Jak se zbavit amonia ve vodě?

Téměř ve všech otevřených a podzemních zdrojích vody je pozorována přítomnost organických kontaminantů. Plynný amoniak se rozpouští ve vodě a reaguje s jinými prvky za vzniku toxických sloučenin. Kromě nich může kapalina obsahovat další látky obsahující dusík – amonium a jeho deriváty. Pro stanovení celkového množství byl zaveden pojem celkový amonný dusík.

Forma, ve které jsou sloučeniny obsahující dusík ve vodě přítomny, přímo závisí na úrovni pH:

• méně než 8 – amonium;
• nad 11 – amoniak;
• od 8,1 do 10,9 – obě látky.

Koncentrace těchto organických sloučenin ve vodě je důležitá, a pokud je vyšší než určité ukazatele, činí je to nebezpečné pro lidské tělo. V procesu úpravy vody musí být jejich obsah snížen na hodnoty nepřesahující maximální přípustné hodnoty.

Důvody pro výskyt amoniaku v přírodní vodě

Hlavním zdrojem znečištění vodních ploch a vodonosných vrstev je lidský a živočišný odpad. Amoniak, rozpuštěný ve vodě, se nachází ve velkém množství v odpadních vodách a v odpadních vodách, které vznikají při provozu chovů hospodářských zvířat. Jejich vstup do řek, jezer a rybníků je možný v důsledku povodní, havárií v odvodňovacích systémech a sedimentačních nádržích.

Dalším významným zdrojem amoniaku ve vodě je zemědělská půda. Při pěstování různých plodin se hojně používají dusíkatá hnojiva, která se smývají z polí a končí v přírodních nádržích a vodonosných vrstvách. Povrchové hladiny jsou obzvláště náchylné ke kontaminaci, ale pronikání do hlubokých vrstev je možné.

Normy pro obsah amoniaku ve vodě

Ruská federace klade poměrně vysoké nároky na centralizované zdroje zásobování vodou. Maximální přípustný obsah čpavku v pitné vodě je upraven aktuálními hygienickými a hygienickými normami (SanPiN 2.1.4.1074-01). Tento dokument definuje pravidla pro kontrolu kvality kapaliny dodávané do vodovodních sítí obydlených oblastí.

Podle tohoto dokumentu je maximální přípustná koncentrace amoniaku ve vodě 2,0 mg/dm 3 a obsah je vypočítán pomocí dusíku. Limitní ukazatel škodlivosti této organické sloučeniny, která patří do druhé třídy nebezpečnosti (vysoce nebezpečná), je definován jako sanitárně-toxikologický.

Vliv amoniaku rozpuštěného v pitné vodě na lidský organismus

Dusitan vodíku má extrémně negativní účinky na zdraví a může způsobit funkční poruchy a vážné patologie. I při relativně malém obsahu amoniaku ve vodě je jeho účinek na tělo extrémně destruktivní:

1. Poruchy reprodukčního systému. U plodu dochází k chromozomálním abnormalitám a ke zpomalení jeho nitroděložního vývoje.
2. Při jednorázové konzumaci vody s vysokou koncentrací čpavku dochází k náhlému zvýšení krevního tlaku.
3. Pravidelné používání takové vody k pití vede k těžké dušnosti a poruchám centrálního nervového systému.

Vysoký obsah čpavku ve vodě je nebezpečný, protože se vápník vyplavuje z kosterních kostí s jejich následným oslabením. Navíc dochází k destrukci chrupavkové tkáně kloubů a ztrátě jejich pohyblivosti.

Laboratorní a domácí metody pro stanovení koncentrace amoniaku ve vodě

Popsaná sloučenina má charakteristický štiplavý zápach a její vodný roztok, čpavek, se používá v lékařství k oživení těch, kteří ztratili vědomí. Obsah amoniaku ve vodě překračuje určité hodnoty a lze jej snadno určit čichem. Nepříjemné aroma je detekováno i při poměrně nízkých koncentracích.

