Аммонийный азот вода метод

Промышленная

Очистка воды от аммиака

Очистка воды от аммиака

Если у вас возникла задача провести очистку питьевой воды от аммиака и/или аммония, то прежде всего вы должны понять, что для решения этой задачи не существует одного какого-то фильтра, а в каждой конкретной ситуации это конкретный комплекс оборудования. Так как способ удаления аммиака и/или аммония зависит от концентраций аммиака и/или аммония, других показателей воды, объемов и назначения очищенной воды.

Ниже даны определения и перечислены методы. Методов много, но как правило, в отдельности они не применяются, кроме окисления для питьевой воды и биологической очистки для сточной воды. Для питьевой воды используют окисление, окисление + ионообмен, окисление + обратноосмотическую фильтрацию и окисление + коагуляцию + скорую фильтрацию + сорбцию.

В нашей практике мы реализовали более 10 объектов, но ни где не встречали аммиак и/или аммоний в чистом виде. Во всех случаях присутствовали прочие загрязнители — органика, механика, железо, марганец, жесткость, минерализация и т.д. Везде присутствовала повышенная цветность (как правило с желтовато зеленоватым оттенком органического происхождения). А так же были завышены органолептические показатели. Поэтому все реализованные нами объекты по очистке воды от аммиака — это не один фильтр, это комплексная индивидуальная система водоочистки.

Аммиак — газ органического происхождения, имеющий специфический запах.

Он присутствует в стоках животноводческих и садоводческих предприятий и ряда сельскохозяйственных производств.

Не стоит игнорировать тот факт, что помимо растворенного аммиака и ионов аммония, в воде присутствуют и другие растворенные вещества и ионы, такие как: соли жесткости, железо, нитраты, сероводород, хлориды и чуть ли не вся таблица Менделеева. Разумеется, прежде чем определиться с методом очистки воды от аммиака и подобрать оборудование, следует провести химический анализ воды. Только тогда можно подобрать оптимальную систему очистки на предприятии.

Что такое аммиак и аммоний?

В воде обычно содержатся две формы: аммоний и аммиак, способные взаимодействовать с другими элементами в воде и образовывать токсичные соли, которые могут нанести вред не только здоровью человека, но и технологичному оборудованию.

Аммиак (NH₃) – бесцветный газ с резким характерным запахом, легче воздуха в 1,7 раза, хорошо растворяется в воде. Порог ощущения аммиака — 0,037 г/м 3 . Газообразный аммиак при концентрации 0,28 г/м 3 в воздухе вызывает раздражение горла, 0,49 — раздражение глаз, 1,2 — кашель, к смертельному исходу приводит концентрация 1,5 — 2,7 при длительности воздействии 0,5 — 1 часа.

Аммоний (катион) (NH₄ + ) — с противоионом образуют соли аммония, аммониевые соединения, которые входят в класс ониевых соединений. Содержание аммонийного азота в скважинах сопровождается присутствием железа, марганца, углекислого газа, сероводорода и т.д.

Общий аммонийный азот — это показатель представляющий собой сумму аммиака, ионов аммония и их производных. Данный показатель связан напрямую с показателем pH воды. Так при рН 11, то в воде обнаруживается аммиак. Если рН лежит в промежутке между 8-11, в воде содержатся оба соединения в строго определенном соотношении. Ниже представлен график зависимости концентрации аммиака и аммония от рН воды:

Современные метод очистки воды от аммонийного азота:

Очистка воды от аммиака – это важный этап водоподготовки на различных предприятиях промышленного назначения.

• Хлорирование воды
• Биологический метод
• Флотация
• Метод ионного обмена на сильнокислом катионите
• Метод напорной аэрации
• Очистка на сорбционных фильтрах
• Метод обратного осмоса
• Низкотемпературная дистилляция

Выбор метода зависит удаления аммонийного азота от качества исходной воды, от требуемой производительности установки, от требований к степени очистки воды, от эксплуатационных затрат и финансовых вложений заказчика.

Ниже немного подробнее рассмотрены вышеперечисленные методы.

