Превышение аммония в сточной воде что это значит
Содержание аммония в воде
В конце декабря 2020 года жители Донецкой области начали массово жаловаться на качество воды из крана.
Наша компания решила поддержать жителей пострадавших территорий. Мы готовы предоставить скидку 10% и бесплатно доставить любое фильтрационное оборудование на Ваш выбор.
Для Бесплатной консультации пишите на адрес эл. почты: info@kr-company.ru
Аммоний представляет собой соединение атомов азота и водорода. В природных водах источником накопления вещества служат продукты разложения и жизнедеятельности различных организмов. Однако большая часть ионов аммония попадает в воду со стоками животноводческих ферм, сельскохозяйственных полей, промышленных предприятий. Высокая плотность содержания аммония может быть в водоёмах, находящихся вблизи от коммунальных очистных сооружений, канализации и выгребных ям.
Продуктом распада аммония является аммиак. В воде он связывается с другими элементами и может создавать очень токсичные соединения. По данным СанПин концентрация аммонийного азота не должна превышать показатель 2 мг/л.
Превышение нормы содержания аммония и аммиака могут придавать воде очень неприятный запах и привкус. А длительное употребление такой воды приводит к нарушению кислотно-щелочного баланса в организме. К тому же аммиак способен вызвать серьёзные поражения конъюнктивы глаз и слизистых оболочек. Ионы аммония защелачивают плазму крови, что может привести к гипоксии клеток. Отёк тканей, тошнота, тремор, приступы удушья, спутанность сознания – всё это далеко не полный список проблем, вызываемых избытком аммония и аммиака в воде.
Загрязнённая азотными соединениями вода наносит существенный вред ведению рыбного хозяйства и любителям аквариумов. В таком растворе рыбы начинают задыхаться и погибать.
Необходимо очищать воду от ионов аммония, как в домашних условиях, так и на производстве. В паровых установках это вещество катализирует процесс коррозии медесодержащих сплавов и конструкций теплообменников, что негативно влияет на стабильность их работы.
Для определения концентрации аммония в воде, необходимо провести химический анализ воды. Для устранения повышенного содержания аммония в воде, используют фильтры комплексной очистки воды и фильтры с промывными титановыми мембранами.
Как получить бесплатное технико-коммерческое предложение
Оставьте свой номер телефона
и мы бесплатно перезвоним Вам
Откуда в сточных водах появляется азот аммонийный
Одним из источников экологических проблем является повышенная концентрация азота аммонийного в водоемах, что обусловлено недостаточной очисткой сточных вод от ионов.
Азот аммонийный попадает в окружающую среду как из бытовых, так и из промышленных стоков. Избежать ухудшения экологической ситуации в регионе поможет грамотный подход к подбору водоочистительных систем. Азот аммонийный описывается химической формулой СН4+ и в соединениях образует соли аммония, которые хорошо растворяются в воде, при нагревании распадаются с выделением аммиака. Допустимая норма содержания аммоний-ионов составляет не более 2 мг/дм3.
Источники азота аммонийного в водах
Откуда же ионы берутся в водоемах? Существует три источника попадания аммония в окружающую среду, которые можно разграничить по степени влияния на экологическую ситуацию.
Вред от повышенной концентрации аммония
Штрафы за несоответствие сточных вод предприятия нормам концентрации аммония установлены неслучайно. Ионизированный азот может нанести существенный вред водоему, оказывает негативное влияние на организм человека.
Повышенное содержание азота аммонийного в сточных водах приводит к нарушению экологического баланса, в частности, значительному возрастанию количества планктона и чрезмерному размножению водорослей, а также гибели рыб из-за отравления токсинами. Изменениям подвергаются также качественные характеристики воды, как вкус и запах, а также кислородный режим.
