Очистка воды от тяжелых металлов. Технология очистки стоков от тяжелых металлов

Очистка воды от тяжелых металлов. Технология очистки стоков от тяжелых металлов

Очистка воды от тяжелых металлов. Технология очистки стоков от тяжелых металлов

Характеристики и свойства сточных вод с содержанием тяжелых металлов, которые поступают на очистные сооружения, могут значительно отличаться, что, в результате, приводит к образованию смешанного состава металлосодержащих загрязненных стоков. На очистных сооружениях предприятий не всегда существует возможность получать очищенную воду, которая соответствует высоким требованиям ПДК по тяжелым металлам. Поэтому для соблюдения нормативов технологическаясхема очистки сточных вод должна состоять из последовательных процессов:

1. Концентрирования загрязняющих веществ. При очистке тяжелых металлов из стоков этот процесс хорош тем, что выделенные загрязняющие вещества могут повторно применяться в основном производстве.
2. Обезвреживание.
3. Переход примесей в новое фазово-дисперсное состояние.
4. Разделение фаз.

В технологических схемах очистки стоковустановки подразделяют по гидродинамическому режиму их работы:

• проточные — включают в себя все процессы очистки сточных вод, практически полностью очищают сточные воды до необходимых нормативов;
• не проточные — сточные воды подаются дозированно, после завершения цикла — освобождаются, подходят для предварительной очистки.

Таблица 3. Рекомендации при разработке технологических схем очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов

Показатели	Технологический прием
Высокое содержание ионов тяжелых металлов	Использование непроточных очистных сооружений (отстойников, накопителей); прямой выпуск сточных вод после подщелачивания для обезвоживания осадка
Большая амплитуда колебаний рН и загрязняющих веществ	Использование непроточных реакторов-накопителей; растворов с различной концентрацией реагентов; последовательное регулирование рН
Присутствие металлов с разными значениями рН гидратообразования	Применение многоступенчатого разделения фаз (двухступенчатых флотаторов, отстойников и фильтров); регулирование рН на каждой ступени разделения фаз
Присутствие комплексообразователей	Применение непроточных очистных сооружений в виде реакторов-накопителей для разрушения комплексов: хрома шестивалентного, цианидов и др.; использование Na2S натрия и других необходимых реагентов
Глубокая очистка от ионов тяжелых металлов	Использование Na2S, коагулянтов, сорбентов и других необходимых реагентов; многоступенчатое разделение фаз с последующим добавлением реагентов-осадителей
Деминерализация очищенной воды	Применение методов ионного обмена, обратного осмоса или электродиализа с последующим ионным обменом

При разработке технологии очистки сточных вод от тяжелых металлов следует обратить внимание на составление схем повторного и многократного применения очищенных стоков и возвращение их в оборотные системы водоснабжения промышленных предприятий. Такие технологии должны осуществлять экономичные и экологичные способы очистки и соответствовать нормативам ПДК.

Как убрать тяжелые металлы из воды. Методы очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов

На выбор определенного метода очистки влияют концентрация и компоненты стоков с содержанием тяжелых металлов, вид производства, возможность применения той или иной технологии очистки. На разных этапах извлечения ионов применяется тот метод, который является наиболее эффективным и экономически менее затратным. Такими являются:

• реагентный;
• сорбционный;
• ионообменный;
• электрохимический;
• обратный осмос и нанофильтрация.

Реагентные методы

Реагентный метод очистки сточных вод от тяжелых металлов предполагает химическое превращение высокотоксичных растворов в нетоксичные соединения. Реагентами могут выступать гидроксиды K и Na, карбонат Na, сульфиды Na.

Если в растворе содержатся вещества, которые способны легко восстанавливаться, тогда прибегают к методу восстановительной очистки. Для этих целей используют сульфат железа, диоксид серы, гидросульфит натрия.

4H₂CrO₄ + 6NaHSO₃ + 3H₂SO₄ = 2Cr₂ (SO₄)₃ + 3Na₂SO₄ +10H₂O
2CrO₃ + 3H₂SO₃ = Cr₂(SO₄) + 3H₂O

Осаждение ионов тяжелых металлов осуществляют с помощью известкового молока, раствора едкого натра и соды. При применении NaOH необходимо строго контролировать величину рН и подбирать оптимальную дозировку. Использование соды в случае, когда стоки загрязнены такими металлами, как Zn, Pb, Cu и Cd, приводит к образованию основных карбонатов, состав которых зависит от условий реакции: температуры, концентрации раствора, рН и пр.

ZnCl₂ + 2Na₂CO₃ = 2ZnCO₃ + 4NaCl
2ZnCO₃ + H₂O = (ZnOH)₂CO₃ + CO₂
2ZnCl₂ + 2Na₂CO3 + H₂O = 4NaCl + CO₃+ (ZnOH)₂CO₃

Для повышения результатов очистки металлосодержащих стоков целесообразно использовать коагулянты и флокулянты. Коагулянтами могут выступать соли Fe, Al или их смеси.