1. Хлорирование воды

Аммиак может быть удален из воды по средствам хлорирования. Аммиак окисляется до газообразного азота, так же в процессе образуются хлорамины. Чтобы свести к минимуму образование хлораминов, воду обрабатывают избытком хлора (соотношение хлор:аммиак = 8-10:1). В данном методе очистки воды от аммиака необходимо поддерживать рН на уровне 7, при таком значение практически не образуются нитраты и трихлориды.

2. Биологический метод

Метод биологической очистки воды от аммиака осуществляется с использованием микроорганизмов (бактерии, водоросли, грибы). Очистка воды от аммиака биологическим методом требует выполнения следующих действий:

• — Применение микроорганизмов
• — Последующая очистка
• — Обеззараживание воды

Данный метод требует постоянного наблюдения и контроля специалистов за процессами.

3. Флотация

Одним из современных технологических методов очистки воды от аммиака является флотация. В данном методе подбирается окисляющий реагент, с помощью которого удаляется не только аммиак — взвешенные частицы, присутствующие в воде, укрупняются и в дальнейшем легко удаляются на механических фильтрах.

4. Метод ионного обмена на сильнокислом катионите

Для удаления аммонийной формы из воды целесообразно применять ионнообменные фильтры с загрузкой из природных цеолитов. Степень очистки от ионов аммония составляет 90-95%. Цеолитовые фильтры регенерируются поваренной солью (NaCl) при высоком значении pH, а затем промывают водой.

Промывочный раствор нейтрализуют раствором серной кислоты для выделения аммиака. Применение цеолитовых фильтров обеспечивает высокую надежность очистки как воды для нужд производства, так и сточных вод от аммонийного азота.

5. Метод напорной аэрации

При помощи метода аэрации из воды возможно удалить не только от аммиак, но и железо, марганец, даже сероводород. В данном методе осуществляется окисление присутствующих в воде веществ кислородом воздуха. В процессе окисления выпадают нерастворимые осадки, которые в дальнейшем могут быть удалены с помощью механического фильтра. Для очистки воды от аммиака с помощью аэрации используют компрессоры, благодаря которым в аэрационную колонну или окислительный бак нагнетается воздух. Важными составными частями установки являются система управления, датчики потока, а также газоотделительный клапан, через который выводятся выделяемые газы и избыток воздуха.

6. Очистка на сорбционных фильтрах

На сегодняшний день популярной является очистка от аммиака при помощи активированного угля. Активированный уголь — прекрасный материал для кондиционирования воды. Он эффективно удаляет неприятный запах, привкус и цветность воды. Уголь способен очистить не только воду, но и практически любую жидкость от органических веществ и хлорпроизводных.

7. Метод обратного осмоса

Промышленные системы обратного осмоса с эффективностью до 99,8 % способны удалить из воды не только аммиак и его производные, но вещества и ионы иных загрязнителей. Подробнее о системах обратного осмоса вы можете прочитать в нашей статье «системы обратного осмоса»

8. Низкотемпературная дистилляция

При низкотемпературной дистилляции обрабатываемая вода контактирует с газом-носителем, температура которого лежит в пределах 80 о С. В качестве реагента может быть добавлена щелочь, при контакте с водой она разогревается, повышается парциальное давление веществ, находящихся в воде. Ионы аммония в воде не диссоциируют, при изменении давления вывести их из воды довольно легко. Данный метод применим на крупных производствах и требует постоянного контроля обслуживающим персоналом.

Почему необходимо удалять аммиак из воды?

1. Токсичность воды, в которой содержится аммиак обуславливается уровнем содержания аммиака и его производных. При небольших концентрациях аммиака вода опасности для человеческого здоровья не несет. В случае если вода имеет резко выраженный запах аммиака, это сигнализирует о том, что в воде повышено содержание ионов аммония. Содержание аммиака в питьевой воде тоже строго регламентировано и не должно превышать 1,5 мг/л.
2. Необходимость в снижении концентрации аммиака в воде возникает потому, что его избыток в паре и в присутствии кислорода усиливает коррозию медьсодержащих сплавов конструкций теплообменников, что ставит под угрозу их исправное функционирование. Концентрация аммиака в устройстве тепловых сетей не должна превышать 10 мг/л. Следует произвести очистку воды от аммиака в сети, где показатели его концентрации превышают 5 мг/л в обессоленной воде и 10 мг/л в умягченной.

