Что может быть причиной превышения в сточных водах аммония
Содержание статьи
Азот аммонийный в сточных водах
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.
- Живые организмы. В естественных условиях небольшое количество ионов аммония образуется вследствие жизнедеятельности организмов, однако, никакого вреда окружающей среде подобный уровень концентрации не наносит.
- Городские сточные воды. Ущерб экологии могут наносить стоки населенных пунктов, содержащие хозяйственные и бытовые отходы, в которых концентрация азота колеблется от 50 до 60 мг/дм3.
- Промышленность и сельское хозяйство. Наибольшим источником загрязнения вод ионами аммония являются промышленные предприятия, прежде всего, пищевой и химической отрасли, кроме того, животноводческие фермы и стоки с полей, которые были обработаны азотосодержащими удобрениями. Концентрация аммония здесь может доходить до 1000 мг/дм3.
Следует обратить внимание, что, несмотря на наличие законодательных ограничений, предприятия продолжают нарушать существующие стандарты, касающиеся слива сточных вод. Зачастую выплата штрафов за превышение концентрации аммония является более оправданной, с экономической точки зрения, чем установка дорогостоящих, но эффективных очистительных систем. Однако расплатой за подобное поведение является осуждение общественностью и удар по деловой репутации в глазах партнеров.
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.
Источник
Содержание аммония в воде
Оставить заявку
Аммоний — соединение атомов азота и водорода, обладает химическими свойствами металлов. Повышенное содержание аммония может свидетельствовать о попадании фекальных стоков или органических удобрений. Содержание аммония не должно превышать 0,5 мг/л.
В конце декабря 2020 года жители Донецкой области начали массово жаловаться на качество воды из крана.
12 января 2021 года Коммунальное предприятие «Вода Донбасса» заявило, что причина – многократное превышение амиака и амония в реке Северский Донец на подконтрольной Украине территории, а из данного источника вода подается и в ДНР по каналу Северский Донец — Донбасс (СДД). Поэтому «Вода Донбасса» вынуждена была больше прежнего применять химреактивов для обеззараживания (добавляя больше хлора и марганцовки).
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.
- Привезите воду для анализа в офис нашей компании
или отправьте результаты анализа воды нам на почту info@kr-company.ru с кратким пояснением, в каких объемах требуется очищенная вода - Позвоните нам по многоканальному телефону
8(800) 222-80-97
и получите консультацию специалиста
Источник
Биологическое удаление азота при очистке сточных вод
В неочищенных сточных водах основная масса азота (60–70%) находится в виде аммонийного азота. Если происходит попадание в канализационную систему сточных вод от сельхозугодий, то в воде может содержаться небольшое количество нитратов. Основные виды азотсодержащих соединений и процессы их трансформации приведены на рис. 1. Первый процесс — образование иона аммония из органических соединении. Этот процесс называется аммонификацией и осуществляется ферментами, продуцируемыми микроорганизмами. Азот используется для роста микроорганизмов, и таким образом часть неорганического азота переходит во вновь образующиеся бактериальные клетки. При большом возрасте ила и достаточно высокой температуре происходит устойчивое накопление нитрифицирующих бактерий, и аммонийный азот окисляется сначала до нитритного, а затем до нитратного.
Рис. 1 Основные виды азотсодержащих соединений и процессы их трансформации
Процесс называется нитрификацией и осуществляется только при наличии растворенного кислорода.
Образовавшийся нитратный азот может использоваться для окисления органических соединений, восстанавливаясь до свободного азота (N2), который отдувается при аэрировании в атмосферу. Этот процесс многостадийный. Нитратный азот сначала восстанавливается в нитритный азот NO2, затем — в закись азота N2O и, наконец, в молекулярный азот. Этот процесс называется денитрификацией и протекает в отсутствие кислорода при наличии органических соединений. При низкой концентрации органических соединений процесс образования молекулярного азота осуществляют бактерии анаммокс, которые окисляют аммоний нитритом в анаэробных условиях. В качестве источника углерода для роста клеток они используют углекислоту.
Преобразование аммонийного азота в сточных водах — процесс, протекающий с потреблением кислорода. Он осуществляется весьма ограниченным количеством видов микроорганизмов и идет в две стадия (рис. 2) Большинство бактерий-нитрификаторов — облигатные аэробные микроорганизмы, автотрофы, что означает, что они нуждаются в кислороде, так как получают энергию за счет окислительно-восстановительных реакций. Данные микроорганизмы используют неорганический углерод как единственный источник углерода. Активный ил содержит только 1–2 % нитрифицирующих бактерий.