Наибольшее распространение среди солей Al получили Al₂(SO₄)₃ и NaAlO₂. Сульфат алюминия экономически выгоден, кроме того легко растворяется в воде и дает хороший результат при рН 5 — 7,5. Алюминат натрия при рН 9,3 — 9,8 образует хлопья, способные к быстрому осаждению. Чаще всего применяют смесь солей алюминия, что позволяет расширить диапазон значений рН, повысить скорость образования хлопьев и увеличить их плотность.

Из солей железа чаще всего применяют сульфат железа, хлорное железо, соли трехвалентного железа. Но из-за высокой коррозионной способности и меньшего эффекта хлопьеобразования, соли железа имеют не такое широкое распространение или их используют в смеси с солями алюминия.

Применение титанового коагулянта позволяет довести степень очистки стоков от тяжелых металлов до 50 — 67%.

Флокулянтами могут выступать природные (крахмал, декстрин, эфиры), неорганические (диоксид кремния), синтетические (полиакриламид) вещества.

Недостатками реагентного метода являются:

• высокая стоимость реагентов при их большом расходе;
• повторное загрязнение очищенных вод, что исключает ее возврат в цикл оборотного водопользования;
• утрата ценных веществ и затруднение их переработки;
• образование большого количества осадков.

Хотя исходный состав металлосодержащих стоков не играет существенной роли для качества их очистки реагентным методом, все же требуется доочистка на электродиализаторах или ионообменных фильтрах перед сбросом в водоемы хозяйственно-бытового назначения.

Ионный обмен

При использовании метода ионного обмена получаемое качество очистки позволяет использовать очищенные воды от тяжелых металлов в оборотном цикле водопользования. Метод предполагает обмен между ионами в растворе и ионами на поверхности твердой фазы — ионита. В качестве ионитов чаще всего используют синтетические ионообменные смолы.

С помощью ионного обмена производится глубокая очистка загрязненных стоков от ионов тяжелых металлов: Zn, Cu, Cr, Ni, Pb, Hg, Cd и цианидов.

Основным недостатком метода ионного обмена является вторичное загрязнение сточных вод после восстановления, когда возникает необходимость их обезвреживания.

Нанофильтрация

При нанофильтрации используются мембраны с отверстиями в несколько нм. Для таких мембран используют пористые материалы: ароматические полиамиды, ацетат целлюлозы, керамику.

Способ очистки металлосодержащих сточных вод на нанофильтрационных мембранах заключается в движении воды вдоль мембранной поверхности и смывании загрязнений. Такие мембраны имеют сниженную селективность и большую проницаемость.

Нанофильтрация дает хороший результат на заключительном этапе очистки стоков от загрязнений ионами тяжелых металлов.

Очистка воды от свинца. Текст научной работы на тему «Адсорбционная очистка сточных вод от ионов свинца»

В. В. Ульянова, Н А. Собгайда, И. Г. Шайхиев

АДСОРБЦИОННАЯ ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ СВИНЦА

Ключевые слова: отходы, адсорбенты, очистка сточных вод, ионы свинца.

В работе изучены адсорбционные свойства материалов из отходов керамического производства, сельхозпереработки и их смеси по отношению к ионам свинца. Рассчитаны эффективности очистки стоков. Рассмотрена микроструктура поверхности полученных адсорбентов.

Keywords: waste, adsorbents, waste water treatment, lead ions.

We studied the adsorption properties of ceramic materials from the waste production, agricultural processing, and mixtures thereof with respect to the ions of lead. Calculated the efficiency of wastewater treatment. Examined the microstructure of the surface obtained adsorbents.

В последние годы интенсивно развивается, особенно в Российской Федерации, новое направление по исследованию сорбционных

материалов из отходов различных производств для очистки природной среды от поллютантов

различного происхождения. Создание

альтернативных сорбентов относится к актуальной области ресурсосберегающих технологий, так как в этом случае отходы переводятся в ранг вторичного сырья, при этом, сохраняются природные ресурсы и решаются проблемы накопления отходов.

Созданию сорбционных материалов из отходов посвящено множество работ Российских и зарубежных авторов. Показано, что в качестве сорбционных материалов, в частности, для удаления ионов тяжелых металлов из водных сред могут быть использованы отходы переработки

сельскохозяйственного сырья и образующиеся в процессе промышленного производства .

Целью данной работы явилось создание комбинированных адсорбентов на основе промышленных и сельскохозяйственных отходов и изучение их адсорбционных свойств по отношению к ионам свинца.

В качестве материалов для изготовления адсорбентов использовали:

— отход керамического производства, который образуется на предприятии ОАО «Роберт Бош Саратов» (г. Энгельс, Саратовской области) при очистке стоков. Предприятие занимается производством автомобильных запальных свечей;

— отход сельхозпереработки (лузга подсолнечника),

который образуется при производстве подсолнечного масла на ОАО «Аткарский маслоэкстракционный завод» (г. Аткарск, Саратовской области);

— смесь отходов керамического производства и

Микроструктура и рентгено-спектральный микроанализ образцов исследовались с помощью растрового ионно-электронного микроскопа марки «Quanta 600 FEG».

