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.

8 простых способов, которые помогут очистить воду, если нет бытового фильтра

Здоровье

С утверждением о том, что вода является основой жизни и залогом нашего здоровья, не поспоришь. Поэтому очистка воды – важнейший бытовой процесс, которому необходимо уделять должное внимание.

Предлагаем Вашему вниманию обзор наиболее популярных фильтров для очистки воды, которые Вы можете сделать сами в домашних условиях без существенных материальных затрат.

1. Очистка воды кипячением

Под воздействием высокой температуры происходит стерилизация воды, в которой уничтожаются многие виды опасных бактерий, вирусов и возбудителей паразитарных заболеваний. Кроме того, кипяченая вода становится более мягкой, в ней уменьшается количество свободного хлора и опасных для здоровья элементов и соединений.

Однако получить подобный эффект можно, соблюдая два условия:

• Кипятить воду следует не менее 15 минут.
• Емкость, в которой кипятится вода, нельзя накрывать крышкой.

Несмотря на свою простоту и популярность, этот метод имеет существенные недостатки:

Свежая вода содержит кислород, сероводород, ионы кальция, магния, натрия, калия. Кипячение вытесняет кислород из воды. Ионы вступают между собой в реакцию под воздействием высоких температур, в результате чего образуются соли кальция и других элементов, оседающих в виде накипи на стенках посуды для кипячения воды. В итоге мы получаем не просто «мертвую» воду, но еще и вредную для здоровья: так, соли кальция со временем могут стать одним из пусковых механизмов к образованию камней в почках, развитию артрозов и артритов.

2. Отстаивание воды

Данный метод очистки воды предполагает отстаивание водопроводной воды в течение 8 – 12 часов (именно столько времени необходимо для испарения хлора и других летучих примесей).

Для ускорения процесса испарения вредных веществ рекомендуется периодически помешивать воду.

Но учтите, что в отстоянной воде сохраняются соли тяжелых металлов, которые оседают на дне, поэтому за час – полтора до окончания очищения не рекомендуется перемешивать воду.

Чтобы на выходе получить воду, очищенную от тяжелых металлов, рекомендуется аккуратно перелить 2/3 жидкости в другую тару: сделать это необходимо так, чтобы осадок остался на дне.

3. Заморозка воды

Замораживание – это простой и эффективный метод, позволяющий не только очистить воду от солей и иных вредных соединений, но и повысить ее качество, насытив кислородом.

Польза талой воды неоспорима:

• Выведение из организма холестерина и солей.
• Укрепление иммунитета и повышение сопротивляемости организма различным заболеваниям.
• Снижение риска развития аллергии.
• Омоложение организма.

Как же получить талую воду? Очень просто:

• Пластиковый контейнер (не пластиковую бутылку) или специальный пластиковый пакет для заморозки не до краев наполните водой, помня о том, что при замораживании вода расширяется. По этой же причине нельзя использовать стеклянную тару, которая может лопнуть под давлением замерзшей воды.
• Поместите емкость с водой в морозильную камеру до тех пор, пока 2/3 ее части не замерзнут.
• Слейте из емкости воду, которая не заморозилась, так как именно в ней содержатся соли, тормозящие процесс замораживания.
• Оставшийся лед разморозьте – это и есть полезная талая вода.

Рекомендуется выпивать порядка 1,5 – 2 л талой воды в день.

4. Очистка воды активированным углем

Активированный уголь – бюджетное, но при этом эффективное средство для очистки воды, абсорбирующее различные вредные примеси и неприятные запахи.

К слову, именно угольными фильтрами оснащены бытовые фильтры для очистки воды.

Предлагаем изготовить такой надежный фильтр самостоятельно. Для этого Вам понадобятся:

• Активированный уголь (50 таблеток).
• Марля (или широкий бинт).
• Вата.
• Литровая стеклянная банка.
• Полуторалитровая пластиковая бутылка из-под воды.

Приступаем к изготовлению трехслойного фильтра:

1. Отрезаем дно пластиковой бутылки и вставляем ее горлышком вниз в банку.
2. Отрезаем лоскут марли (20*20 см), в который заворачиваем вату – это и есть первый слой фильтра.
3. Второй слой состоит из измельченных таблеток активированного угля, который мы заворачиваем в вату.
4. Третий слой идентичен первому.

Наш фильтр готов! При этом важно, чтобы фильтрующие слои прилегали плотно друг к другу, тогда вода будет очищаться не только от вредных примесей и запахов, а также от механических частиц и ржавчины.

Если же ни времени, ни желания заниматься изготовлением угольного фильтра у Вас нет, предлагаем облегченный вариант очистки воды:

• Активированный уголь из расчета 1 таблетка на литр воды помещается в марлевый мешочек.
• Завязанный мешочек опускается в емкость с водой на 6 – 8 часов.
• Наслаждайтесь очищенной водой!

5. Очистка воды серебром

Этот способ очистки воды от микробов, вирусов, хлорки и других вредных веществ практиковали многие поколения наших предков.

Очистить воду серебром легче простого – достаточно поместить любое изделие из серебра в емкость с водой на 8 – 10 часов.

Серебро не только обеззараживает воду. Этот металл благоприятно воздействует на иммунитет, улучшает состояние кожи и волос, ускоряет обменные процессы, нормализует работу желудочно-кишечного тракта.

