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/м³. Газообразный аммиак при концентрации 0,28 г/м³ 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<8 в воде присутствуют ионы аммония. Если 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/дм³ в пересчете на азот, что позволяет оценить необходимость в очистке от аммиака и умягчении воды.
2. Если концентрация аммония превышает 1 мг/дм³, 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/дм³ аммония, бытовые стоки — 2-7 мг/дм³. 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.