Как очистить водоемы от тяжелых металлов

Периодическая система Д. И. Менделеева – один из наглядных способов показать многообразие формирующих мироздание «кирпичиков», каждый из которых нужен для поддержания гармоничного равновесия общей конструкции. Любой из химических элементов независимо от степени распространенности в природе – необходим, даже если его роль до конца не ясна современным ученым.

Присутствие так называемых тяжелых металлов в питьевой воде, воздухе, пище, природных или искусственно созданных материалах – столь же значимо для живых существ, как дождь, солнце, кислород и твердь под ногами.

Каждый элемент группы в строго определенных количествах важен для нормального функционирования организма человека, участвуя в химических реакциях, микробиологических процессах, входя в состав ферментов, гормонов и других веществ.

Только при превышении пороговых значений полезные микроэлементы становятся токсичными и причисляются к обширной категории опасных для здоровья ксенобиотиков – нарушающих течение естественных биологических процессов веществ.

Какие металлы называют тяжелыми

Наиболее общее определение относит к данной группе элементы таблицы Менделеева с металлическими свойствами и большим молекулярным весом. Более четкий критерий – относительная атомная масса выше 50, согласно которому в перечень входят все металлы, начиная с ванадия. Другой пороговый показатель – плотность, равная или превышающая удельный вес железа (7,8 г/см3).

Каждый из методов классификации обладает своими недостатками, исключая из рассматриваемой категории очевидные (олово, марганец) или предлагая сомнительных (мышьяк, висмут) представителей.

В водоочистке, которая призвана минимизировать воздействие вредных примесей, используют не строго химический или физический аспект определения, но более – медицинский, токсикологический и природоохранный.

Это также связано с общностью методов очистки воды от тяжелых металлов и причисленных к ним элементов.

Причины и пути попадания в водозаборы

Ксенобиотики подстерегают людей повсюду: в воздухе, почве, пище, косметических средствах. Но именно вода, будучи универсальным растворителем, содержит наиболее полный перечень потенциально опасных веществ.

Идеально чистых источников попросту не бывает, а регулярный контакт с ней при питье, гигиенических процедурах, приготовлении пищи делает этот путь наиболее вероятным для получения критических доз токсичных элементов.

Путей загрязнения воды тяжелыми металлами два. Естественным образом это происходит при растворении входящих в состав горных пород минералов пластовыми водами, а также путем переноса талыми или дождевыми потоками частиц подверженной естественной эрозии почвы. Часть вредных примесей попадает в поверхностные и подземные источники из запыленного воздуха с дождем или снегом.

Второй фактор загрязнения связан с деятельностью человека. Его значимость резко возросла с увеличением горнодобычи, ростом промышленного производства, интенсификацией сельскохозяйственной деятельности.

Основными загрязнителями выступают:

• добыча и переработка нефтепродуктов;
• горнодобывающие предприятия;
• тепловые электростанции;
• металлургические комбинаты;
• гальванические и электротехнические предприятия;
• заводы по производству пластмасс, красок, композитных материалов;
• комбинаты по выпуску сельхозудобрений;
• полигоны захоронения бытовых и промышленных отходов.

Недостаточная очистка сточных вод, а также смыв с сельхозугодий делает поверхностные водоемы самыми проблематичными для использования. Но при нарушении естественных водоупорных горизонтов загрязнения могут достичь и скважинных водозаборов.

Вред тяжелых металлов для человека

Одна из опасностей ксенобиотиков – плохая выводимость из организма.

Накапливаясь со временем в жизненно важных органах или тканях, токсичные элементы вызывают серьезные расстройства отдельных функций или всего организма в целом.

Известно, что они негативно влияют не только на физиологию, но также на эмоционально-психологическое состояние. Болезни, вызываемые превышением допустимых концентраций тяжелых металлов, достаточно серьезны.

• Ртуть – провоцирует общее отравление организма, которое выражается ухудшением памяти, слуха, нарушением координации. При воздействии паров концентрируется в мозге. Накапливаясь в почках, нарушает работу этих органов.
• Свинец – воздействует на нервную систему, вызывая головные боли, ослабление внимания и головокружения. Особенно остро проявляется у детей, ведет к замедлению умственного развития. Негативно влияет на сердечно-сосудистую систему, работу ЖКТ.
• Медь – вызывает язвенную болезнь, гастрит, нарушения работы почек, печени, ЦНС, снижает иммунный ответ организма.
• Кадмий – приводит к заболеваниям костной системы, сопровождаемых ломкостью, искривлением и хрупкостью костей. Будучи канцерогеном, приводит к раку прямой кишки и легких.
• Кобальт – при чрезмерных концентрациях вызывает заболевание щитовидной железы, приводит к сердечной недостаточности и бронхиальной астме.
• Никель – чреват аллергическими реакциями, повышенной возбудимостью нервной системы.
• Цинк – снижает иммунитет, способен вызвать бесплодие, также является канцерогеном.