Státní norma (GOST 33045-86) stanoví použití fotometrických metod pro stanovení amoniaku ve vodě pomocí Nesslerova činidla. Uvedená laboratorní metoda je účinná při hmotnostních koncentracích od 0,1 do 3,0 mg/dm 3 . Pokud je obsah účinné látky vyšší, vzorek se naředí, maximálně však 100x.

Zařízení používané ke stanovení amoniaku ve vodě: fotometrický analyzátor měří optickou hustotu zkušebního roztoku. Vlnová délka světelného zdroje se pohybuje od 400 do 600 nm. Relativní chyba metody nepřesahuje 2 % s hladinou spolehlivosti 0,95.

Metody čištění vody od amoniaku

V procesu úpravy vody se používá speciální zařízení pro centralizované a autonomní systémy. V závislosti na úrovni obsahu amoniaku lze jeho odstranění z vody provést následujícími metodami:

• adsorpce;
• provzdušňování;
• iontoměničové filtry;
• reverzní osmóza;
• flotace;
• dezinfekce metodou chlorace;
• biologická léčba.

Každá z těchto metod má své vlastní charakteristiky a je za určitých podmínek optimální. Pro účinné čištění vody od sloučenin obsahujících dusík lze uvedené metody různě kombinovat.

Uhlíkové filtry

Při výrazně vyšším obsahu amoniaku ve vodě je jednou z nejúčinnějších metod adsorpce. Jako zásyp je použit impregnovaný uhlík, který zajišťuje spolehlivou absorpci sloučenin obsahujících dusík a také eliminaci zápachu. Metoda se používá v průmyslové úpravě vody a v každodenním životě: v autonomních systémech zásobování vodou ze studní a jiných zdrojů.

Uhlíkové filtry pro čištění vody od čpavku se spotřebiteli dodávají ve formě standardních patron nebo náplní. Při použití posledně jmenovaného je doporučená hustota alespoň 60%; s takovými indikátory je dosaženo nejlepšího výkonu kondicionování kapaliny. Materiál účinně normalizuje barvu a eliminuje chutě a pachy.

Aerace

Metoda je založena na nasycení kapaliny vzduchem, při kterém dochází k oxidaci nečistot. Tlakový filtr čistí vodu od čpavku s vysokou účinností. Rozpustné organické nečistoty reagují s kyslíkem, což vede ke vzniku sraženiny. Ten se z vody odstraňuje sedimentací nebo pomocí mechanických patron.

Při použití tlakových provzdušňovacích vodních filtrů na čpavek prochází kapalinou vzduch pod tlakem. Pro tyto účely se obvykle používá elektrický odstředivý kompresor, který je součástí úpravny vody. Plyny a přebytečný vzduch vznikající během oxidace jsou odstraněny vhodným ventilem.

Iontově výměnné filtry

Při značných koncentracích čpavku ve vodě by měla být zvláště účinná metoda jejího čištění od nečistot. Iontoměničové filtry zajišťují navázání molekul dusitanů dusíku a jejich nahrazení neutrálními látkami. Pro tyto účely se používají materiály z přírodních zeolitů.

Důležitou věcí při použití iontoměničových filtrů na vodu z čpavku je možnost regenerace zásypu. Vlastnosti materiálu se obnoví průchodem nasyceného roztoku kuchyňské soli. Výsledný koncentrát lze vypustit do kanalizace bez poškození životního prostředí.

Reverzní osmóza

Jedním z nejúčinnějších vodních filtrů na čpavek je zařízení s polopropustnou membránou. Když jím prochází proud vody, molekuly, jejichž rozměry přesahují rozměry oxidu vodíku, zůstávají v koncentrátu a odtékají do kanalizace. Na výstupu z kartuše je permeát téměř úplně dezinfikován a demineralizován.

Jednotky reverzní osmózy jsou zvláště účinné při vysokém obsahu amoniaku ve vodě a v závislosti na konstrukci mohou mít různý výkon:

1. Domácnost. Obvykle se instalují pod kuchyňský dřez a poskytují potřebné množství vody na pití a vaření.
2. Průmyslový. Jsou to poměrně velké komplexy, které mohou uspokojit potřebu vody samostatných budov nebo malých vesnic.