Для определения эффективности очистки стоков фиксировалась начальная (Сщ, = 10мг/г) и конечная концентрация катионов свинца вольтамперометрическим методом.

Экспериментально установлены времена достижения сорбционного равновесия, которое для всех исследуемых адсорбентов составило ~ 30 мин, и оптимальное соотношение массы адсорбента к объему сточных вод (~ 20 г/л). Все адсорбционные процессы проводили в статических условиях, при постоянном перемешивании и температуре 295+2 К.

Отход керамического производства является отпрессованным осадком сточных вод предприятия ОАО «Роберт Бош Саратов» и представляет собой сыпучий порошок белого цвета. Данные стоки образуются при промывке оборудования после обработки керамических деталей (керамический цех).

Рис. 1 — Рентгено-спектральный микроанализ отхода керамического производства предприятия ОАО «Роберт Бош Саратов»

Рентгенофазовый анализ данного отхода производства показал (рис.1), что основную массовую долю (более 90 %) составляет оксид алюминия (табл. 1), который, как известно из литературных источников, проявляет высокие адсорбционные свойства . Микроструктурные исследования позволили определить размер частиц, который составил от 2 до 18 нм (рис. 2а).

Нами изучалась возможность

i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы .

использования данного отхода в качестве

адсорбента для очистки стоков от ионов свинца (РЬ2+).

Нормы тяжелых металлов в воде. Тяжелые металлы, их вред, нормы ПДК

Тяжелыми металлами принято считать химические элементы с молекулярной массой более 50, обладающих металлическими свойствами. Таких элементов насчитывается более 40, но наиболее токсичными из них являются ртуть, кадмий, свинец, медь, мышьяк, хром, цинк, железо .

В сточных водах тяжелые металлы содержатся в виде ионов или солей, что увеличивает их токсическое действие на природную среду и организм человека. При попадании загрязненных стоков в почву, подземные или поверхностные воды, ионы тяжелых металлов включаются в пищевые цепочки, где происходит их дальнейшее преобразование. В водоемах они имеют способность накапливаться в донных отложениях и, тем самым, являются источниками вторичного загрязнения. Способность аккумулироваться в тканях живых организмов делает их опасными для окружающей среды и здоровья человека.

Ионы тяжелых металлов способны встраиваться в обмен веществ и вызывать расстройства ЦНС, нарушение работы желудочно-кишечного тракта, приводить к тяжелым последствиям в результате поражения жизненно важных органов. Многие из них обладают канцерогенным действием. Необходимо строго контролировать поступление стоков, загрязненных солями тяжелых металлов, в окружающую среду, соблюдать нормативы, которые не должны превышать ПДК.

Таблица 1. ПДК тяжелых металлов для хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования

Металлы	Предельный показа­тель вреднос­ти	ПДК, мл/л
Fe	органолептический, цвет	0,3
Cd	0,001
Co³⁺	санитарно-токсикологический	0,1
Si	санитарно-токсикологический	10,0
Cu	органолептический, привкус	1,0
Hg	санитарно-токсикологический	0,0005
Pb	санитарно-токсикологический	0,03
Ag	санитарно-токсикологический	0,05
Zn²⁺	общий	1,0
Cr³⁺	санитарно-токсикологический	0,5
Cr⁶⁺	санитарно-токсикологический	0,05

Для уменьшения содержания ионов тяжелых металлов в загрязненных стоках применяются методы и технологические схемы, которые разрабатываются в соответствии с особенностями производства.

Как очистить воду от меди. Метод ионного обмена при очистке сточных вод

1. Введение
Ионообменную очистку сточных вод отличает:
— Высокая глубина очистки;
— Снижение общего солесодержания стоков;
— Возможность одновременного извлечения из сточных вод как катионов, так и анионов за счет применения на одной и той же ионообменной установке процессов катионирования и анионирования;
— Возможность селективного извлечения загрязняющих компонентов с последующим их концентрированием;
— Возможность извлекать загрязнения, находящиеся в сверхнизких количествах, когда другие методы уже неэффективны;
— Низкая энергоемкость и высокая автоматизируемость.
К существующим ограничениям метода следует отнести:
— Верхняя граница концентрации загрязнителей в стоках — до 1 г/л.
— Максимальная производительность установок до 1-2 тыс.м 3 /сутки.
— Высокая стоимость ионообменных смол.
— Необходимость предварительной подготовки сточной воды и очистки ее от нефтепродуктов и иной органики.
Несмотря на указанные ограничения, ионный обмен считается одним из самых перспективных методов очистки сточных вод.
Для применения ионообменного метода необходимо:
— идентифицировать все потоки сточных вод.
— определить необходимость раздельной или совместной очистки стоков;
— подобрать ионит;
— определить оптимальные режимы работы ионитов;
— обеспечить контроль выходной концентрации загрязнителей в очищенной воде;
— определить схему работы колонок: параллельное или последовательное;
— определить способ регенерирования смол: выбрать элюирующие растворы и определить режимы регенерации ионитов (прямоточное или противоточное);
— решить вопрос утилизации или использования элюатов.