Повышенное содержание тяжелых металлов особенно негативно влияет на детей, приводя к задержке умственного и физического развития. Вероятность заболеваний велика при длительном употреблении загрязненной ксенобиотиками воды.

Допустимое содержание в питьевой воде

Предельные величины присутствия опасных примесей жестко регламентировано нормативными документами. Действующим СанПиН 2.1.4.1074-01 установлены следующие ПДК тяжелых металлов в воде (мг/л):

• Барий – 0,1;
• Бериллий – 0,0002;
• Ванадий – 0,1;
• Ртуть – 0,0005;
• Висмут – 0,1;
• Кадмий – 0,001;
• Кобальт – 0,1;
• Молибден – 0,25;
• Медь – 1,0;
• Мышьяк – 0,05;
• Никель – 0,1;
• Свинец – 0,03;
• Стронций – 7,0;
• Хром – 0,5;
• Цинк – 5,0.

При централизованном водообеспечении контроль всех этих параметров излишен, за исключением некоторых регионов, где отмечаются превышения по ряду показателей.

В случае автономного водоснабжения из поверхностных или подземных источников, которые чаще всего загрязняются содержащими тяжелые металлы соединениями, обязательно проведение расширенного химанализа в сертифицированной лаборатории.

Визуально даже проба с аномально высокими концентрациями ксенобиотиков может выглядеть кристально чистой. Для определения же технологии и состава системы автономной водоочистки необходимы точные характеристики исходной воды.

Методы очистки воды от тяжелых металлов

Удаление из жидкости присутствующих в форме солей или сложных органических веществ загрязнений выполняется несколькими способами. Ионный обмен эффективен для удаления тяжелых ионов, которые замещаются другими, входящими в состав специальных обменных смол, но избирателен.

Подбор ионообменных материалов при проектировании систем водоочистки выполняется индивидуально на основании результатов химанализа, процесс нацелен на удаление определенных загрязняющих компонентов.

Методы безнапорной и напорной аэрации – окисления кислородом воздуха – разработаны для удаления железа и марганца.

Широкий спектр действия характерен для обратноосмотических установок, фильтрующих из воды любые примеси, чей размер превышает величину ячейки мембраны. Способ универсален, но стоимость очистки выше. Реже используется еще более затратная технология электродиализа, при которой на противоположно заряженных мембранах раздельно осаждаются положительные и отрицательные ионы.

Достойная альтернатива традиционным методам – применение ПГС-полимеров, выполняющих механическую, сорбционную и ионообменную фильтрацию одновременно.

Компанией «Гейзер» разработан уникальный материал «Арагон», который используется в бытовых фильтрах для воды.

Он выполняет комплексную очистку, устраняя загрязнение воды тяжелыми металлами, радионуклидами, избыточными солями жесткости и органикой.

К технологиям широкого спектра относится и фильтроматериал «Каталон». Это – ионообменный волокнистый материал, он обеспечивает удаление до 90–97% тяжелых металлов при сохранении естественного минерального состава воды.

«Каталон» обладает не только не только хелатными свойствами (выборочное удаление катионов тяжелых металлов), но и амфолитными.

Благодаря этому материал очищает воду не только от катионов: меди, кадмия, свинца, но и анионов: органические примесей, хлорорганические соединений, железобактерий и коллоидного железа.

Технология используется в бытовых системах водоподготовки, в том числе в сменных картриджах фильтров-кувшинов.

Остались вопросы? Мы всегда готовы предоставить консультацию по всем вопросам очистки воды!

Заказать консультацию

Тяжелые металлы в воде

Тяжелыми металлами называют элементы периодической системы Менделеева, которые обладают металлическими свойствами и имеют большой молекулярный вес.

Здесь мы поговорим о том, какой вред для человека несут тяжелые металлы, в каких регионах Украины распространены те или иные загрязнители, о характерном влиянии на здоровье человека. А в самом конце обязательно познакомим вас с технологией обратного осмоса, которая не пропустит опасные ионы в воду и пищу.

Краткое содержание

Какие воды загрязнены Марганец Свинец Ртуть Кадмий Цинк Никель и кобальт Мышьяк Как очистить воду от тяжелых металлов?

Какие воды загрязнены?

Важно понимать, что большинство солей тяжелых металлов попадают в окружающую среду антропогенным путем — в основном из выбросов добывающих и обрабатывающих предприятий, а также тепловых электростанций.

