda mnoho dalších látek škodlivých pro lidský organismus. Aby se zabránilo přítomnosti amoniakálního dusíku v kapalinách, mnoho zemí používá metodu denitrifikace vodních zdrojů.