Как получить по-настоящему чистую и полезную артезианскую воду очистив её от железа и всего лишнего

Чистая вода — залог вашего здоровья и долголетия. Как уберечь себя от нежелательных примесей в питьевой воде, какими они бывают и каковы последствия от их наличия. Способы водоочистки и выведения нежелательных веществ из питьевой воды.

Артезианская вода ассоциируется у всех с кристальной чистотой и пользой для здоровья. Получив доступ к артезианской скважине, многие считают вопрос водоснабжения решенным наилучшим образом – практически неограниченный доступ и сплошная польза здоровью. В действительности, все обстоит не совсем там. Даже артезианская скважина, являясь эффективным источником, требует постоянного контроля качества. Сторонние вещества, металлы и соли в значительной степени влияют на качество продукта и приводят к негативным последствиям. Очистка воды от железа из скважины и устранение других примесей требуется в большинстве случаев.

Окислившееся в стакане воды железо

Последствия некачественной воды могут проявляться не сразу. Это может быть накипь на чайниках или другой посуде. Испорченные водопроводные трубы, бытовая техника или одежда после стирки и проблемы со здоровьем. Большинство людей приходят к тому, что водоочистка необходима и важна только после обнаружения последствий. Однако, вооружив себя необходимыми знаниями и чужим опытом, вы предотвратите подобные проблемы до их появления.

От чего очищают

Вода отлично и бесследно для невооруженного глаза растворяет в себе огромное количество веществ. Они могут быть полезными, нейтральными и вредными. От чего следует очищать воду в артезианской скважине:

• железо;
• сероводород;
• излишняя минерализация;
• жесткость;
• нитраты;
• органические примеси;
• нежелательные вирусы и бактерии.

Железо

Допустимое содержание данного металла — не более 0,3 мг/л. Повышенная его концентрация оставляет яркое неприятное послевкусие. Итогом превышения допустимой концентрации железа станут испорченная сантехника, трубы и одежда. Невидимое глазу, железо проявляется в воде после отстоя, придавая её характерный оттенок ржавчины, поэтому очистка воды от железа из скважины — важный и неотъемлемый этап фильтрации.

Сероводород

Легко определяется без дополнительных анализов. Главным признак его наличия — неприятный и всем знакомый запах тухлых яиц. Сероводород крайне опасен для здоровья. Пить воду с повышенной его концентрацией опасно. Кроме вреда организму, вступает в реакцию с металлами, приводя к их коррозии.

Излишняя минерализация

СанПиН 2.1.4.1074-01 регламентирует показатели солей в питьевой воде и определяет содержание сторонних частиц. Превышение допустимого значения в 1000 мг/л говорит о непригодности воды к употреблению.

Излишняя минерализация может быть показателем повышенного содержания некоторых элементов:

• калий
• соли натрия
• соли хлористоводородной кислоты
• ионы тяжелых металлов.

Последние особо опасны для здоровья, особенно для людей с повышенным артериальным давлением. Анализ воды на установление показателей минерализации способен предупредить нежелательные последствия.

Жесткость

Накипь на бытовой технике (чайники, стиральные и посудомоечные машины), в системе водоснабжения и отопления являются последствиями жесткой воды. Причиной этому служит повышенное содержание ионов кальция и магния. Согласно установленным нормам, их предельно допустимая концентрация не может превышать 7 мг/л. Для организма это не представляет опасности. Побочным действием будет пересушенная кожа и испорченные волосы. Это создает дискомфорт в бытовом применении.

Последствия жесткой воды на бытовых приборах и трубах

Нитраты

Очень вредные и токсичные для организма. Заблуждение о том, что вода из артезианской скважины не может содержать нитраты ошибочно. Они крайне негативно сказываются на здоровье и сокращают продолжительность жизни до 30%. Дыхательная и сердечно-сосудистая системы особо подвержены их влиянию.

При небольшой концентрации они не оказывают сильного влияния, попадая в организм. Но техногенные факторы подвергают загрязнению даже такие труднодоступные человеку места, как глубокие залежи воды в известняковых слоях, что приводит к повышению концентрации нитратов и их негативному воздействию на здоровье.

К счастью существуют технологии, способные дать практически 100% результат очистки. Правильно организовав фильтрацию, вы убережете себя и своих близких от вредного воздействия последствий жизнедеятельности человека.

Органические примеси

Список органических примесей и их предельно допустимая концентрация подробно указана в СанПиН 2.1.4.1074-01. Как правило, это последствия удобрения полей и садов. Канцерогены и мутагены, содержащиеся в таких примесях негативно сказываются на организме.