Однако последствия нарушения экологических норм на этом не заканчиваются. Очистка воды, загрязненной азотом аммонийным, уже подвергшейся воздействию живых организмов, изменивших режим активности из-за воздействия ионов, сопряжена со значительными трудностями. Это приводит к тому, что при использовании воды из зараженного токсинами водоема для промышленности и хозяйственно-бытовых целей конечный потребитель подвергается воздействию ионов.
Влияние аммония и продуктов его химических реакций на организм может вызвать ряд негативных последствий для здоровья человека. В первую очередь, следует назвать поражение внутренних органов, вследствие денатурации белков поражаются сердечно-сосудистая, дыхательная, пищеварительная, центральная нервная системы. В ряде случаев систематическое употребление воды, содержащей ионы аммония, приводит к онкологическим заболеваниям, а у детей вызывает метгемоглобинемию. Другим неприятным последствием может стать нарушение кислотно-щелочного баланса и ацидоз.
Необходимо особо подчеркнуть, что всех этих последствий можно было избежать, своевременно прибегнув к очистке сточных вод при первичном использовании.
Способы очистки воды от ионов аммония
На сегодняшний день разработано несколько способов очистки сточных вод предприятия от азота аммонийного, которые существенно отличаются друг от друга по соотношению цена/качество. Эти способы могут применяться и в комплексе.
Биологический способ очистки сточных вод заключается в использовании специальных бактерий, понижающих содержание ионов. При такой форме очищения используются два метода: аэробный и анаэробный. Этот вариант удобен в обслуживании, а система может поддерживаться в автоматическом режиме. Высокая окупаемость этого типа систем также обусловлена их низкой энергозатратностью и компактностью.
Химический способ очистки основывается на нескольких методах, выбор которых напрямую зависит от степени загрязненности воды, а также желаемого результата. Эти методы могут применяться в сочетании, что только улучшит конечную чистоту воды. Суть способа сводится к обработке стоков химическими реактивами. Химическая очистка сточных вод достаточно затратная и подходит только для стоков с незначительным содержанием аммонийного азота.
Методы озонирования, как правило, используются только для дополнительной очистки сточных вод и могут быть применены для относительно небольшого количества воды. Безусловным плюсом этих методов является обеззараживание вод в процессе очищения, а также удаления остатков растворенных органических и неорганических веществ.
Следовательно, выбор способа очищения сточных вод от азота аммонийного напрямую зависит от желаемых результатов, степени загрязненности, а также суммы, которую предприятие готово затратить на данный процесс.
Азот аммонийный в воде
Аммонийный азот с химической формулой (NH4)+ относится к биогенным элементам, участвующим в процессах биогидроценоза. Вещество содержится в большинстве водоемов, однако его содержание колеблется в зависимости от сезона и окружающей обстановки, связанной с деятельностью предприятий. Так, весной его концентрация уменьшается, летом – увеличивается.
В первую очередь это происходит из-за бактериального разложения органических веществ. При повышенном содержании аммония санитарное состояние водоема резко ухудшается. В связи с этим необходимо контролировать показатель для отслеживания состояния водной экосистемы. Для этого требуется периодически проводить анализ воды на содержание аммония.
Каким образом азот аммонийный попадает в воду?
Азот аммонийный может попадать в окружающую среду, в том числе в водоемы, несколькими путями. Среди них выделяется три источника, которые разграничиваются по степени влияния на экологическую обстановку.
Несмотря на то, что в России существует ряд законодательных ограничений, касающихся максимальной концентрации азота аммонийного, случаи нарушений встречаются достаточно часто. Это, в свою очередь, не только вредит окружающей среде, но и приводит к многочисленным штрафам. Чтобы этого избежать, при обнаружении повышенного уровня аммония в воде следует заняться вопросом оптимизации установленных систем водоочистки, в том числе за счет монтажа более эффективных.
Азот в сточных водах
Азот, который находится в сточных водах в растворенном состоянии, чаще всего представлен ионами аммония. Они образуются посредством присоединения к молекулам аммиака ионов водорода. Этому может способствовать несколько факторов, включая растворение аммиака, гидролиз его солей, а также процесс разложения и дальнейшего окисления органики.