Некоторые факты об аммиаке

1. Норма содержания аммиака в природных водах, которая в зависимости от региона составляет от 10 до 200 мкг/дм 3 в пересчете на азот, что позволяет оценить необходимость в очистке от аммиака и умягчении воды.
2. Если концентрация аммония превышает 1 мг/дм 3 , то снижается способность гемоглобина рыб связывать кислород. Это приводит к сокращению их численности, поскольку в результате избытка аммиака рыба мечется в судорогах и выпрыгивает на поверхность.
3. Стоки промышленных предприятий содержат до 1 мг/дм 3 аммония, бытовые стоки — 2-7 мг/дм 3 . С хозяйственно-бытовыми сточными водами в канализационные системы ежесуточно поступает до 10 г аммонийного азота на одного жителя.
4. В грунтовые воды аммиак попадает из-за использования удобрений, в частности, аммиачной селитры. Особенно остро вопрос очистки воды от ила и от аммиака стоит в регионах, где с азотсодержащими удобрениями и отходами обращаются недостаточно осмотрительно: там вода зачастую становится непригодной для питья.

Уважаемые посетители сайта, если у Вас возникла потребность реализации очистки воды от аммиака и/или аммония для доведения качества воды до определённых нормативов, сделайте запрос специалистам компании нашей компании. Мы разработаем для Вас оптимальную технологическую схему очистки воды.

Источник

Азот аммонийный в воде

Аммонийный азот с химической формулой (NH4)+ относится к биогенным элементам, участвующим в процессах биогидроценоза. Вещество содержится в большинстве водоемов, однако его содержание колеблется в зависимости от сезона и окружающей обстановки, связанной с деятельностью предприятий. Так, весной его концентрация уменьшается, летом – увеличивается.

В первую очередь это происходит из-за бактериального разложения органических веществ. При повышенном содержании аммония санитарное состояние водоема резко ухудшается. В связи с этим необходимо контролировать показатель для отслеживания состояния водной экосистемы. Для этого требуется периодически проводить анализ воды на содержание аммония.

Каким образом азот аммонийный попадает в воду?

Азот аммонийный может попадать в окружающую среду, в том числе в водоемы, несколькими путями. Среди них выделяется три источника, которые разграничиваются по степени влияния на экологическую обстановку.

• Живые организмы. В естественных условиях жизнедеятельность организмов приводит к образованию небольшого количества аммония. Такая концентрация не вредит окружающей среде.
• Городские сточные воды. На втором месте по степени загрязнения вод аммонием находятся стоки, содержащие хозяйственные и бытовые отходы. Концентрация в них, по разным оценкам, может достигать 60 мг/дм³.
• Промышленность и сельское хозяйство. Данный источник занимает лидирующую позицию – прежде всего это касается предприятий пищевой и химической отрасли, а также животноводческих ферм и стоков, поступающих с полей. Концентрация аммония в таких случаях может доходить до 1000 мг/дм³.

Несмотря на то, что в России существует ряд законодательных ограничений, касающихся максимальной концентрации азота аммонийного, случаи нарушений встречаются достаточно часто. Это, в свою очередь, не только вредит окружающей среде, но и приводит к многочисленным штрафам. Чтобы этого избежать, при обнаружении повышенного уровня аммония в воде следует заняться вопросом оптимизации установленных систем водоочистки, в том числе за счет монтажа более эффективных.

Азот в сточных водах

Азот, который находится в сточных водах в растворенном состоянии, чаще всего представлен ионами аммония. Они образуются посредством присоединения к молекулам аммиака ионов водорода. Этому может способствовать несколько факторов, включая растворение аммиака, гидролиз его солей, а также процесс разложения и дальнейшего окисления органики.