Самым объемным источником загрязнения являются сточные воды, которые сливаются в поверхностные водоемы с недостаточным уровнем очистки.

Следующим путем внесения тяжелых металлов являются дымовые газы, которые осаждаются на поверхность земли и смываются с нее в источники воды.

 И еще одним, пожалуй, самым серьезным типом загрязнения являются воды, которые образуются при затоплении шахтных выработок, в таком случае происходит загрязнение даже подземных вод.

Максимальный риск отравления солями тяжелых металлов возникает при использовании воды с поверхностных водоемов и колодцев без последующей очистки. В тех случаях, когда загрязнены подземные воды, также не рекомендуется потребление воды из скважин. Прежде всего, это касается промышленных регионов Восточной Украины.

Марганец в воде

Мы начинаем с этого металла, поскольку после железа, о котором мы говорили в отдельной статье, он самый распространенный загрязнитель скважинных вод.

Признаками наличия марганца в вашей воде является черный, серый, темно-коричневый налет на трубах и сантехнике. Вкус такой воды обычно вяжущий, а цвет желтоватый. Руки при длительном контакте могут темнеть, ногтевые пластины чернеть. При высоких концентрациях этого минерала в воде может появляться черный осадок.

На изображении показана разница между налетами, образованными водой с большим содержанием только железа и водой, которая дополнительно содержит марганец.

Вещество относится к третьей группе токсикантов (является умеренно опасным).

И если самые неприятные последствия от приема “железной воды” это регулярные запоры, то с марганцем все сложнее. Несмотря на то, что он участвует в процессах ферментации, кроветворения, формировании костной ткани, избыток этого металла в организме может негативно сказываться на здоровье человека.

 Основные последствия регулярного употребления воды с повышенным содержанием марганца — это проблемы центральной нервной системы, которые проявляются сонливостью, слабостью, а иногда даже длительными депрессивными расстройствами.  Исследования также подтвердили, что его избыток способен отрицательно влиять на ЖКТ, почки или костную ткань.

Последнее критично для детей, существует заболевание опорно-двигательного аппарата, которое именуют “марганцевым рахитом”.

Основными источниками поступления марганца в поверхностные воды являются процессы выщелачивания железомарганцевых руд и других содержащих марганец минералов. Что касается природного его содержания в скважинной воде, то причиной тому являются процессы разложения живых организмов.

Свинец в воде

Норматив свинца в питьевой воде для Украины 0,01 мг/л, что, впрочем, соответствует и международным нормам. Отравляющей дозой является уже 1 мг/л, свинец отнесен ко 2-рой группе токсичности.

Свинец в поверхностных водах на территории Украины распространен практически везде. Степень загрязнения зависит от развития промышленности и насыщенности трафика.

 В больших городах и в поселках, расположенных возле оживленных трасс, в поверхностных водах часто наблюдаются превышения ПДК (предельно допустимой концентрации), пить воду из колодцев или источников обычно рискованно.

Кстати, стоит учитывать, что свинец в небольших концентрациях придает воде приятный сладковатый вкус.

Среди поражающих действий можно выделить поражение нервной и кроветворной систем, сердечно-сосудистой и выделительной систем, половую функцию женщин и мужчин. Также существуют исследования, которые подтверждают канцерогенное действие свинца, максимально высокую токсичность он имеет для детей младшего возраста, так как они усваивают его до 40%, в то время, как взрослые — не более 10%.

Cвинец опасно влияет на нервную систему, его последствия в первую очередь сказываются на детях. Свинцовая энцефалопатия сопровождается эпилептическими приступами, головной болью и пр.

В зависимости от степени отравления симптомы могут отличаться и проявляться с разной интенсивностью.

У детей отравление свинцом способно приводить к снижению уровня умственного развития, а также к проблемам со слуховой и зрительной реакцией.

Еще одним распространенным следствием является анемия, она характерна для детей и схожа с классической железодефицитной анемией. Также часто встречаются нарушения в работе почек (обратимая и необратимая нефропатии).

Влияние на сердечно-сосудистую систему и ЖКТ весомо меньше, чем на ЦНС, но оно также отмечается в развитии брадикардии и неспецифических реакций.