Рис. 2 Процесс нитрификации
В общем виде уравнение окисления аммонийного азота имеет следующий вид: NH4+
+ 2O2
→ NO2–+H2O + H+.
Преобразование аммонийного азота в нитритный осуществляется бактериями вида Nitromonas, а нитритного в нитритный — Nitrobacter. В отличие от деструкции органических соединений, продукты нитрификации не безопасны. Нитраты — биогенный элемент, который может стимулироватъ процесс эвтрофикации (зарастания) водоема, а также снижение рН. Нитриты являются токсичными веществами и вызывают онкологические заболевания.
Как видно из рис. 2, для окисления одной молекулы аммонийного азота требуется две молекулы кислорода (4 атома), т.е. теоретически для окисления 1 г аммонийного азота до нитратного азота требуется 4,6 г кислород.
На рис. 2 также видно, что в процессе нитрификации образуется кислота (Н+). В количестве 2 эквивалента на 14 г азота, или приблизительно 0,14 эквивалента/г N. При такой щелочности воды в водоеме — приемнике сточных вод, нитрификация может давать значительное снижение рН. Уменьшение рН приводит к ингибированию процесса нитрификации, лучшие результаты получаются при рН 7–9 (оптимум рН~8). Для поддержания рН в оптимальной области возможно добавление извести. Энергетический коэффициент при нитрификации невелик, что, в свою очередь, обусловливает низкие удельные скорости роста автотрофных микроорганизмов. Поэтому для осуществления устойчивого процесса нитрификации необходимо поддерживать постоянно высокий возраст ила, который определяется отношением общей массы ила в системе к скорости его удаления из системы, однако при расчете нитрификации необходимо учитывать только массу ила, находящегося в аэробных условиях.
Удельная скорость роста нитрификаторов, как и другие биологические процессы, чрезвычайно чувствительна к температурному режиму, что и отражено на рис. 3.
Рис. 3 Возраст ила, необходимый для процесса нитрификации
Содержание растворенного кислорода в аэротенке также влияет на скорость нитрификации, что можно выразить уравнением скорости реакции, основанной на концентрации растворенного кислорода:
Скорость реакции = макс. скорость × (конц. О2) / (Ks
+(конц. О2).
Поскольку Ks
для процесса нитрификации приблизительно равен 0,5 мг/л, увеличение концентрации растворенного кислорода больше чем до 1,5–2мг/л технологического эффекта не дает, но увеличивает эксплуатационные расходы.
Полученный в результате нитрификации нитратный азот может быть преобразован в свободный азот (газ), который отдувается при аэрировании в атмосферу. Процесс называется денитрификацией и может быть описан следующим образом (рис. 4).
Рис. 4 Процесс денитрификации
Как видно из рис. 4, данный процесс аналогичен аэробной деструкции органических соединений, только кислород заменен нитратом. Большинство аэробных бактерий способно осуществлять оба процесса.
Сточные воды содержат различные виды микроорганизмов, способных к осуществлению процесса денитрификации. Денитрифицирующие бактерии — гетеротрофные организмы, которые в качестве источника углеродного питания способны использовать широкий спектр органических соединений. Однако процесс денитрификации осуществляется только, когда растворенный кислород отсутствует или его концентрация невелика. Выход энергии при использовании нитратов в качестве окислителя несколько меньше, чем при использовании кислорода, поэтому использование кислорода для микроорганизмов предпочтительнее.
В процессе денитрификации рН среды несколько увеличивается. Количество образовавшейся при этом щелочи нейтрализует ½ количества кислоты, образовавшейся при нитрификации.
Рост денитрифицирующих бактерий также зависит от температуры. Кроме того, колоссальное значение имеет состав органических соединений. Для оценки возможной эффективности денитрификации в конкретном сооружении, необходимо знать скорость этого процесса. При использовании более легко окисляемых соединений, скорость процесса возрастает. На рис. 5 показана зависимость скорости денитрификации от типов органических соединений, используемых в качестве источника углерода.