Основные источники загрязнения аммонийным азотом:
С учетом того, что сточные воды могут оказывать непосредственное влияние на качество грунтовых и, как следствие, воду в скважинах и колодцах, СанПиН устанавливает жесткое ограничение, которое касается предельно допустимой концентрации. Так, для азота аммонийного показатель не должен превышать 1,5 мг/л.
Воздействие аммония на организм
Известно, что аммиак, находясь в организме человека, может вступать в реакцию с белками, вследствие чего развивается денатурация. Из-за продолжительного воздействия вещества на организм нарушается дыхание клеток и тканей, а также происходит поражение центральной нервной системы, печени и органов дыхания. Страдает и пищеварительная система. Известны случаи проблем с сосудами, а также развития онкологических заболеваний. Это происходит при регулярном потреблении воды с уровнем аммония выше 1,5-2 мг/л.
Определение азота аммонийного
С целью определения аммонийного и других видов азота в воде чаще всего используется визуальная и фотометрическая колориметрия. Фотометрия предоставляет более точные данные за счет развития технологий и использования электронных устройства, таких как спектрофотометр. С их помощью можно более точно и быстро выявить искомые показатели, так как процесс сравнения окраски пробы воды из колбы с реактивом осуществляется автоматически. Также для измерения азота в природных и сточных водах задействуют ионоселективные электроды, которые входят в состав многопараметрических датчиков.
Способ очистки сточных вод
Для удаления аммонийного азота из воды может использоваться несколько способов. Оптимальный выбирается в зависимости от степени загрязнения, типа водоисточника, производительности водоочистной системы. Среди наиболее часто используемых выделяют биологическую фильтрацию, аэрацию, обратный осмос, а также флотацию и восстановление аммония посредством металлического магния.
С помощью обратного осмоса можно избавиться не только от аммонийного азота, но и других примесей, добившись дополнительного смягчения. Обратноосмотический метод эффективен для воды, в которой вместе с аммонием также содержится больше количество натрия и сульфатов. К популярным методам очистки от аммонийного азота относится сорбция. Данный процесс сочетает сразу несколько реакций, включая обезжелезивание и деманганацию. Очистка воды должна проводиться, если источник располагается рядом с:
Своевременная водоочистка, проведенная правильным образом, играет важную роль для экологии. Чрезмерная концентрация аммония приводит к снижению способности гемоглобина у рыб реагировать на кислород, из-за чего сокращается их численность. Грунтовые же воды с уровнем аммонийного азота, превышающим ПДК, становятся непригодными к использованию в быту. Это касается непосредственно питья и применения с целью приготовления пищи.
Проверка воды на аммоний в лаборатории «НОРТЕСТ»
Чтобы рассчитывать на получение точного результата, который предоставит всю необходимую информацию о текущем состоянии воды в источнике, важно обратиться в правильную лабораторию. Испытательный центр «НОРТЕСТ» оснащен всем необходимым для проведения исследований воды на наличие аммонийного азота из разных источников. Применяя эффективные методики, мы можем гарантировать точность анализов и их быстрое проведение.
Являясь аккредитованным центром, мы выдаем заключения, которые имеют юридическую силу и могут служить доказательством некачественной работы очистных систем. Особенность предоставляемой информации зависит от каждого конкретного случая – прежде всего это касается вида анализов. Обращение в лабораторию «НОРТЕСТ» поможет своевременно отреагировать на нарушения и заняться поиском решений, которые способствуют улучшению ситуации в долгосрочной перспективе.
Полезные статьи
Анализ воды в Сергиевом Посаде
Радиологические исследования почв и грунтов
Ионы аммония в стоках: откуда берутся, ПДК, нитритный контроль
Азот и его соединения
Чистый азот – химически инертный элемент. Однако, из-за своей распространённости в природе часто встречается в различных органических и неорганических соединениях – аммиак, соли, оксиды – NO, N2O, NO2, N2O5, N2O3.