Основными источниками поступления свинца в воду и в окружающую среду в целом являются:

• природные источники (природные минералы, содержащие свинец, все же являются одним из основных его источников);
• цветная (98%) и черная металлургия (2%) — это процессы получения самого металла, сплавов, а также обработки содержащего сырья;
• машиностроение, топливная промышленность и энергетика — загрязнение обусловлено использованием этилированных бензинов, которые приводят к выбросу токсинов в атмосферу с последующим их попаданием в водоемы. В многих развитых странах практически не используются такие бензины, в Украине их использование уменьшено, но не запрещено;
• химическая промышленность — производство пигментов. В наше время производство таких красок минимизировано;
• транспортные предприятия — все тоже использование бензинов;
• бытовые отходы — этот момент очень важен, люди выбрасывают в общие контейнеры органический мусор и аккумуляторы. Сдача бытовых, автомобильных аккумуляторов на переработку может иметь значительное влияние на окружающую среду.

Ртуть в воде

Все знают, как выглядят шарики ртути из разбившегося градусника, их принято считать большой угрозой для здоровья, но давайте поговорим о растворимых соединениях ртути.

Cоединения ртути попадают в атмосферу, а затем в воду из неорганических соединений, которые образуются в процессах сжигания угля на электростанциях, сжигания промышленных отходов, производства аккумуляторов.

Также второй группой токсичных веществ, которые образуется в процессе работы бактерий в водоемах и океане, являются органические соединения ртути. Одним из самых распространенных из них является метилртуть, как раз ее обнаруживают в рыбе и моллюсках, которых есть не рекомендуется, при этом Украине нет системных критических повышений ее уровня.

В качестве примера промышленного загрязнения ртутью можно привести месторождение “Никитовка” в Горловке.

С 2014 года из-за фактической оккупации шахта находилась в состоянии “сухой консервации”, с 2016 года оборудование начало сдаваться на металолом, а в 2018 году было отключено насосное оборудование, что привело к подтоплениям. Уровень загрязнения поверхностных и подземных вод в том районе делает их непригодными для питья.

Еще один пример — территория завода “Радикал” в Киеве, которая на данный момент не обработана окончательно и несет определенные угрозы.

Но в вопросе загрязнения питьевой воды этот фактор можно не учитывать, поскольку вода из централизованной системы водоснабжения Киева не подвергается действию ртути.

Также некритичное повышение уровней ртути можно наблюдать в городах, где расположены тепловые станции, работающие за счет сжигания угля.

Кадмий в воде

Это тяжелый металл, который имеет серьезные побочные действия. В питьевой воде ПДК для кадмия 0,001 мг/дм³, все соединения кадмия токсичны, он относится ко второму классу опасности.

Его действие основано на способности связывать серосодержащие кислоты и ферменты, вследствие чего кадмий является нефро- и гепатотоксичным.

Следствиями острого отравления могут быть повышение артериального давления, почечная и легочная недостаточность, патологии сердечно-сосудистой системы.

Стоит отметить, что кадмий является канцерогеном и способен накапливаться в организме человека. В отличие от ранее упомянутой ртути, он не способен проникать в мозг, поэтому не обладает нейротоксичностью.

Самыми серьезными загрязнителями вод кадмием являются предприятия горно-металлургического комплекса Украины. Они сосредоточены в районе Кривого Рога, Мариуполя, Днепродзержинска и Никополя. На территориях, приближенных к производствам, загрязнены как все поверхностные, так и подземные воды, поэтому самым безопасным источником остается вода из водопровода, по возможности дочищенная.

Цинк в воде

Цинк является микроэлементом, который в малых количествах участвует в ферментном обмене, а также в образовании стероидных гормонов, инсулина и прочих, при повышении содержания может вызвать специфичные заболевания.

В воде могут содержаться растворимые соединения цинка, часто это сульфаты и хлориды. При интоксикации солями цинка наблюдаются изменения в почках, а при критическом повышении дозы  —  желтуха.

 Стоит отметить, что при длительном воздействии он вызывает снижение содержания кальция в крови и в костях, таким образом нарушается метаболизм фосфора и развивается остеопороз.

Также при системном воздействии цинк имеет канцерогенные свойства и может вызывать бесплодие.

Основными источниками его поступления в воду являются металлургические и машиностроительные предприятия, также значимый вклад вносят химико-фармацевтическая, деревообрабатывающая и текстильная промышленности.

На территории Украины загрязнение поверхностных вод цинком характерно для городов с развитой металлургической и машиностроительной промышленностью: Кривой Рог, Мариуполь и другие.

Никель и кобальт в воде

Никель является важным микроэлементом, чрезмерные количества которого приводят к повышенной возбудимости центральной нервной системы, анемии, аллергическим реакциям. Никель способен влиять на структуру ДНК и повышает риск новообразований. Что касается кобальта, то его последствия схожи и могут вызывать также сердечные заболевания.