Нежелательные вирусы и бактерии

Очевидный показатель чистоты – отсутствие вредоносных микроорганизмов. Многие считают, что артезианская вода не может содержать в себе вирусы и бактерии. От части это правда, сам водоносный слой практически исключает их наличие. Он могут быть занесены в систему водоснабжения во время бурения либо установки оборудования. Вред организму от такого загрязнения не стоит объяснять – бактерии и вирусы могут изрядно испортить жизнь хозяевам, вызвав ряд неприятных заболеваний.

Узнайте как правильно произвести бурение артезианской скважины и избежать ненужных загрязнителей воды.

Как очистить воду? Основные этапы и методы

Разнообразная природа посторонних примесей как правило требует прохождение нескольких этапов фильтрации.

Среди прочих, выделяют такие методы водоочистки:

• механическая фильтрация;
• аэрация;
• озонирование;
• обратный осмос;
• хлорирование;
• ультрафиолетовое облучение;
• ионообменный метод;
• введение реагентов и катализаторов;
• электромагнитные импульсы;

Каждый этап – это шаг навстречу вашему здоровью, порядку и чистоте в доме. Пренебрегать фильтрацией – значит подвергать риску не только себя, но и своих близких.

Механическая фильтрация

Первый и важный этап. Позволяет очистить воду от крупных фракций, песка, нежелательных нерастворимых примесей. Без механической фильтрации не обходится ни одна система водоочистки. В зависимости от общей системы очистки, применяют два основных вида фильтров: процеживающий и пленочный. Процеживающие фильтры наполняют задерживающими крупные фракции материалами (к примеру, кварцевым песком). Пленочные делают в виде рулона с очищающей лентой.

Оба фильтра устанавливают последовательно, так как они направлены на очистку от разных фракций. Процеживающий задерживает крупные фракции, пленочный осуществляет более «тонкую» очистку.

Аэрация

Основа метода – окисление примесей с последующим получением нерастворимых элементов, которые удаляются механическим способом через фильтрацию или отстой. Достаточно действенный, простой и эффективный метод.

Его суть заключается в подаче воды в бак под напором, её продувка воздухом и отстой. В результате обогащения кислородом, примеси вступают с ним в реакцию и выпадают в осадок. Кроме того, вы получаете обогащенную кислородом воду.

Аэрация эффективна для следующей фильтрации:

• очистка воды от железа из скважины;
• очистка от марганца;
• очистка от сероводорода;
• устранение органических соединений.

Метод исключает распространение микроорганизмов, а система неприхотлива в обслуживании и достаточно экономична.

Принцип действия фильтра аэрации

Озонирование

В основе лежит тот же принцип, что и у аэрации – окисление максимального числа примесей и их выпадение в осадок. Единственное отличие заключается в том, что озон более эффективный окислитель.

Озонирование – это действенная система очистки воды от железа из скважины, солей тяжелых металлов, аммиака, сероводорода и органики.

Схема действия озонирования воды

Обратный осмос

Высокоэффективный метод, обеспечивающий максимально возможную фильтрацию. История данного метода берет свои истоки ещё в Древней Греции, где для опреснения воды использовали восковые фильтры. Метод обратного осмоса получил широкое применение в середине прошлого века.

В его основе лежит принцип мембран, которые пропускают частицы, чей размер соизмерим с размером молекулы воды. Большинство сторонних примесей оседают на специальных мембранах. Фильтры обратного осмоса способны на выходе давать воду, очищенную более чем на 96% и соизмеримую с талой водой высокогорных источников. Данные фильтры применяют для очистки воды из скважин от железа, газов, солей, нитратов, сероводорода, бактерий и вирусов.

Схема работы обратного осмоса

Визуализация работы мембраны

Мембраны, задерживающие вредные примеси, требуют постоянной замены. Срок их службы прямо пропорционален степени загрязнения воды, которая подается на фильтры под давлением от 3 атмосфер. Производительность систем обратного осмоса зависит от давления – чем оно выше, тем больше способны пропустить мембраны.

Но высокая эффективность имеет свою цену. Стоимость таких фильтров достаточно высока, а сами они прихотливы в обслуживании. Поэтому применение метода обратного осмоса рекомендуется в тех случаях, когда другие способы очистки не помогают.

Хлорирование

Дополнительное средство для борьбы с микроорганизмами. Почти не используется как основной метод. Хлорирование применяют при ремонтных работах, либо как вспомогательный этап обратного осмоса, аэрации либо озонирования.

Ультрафиолетовая очистка

Как и хлорирование, не применяется самостоятельно. Помогая избавиться от бактерий и вирусов, используют как вспомогательный этап механической очистки.

Схема работы ультрафиолетового фильтра

Ионообменный метод

Основной его целью является смягчение воды. Удаляя ионы металлов, ионообменный метод является эффективным способом очистки воды от железа из скважины. Принцип работы прост – проходя через ионные фильтры, вода избавляется от положительно или отрицательно заряженных ионов металла, замещая их безвредными.

