Existuje několik způsobů čištění vody od dusičnanů. Liší se podstatou, cenou, technickými prostředky a stupněm čištění. V závislosti na vlastnostech objektů a individuálních požadavcích si specialisté vyberou jednu z níže uvedených metod.
Nejoblíbenější metodou čištění vody od dusičnanů je použití specializovaných iontoměničových jednotek. Tato metoda je založena na filtraci vody procházející přes vodíkový kationtový výměník a následně přes anexový filtr. Tento způsob čištění vody od dusičnanů se používá především v energetice a průmyslu, protože vykazuje vysokou kvalitu čištění. V závislosti na účelu úpravy vody mají procesy hydroxidové anionizace a vodíkové kationizace zcela rozdílné stupně složitosti.
V prvních fázích čištění vody od dusičnanů ve vodíkových katexových filtrech dochází k výměně kationtů obsažených ve vodě za vodíkové kationty. Ve druhém stupni čištění vody od dusičnanů se používají aniontoměničové filtry, ve kterých se anionty vyměňují za ionty, jinými slovy zadržované filtrem. Tím je čištění vody od dusičnanů touto metodou dokončeno.
BWT řešení pro průmyslovou a domácí úpravu vody:
V závislosti na tom, jak hluboko je nutné čistit vodu od dusičnanů, používají odborníci zařízení, která se skládají z několika stupňů. Všechny mají společné použití silně kyselých vodíkových katexů. V tomto ohledu dochází k čištění vody z dusičnanů následovně: podle jednostupňového schématu (jeden kationtoměničový a aniontoměničový filtr); podle dvoustupňového schématu (dva katexy a anexy); podle třístupňového schématu, kde se v procesu práce používají oddělené aniontové a katexové filtry nebo jsou aniontová a kationtová výměna spojeny v jednom filtru.
Tento způsob čištění vody od dusičnanů má některé nevýhody. Faktem je, že většina konstrukcí iontoměničových filtrů je paralelně přesných, jinými slovy, voda v nich zpracovávaná se pohybuje jedním směrem, a to shora dolů. Navíc iontoměničová filtrace pro čištění vody od dusičnanů zahrnuje použití velkého množství činidel a velkého objemu vody za účelem vymytí iontoměničů od zbytků regeneračního roztoku.
Dalším způsobem čištění vody od dusičnanů je metoda reverzní osmózy. Výhody této metody spočívají v jednoduchosti realizace opatření a instalačních návrhů, jednoduchosti operačního systému a malých rozměrech. Tato metoda se také používá pro odželezování.
Metoda reverzní osmózy se používá k čištění vody od dusičnanů s obsahem vodní soli do 40 g/l. Jeho podstata spočívá v použití speciálních membránových přepážek. V procesu čištění vody od dusičnanů pomocí této metody se roztok a rozpouštědlo oddělí, protože druhá membrána umožňuje průchod, ale první nikoliv. Rozpouštědlo začne protékat membránou, dokud není koncentrace roztoků na obou stranách přepážek stejná.
Osmóza je proces čištění vody od dusičnanů, při kterém se látky nezávisle pohybují polopropustnou membránou, a proto jsou okamžitě získány dva roztoky různých koncentrací.
Osmotický tlak je numerická charakteristika jevu reverzní osmózy, vytvořená za účelem změny rychlosti průchodu kapalin membránami. Tento protitlak, který vzniká při procesu čištění vody od dusičnanů, je stejný jako tlak, který je třeba na roztok vyvinout, aby se dostal do rovnováhy s čistým rozpouštědlem, které je od něj odděleno poloměrem. – prodyšná membrána.
Při úpravě vody a čištění vody od dusičnanů některou z výše uvedených metod se odborníci opírají o obsah těchto látek ve vodě, který závisí na tom, k čemu se voda používá. Obsah dusičnanů ve vodě by tedy neměl překročit 0,50 mg/l. Nejčastějším důvodem, proč je potřeba čistit vodu od dusičnanů, je používání dusičnanových hnojiv. Faktem je, že jejich přebytek končí v podzemních vodách a pak v nádržích a odtud lidé vodu čerpají.
Podle SanPiN by koncentrace dusičnanů v pitné vodě měla být pod 45 mg/l. Bohužel při provádění chemické analýzy kapaliny můžete vidět, že toto číslo je překročeno 2-3krát.