В Украине месторождения никеля и кобальта расположены в Кировоградской и Николаевской областях. Единственным обогатительным предприятием является Побужский ферроникелевый комбинат в Кировоградской области.

 Что касается производства никелированных изделий, то они распространены в основном в Полтавской, Днепропетровской, Кировоградской областях.  Также отмечено превышение ПДК никеля в Яворовском водохранилище Львовской области, на месте которого ранее был серный карьер.

Встречаются и другие локальные повышения уровня этих токсикантов.

Мышьяк в воде

Мышьяк  —  это один из самых популярных в средние века ядов. Даже совсем низкое содержание солей мышьяка в питьевой воде является опасным для человека. Он оказывает токсичное влияние на все системы человеческого организма и может приводить к смерти.

Источниками природного загрязнения мышьяком являются некоторые природные минералы, но чаще он вносится в воду антропогенным путем. К таким источникам принадлежат предприятия цветной металлургии, сталеплавильные заводы и работающие на угле тепловые станции. Также активно используются пестициды с небольшим содержанием мышьяка, смыв которых регулярно производится в воды.

Высокий уровень мышьяка в поверхностных водах наблюдается на территории бассейна реки Тиса на территории Западной Украины.

Как очистить воду от тяжелых металлов?

Обратный осмос является самой оптимальной технологией очистки воды от тяжелых металлов. Он удалит металлы в воде, а также токсичные органические вещества. Прочитать о технологии подробнее можно тут.

Ионный обмен обеспечивает снижение содержания тяжелых металлов и жесткости, он часто используется на станциях централизованной водоподготовки. Детальнее прочитать об ионном обмене можно тут.

Также для удаления марганца и железа используются специфические каталитические материалы, которые переводят их в нерастворимую форму и задерживают эти частицы.

Тяжелые металлы в воде. Способы очистки

В воде может присутствовать множество вредных для человека примесей. Чаще всего это хлор, пестициды, нитраты, органические соединения, бактерии, а также тяжелые металлы. Раньше люди не знали, что делать с некачественной жидкостью, как ее улучшить. Сегодня для этого активно используются фильтры для очистки воды.

В этой статье мы рассмотрим подробнее тяжелые металлы как один из загрязнителей живительной влаги, которая предназначается для человека. Что это такое? Как определить их в жидкости? Как очистить от них воду для бытового применения? На эти и многие другие вопросы вы найдете здесь ответы.

Как определить, если ли в воде тяжелые металлы

Есть только один надежный способ, благодаря которому вы выясните, есть в жидкости данный вид примесей или нет. Это анализ воды. Как правильно собрать воду для химического анализа мы уже писали здесь.

Далее нужно собрать влагу в чистую емкость согласно правилам забора, и отвезти в один из частных или государственных центров, оказывающих данную услугу. К примеру, в территориальные центры гигиены и эпидемиологии.

Или в магазин по продаже очистительного оборудования (некоторые предлагают оказать услугу бесплатно).

В течение нескольких дней результаты анализа будут готовы. Они расскажут, какие именно примеси присутствовали в исследуемом образце, подскажут специалистам, как улучшить качество воды.

Какие тяжелые металлы могут быть обнаружены?

В жидкости может быть обнаружено множество тяжелых металлов, которые нужно удалить. Мы приведем основные, чаще всего встречающиеся.

1. Свинец

Не имеет запаха, вкуса. Способен вызвать у человека острое, хроническое отравление, даже привести к смерти. Имеет свойство накапливаться в тканях организма, в волосах, ногтях. Негативно воздействует на периферическую нервную систему, печень, почки. Блокирует ферменты, участвующие в формировании гемоглобина.

2. Ртуть

Особенно вредна для почек, нервной системы. При попадании вместе с водой в организм способна вызвать нарушение психического состояния, зрения, слуха, потерю чувствительности кожи. Источник ртути чаще всего – промышленные предприятия.

3. Медь

Превышенная концентрация меди в употребляемой жидкости сказывается, прежде всего, на работе ЖКТ – появляется тошнота, рвота, расстройство желудка. Особенно опасна медь для лиц с больной, чувствительной печенью, а также для грудных младенцев.

4. Железо

Распространено на территории Беларуси. Откладывается в органах, тканях человека. Провоцирует серьезные заболевания, в том числе, гемохроматоз. Попадает в воду в природе, из-за геологических особенностей местности. Кроме того, источником железа могут становиться старые железные трубы.

5. Марганец

Негативно влияет на плод во время беременности, становится причиной мутаций. Источником чаще всего являются промышленные предприятия.

Как очищают воду от тяжелых металлов?