Ионообменный метод является одним из лучших ответов на вопрос о том, как очистить воду из скважины от железа и всегда сопутствующего ему марганца. Методы окисления не действуют на данный металл, поэтому аэрация и озонирование будут в данном случае неэффективными. Здесь и выходит на первый план озонирование, способное эффективнее справится со своей работой. Особенность ионообменного метода заключается в правильном подборе ионных элементов фильтрации, которые смогут обеспечить очистку по наибольшему количеству показателей.

Схема работы ионного фильтра

Введение реагентов и катализаторов

В бытовых условиях самостоятельно не применяется и требует дополнительной степени фильтрации. Реагенты и катализаторы распространены как самостоятельный метод на производствах и предприятиях. Целью способа является очистка воды от железа и других вредных примесей в виде выпадающего осадка. При этом реагенты вступают в реакцию с металлами, а катализаторы ускоряют сам процесс и повышают его результативность.

В быту чаще всего используют хлорид натрия, пропуская воду через наполненные материалом фильтры.

Электромагнитные импульсы

Самый прогрессивный и загадочный метод. Дело в том, что на данный момент до конца не изучены причины эффективности воздействия на воду электромагнитных импульсов. Самая распространенная версия – изменение формы ионов магния и калия, что приводит к невозможности их осадка на источниках тепла.

Главным преимуществом электромагнитных фильтров является их экологичность. Не используя реагенты и химические добавки вы имеете возможность избавиться от вредных примесей и накипи на нагревательных элементах оборудования и техники.

Принцип работы электромагнитного фильтра для воды

Популярные системы

Каждый метод, не смотря на свою эффективность, редко применяется самостоятельно. Длинный список примесей, разнообразная их природа и способы воздействия требуют гибкости и комбинации способов, так как практически ни один фильтр не способен самостоятельно очистить воду.

Учитывая конечные цели, сформировалась определенная классификация систем:

• химические;
• физические;
• мембранные;

Каждая имеет свои преимущества и недостатки.

Химические системы очистки

Самый дешевый в краткосрочной перспективе и крайне не рекомендуемый в быту фильтр. Неоспоримым преимуществом можно считать простоту установки и скорость очистки. Эффект вы получаете сразу.

Однако постоянная потребность в реагентах, расход которых достаточно высокий и способы производства реагентов и катализаторов – явный недостаток таких систем.

Важно! Химические системы очистки при неправильном применении могут привести к серьезным последствиям для организма. Их использование в домашних условиях не рекомендуется!

Физические системы очистки

При высокой цене и простоте монтажа, физические способы очистки крайне неэффективны. Конечно, необходимость обслуживания таких фильтров отсутствует, реагенты и мембраны менять не приходится, но сравнив полученных эффект можно сделать однозначные выводы – физическая очистка не дает максимального положительного результата. По большинству параметров, таким как очистка воды от железа из скважины, избавление от солей и ионов физическая фильтрация будет не действенна.

Мембранные системы очистки

Высокая стоимость часто отпугивает покупателей, заставляя искать другие действенные методы. Однако мембранные системы позволяют получить не просто чистую, а чистую по заданным параметрам воду, без бактерий и вирусов, нитратов, вредных солей и ионов.

Необходимость постоянной смены мембран, высокая цена и необходимость дополнительной механической очистки не должна отпугивать, если вам важен в первую очередь результат. Безусловно, обратный осмос – это самый действенный способ получить воду, близкую к идеальной.

Анализы: куда идти и зачем проводить?

Проверка состава воды делается добровольно, за исключением случаев с получением лицензии на артезианскую скважину. Причин может быть много: от проблем со здоровьем до продажи недвижимости.

В любой ситуации необходимо выяснить результаты по основным показателям:

• Активность ионов водорода или в народе уровень pH. Его норма — от 6 до 9. Ниже 6 – высокая кислотность, выше – повышенная щелочная среда.
• Уровень жесткости. СанПиН 2.1.4.1074-01 гласит, что нормальные показатели ионов магния и кальция должны быть на уровне 7–10 мг-экв/л. В противном случае вам грозят проблемы со здоровьем и накипь на нагревательных элементах бытовых приборов.
• Минерализация. Нормальные показатели сухого остатка обеспечат хороший вкус. СанПиН 2.1.4.1175-02 гласит, что показатели не могут превышать значение в 1000 мг/л.
• Нитраты. Превышение допустимых норм говорит о загрязнении в почве. Нитраты крайне вредны для здоровья и за данным показателем нужно следить очень внимательно.
• Сульфаты и хлориды. Нормы СанПиН 2.1.4.1175-02 предполагают их концентрацию не выше 500 мг/л для сульфатов и не выше 350 мг/л для хлоридов.
• Окисляемость. Предельно допустимая норма 5–7 мг/л.
• Микробиологический анализ. Предполагает полное отсутствие в бактерий и вирусов.

