Кадмий в воде. Очистка воды от кадмия

Большинство примесей, содержащихся в питьевой и технической воде, снижает ее качество. Они изменяют цвет, добавляют привкус и запах, становятся источниками отложений на поверхностях инженерных систем и оборудования. Большая доля загрязнений приходится на металлы, которые находятся в воде в составе растворимых и нерастворимых солей. Очистка воды для загородного дома должна включать несколько этапов, одним из которых является удаление кадмия. Кадмий (Cd) - один из самых опасных элементов, встречающихся в питьевой воде. Поскольку этот тяжелый металл находится в одной подгруппе с цинком и ртутью, он имеет сходные с ними химические свойства и физиологическое воздействие.

Откуда ионы кадмия в воде

Кадмий относится к редким химическим элементам и не встречается в самородной форме. Большая часть соединений этого метала рассеяна в сульфидах цинка, меди и ртути. Минерал с наиболее высоким содержанием кадмия (от 0,3 до 5 %) - сфалерит, или цинковая обманка. Из него извлекают металлический цинк, а попутно - кадмий, индий и галлий. Металл используется для создания антикоррозионных гальванических покрытий для стальных конструкций, работающих в соленой воде, в производстве электродов для аккумуляторов и неорганических красителей. Эти сферы потребляют около 80 % всего добываемого кадмия.

Сфалерит, медные и полиметаллические руды - основной природный источник кадмия в воде. Его растворимые соединения попадают в подземные и поверхностные воды в результате выщелачивания горных пород и разложения тканей живых организмов. Грибы, некоторые виды бактерий, морские животные и растения способны накапливать кадмий в больших количествах.

Еще одной причиной повышенного содержание кадмия в воде являются техногенные источники: стоки обогатительных фабрик и предприятий цветной металлургии, гальванические шламы. Кадмий попадает в атмосферу, а из нее в воду с электростанций, сжигающих твердое топливо. В воздухе промышленных районов его содержание достигает 150 нг/м3. По оценкам экспертов, в результате деятельности человека в природные воды ежегодно попадает до 5000 т Cd.

Нормы содержания кадмия в природной и питьевой воде

По оценкам ВОЗ, незагрязненные природные воды содержат 0,02 - 0,3 мкг/дм3 кадмия. В регионах с высокой концентрацией промышленных предприятий его концентрация может достигать нескольких десятков микрограмм на литр. ПДК кадмия в воде в соответствии с требованиями СанПиН составляет 0,001 мг/дм3.

Кадмий в воде: влияние на организм человека

Соединения кадмия в воде считаются высокотоксичными веществами. Им присвоен 2 класс опасности. При попадании в организм человека кадмий связывает серосодержащие аминокислоты и ферменты. Его растворимые соединения при проникновении в кровь оказывают влияние на ЦНС, почки и печень, нарушают обмен кальция. Хроническое отравление кадмием приводит к разрушению костной ткани и малокровию.

Загрязнение питьевой воды кадмием наносит непоправимый вред всей экосистеме. Элемент относится к кумулятивным ядам, то есть имеет свойство накапливаться в организме. Период его полувыведения составляет 13 - 40 лет. Скорость выведения снижается при недостатке кальция, железа, селена и цинка.

Методы определения кадмия в природных водах

Для определения содержания кадмия в питьевой воде проводят анализ в специализированной лаборатории. Методы анализа кадмия в воде включают в себя несколько этапов. Для его извлечения из воды выполняют осаждение, обработку на ионитах и экстракцию. Современные методики определения кадмия в воде, используемые в лабораториях, позволяют выделить этот элемент из раствора, в котором содержится более 70 других примесей.

Очистка воды от кадмия

Известно три эффективных метода снижения концентрации кадмия в воде:

1. Основной способ очистки воды от кадмия - обратный осмос. Полупроницаемая мембрана является хорошим барьером для ионов кадмия. Основной плюс обратного осмоса - возможность непрерывной очистки воды. Кроме того, обратный осмос удаляет большинство других вредных и опасных примесей. Работа установки не требует применения дорогостоящих реагентов и утилизации продуктов реакций.
2. Реагентная очистка воды от кадмия. При pH выше 8 (щелочной среде) ионы Cd связываются гидроксильными группами. В результате образуется нерастворимое соединение, выпадающее в осадок, который можно затем отфильтровать. Известковое умягчение позволяет удалить из воды до 98 % ионов металла. Эффективность коагуляции с помощью сульфата железа сильно зависит от водородного показателя. (90 % при pH ≥ 8 и около 30 % при pH = 7). Эффективность реагентных методов очистки воды от кадмия зависит от содержания других примесей в растворе, поэтому они не могут считаться универсальными. Реагентные методы применяются преимущественной для промышленной очистки воды
3. Ионообменный способ помогает удалить кадмий в питьевой воде. Иониты удаляют до 98 % кадмия из воды. Недостатки ионообменной очистки воды от кадмия - ограниченный ресурс работы картриджей, необходимость частой регенерации смол.

Удаление кадмия из воды с помощью обратного осмоса

Обратный осмос считается самым перспективным методом очистки воды от кадмия. Селективные мембраны большинства известных производителей задерживают не менее 90 % ионов Cd, а также все нерастворимые соединения этого металла. Мембраны изготавливаются из химически инертных материалов, не вступают в реакцию с кадмием, и служат без замены в течение нескольких лет.

Для очистки питьевой воды от ионов кадмия применяют промышленные и бытовые обратноосмотические установки. Они различаются производительностью, рабочим давлением и другими параметрами.

• Промышленные фильтры обратного осмоса для удаления кадмия в природной воде

Высокопроизводительные установки для многоквартирных домов устанавливаются в отдельном помещении. Они питаются от магистрального трубопровода. В состав обратноосмотических систем входит повысительный насос, создающий давление на мембране 12 атмосфер и более. Их работа характеризуется малым объемом концентрата и низкой себестоимостью очищенной воды.

• Обратноосмотические фильтры бытового класса

Бытовые фильтры работают при стандартном давлении в водопроводной сети. Эти установки отличаются компактными размерами и помещаются под кухонную мойку. Выход пермеата в них значительно ниже, чем в промышленных фильтрах. Бытовую установку обычно подключают к отдельному крану для очищенной питьевой воды. Бытовой обратный осмос  - отличное решение при загрязнении воды кадмием.

Мы знаем, чем очистить воду от кадмия

Наша компания предлагает широкий выбор бытовых и промышленных станций водоподготовки с фильтрами обратного осмоса от производителя. Наше оборудование эффективно удаляет кадмий и другие вредные примеси, делает воду пригодной для питья, приготовления пищи использования в технических целях. Чтобы получить помощь в выборе схемы водоподготовки и комплектации установки, напишите нам в обратной связи, по электронной почте info@diasel.ru или позвоните по телефону 8-499-391-39-59.