Выделяют 4 основных метода, а именно:

• сорбция (поглощение сорбентами примесей из воды), например, в фильтре Гейзер Стандарт за это отвечает картридж БАФ,
• ионный обмен (обмен ионами с примесями и образование безвредных соединений),
• электролиз (распад химических соединений под воздействием электрического тока),
• обратный осмос (влага пропускается сквозь полупроницаемую мембрану).

Какой метод очистки чаще всего используется в быту?

Обратный осмос

Удаление тяжелых металлов из жидкости, предназначенной для пищевых целей, в домах белорусов часто осуществляется фильтрами на основе обратного осмоса. Это достаточно сложные многоступенчатые системы, которые довольно быстро, поэтапно избавляют влагу от вредоносных примесей.

Плюс фильтра – он эффективно справляется практически со всеми загрязнениями. После такой системы можно быть уверенным в качестве используемой жидкости.

Сорбция

В бытовых фильтрах сорбционную очистку осуществляют картриджи на основе активированного угля. Помимо тяжелых металлов, они удаляют хлор, хлористые соединения, органику, а также неприятные привкусы и запахи. Угольные картриджи являются основой проточных фильтров, их устанавливают на стадии предварительной очистки перед мембраной обратного осмоса.

Активированный уголь с его сорбционными свойствами используется при создании картриджей для большинства видов питьевых фильтров – кувшинов, настольных, проточных, осмотических и пр.

Если вы хотите обезопасить себя от вредоносного воздействия тяжелых металлов, очистить от них воду, рекомендуем вам использовать обратноосмотическую или проточную систему от надежного производителя.

Очистка воды от тяжелых металлов

Каждый из нас на уроках химии проходил тему тяжелых металлов и немного знаком с ним. Микроэлементы, такие как кадмий, алюминий, барий, свинец, ртуть, медь, цинк, необходимы для нормальной работы организма. Однако повышенное содержание солей тяжелых металлов в питьевой воде приводит к их накапливанию в живых организмах.

Очистка питьевой воды от тяжелых металлов

Тяжелые металлы попадают в воду двумя способами:

1. Природным. Земная кора содержит огромное количество химических элементов. Их концентрация в верхних слоях зависит от географического и геологического факторов. Грунтовые воды, проходящие через различные горные породы, растворяют в себе эти соединения. В воздухе также присутствуют вредные взвешенные вещества, которые при определенных погодных явлениях (дождь, снегопад, гроза) попадают в верхние слои литосферы и гидросферы.
2. Антропогенным. Открытие нефти, появление первых фабрик и заводов, развитие промышленности быстрыми темпами привели к увеличению стоков, насыщенных загрязняющими веществами, в том числе и тяжелыми металлами. Пищевая промышленность, ТЭЦ, химические предприятия, гальваническое производство, переработка и добыча нефтепродуктов, использование удобрений в аграрном хозяйстве — все это наносит непоправимый вред живым организмам. Каждый год человечество отравляет природу продуктами своей жизнедеятельности. Но сказывается ли это на жизни людей?

Влияют ли тяжелые металлы на живые организмы

Человек не может прожить без воды более 3-х суток. Каждый день необходимо выпивать до 2 литров воды в день. Но какой будет эффект, если ежедневно употреблять воду, насыщенную разными загрязнителями?

Тяжелые металлы, растворенные в воде, попадает в организм человека через пищевые цепи или путем попадания внутрь с питьевой водой. Каждый элемент аккумулируется в определенном органе (печень, почки, костные ткани и т.п.

) и приводит к нарушению его работы, а значит и функционированию всего организма. Токсичный эффект ксенобиотиков сохраняется на протяжении долгого времени.

Поэтому очень важно не допустить накапливание ионов тяжелых металлов в своем организме.

Основные способы и методы очистки воды от тяжелых металлов

Развитие области водоподготовки не стоит на месте, появляются новые технологии очистки воды от ионов тяжелых металлов.

Для того, чтобы правильно подобрать оборудование для удаления тяжелых металлов из воды нужно провести химический анализ воды. Как самостоятельно отобрать пробы Вы можете узнать здесь.

Наиболее доступные и эффективными являются следующие методы удаления из воды ионов тяжелых металлов:

Обратноосмотическая установка. Очистка воды от солей тяжелых металлов происходит на специальных мембранах, которые задерживают ионы различных солей. С помощью этой системы очистки воды от сульфатов и тяжелых металлов происходит разделение исходной воды на очищенную и загрязненную. Чистая вода подается потребителю, а концентрированный раствор уходит в дренаж.