Проводят анализ воды специализированные лаборатории, имеющие соответствующую лицензию. Рекомендуем обращаться в проверенные компании, имеющие достаточный опыт работы и собственную лабораторию. Обратившись в небольшие сомнительные фирмы вы рискуете в лучшем случае нарваться на посредников.

Стоимость услуги, в зависимости от глубины и скорости анализа, будет варьироваться на уровне от 3000 до 9000 рублей. При этом лаборатории предоставляют возможность более дешевого (стандартного анализа), расширенного и глубокого. Все зависит от ваших пожеланий по списку проверяемых показателей и сроков.

Народные способы очистки

Если ситуация не позволяет быстро получить чистую воду по тем или иным причинам, можем посоветовать несколько быстрых и действенных народных методов.

• Замораживание. Считается, что талая вода обладает особыми лечебными свойствами. Отчасти это правда, ведь чистая вода замерзнет быстрее. В процессе заморозки оставьте ту часть, которая быстро превратилась в лед, и избавьтесь от незамерзшей. Таким образом, вы частично отфильтруете обогащенную солями и металлами воду.
• Кипячение. Основное полезно действие – стерилизация. Избавившись от микроорганизмов, вы тем самым получите частичный эффект. Однако кипячение не очищает от солей, канцерогенов и нитратов. Пользы такая вода точно не принесет.
• Активированный уголь. Отличный абсорбент, который впитает часть вредных веществ. Поместите активированный уголь в марлю и опустите получившийся мешочек в сосуд на несколько часов.
• Серебро. Очищает от микроорганизмов, и вредных соединений. Поместив в сосуд с водой серебряную ложку, через несколько часов вы получите пригодную к употреблению воду.

Кроме перечисленных, существует масса эффективных народных способов фильтрации воды. Однако они не пригодны для постоянного применения и нецелесообразны в связи с широким распространением доступных и технологичных способов.

Важно! Многие советуют употреблять дистиллированную воду, в связи отсутствием в ней вредных веществ. Это заблуждение, так как такая вода приносит вред организму, вымывая полезные соли и минералы.

Итог

Вода содержится не только во всех употребляемых нами продуктах. Мы сами более чем на две трети из нее состоим. Поэтому не стоит пренебрежительно и спустя рукава относиться к вопросам водоочистки. Сегодня у любого человека есть быстрый и полный доступ к любой сфере жизнедеятельности и информации о ней. Системам фильтрации не исключение. Потратив немного времени и выделив соответствующий бюджет, вы обеспечите дополнительные гарантии здоровья для себя и всей своей семьи.

Для этого следует помнить об основных вопросах, которые следует задавать себе перед использованием скважины:

• как очистить воду из скважины от железа;
• как избавиться от солей калия и магния;
• какой уровень нитратов;
• нет ли в воде канцерогенов и мутагенов;
• какие органические соединения присутствуют;
• каков уровень минерализации;
• есть ли вредоносные микроорганизмы.

Собрав данные вопросы в один список, важность фильтрации и её влияние на нашу жизнь становятся предельно ясными и понятными, а комплексный подход к очистке выходит на первый план.

Сохраните статью в соцсети:

Alex , 21 апреля 2017 .

Задайте свой вопрос по статье

Тяжелые металлы в воде: проблемы в водопользовании и очистка

Жидкость занимает больший объем в организме человека. Выполнение физиологических функций в человеческом теле, зависит от степени загрязнения воды тяжелыми металлами. Для поддержания обменных процессов в организме, требуется не менее 2 литров жидкости в день. И, на первое место в потреблении питьевых ресурсов, выходит очистка воды от тяжелых металлов.

Компания «СИГНАЛ-ПАК» предлагает качесвенные дозаторы для пищевой промышленности https://www.signal-pack.com/oborudovanie/dozatory-dlya-pishevoy-promishlennosti/, у которых отсутствуют какие-либо вредные вещества в составе.

Определение содержания тяжелых металлов в воде

Понятие «тяжелый металл» относится к сфере охраны природы и здравоохранения. В эту группу относят полуметаллы и металлы, имеющие токсичные свойства и поражающую биологическую активность. Немало металлов входит в перечень необходимого микроэлементного уровня для нормального протекания биологических процессов и функционирования систем живого организма.

Токсичные химические элементы, попадая в организм человека с водой, имеют свойство аккумулироваться. Но, большую опасность представляет их способность к биомагнификации. Когда по пищевой цепочке: загрязненная вода – растения или почва – рыба или животное – человек, тяжелые металлы увеличивают свое вредоносное действие в сотни раз. Понимание, к чему приводит загрязнение воды тяжелыми металлами, подвигло человечество на внимательное отношение к природным ресурсам.