Dusičnany (chemický vzorec – NO3) jsou soli kyseliny dusičné, které pronikají do podzemních vod z průmyslových a domovních odpadních vod. Je známo, že mnoho dusičnanů se používá v zemědělství jako součást různých hnojiv a to je další zdroj kontaminace těmito tělu nebezpečnými látkami.
Proč potřebujete čistit vodu od dusičnanů?
Dusičnany jsou toxické. Bylo prokázáno, že tyto látky vyvolávají vznik tzv. methemoglobinu, který způsobuje kyslíkové hladovění tělesných tkání. V důsledku toho se u člověka rozvíjí letargie, apatie a špatné zdraví. Následně se tyto příznaky mohou vyvinout v dušnost a způsobit poruchy ve fungování srdce a dalších orgánů. Nejzákeřnější vlastností dusičnanů je, že nepůsobí okamžitě, ale hromadí se v těle po mnoho let. Navíc se velmi obtížně odstraňují. Proto je tak důležité udělat včas chemický rozbor vody a v případě potřeby provést opatření k odstranění solí kyseliny dusičné. Nutno dodat, že nejvyšší koncentrace dusičnanů je pozorována ve vodě ze studní a mělkých studní.
Metody ničení dusičnanů
Dnes existují 2 účinné způsoby čištění pitné vody od NO3:
- Reverzní osmóza
- Iontová výměna
Technologie reverzní osmózy se objevil téměř před půl stoletím a za tuto dobu se etabloval jako jeden z nejúčinnějších způsobů čištění vody. U jednotek reverzní osmózy je hlavním konstrukčním prvkem polopropustná přepážka (membrána), kterou prochází voda pod vysokým tlakem. Póry septa mají velikost, která odpovídá průměru H molekuly2Odpověď: Většina známých kontaminantů, včetně dusičnanů, membránou neprochází, protože jejich molekuly jsou větší než molekuly vody. Zůstávají na přepážce a následně jsou svedeny do kanalizace. Výstupem je filtrát čištěný na molekulární úrovni.
Snad hlavní nevýhodou reverzní osmózy jsou její vysoké provozní náklady. Konkrétně 3/4 kapaliny, která projde filtrem, je odváděna do odpadu a z kohoutku jde jen čtvrtina vody.
Technologie iontové výměny Funguje to jinak: kapalné médium naplní baňku pryskyřicí selektivní na dusičnany, která absorbuje soli kyseliny dusičné. Přesněji řečeno, ionty NO3 jsou nahrazeny „neškodnými“ chloridovými ionty.
Iontová výměna jako metoda čištění vody je poměrně účinná, ale má významnou nevýhodu. Spočívá ve skutečnosti, že polymerní iontoměničová pryskyřice má svůj vlastní zdroj, to znamená určitý ukazatel počtu „škodlivých“ aniontů, které může absorbovat. Když je zdroj vyčerpán, bude nutná regenerace pryskyřice. Obnovení jeho filtračních vlastností se provádí tabletovanou solí. Vyčerpání zdrojů dusičnanově selektivní pryskyřice je spojeno nejen s „únikem“ NO3 do pitné vody, ale také s vážnějšími důsledky: jejich vytěsněním z pryskyřice sírany. Jednoduše řečeno, zadržené ionty solí kyseliny dusičné mohou pronikat do pitné vody v ještě větší koncentraci, než byla pozorována na vstupu do baňky.
Všechny moderní iontoměničové systémy však dokážou zahájit regeneraci automaticky pomocí časovače nebo průtokového senzoru – to zvyšuje výkonnostní vlastnosti filtru a snižuje riziko „skluzu“ dusičnanů na nulu.
Další nevýhodou iontoměničových jednotek je jejich vysoká cena – jsou obvykle dražší než systémy s reverzní osmózou, což je způsobeno vysokou cenou nitrátově selektivní pryskyřice.
Čištění vody od dusičnanů je tedy nezbytnou podmínkou téměř pro každého, kdo odebírá vodu ze studny, stojánku nebo mělké studny a bydlí v blízkosti zemědělských a průmyslových podniků. Optimálním způsobem odstranění solí kyseliny dusičné z vody je reverzní osmóza – takové systémy jsou řádově účinnější než iontová výměna a snadno se používají.