• Для очистки воды в промышленности от тяжелых металлов, Мы разрабатываем промышленный обратный осмос различной производительности (до 50 м3/ч). Такая установка очистки природных вод от тяжелых металлов позволяет получать очищенную воду в непрерывном режиме и удаляет весь комплекс загрязняющих веществ.
• Если Вы обнаружили тяжелые металлы в воде из своей скважины или колодца и вам необходима очистка воды от них, Мы советуем приобретать бытовую установку очистки воды от ртути, свинца и кадмия на основе обратного осмоса AP-600. Эта 5-ступенчатая установка прекрасно справляется с проблемой грязной воды в доме.

Фильтры для очистки воды от солей тяжелых металлов на основе ионообменных смол. Вода поступает на систему фильтрации, где прогоняется через фильтрующую среду.

Однако, если в вашей воде растворено большое количество разных тяжелых металлов, такой способ реагентной очистки воды от тяжелых металлов будет не эффективным.

Ионообменная смола подбирается индивидуально под каждый тип загрязняющего вещества и очищает воду только от него.

Установка электродиализа. Принцип работы основан на прохождение потока воды через мембраны под действием электрического тока.

В процессе химической реакции токсичные вещества оседают на стенках мембран, которые способны пропускать только положительно или отрицательно заряженные элементы (анионы уходят к аноду, катионы к катоду).

Такой способ очень дорогой и используется в редких случаях.

Почему клиенты доверяют нам

Компания Diasel Engineering на рынке с 2013 года. За это время мы изучили эту отрасль и можем Вам гарантировать качественное и надежное обслуживание при очистке воды от тяжелых металлов.

Уже сегодня Вы можете оставить заявку на нашем сайте или написать нам на электронную почту info@diasel.ru, а также связаться со специалистами по телефону 8-499-391-39-59.

Мы подберем различные варианты сорбентов для очистки воды от тяжелых металлов, которые будут наиболее эффективны для решения Вашей проблемы, а уже завтра Вы сможете наслаждаться чистой водой в своем доме или на промышленном предприятии.

В наличии большой выбор установок обратного осмоса и ионообменных фильтров для очистки промышленных вод от тяжелых металлов.

Заявка на подбор оборудования

Очистка сточных вод от тяжелых металлов

В загрязненных стоках ртуть находится в металлической форме, а также в виде оксидов, сульфатов, сульфидов, нитратов, цианидов, тиоцианатов, ционатов. Стоки, которые содержат ионы ртути, являются наиболее токсичными.

Металлическую форму ртути очищают из загрязненных стоков методом отстаивания или фильтрования. Взвешенные частицы осаждают хлором или гипохлоритом натрия до хлорида ртути, затем восстанавливают. Далее следуют процессы осаждения с помощью сульфида Na с образованием сульфида Hg и последующей коагуляцией хлоридом Fe.

Соединения ртути из стоков можно извлечь несколькими способами:

• осадить сульфидом железа или его смесью с сульфатом бария;
• восстановить до металлической формы;
• использовать реагентный или сорбционный метод или метод ионного обмена.

Очистка стоков от цинка, меди, никеля, свинца, кадмия

Для извлечения из загрязненных стоков ионов цинка Zn, меди Cu, никеля Ni, свинца Pb, кадмия Cd наиболее рациональным методом является реагентный. Регенты переводят растворимые соединения в нерастворимые осадки. Для этого используют оксид кальция, гидроксид натрия, соду и едкий натр.

Загрязненные воды, которые содержат соли цинка, обрабатывают гидроксидом натрия. При этом необходимо контролировать величину рН.

Соли меди образуют гидроксид Cu или гидроксикарбонат Cu, но так как гидроксикарбонат слабо растворим, то наиболее правильно будет осаждать медь в виде основного карбоната. Для этих целей используют известь третьего сорта.

Очистка загрязненных стоков от кадмия осуществляется добавлением диоксида S или сульфитов и металла в виде порошка (Fe или Zn). Металлы способствуют восстановлению сульфитов до труднорастворимых сульфидов.

Для осаждения никеля также подходит известь третьего сорта.

Удаление свинца из загрязненных стоков происходит с превращением его в карбонат свинца с помощью известняка, мела, мрамора. Как правило, эти минералы являются загрузкой фильтров.

Использование Na₂S позволяет добиться высоких результатов очистки.

Очистка стоков от мышьяка

Для очистки мышьяка из загрязненных стоков следует учитывать форму металла и его концентрацию, кислотность раствора, компоненты и некоторые другие показатели раствора. Чаще всего вещество переводят в малорастворимое и осаждают. Получаются арсенаты и арсениты металлов, сульфиды и триоксид мышьяка.