Общий азот
Общий азот – это сумма органических (белковых, мочевинных) и минеральных (аммонийной, нитратной, нитритной) форм азота. Из-за большого разнообразия азотсодержащих соединений, они могут присутствовать в воде в различных формах: истинные растворы, коллоидные частицы, взвеси. Зачастую, поверхностные водоёмы содержат все возможные виды азотсодержащих соединений. В результате природного воздействия эти соединения постоянно трансформируются друг в друга.
Аммонийный
Нитратный и нитритный
Нитраты и нитриты – это соли азотной и азотистой кислоты. В поверхностных водах они образуются в процессе окисления аммонийного азота.
Как нитраты, так и нитриты, а также соответствующий им оксид азота (IV), являются канцерогенами и высокотоксичными веществами, вызывающими поражения печени, почек, сердца, лёгких, нервной системы, щитовидной железы и желудочно-кишечного тракта.
Сточные и природные воды
Сточными называют воды, свойства которых были изменены антропогенным воздействием. Осадки (дождевые, талые) также относятся к сточным водам. Существуют различные способы классификации сточных вод: по источнику происхождения, по составу или концентрации загрязняющих веществ, по свойствам загрязнителей.
К природным водам относят: моря, океаны, ледники, реки, озёра, почвенную и атмосферную влагу.
Несмотря на принятое деление вод на сточные и природные, в действительности они неотделимы друг от друга, поскольку являются сложной системой, находящейся в динамическом равновесии.
Аммонийный азот в стоках
Откуда азот попадает в стоки?
В сточные воды азот попадает вместе с продуктами жизнедеятельности людей, пищевым мусором, навозом, отходами производств (металлургических, химических, микробиологических, медицинских, фармацевтических, лесо- и коксохимических). Азот находит широкое применение в промышленности – в чистом газообразном виде (для прямого синтеза аммиака, применяемого затем в ряде химических процессов), в виде соединений: кислоты – в военной, металлургической, ювелирной промышленности и для производства минеральных удобрений (селитр); оксиды – в медицине, кондитерском деле, а также в ряде других сфер.
Нормы содержания и ПДК
Нормы содержания и ПДК азота в водах регламентируется в нормативно-технической документации, к примеру, в ГН 2.1.5.1315-03. Для аммонийного и минерального азота показатели ПДК составляют:
Вред NH4 + человеку и природе
Опасен аммонийный азот тем, что и его ион, и восстановленная форма (аммиак NH3) способны вступать в реакцию с белками, вызывая их денатурацию. Например, такой белок как гемоглобин, в результате действия этого токсина теряет способность переносить кислород. При регулярном поступлении в организм живого существа ионов аммония и аммиака проявляются: ацидоз и нарушение кислотно-щелочного баланса, поражения печени, нарушения в работе центральной нервной и сосудистой систем. Тем не менее, некоторое наличие аммиака и аммоний-ионов желательно в природных водах в небольшой концентрации, поскольку они являются участниками биологического круговорота веществ – азотного цикла.
Норматив платы за сброс
Нормативы плат за сброс в сточные воды азотсодержащих загрязняющих веществ зависят от вида сбросов. По состоянию на 2021 год, постановлением Правительства РФ №913 «О ставках платы за негативное воздействие на окружающую среду и дополнительных коэффициентах» установлены следующие тарифы:
Точный тариф платы за сброс определяется в зависимости от применения коэффициента, определяемого как обратная сумма допустимого увеличения содержания загрязняющего вещества при сбросе сточных вод к его фоновому показателю.
Обзор методик, правил и ГОСТов
Для определения соединений азота в сточных водах применяются различные методики. Для аммонийного азота – это фотометрический и некоторые более современные методы определения концентрации.