Permeát získaný pomocí filtrů s reverzní osmózou prochází speciálními zásypy, aby se normalizovalo jeho minerální složení. Takovou vodu lze použít k pití bez další úpravy.

Dezinfekce chlorační metodou

Pokud je ve vodě významná přítomnost amoniaku, používají se reagenční metody k navázání škodlivých nečistot. Když je kapalina ošetřena plynným chlorem, sloučeniny obsahující dusík s ní reagují, uvolňují dusík a tvoří chloraminy. Pro minimalizaci posledně uvedeného procesu je třeba zajistit následující podmínky:

• Poměr chloru a amoniaku je 8-10 ku 1 objemově.
• Úroveň pH by měla být v rozmezí 7,0.

Za takových podmínek bude obsah amoniaku ve vodě po čištění pod maximálními přípustnými hodnotami. Také při procesu chlorace je prakticky vyloučena tvorba trichloridů a dusičnanů.

Flotace

Pokud je amoniak ve vodě velmi vysoký, doporučuje se použít moderní technologii čištění. Flotace zahrnuje výběr a použití speciálních činidel, které zajišťují oxidaci sloučenin obsahujících dusík. V tomto případě vznikají bezpečné látky a zároveň dochází ke zvětšování suspendovaných (koloidních) částic, které se srážejí nebo jsou z kapaliny odstraňovány jinými mechanickými prostředky.

Filtr pracující na principu flotace odstraňuje téměř úplně čpavek obsažený ve vodě. Instalace tohoto typu jsou k dispozici v domácích a průmyslových verzích s odpovídajícími ukazateli výkonu. K servisu takových komplexů jsou najímáni kvalifikovaní specialisté.

Biologické metody

Některé mikroorganismy se používají ke snížení hladiny amoniaku ve vodě. K vázání sloučenin obsahujících dusík se používají bezobratlí, některé druhy řas nebo hub a také bakterie prvoků. Složitost metod biologické léčby je následující:

• Je nutné zajistit zvláštní podmínky pro život mikroorganismů.
• Proces trvá dlouho.
• Po dokončení se provede dodatečné čištění a dezinfekce.

Použití biologických metod umožňuje vázat téměř veškerý amoniak ve vodě a jeho odstranění probíhá přirozeně. Použití popsané technologie úpravy vody je však účinné pouze v průmyslovém množství.

Odstraňování amoniaku z vody

Přítomnost amoniaku v pitné vodě v množství překračujícím maximální přípustné hodnoty je nepřijatelná. Společnost Diasel Enginereeng nabízí projekční služby pro systémy úpravy vody pro obytné budovy a průmyslové podniky, dodává pro ně komponenty a instaluje zařízení. Přihlášky se přijímají telefonicky a online.

Použití úpraven vody instalovaných zaměstnanci společnosti NPK Diasel LLC zaručuje odstranění amoniaku z vody a snížení jeho obsahu na standardní úroveň. Specialisté společnosti vám pomohou vybrat nejúčinnější způsob úpravy vody: adsorpce, reverzní osmóza, flotace, iontoměničové filtry, chlorace nebo využití mikroorganismů. Klientům jsou poskytovány bezplatné konzultace technických a organizačních záležitostí.

Aplikace pro výběr zařízení

Voda ze studny nebo studny obsahuje různé nečistoty: kovy, soli, minerály, plyny, dusičnany atd. Nejsou nebezpečné a neškodí člověku, pokud jejich obsah ve vodě odpovídá předpisům SanPin. Pokud ne, je taková voda zdraví nebezpečná, nedoporučuje se ji pít ani provádět vodní procedury. Nadbytek čpavku není nejčastější, ale s vodou je to krajně nepříjemný problém.