Рис. 5 Зависимость скорости денитрификации от типа органического соединения, используемого в качестве источника углерода
Скорость денитрификации при использовании метанола и ацетата в качестве источников углерода выше, чем при использовании в этой же цепи сложных органических соединений поступающей сточной воды. Для того чтобы процесс денитрификации проходил удовлетворительно в сточных водах должно присутствовать достаточное количество органических соединений. Если для денитрификации используется неочищенная сточная вода, отношение БПК/общий азот на входе должно быть минимум 3,5–4. В этом случае могут быть получены низкие концентрации общего азота на выходе.
Предварительная обработка сточных вод перед биологической очисткой, например, первичное отстаивание и прочее уменьшает отношение БПК/общий азот за счет удаления части органических соединений при этих процессах. Данная ситуация может потребовать ввода дополнительного источника органического углерода в сточную воду. В значительной степени выбор источника углерода зависит от его цены и скорости денитрификации при использовании этого вещества. На выбор источника углерода также влияет конструкция очистных сооружений и возможность управления процессом. Подача промышленных сточных вод с достаточным содержанием легкоокисляемых органических соединений может являться приемлемым вариантом решения данной проблемы.
Источник
www.ecoindustry.ru » бменяемся опытом » Помогите разобраться в привышении анализов по воде!
Добрый день!
У нас очень большие привышения результатов анализов по воде по таким показателям как: ион аммония и ХПК! С чем это может быть связано? Как найти причину и очаг загрязнения?
| Пользователь Notka_pg написал(а) 01.04.2016 10:43 |
| Добрый день! У нас очень большие привышения результатов анализов по воде по таким показателям как: ион аммония и ХПК! С чем это может быть связано? Как найти причину и очаг загрязнения? |
ХПК у нас 1390, ион аммония — 15,4. Мы аэропорт. Остальные показатели в норме или же совсем незначительное превышение (нитрит ион — 1,1, вместо 0,08; хлорид ион 302, вместо 300; фосфат ион 0,5 вместо 0,2)
Выскажите своё мнение, пожалуйста!
ХПК — комплексный показатель химического загрязнения.
Ионы аммония — все, что содержит азот (продукты жизнедеятельности, моющие и т.д.)
У вас очистные есть?
ireco, наши очистные давно были переданы г. Москве (2005 г) и по сей день законсервированы.
Т.е. ваши воды без очистки имеют такие показатели? И вы их сбрасываете? Не поняла тогда, где вы ищете источник загрязнений, если воды без очистки.
ireco, Наши воды без очистки имеют такие показатели. Анализы берутся сточных (ливневых) вод с территории аэропорта на водовыпусках на рельеф местности. Вопрос в том, от куда (из-за чего) у нас могут быть превышения по таким показателям?
Notka_pg, судя по результатам вы поливаете свой аэропорт хлористым аммонием. У нас ДРСУ дороги зимой поливает рассолом подземным, там этой гадости тоже полно.
nivanov, как интересно!
а не подскажите, откуда мы его берём? ))) от куда это может взяться?
антиобледенители для самолетов, реагентная обработка взлетной полосы
Вам нужно получше узнать какие процессы у вас на предприятии производятся, а также используемые вещества, которые могут попасть в окружающую среду
vasileva, все вещества которыми обрабатываем имеют сертификаты качества и соответствия, одобрено ФАВТом всё…
У кого еще есть какие-то мысли по этому вопросу? Помогите хоть чем-то? как выяснить причину превышения данных показателей?
Notka_pg, у вас по-любому будет превышение показателей, поскольку вы сбрасываете грязную воду без очистных (как я поняла). Нельзя взять чистую воду, применить какие-то реагенты и получить на выходе опять же чистую воду.
И сертификаты качества здесь ни при чем. Как и написали выше, вам надо разобраться в процессах и источниках загрязнения воды, тогда вы сможете минимизировать их влияние.
Добрый день, тоже проводили анализы сточной воды (банный комплекс) превышен индекс токсичности норма не более 50 ед. у нас показало 100 ед., анализы проводим регулярно, раньше этот показатель всегда был в норме. С чем это может быть связано? Буду признательна за помощь.
Notka_pg, Внуково или Домодедово? Привет коллеге из Шереметьево Аммоний часто может сопутствовать застойной воде, где то что то цветет. У нас тоже очень большие показатели по аммонию, все очистные очень старые и почти не работают, противобледенительная жидкость тоже этому способствует её используют как удобрение (не у нас правда).
Drepa, вы эколог из шереметьево?
Notka_pg, да верно из Шереметьево.
Источник