УДК 628.315.2
К.Т. Оспанов, Б. Аубекерова
АНАЛИЗ МЕТОДОВ ОЧИСТКИ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
ОТ ИЗБЫТОЧНЫХ НИТРАТОВ
Анализ эффективности работы водоочистных станций населенных пунктов Казахстана
показал невозможность получения ими нормативного качества очищаемой воды существующими
традиционными методами без применения методов глубокой очистки воды от загрязнений
природного 
и 
антропогенного 
происхождения. 
Многие 
поверхностные 
водоисточники 
в
Казахстане загрязнены антропогенными загрязнениями, в отношении которых барьерная роль
существующих водоочистных сооружений чрезвычайно мала. Подземные воды по сравнению с
поверхностными обладают большей защищенностью и стабильностью качества воды. Однако так
как 
в 
последние 
годы 
усилилось 
загрязнение 
подземных 
водоисточников 
минеральными
азотсодержащими соединениями, большинство колодцев (около 65 и 7 % артезианских скважин)
содержат избыточные количества нитрат-ионов, которые превышают в несколько раз предельно
допустимую 
их 
концентрацию, 
предусмотренную 
для 
питьевых 
вод 
(45мг/л). 
Основным
источником появления соединений азота в воде является сельское хозяйство, применяющее
азотные удобрения. Присутствие азотсодержащих веществ в питьевой воде нежелательно, так как
они 
влияют отрицательно на организм и 
здоровье человека. 
Под воздействием высоких
концентраций нитратов возникает заболевание водно-нитратной метгемоглобинемией, так как
нитраты под влиянием микрофлоры кишечника переходят в нитриты, последние, поступая в
кровь, ведут к образованию метгемоглобина, что уменьшает снабжение тканей кислородом.
В зарубежной литературе имеются сведения, что нитраты, даже при концентрации 10
мг/л в пересчете на азот, являются ядом для маленьких детей; систематическое же употребление
взрослыми воды с такой концентрацией нитратов опасно для их здоровья, особенно для
беременных женщин.
Удаление же нитратов, при их содержании > 45 мг/л, представляет собой весьма сложную
проблему, так как они не образуют осадки и комплексные соединения.
Существует ряд способов очистки воды от нитратов, которые различаются — своей
сущностью, техническими средствами, стоимостью и степенью очистки. В соответствии с
индивидуальными требованиями и особенностями объекта специалисты останавливают свой
выбор на одном из них.
Наиболее популярным способом очистки воды 
от нитратов является использование
ионообменных установок. Он основан на последовательном фильтровании воды через водород-
катионитный, а затем НСОз-, ОН- или С032' — анионитный фильтр.
Этот метод очистки воды от нитратов широко используется в промышленном и энергетическом
секторе, 
поскольку демонстрирует высокое 
качество 
водоочистки. 
В зависимости 
от 
целей
водоочистки процессы водород-катионирования и гидроксид-анионирования имеют разную степень
сЛОЖНОсТИ.
На первом этапе очистки воды от нитратов в водород-катионитных фильтрах катионы,
которые 
содержатся 
в 
исходной 
воде, 
обмениваются 
на 
водород-катионы. 
При 
этом 
в
отфильтрованной жидкости 
образуется эквивалентное 
количество 
кислоты 
из 
анионов, 
с
которыми были связаны катионы, а СО’, образовавшийся в ходе разложения гидрокарбонатов
удаляется в декарбонизаторах.
Второй этап очистки воды от нитратов связан с использованием анионитных фильтров
(используются так же и при очистке воды от тяжелых металлов), где 
анионы образовавшихся
кислот обмениваются на ионы ОН-, то есть задерживается фильтром. На этом очистка воды от
нитратов завершается.
В зависимости от необходимой глубины очистки воды от нитратов специалисты используют
одно-, 
двух- 
и 
трехступенчатые 
установки. 
Общим 
для 
всех 
их 
является 
применение
сильнокислотных водород-катионитов. Так, для очистки воды от нитратов и очистки воды от
фенолов 
на 
промышленных 
и 
энергетических 
— предприятиях 
— водоподготовка — может
осуществляться:
- по одноступенчатой схеме — один катионитный и один анионитный фильтры;
- по двухступенчатой схеме — по два катионитных и два анионитных фильтра;