Важно! Не используйте для очистки воды коллоидное (или жидкое) серебро! Оно, накапливаясь в организме, провоцирует отравления и может привести к развитию тяжелого заболевания под названием аргироз, для которого характерно потемнение кожи, которая приобретает темновато-серый оттенок.

6. Очистка воды кремнием

Процедура очистки воды кремнием проста, но вместе с тем эффективна.

Для ее проведения понадобится камень весом 5 – 10 г, приобрести который можно в аптеке.

Процедура очистки воды кремнием:

1. Промойте кремний под теплой проточной водой.
2. Поместите камень в стеклянную емкость с холодной проточной водой (5 г кремния используйте для очищения 1 л воды).
3. Емкость накройте марлей, сложенной в два слоя.
4. Оставьте воду настаиваться на 3 дня: важно, чтобы на емкость с водой не падали прямые солнечные лучи, но и в темном месте жидкость настаивать не рекомендуется.
5. По истечении трех дней аккуратно перелейте воду в другую емкость, оставив на дне треть отстоянной воды, поскольку этот осадок содержит соли и примеси тяжелых металлов.
6. Сам камень после каждого применения необходимо тщательно промывать и регулярно очищать щеткой.

Очищенная с помощью кремния вода благоприятно воздействует на иммунную и кровеносную системы, а также обладает омолаживающим эффектом.

Для очищения воды рекомендуется использовать кремний светлого цвета.

7. Очистка воды шунгитом

Еще один камень, применяемый для очистки воды, — это шунгит, который, как и кремний, можно приобрести в аптеке.

Этот минерал притягивает и абсорбирует соединения хлора, фенола и ацетона, удаляет из воды вредные бактерии и микроорганизмы, что положительно сказывается на работе всего организма.

Для очистки литра воды Вам понадобится 100 г шунгита.

Процедура очистки воды шунгитом:

1. Тщательно промойте камень.
2. Поместите шунгит в емкость с водой комнатной температуры и оставьте настаиваться на 3 дня: закрывать емкость не нужно (можно накрыть ее марлей).
3. Сначала вода приобретет черный оттенок, но постепенно станет прозрачной, а черная минеральная пыль осядет на дно.
4. Уже через час настаивания вода будет очищена от бактерий и нитратов, а через трое суток приобретет целебные свойства, по крайней мере, так утверждают народные целители.
5. Слейте настоявшуюся воду, оставив на дне около 3 см воды.

После каждого применения камень следует тщательно мыть, раз в месяц чистить с применением щетки, а раз в полгода – менять на новый.

В отличие от кремниевой, у воды, очищенной посредством шунгита, есть противопоказания:

• Склонность к тромбообразованию.
• Онкологические заболевания и склонность к их развитию.
• Повышенная кислотность.
• Болезни в стадии обострения.

Поэтому перед применением этого камня в виде очистительного фильтра лучше проконсультироваться с лечащим врачом.

8. Народные средства для очистки воды

Народная медицина предлагает массу методов очистки воды, мы же рассмотрим наиболее популярные и действенные.

И начнем с яблочного уксуса, чайную ложку которого разводят в литре воды, после чего дают жидкости настояться в течение 2 – 3 часов, чтобы погибли микробы.

Вместо уксуса можно использовать 5-процентный йод, который добавляется в воду из расчета 3 капли йода на литр воды. Дайте воде настояться 2 часа, после чего можно ее употреблять.

Сразу же оговоримся, что вода, очищенная с применением уксуса или йода (а некоторые рекомендуют использовать для очистки эти составляющие одновременно), имеет достаточно неприятный запах и необычный вкус.

Кроме того, следует помнить о том, что избыток йода в организме может привести к сбоям в его работе:

• Мышечной слабости.
• Стойкому субфебрилитету на фоне отсутствия признаков какого-либо заболевания.
• Повышенной потливости.
• Диарее.
• Перепадам настроения.

Поэтому с очисткой питьевой воды йодом следует быть аккуратными.

Приятна на запах и вкусна вода, очищенная гроздьями рябины. Кстати, применение рябины по эффективности некоторые эксперты ставят в один ряд с очисткой воды серебром или активированным углем.

Для очистки воды просто опустите тщательно вымытую гроздь спелой рябины в емкость с водой. Природные антибиотики, которыми богато это растение, за 3 часа уничтожат бактерии не хуже, чем хлор.

Вместо гроздьев рябины для очистки воды можно применять шелуху от лука, листья черемухи и ветви можжевельника, но тогда, чтобы очиститься, вода должна настаиваться не менее 12 часов.

Важно! Для усиления очистительного эффекта рекомендуется после настаивания процеживать воду.

Несмотря на свою простоту, народные методы не способны полностью очистить воду от хлорных соединений и микробов, поэтому возлагать на них особые надежды не стоит.

В любом случае из предложенного списка Вы можете выбрать наиболее подходящий для себя вариант очистки, благодаря которому вода станет не только полезной, а и более вкусной!

Способы очищения воды без бытового фильтра

Источники информации:

• 5 способов очистить воду без фильтра
• 4 простых метода очистки воды

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: Анализ канализационной воды (сточных вод)

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: Качество воды в Москве по районам, в Подмосковье, Московской области

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://www.infoniac.ru/news/8-prostyh-sposobov-kotorye-pomogut-ochistit-vodu-esli-net-bytovogo-fil-tra.html

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