Практически во всех источниках водоснабжения открытых и подземных наблюдается присутствие органических загрязнений. Газ аммиак в воде растворяется и вступает в реакции с другими элементами, образуя токсичные соединения. Помимо них в жидкости может присутствовать другие азотсодержащие вещества - аммоний и его производные. Для определения суммарного количества введено понятие общего аммонийного азота.

Форма, в которой азотсодержащие соединения присутствуют в воде, напрямую зависит от уровня pH:

• менее 8 - аммоний;
• свыше 11 - аммиак;
• от 8,1 до 10,9 - оба вещества.

Имеет значение концентрация названных органических соединений воде и если она становится больше определенных показателей, это делает их опасными для человеческого организма. В процессе водоподготовки их содержание должно быть снижено до величин, не превышающих предельно допустимые.

Причины появления аммиака в природной воде

Основным источником загрязнения водоемов и водоносных пластов являются отходы жизнедеятельности человека и животных. Аммиак, растворенный в воде, в больших количествах содержится в стоках канализационных и образующихся при работе животноводческих предприятий. Попадание их в реки, озера и пруды возможно в результате паводка, аварий на системах водоотведения и отстойниках.

Другим крупным источником аммиака в воде являются сельскохозяйственные угодья. При выращивании различных культур широко используются азотистые удобрения, которые смываются с полей и попадают в природные водоемы и в водоносные пласты. Особенно подвержены загрязнениям приповерхностные уровни, но возможно проникновение в глубокие слои.

Нормы содержания аммиака в воде

В Российской Федерации предъявляются довольно высокие требования к источникам централизованного водоснабжения. Предельно допустимое содержание аммиака в питьевой воде регламентируется действующими санитарно-гигиеническими нормами (СанПиН 2.1.4.1074-01). Этим документом определяются правила контроля качества жидкости, подаваемой в водопроводные сети населенных пунктов.

Согласно этому документу ПДК аммиака в воде составляет 2,0 мг/дм³, при этом содержание рассчитывается по азоту. Лимитирующий показатель вредности этого органического соединения, относящегося ко второму классу опасности (высокоопасный), определяется как санитарно-токсикологический.

Влияние аммиака, растворенного в питьевой воде, на организм человека

Нитрит водорода оказывает крайне негативное действие на здоровье и может вызвать функциональные расстройства и серьезные патологии. Даже при сравнительно небольшом содержании аммиака в воде его влияние на организм крайне деструктивно:

1. Нарушения репродуктивной системы. Наблюдаются хромосомные аномалии у плода и замедление его внутриутробного развития.
2. При разовом употреблении воды с высокой концентрацией аммиака происходит скачкообразное повышение артериального давления.
3. Регулярное использование такой воды для питья приводит к появлению сильной одышки и нарушениям в ЦНС.

Большое содержание аммиака в воде опасно тем, что происходит вымывание кальция из костей скелета с последующим их ослаблением. Кроме того разрушаются хрящевые ткани суставов и теряется их подвижность.

Лабораторные и бытовые методы определения концентрации аммиака в воде

Описываемое соединение имеет характерный резкий запах, а его водный раствор - нашатырный спирт используется в медицине для приведения в чувство потерявших сознание. Аммиак содержание, в воде которого превышает некоторые значения, легко определяется при помощи обоняния. Неприятный аромат обнаруживается даже при достаточно низких его концентрациях.

Государственным стандартом (ГОСТ 33045-86) предусмотрено применение фотометрических методов определения аммиака в воде с использованием реактива Несслера. Означенный лабораторный способ действенен при массовой концентрации от 0,1 до 3,0 мг/дм³. При большем содержании активного вещества проба разбавляется, но не более чем в 100 раз.

Используемый для определения аммиака в воде прибор: фотометрический анализатор измеряет оптическую плотность исследуемого раствора. Длина волны источника света находится в пределах от 400 до 600 нм. Относительная погрешность метода не превышает 2% при доверительной вероятности равной 0,95.

Способы очистки воды от аммиака

В процессе водоподготовки для централизованных и автономных систем применяется специальное оборудование. В зависимости от уровня содержания аммиака его удаление из воды может осуществляться следующими методами:

• адсорбция;
• аэрация;
• ионообменные фильтры;
• обратный осмос;
• флотация;
• обеззараживание методом хлорирования;
• биологическая очистка.

Каждый из названных методов имеет свои особенности и является оптимальным при тех или иных условий. Для эффективной очистки воды от азотсодержащих соединений, перечисленные способы могут комбинироваться в различных вариантах.

Угольные фильтры

При значительном превышении содержания аммиака в воде одним из самых эффективных методов является адсорбция. В качестве засыпки применяется уголь импрегнированный, который обеспечивает надежное поглощение азотсодержащих соединений, а также устранение запахов. Метод используется в промышленной водоочистке и в быту: в автономных системах водоснабжения из скважин и других источников.

Угольные фильтры для очистки воды от аммиака поставляются потребителю в виде стандартных картриджей или засыпок. При использовании последних рекомендуемая плотность составляет не менее 60%, при таких показателях достигаются лучшие показатели кондиционирования жидкости. Материал эффективно нормализует цветность, устраняет привкусы и запахи.