Podle norem SanPin je úroveň obsahu amoniaku v pitné vodě 2,0 mg/dm³. Jak se zjistí nadměrná koncentrace, kromě analýzy vody? Charakteristickým znakem je nepříjemný zápach z kanalizace. Kromě zápachu a souvisejícího nepohodlí má čpavek také negativní vliv na lidské zdraví:

• otrava,
• puchýře na kůži po vodních procedurách,
• Silná bolest hlavy.

Příčiny nadbytku amoniaku

Hlavním zdrojem tohoto plynu ve vodě je lidský odpad. Pokud jsou kanalizace řádně provozovány a udržovány, nebývá problém s čpavkem. Pokud ale přijde prudký liják, doprovodná povodeň, která zaplaví vše kolem, možnost, že se do vody dostanou nečistoty, prudce vzroste. Kromě vody ve studních a studních mohou být postiženy i přírodní vodní plochy – řeky a jezera. Po kontaminaci vodních ploch čpavkem byly u lidí, kteří plavali, pozorovány výše uvedené neduhy. Místní fauna, která se na rozdíl od lidí nemohla dostat z vody, trpěla mnohem hůř – došlo k masivnímu úhynu ryb a dalších živých organismů.

Druhým důvodem – špatné umístění studny v blízkosti kanalizace na pozemku. Při výběru místa pro vrtání je lepší se nejprve poradit s důvěryhodným profesionálem, nebo ještě lépe s několika. Jinak reálně hrozí nutnost převrtávání jinde se všemi souvisejícími náklady.

Jak čistit vodu od amoniaku?

Existují různé způsoby čištění:

1. Reverzní osmóza: při průchodu membránou se voda čistí od všech nečistot včetně čpavku. Nevýhodou tohoto způsobu čištění je, že výsledná voda je nevhodná k pití, přestože v ní není amoniak. Reverzní osmóza zcela zbaví vodu jejího minerálního obsahu a výsledkem je destilát. Důrazně se nedoporučuje užívat vnitřně. Proto při použití reverzní osmózy vzniká potřeba umělé mineralizace vody. Samotný čisticí systém je navíc poměrně drahý, a to jak na nákup, instalaci, tak na údržbu. Ten druhý mimochodem obvykle vyžaduje zavolání speciálně vyškolených lidí. V případě skutečně obrovských přebytků mnoha nečistot, kdy nic jiného nepomůže, se však instalace reverzní osmózy může stát alternativou k vrtání nové studny. I když s tím spojenými náklady a nepříjemnostmi.
2. Čištění činidel přes uhlíkový filtr. Tradiční metoda, která vyžaduje neustálou výměnu náplně kartuše.
3. Biologická metoda: pomocí různých mikroorganismů. Metoda se blíží přirozenosti, ale je extrémně náročná na provedení a poměrně drahá. Po odstranění čpavku je nutná další dezinfekce vody.
4. Provzdušňování: Stejně jako uhlí je tento způsob čištění docela známý. Nevýhodou jsou náklady, složitost údržby a velké množství prostoru alokovaného pro systém.
5. Čištění titanovými filtry TITANOF. Nová metoda, která přišla na trh v roce 2016. Patrona se skládá ze slinutého titanového prášku, který svým designem připomíná jemný úl. Jemnost filtrace je 0,8 mikronu (tisícina milimetru), což umožňuje filtrovat i tak jemné nečistoty, jako je čpavek. Výhody titanového filtru — kazetu není třeba vyměňovat. Když se zašpiní, vyjme se z pouzdra, namočí se do roztoku kyseliny citrónové a je opět zcela připraven k použití.

Kromě amoniaku také účinně bojuje proti následujícím nečistotám:

• dvojmocné a trojmocné železo,
• mangan,
• dusičnany,
• radon (radioaktivní prvek),
• volný chlór (snižuje 7krát),

a také odstraňuje celkový zákal a barvu. Kromě úspory při výměně patrony (životnost je více než 50 let) je titanový filtr také kompaktní a lze jej instalovat na hlavní linku nebo pod dřez.