Книга "Системы очистки воды" Пособие для менеджеров

Feature image

3.1.6 Нитраты и нитриты.


3.1.6 Нитраты и нитриты.

В воде поверхностных источников, реже в подземных, присутствуют соединения азота в виде нитратов и нитритов. В настоящее время происходит постоянный рост их концентрации, связанный, прежде всего с широким использованием нитратных удобрений, избыток которых с грунтовыми водами поступает в реки и озера. Установленные нормы на содержание нитратов составляют NO3 < 45 мг/л, нитритов – NO2 < 3 мг/л.

Существуют два пути удаления нитратов и нитритов – это обратный осмос и ионный обмен. В первом случае должно производиться обессоливание воды до такой степени, при которой концентрация нитратов будет соответствовать норме. Однако при обратном осмосе удаляются все соли с малой селективностью и в результате получается обессоленная вода. При высоком содержании нитратов вполне возможно использовать малогабаритные установки обратного осмоса для приготовления воды только для питьевых нужд. Все остальные потребители (стирка, мытье и т.п.) вполне могут использовать водопроводную воду.

Сильноосновный анионит в Cl -форме может, согласно ряду селективности, сорбировать ионы NO3 и обменивать их на ионы Cl. На анионите в Cl -форме сорбируются также и анионы SO42– и HCO3. Поэтому такой процесс может быть реализован, если суммарное содержание анионов сильных кислот Cl, SO42–, NO3 и HCO3 не превышает ПДК по ионам Cl.

Поскольку в ряду селективности стандартных сильноосновных анионитов типа АВ-17-8 анион NO3 стоит левее SO42–, т.е. сродство анионита к последнему выше, то он может вытеснять анион NO3 из анионита. Поэтому при наличии в воде значительного количества сульфатов возможен случай, показанный на рисунке ниже. Видно, что после насыщения смолы по нитрат-ионам, сульфат-ионы, имеющие большее сродство к аниониту, вытесняют нитрат-ионы в фильтрат в количестве большем, чем их исходное содержание. Соответственно необходим очень жесткий контроль работы фильтров. Кроме того, поскольку сорбируются и нитрат-, и сульфат-ионы, емкость такого анионита по нитратам оказывается незначительной.

Специально для процессов извлечения нитратов всеми ведущими производителями ионитов разработаны специальные аниониты, селективность которых к нитратам выше, чем к сульфатам. Например, анионит А-520Е фирмы Purolite , IMAK HP 555 фирмы Rohm & Haas . Ряд селективности для таких анионитов выглядит следующим образом:

HCO3 < Cl < SO4< NO3.

 Кривая сорбции для обычных анионитов

а

 Выходная кривая селективных к нитрат-ионам анионитов

б

Выходные кривые сорбции для обычных (а) и селективных к нитрат-ионам (б) анионитов

Выходные кривые сорбции для обычных и селективных анионитов показаны на рисунке. Видно, что обменная емкость селективных анионитов по нитратам в присутствии сульфатов существенно выше. При испытаниях было показано, что при содержании нитратов до 200 мг/л и сульфатов 50–100 мг/л, анионит АВ-17-8 не уступал по качеству очистки воды, эффективности регенерации и обменной емкости специальному аниониту А-520Е фирмы Purolite .

При регенерации анионита солью NaCl возможно вторичное использование соли в виде регенерата, содержащего смесь NaCl + NaNO3 + Na2SO4, для регенерации катионита. В этом случае удаление нитратов из воды сочетается с умягчением и снижением щелочности воды.

 


Комментарии (0)



Добавление комментариев закрыто.
2010-2016 © Waterspace | Все права защищены.