Методы определения аммония в водах
Для быстрого определения аммонийного и других видов азота в сточных и природных водах используются фотометрические и колориметрические методы. Стоит заметить, что оба этих метода не являются высокоселективными и обладают заметной погрешностью. При заборе воды в очистных сооружениях измеряют показатель «общий азот». Методика определения – каталитическое окисление различных форм азота до его оксидов. Для измерения аммонийной формы азота применяются ионоселективные электроды в составе многопараметрических датчиков. Принцип работы таких электродов основан на применении ионоселективных полимерных смол в качестве мембран для ионообменных фильтров, изготавливаемых из ПВХ.
Визуальная колориметрия
Под визуальной колориметрией понимают процесс сравнения окраски пробы воды после действия на неё реактивом Несслера и сопутствующими ему вспомогательными реактивами. В качестве определяющей нормы используются различные образцы, которые зачастую не могут обеспечить достаточной точности результата анализа. Несмотря на ряд недостатков этот метод востребован в качестве экспресс-анализа проб воды. Особенно, в тех случаях, когда невозможно провести более сложное исследование.
Фотометрическая колориметрия
Логичным развитием метода визуальной колориметрии стало применение электронных устройств – фотометров и спектрофотометров, способных более точно определять цветность проб. В основе работы устройств положены физико-химические явления поглощения, рассеивания, отражения электромагнитных волн в области видимого и невидимого спектра. Применение таких приборов даёт высокоточные результаты анализа. Несмотря на сложность спектрофотометров, с ними может работать неспециалист. Достоинство современных приборов – высокий уровень автоматизации процессов.
Обзор фотометрических анализаторов
Фотометрами принято называть приборы, предназначенные для измерения каких-либо световых величин. К фотометрам относятся: люксометры, яркомеры и интегрирующие фотометры, измеряющие световой поток. Свойства фотометрических величин зависят от химического состава исследуемой среды, что обуславливает возможность применения этих приборов для анализа вод.
В практике химических исследований применяются самые разные приборы, однако, лидирующие позиции на рынке в XXI веке занимают спектрофотометры. Их принцип действия основан на взаимодействии двух световых потоков: взаимодействующего с исследуемым образцом и падающего на исследуемый объект. Эти два потока сравниваются при различных длинах волн падающего света. Результат сравнения – спектры, которые затем подвергаются тщательному изучению.
Поскольку все химические вещества и соединения оказывают влияние на поведение света, спектр изученной пробы позволяет определять наличие и соотношение присутствующих в образце примесей.
Очистка вод от ионов аммонийного азота.
Для очистки вод от аммонийного азота применяются: биологическая фильтрация, аэрация, введение окислителей (озон, хлор, гипохлоритов некоторых щелочных и щелочноземельных металлов), фильтрация при помощи ионообменных смол, а также ряд других способов.
Биологический способ
Свойства и жизненные циклы многих микроорганизмов позволяют очищать сточные воды. Обычно биологическая система очистки представляет собой сложную систему. Называют такие системы активным илом или биоплёнкой. Их состав зависит от конкретного назначения.
Например, для денитрификации – процесса превращения загрязняющих нитратов и нитритов в чистый газообразный азот – применяют активный ил с повышенным содержанием организмов, работающих в бескислородной (анаэробной) среде. В обратном случае – окислении нитритов, органических соединений азота и аммонийного азота до нитратов – используют биоплёнки с повышенным содержанием аэробных микроорганизмов.
Выбрав режим очистки (периодический, проточный, со свободно плавающим илом, с биофильтрами или без них), выбирают технический способ его реализации.
Наиболее распространённые устройство биологической очистки – отстойник для проточной очистки (аэротенк). Аэротенки бескислородной очистки называются «метантенками».
И в периодической, и проточной очистке, процесс разделяется на два основных этапа:
Ускорение процесса отстаивания – актуальная задача технологий водоочистки. Для её решения применяются самые различные методы. Например, в высокотехнологичных современных аэро- и метантенках отстаивание совмещено со процессами ультрафильтрации и мембранным разделением.