ГОСТ по питьевой воде на содержание тяжелых металлов

Таблица 1. ПДК тяжелых металлов в воде

Показатели	СанПиН 2.1.4.1074-01				ВОЗ	ЕС
	Ед. изм.	ПДК	Показ. вред.	Класс опасн.
Алюминий (Al3+)	мг/л	0,5	с.-т	2	0,2	0,2
Барий (Ва2+)	мг/л	0,1	с.-т	2	0,7	0,1
Ванадий (V)	мг/л	0,1	с.-т	3	0,1	–
Железо (Fe, суммарно)	мг/л	0,3(1,0)	орг.	3	0,3	0,2
Кадмий (Cd, суммарно)	мг/л	0,001	с.-т	2	0,003	0,005
Кобальт (Со)	мг/л	0,1	с.-т	2	–	–
Медь (Сu, суммарно)	мг/л	1	орг.	3	2,0(1,0)	2,0
Мышьяк (As, суммарно)	мг/л	0,05	с.-т	2	0,01	0,01
Ртуть (Hg, суммарно)	мг/л	0,0005	с.-т	1	0,001	0,001
Свинец (Pb, суммарно)	мг/л	0,03	с.-т	2	0,01	0,01
Селен (Se, суммарно)	мг/л	0,01	с.-т	2	0,01	0,01
Серебро (Ag+)	мг/л	0,05	–	2	–	0,1
Хром (Cr3+)	мг/л	0,5	с.-т	3	–	–
Хром (Cr6+)	мг/л	0,05	с.-т	3	0,05	0,05
Цианиды (CN-)	мг/л	0,035	с.-т	2	0,07	0,05
Цинк (Zn2+)	мг/л	5	орг.	3	3,0	5,0

Читайте также: Нужны ли антимагнитные пломбы на счетчиках воды: принцип работы и штрафы

Примечания:

с.-т – санитарно-токсикологический показатель;

орг. – органолептический показатель;

значения в скобках, могут приниматься в отдельных районах по указанию санитарного врача.

Как видно из таблицы, многие химические элементы находятся в виде различных лиганд, гидролизных или полимеризованных комплексов. Кроме прямого удаления загрязнений, немалое значение придается очистке воды от ионов тяжелых металлов и их соединений. Если присутствует значительное количество ионов тяжелых металлов в воде, увеличивается токсичность элемента из-за проявления кумулятивного эффекта.

Насыщенность токсичными химическими элементами питьевых ресурсов оценивается не только по их общему содержанию, но и по связанным и свободным формам, учитываются и соли тяжелых металлов в воде.

Распознавание нежелательных примесей сложной формы, проводят спектрометрическим или электрохимическим способом. Важное место в точном определении концентрации тяжелых металлов в воде занимает атомно-абсорбционная спектрометрия. Она подразделяется:

• на FAAS – плазменная атомизация;
• на GF AAS – электротермическая атомизация в графитовой ванночке.

Для выделения спектров нескольких металлов одновременно применяют эмиссионную или масс-спектрометрию, с плазмой связанной индукцией. Электрохимический способ распознавания основан на анализе вольт-амперных характеристик. Это сложные лабораторные методы определения уровня загрязнения воды тяжелыми металлами, на фото показаны:

• химическая лаборатория городской водозаборной станции;
• спектрометрический прибор для измерения тяжелых металлов в воде.

Методы очистки воды от тяжелых металлов

В зависимости от результатов проведенного анализа воды на тяжелые металлы, выбирается метод очистки, иногда их приходится комбинировать. Это может быть:

• использование сорбентов для поглощения
• перевод в нерастворимые соединения через ионный обмен;
• мембранный фильтр воды для тяжелых металлов;
• гальваническая очистка;
• применение магнитного поля;
• дистилляция с последующим конденсированием.

Абсорбенты и мембранные фильтры, самые простые и недорогие способы очистки, и нашли широкое применение в бытовых очистных устройствах. Выпаривание, слишком энергозатратный метод и редко применяется, несмотря на высокий уровень очищения жидкости.

Читайте также: Паразитологический анализ воды

Ионно-обменный метод очистки дает высокие результаты по удалению примесей. Технология реализуется с помощью ионообменных смол, собирающих на своей поверхности ионы тяжелых металлов. Регенерацию смолы проводят кислотой. Металлы в ионной форме могут осаждаться с помощью изменения pH до значения 9,0÷10,5. И затем, отделяют осадок от жидкости.

При высоком насыщении жидкости ионами меди, хорошие результаты дает гальванический процесс. В загрязненную воду опускают электроды с пористой структурой и большой активной поверхностью. При подаче электричества, ионы меди восстанавливают атомарное состояние и осаждаются на электроде.

На водоочистных станциях, куда попадают и городские и производственные стоки, применяют цикличные процессы обработки воды, куда последовательно включают несколько операций.

Источник https://zdorovaya-eda.com/pravila-zdorovogo-pitaniya/ochistka-vody-ot-tyazhelyh-metallov-tehnologiya-ochistki-stokov-ot

Источник https://sistemyochistkivody.ru/ochistka-skvazhiny-ot-zheleza.html

Источник https://oskada.ru/obrabotka-i-ochistka-vody/tyazhelye-metally-v-vode-problemy-v-vodopolzovanii-i-ochistka.html