В сильнокислом растворе используют известковое молоко, сульфид натрия, сероводород. Мышьяк As (V) легко связывается и более способен к осаждению, чем As (III). Поэтому перед очисткой из стоков мышьяка As (V) необходимо его перевести в форму As (III). Для этого используют хлорную известь, гипохлоритную пульпу, пероксид водорода, азотную кислоту, озон, пиролюзит.

Очистка стоков от хрома (VI)

Удаление из загрязненных стоков хрома (VI) происходит в два этапа:

• восстановление хрома (VI) до хрома (III);
• осаждение хрома (III) в виде гидроксида.

Реагентами выступают натрия сульфит, натрия гидросульфит, натрия тиосульфат. Восстановление осуществляется в кислой среде. Если в качестве восстановителя применить сульфат железа, то подкисление стоков не требуется.

Очистка стоков от железа

Для удаления железа из загрязненных стоков используют аэрацию, реагентные методы, электродиализ, адсорбцию, обратный осмос.

Во время воздействия кислородом воздуха железо окисляется и переходит из Fe (II) в Fe (III), которое затем отделяется после осаждения. Для перевода железа в форму трехвалентного используют также хлор, хлорную известь, перманганат калия, озон, известь, соду.

Сорбционная очистка воды от тяжелых металлов

27.08.2020

Не случайным фактором является беспокойство людей относительно загрязнения окружающей среды, ведь это влияет и на качество воды. Именно в водоемы сливаются отходы промышленности и жизнедеятельности жителей планеты. Наличие в воде даже малой концентрации таких элементов, как ртуть, кадмий, свинец и пр., токсично для человеческого организма.

Способы очистки воды

Современные технологии позволяют очищать воду, как для питьевых, так и для промышленных целей. Способов очистки множество. Какой из них наиболее эффективен, определяется по результатам анализов.

Получить чистую воду, и при этом не сомневаться в ее качестве, можно при использовании нескольких методов водоочистки.

Решения BWT для обезжелезивания воды:

Смотреть все Получить консультацию

Современные способы очистки воды

• Механическую фильтрацию: она элементарна, так как заключается в  «просеивании» воды через фильтр, частицы, которые больше диаметра каналов «сита», задерживаются в нем. Этот способ часто применяют в муниципальных системах.
• Ионный обмен – сорбционная очистка, в основе которой лежит «замена» вредных ионов безвредными. При этом методе токсичные соли тяжелых металлов замещаются безопасными аналогами, благодаря ионообменным материалам. Этот способ также эффективен при смягчении жесткой воды и ее очистке от нитратов.
• Обратный осмос подразумевает использование обратноосмотической мембраны, которая пропускает воду, но задерживает, находящиеся в ней примеси, причем, как вредные, так и полезные.
• Дистилляция – нераспространенный метод очистки воды. Она подразумевает испарение влаги, после чего конденсируется без каких-либо примесей. Этот метод нерентабелен, хотя вода получается чистейшей.
• Сорбция подразумевает поглощение примесей из воды сорбентами, этот процесс наблюдается в угольных фильтрах.

Сорбционные фильтры

Сорбционная очистка воды – эффективная и популярная технология. В качестве сорбента используются твердые тела, активированный уголь, доломит и пр.

Активированный уголь – универсальный и высокоэффективный сорбент, который способен задерживать молекулы загрязнителей. Его выпускают в гранулированном или дробленом виде.

Так как фильтры с активированным углем не способны очищать от всевозможных загрязнений, их эффективность увеличивается добавлением ионообменных веществ.

Это позволяет удалить из воды опасные загрязнения: нефтепродукты, тяжелые металлы, цисты бактерий, пестициды, асбест и пр.

Ионообменные и адсорбционные процессы способствуют проведению глубокой очистки вод от токсичных цветных и тяжелых металлов. Преимуществом метода ионного обмена считается:

1. возможность устранения насыщенности опасных для здоровья элементов;
2. экономия энергии;
3. исключена необходимость в дорогостоящих реактивах, растворы для регенерации получаются из недорогих и доступных веществ;
4. процесс очистки управляем;
5. степень концентрирования токсичных веществ дает возможность их утилизации. 

Недостаток сорбционных фильтров – это то, что они становятся благоприятной почвой для размножения адсорбированных микробов. Обеззараживание воды и перезагрузка фильтра решают эту проблему.

Наше предложение

Концерн BWT – один из лидеров в области очистки воды, регулярно применяет на практике новые технологии и обеспечивает людей водой, которая продлевает жизнь и улучшает ее качество.

Среди продукции, которую предлагает компания, имеется несколько моделей фильтров с активированным углем, которые не только очищают воду, но и улучшают ее вкусовые качества.