Химические способы
К химическим относится широкий спектр различных методов очистки воды, например: фильтрация, аэрация, флотация, сорбция, экстракция, эвапорация, озонация, ионообменная и электрохимическая очистка. В рамках очистки сточных вод от различных видов азотных загрязнений наибольшее применение находят озонация, электрохимическая и ионообменная очистка.
Озонацией называется процесс пропускания через массу воды газа озона (аллотропная модификация кислорода). Из-за нестабильности молекулы озона, он оказывает мощное окислительное воздействие на многие вещества, в том числе и соединения азота. В результате окисления аммонийного азота происходит его превращение в нитраты (больше) и нитриты (меньше). Данный метод наиболее эффективен для очистки вод с повышенным содержанием аммонийной формы азота.
Электрохимическая очистка – процесс восстановления или окисления соединений азота на специальных электродах. В результате прохождения электрохимических реакций, различные формы азота в воде могут переходить друг в друга, что позволяет регулировать содержание как общего, так и отдельных видов азотистых загрязняющих соединений.
Ионообменные процессы протекают по схожему принципу, но, в отличие от электрохимических, они зачастую не требуют подачи электрического тока, ведь электрохимические превращения происходят из-за наличия в полимерных ионообменных материалах функциональных групп – ионитов. Тем не менее, этот метод достаточно сложен, поскольку заряд ионита определяется химической природой выбранного ионообменного материала и не может быть изменён. Также, ионообменные полимеры достаточно дороги в производстве, что накладывает определённые ограничения на их применение.
Перспективное направление развития технологий водоочистки – разработка электродов, покрытых ионообменными полимерами. Их применение позволяет совместить лучшие стороны обоих процессов.
Ион аммония в питьевой воде
Ион аммония формула, ПДК, образование иона аммония.
Большинство лабораторий, которые проводят анализ воды, задают один и тот же вопрос: « Безопасно ли употреблять прошедшую анализ воду в пищевых целях? Не принесет ли она вреда здоровью человека?» Данная тема актуальна для нашего времени. Важной частью исследования и анализа проб воды является их отбор, именно с отбора проб воды и начинается ее анализ. Отбор проб воды осуществляется согласно ГОСТ Р 51592-2003, данный стандарт определяет требования к отбору проб природных вод.
Реакция на ион аммония.
Для определения ионов аммония в воде наиболее доступным для прикладных лабораторий остается спектрофотометрический метод. Спектрофотометрическое определение, основано на взаимодействии аммиака с тетрайодомеркуратом (II)калия(реактивом Несслера), в результате которого образуются различные желто-коричневые соединения, выпадающие в осадок или при малых концентрациях переходящие в коллоидные растворы. Уравнение данной реакции можно записать следующим образом:
Содержание азота, ртути и иодида в осадке выражается отношением 1:2:3, однако возможно присутствие в осадке и других соединений, например (OHg2NH2I)
В аналитических лабораториях используют следующие методики определения иона аммония:
Существует несколько наиболее распространенных методов обеззараживания воды от аммиака и ионов аммония:
• ионообменный на неорганическом ионите;
• ионообменный на сильнокислотном катионите;
• ионообменный на природном цеолите.
Выбор метода очистки воды от ионов аммония зависит от разных факторов: исходного содержания примеси, производительности системы водоочистки, требуемая степень очистка, наличие других примесей, мощность фильтра, эксплуатационные затраты, финансовые возможности.
Ключевые слова:ион аммония, ион аммония формула,ион аммония это,ион аммония в воде, ион аммония в талых водах, ион аммония можно обнаружить, ион аммония в питьевой воде откуда, содержания иона аммония в питьевой воде, аммоний в воде, определить содержания аммония в питьевой воде, ГОСТ определение содержания аммония в питьевой воде, ион аммония в питьевой воде по СанПину,образование иона аммония, реакция на ион аммония, аммоний ион в воде,ион аммония формула, аммония ионы определение, реактивом на ион аммония служит раствор, ПДК аммоний ион, аммиак и ионы аммония в воде.