Аэрация

Метод основан на насыщении жидкости воздухом, в процессе чего происходит окисление примесей. Напорный фильтр очищает воду от аммиака с высокой эффективностью. Растворимые органические примеси вступают в реакцию с кислородом, в результате чего выпадает осадок. Последний удаляется из воды осаживанием или и использованием механических картриджей.

При использовании напорных аэрационных фильтров воды от аммиака, через жидкость пропускается воздух под давлением. Для этих целей обычно используется электрический центробежный компрессор, входящий в состав водоочистной установки. Отвод образующихся при окислении газов и избытка воздуха осуществляется через соответствующий клапан.

Ионообменные фильтры

При значительных концентрациях аммиака в воде методика ее очистки от примесей должна быть особенно эффективной. Ионообменные фильтры обеспечивают связывание молекул нитрита азота и замещение последних нейтральными веществами. Для этих целей применяются материалы из природных цеолитов.

Важным при использовании ионообменных фильтров на воду от аммиака является возможность регенерации засыпки. Восстановление свойств материала происходит при пропускании сквозь него насыщенного раствора поваренной соли. Образующийся при этом концентрат может сливаться в дренаж без вреда для окружающей среды.

Обратный осмос

Один из самых эффективных фильтров воды от аммиака является установка с полупроницаемой мембраной. При прохождении сквозь нее водного потока молекулы, размеры которых превышают размеры оксида водорода, остаются в концентрате и сливаются в дренаж. На выходе из картриджа получается пермеат практически полностью обеззараженный и деминерализованный.

Обратноосмотические установки особенно эффективны при повышенном содержании аммиака в воде и в зависимости от варианта исполнения могут иметь разную производительность:

1. Бытовые. Обычно устанавливаются под мойкой на кухне и обеспечивают необходимое количество воды для питья и приготовления пищи.
2. Промышленные. Представляют собой достаточно крупные комплексы, способные удовлетворить потребности в воде отдельно стоящих зданий или небольших поселков.

Пермеат, получаемый при помощи фильтров обратного осмоса, пропускается через специальные засыпки для нормализации его минерального состава. Такая вода может использоваться для питья без дополнительной обработки.

Обеззараживание методом хлорирования

При значительном присутствии аммиака в воде применяются реагентные методы связывания вредных примесей. При обработке жидкости газообразным хлором азотсодержащие соединения вступают с ним в реакцию с выделением азота и образованием хлораминов. Для сведения к минимуму последнего процесса необходимо обеспечить следующие условия:

• Соотношение хлора и аммиака 8-10 к 1 по объему.
• Уровень pH должен быть в пределах 7,0.

При таких условиях содержание аммиака в воде после очистки будет ниже предельно допустимых показателей. Также в процессе хлорирования практически исключается образование трихлоридов и нитратов.

Флотация

В случае если сильно превышен аммиак в воде, рекомендуется использовать современную технологию очистки. Флотация предусматривает подбор и применение специальных реагентов, обеспечивающих окисление азотсодержащих соединений. При этом образуются безопасные вещества, и попутно происходит укрупнение взвешенных (коллоидных) частиц, которые выпадают в осадок или удаляются из жидкости иными механическими способами.

Содержащийся аммиак в воде фильтр, работающий на принципе флотации, удаляет практически полностью. Установки данного типа выпускаются в бытовом и промышленном варианте исполнения с соответствующими показателями производительности. Для обслуживания таких комплексов привлекаются квалифицированные специалисты.

Биологические методы

Для снижения показателей аммиака в воде используются некоторые микроорганизмы. Для связывания азотсодержащих соединений применяются беспозвоночные, отдельные виды водорослей или грибов, а также простейшие бактерии. Сложность биологических методов очистки заключается в следующем:

• Необходимо обеспечить специальные условия для жизнедеятельности микроорганизмов.
• Процесс занимает продолжительное время.
• По завершении проводится дополнительная очистка и обеззараживание.

Использование биологических методов позволяет связать практических весь аммиак в воде, и удаление его происходит естественным образом. Однако применение описанной технологии водоподготовки эффективно лишь в промышленных объемах.

Удаление аммиака воды

Наличие аммиака в питьевой воде в количествах превышающих предельно допустимые значения недопустимо. Компания Diasel Enginereeng предлагает услуги по проектированию систем водоподготовки для жилых домов и промышленных предприятий, осуществляет поставки комплектующих для них и производит монтаж оборудования. Заявки принимаются по телефону и через интернет.

Использование водоочистных установок, смонтированных сотрудниками ООО "НПК "Диасел" гарантирует удаление аммиака из воды и уменьшение его содержания до нормативных показателей. Специалисты компании помогут подобрать наиболее эффективный метод водоподготовки: адсорбция, обратный осмос, флотация, ионообменные фильтры, хлорирование или с использованием микроорганизмов. Клиентам предоставляются бесплатные консультации по техническим и организационным вопросам.