Основные источники загрязнения аммонийным азотом:

• Сточные воды промышленных предприятий. В особенности это касается химического, нефтехимического, коксохимического и металлургического направлений.
• Стоки хозяйственно-бытового назначения.
• Разложение белковых веществ в ходе анаэробного восстановления нитратов и нитритов.

С учетом того, что сточные воды могут оказывать непосредственное влияние на качество грунтовых и, как следствие, воду в скважинах и колодцах, СанПиН устанавливает жесткое ограничение, которое касается предельно допустимой концентрации. Так, для азота аммонийного показатель не должен превышать 1,5 мг/л.

Воздействие аммония на организм

Известно, что аммиак, находясь в организме человека, может вступать в реакцию с белками, вследствие чего развивается денатурация. Из-за продолжительного воздействия вещества на организм нарушается дыхание клеток и тканей, а также происходит поражение центральной нервной системы, печени и органов дыхания. Страдает и пищеварительная система. Известны случаи проблем с сосудами, а также развития онкологических заболеваний. Это происходит при регулярном потреблении воды с уровнем аммония выше 1,5-2 мг/л.

Определение азота аммонийного

С целью определения аммонийного и других видов азота в воде чаще всего используется визуальная и фотометрическая колориметрия. Фотометрия предоставляет более точные данные за счет развития технологий и использования электронных устройства, таких как спектрофотометр. С их помощью можно более точно и быстро выявить искомые показатели, так как процесс сравнения окраски пробы воды из колбы с реактивом осуществляется автоматически. Также для измерения азота в природных и сточных водах задействуют ионоселективные электроды, которые входят в состав многопараметрических датчиков.

Способ очистки сточных вод

Для удаления аммонийного азота из воды может использоваться несколько способов. Оптимальный выбирается в зависимости от степени загрязнения, типа водоисточника, производительности водоочистной системы. Среди наиболее часто используемых выделяют биологическую фильтрацию, аэрацию, обратный осмос, а также флотацию и восстановление аммония посредством металлического магния.

С помощью обратного осмоса можно избавиться не только от аммонийного азота, но и других примесей, добившись дополнительного смягчения. Обратноосмотический метод эффективен для воды, в которой вместе с аммонием также содержится больше количество натрия и сульфатов. К популярным методам очистки от аммонийного азота относится сорбция. Данный процесс сочетает сразу несколько реакций, включая обезжелезивание и деманганацию. Очистка воды должна проводиться, если источник располагается рядом с:

• поверхностными стоками с сельскохозяйственных угодий и ферм;
• сточными водами хозяйственно-бытового назначения;
• сточными водами, поступающими от предприятий.

Своевременная водоочистка, проведенная правильным образом, играет важную роль для экологии. Чрезмерная концентрация аммония приводит к снижению способности гемоглобина у рыб реагировать на кислород, из-за чего сокращается их численность. Грунтовые же воды с уровнем аммонийного азота, превышающим ПДК, становятся непригодными к использованию в быту. Это касается непосредственно питья и применения с целью приготовления пищи.

Проверка воды на аммоний в лаборатории «НОРТЕСТ»

Чтобы рассчитывать на получение точного результата, который предоставит всю необходимую информацию о текущем состоянии воды в источнике, важно обратиться в правильную лабораторию. Испытательный центр «НОРТЕСТ» оснащен всем необходимым для проведения исследований воды на наличие аммонийного азота из разных источников. Применяя эффективные методики, мы можем гарантировать точность анализов и их быстрое проведение.

Являясь аккредитованным центром, мы выдаем заключения, которые имеют юридическую силу и могут служить доказательством некачественной работы очистных систем. Особенность предоставляемой информации зависит от каждого конкретного случая – прежде всего это касается вида анализов. Обращение в лабораторию «НОРТЕСТ» поможет своевременно отреагировать на нарушения и заняться поиском решений, которые способствуют улучшению ситуации в долгосрочной перспективе.

Источник