Що таке хлориди в воді?

Якщо говорити хімічною мовою, то хлориди — це солі чи аніони соляної кислоти HCl. Вони є комплексом з катіона (металевого або органічного) і аніона Cl-. Найбільш типовим хлоридом є кухонна сіль NaCl.

Важливо не плутати аніон у складі солей із хлором для знезараження води. Перший досить інертний і у водному середовищі практично не вступає в окисно-відновні реакції. Другий активно окиснює різноманітні органічні домішки, мікроорганізми, продукти їх життєдіяльності, і в процесі утворює нові речовини, у тому числі хлориди.

Норма хлоридів у воді

Згідно як зі світовими, так і з українськими санітарними нормами, максимальний вміст хлоридів у питній має бути не більше:

• 250 мг/л для водопровідної та бутельованої води;
• 350 мг/л для води зі свердловин, каптажів, колодязів, також може встановлюватися для водопровідної в окремих областях.

Для мінеральних вод цей показник може бути вищим у зв'язку з високим вмістом мінералів.

Солоний присмак води може відчуватися вже при досягненні 200 мг/л хлориду натрію і калію.

Звідки беруться хлориди у воді?

Хлорид-іони є типовим мінеральним компонентом природних вод. Вони є як у поверхневих, так і підземних водах.

Основним джерелом надходження у воду мінеральних солей, зокрема й хлоридів, незалежно від її джерела є розчинення природних мінеральних солей. Типовими є хлориди натрію, калію та кальцію, які вимиваються з різноманітних мінералів, наприклад, сильвініту.

Концентрація хлоридів у прісних природних водах зазвичай тримається в межах нормативних значень, а от антропогенні фактори можуть змінювати її в гірший бік. Виключенням є підземні води прибережних морських зон, для яких характерна висока солоність. В цьому випадку вода зазвичай є настільки солоною, що не може використовуватися для пиття.

До антропогенних чинників можна віднести ряд дій.

• Застосування солі для посипання доріг та тротуарів. Взимку на дороги висипаються десятки тонн солі, які в процесі танення снігу зі зливовими водами надходять у річки, що може викликати підвищення рівня хлоридів у зимово-весняний період.
• Застосування неорганічних добрив, наприклад, хлориду калію, які дощами змиваються з полів у ґрунтові води та викликають підвищення показника, як у колодязях, так і в річках.
• Комунальні стічні води.
• Промислові, особливо шахтні води мають дуже високу солоність внаслідок активної взаємодії з мінеральними породами. Практично в усіх точках після зливу стоків промислових вузлів спостерігається підвищений вміст хлоридів у поверхневих водах.
• Фільтрат полігонів ТПВ є концентратом небезпечних солей, тому навколо українських звалищ питної води у колодязях просто немає.

Найменшу роль відіграють стоки приватних септиків, корми для тварин, дренаж систем зрошення та ін.

Ще одним джерелом внесення хлоридів є водоканали, а саме процеси хлорування води, де відбувається відновлення активного хлору до аніона, та її освітлення за допомогою коагулянтів – хлоридів заліза та алюмінію. Останні на українських водоканалах застосовують рідко.

Вплив на навколишнє середовище

Якщо розглядати хлориди через призму впливу на водойми та ґрунти, то вплив стає більш очевидним. Засоленість призводить до змін видової різноманітності, насамперед серед рослин, які вже призводять до зникнення або появи тих чи інших видів риб. Підвищення рівня мінералів у низькозасолених водах є критичним для біологічної рівноваги.

Хлориди у воді: шкода та користь

Цей іон не є прямим токсикантом миттєвої або пролонгованої дії, як, наприклад, важкі метали або хлорорганічні речовини. Показник, скоріше, застосовують для комплексної оцінки води. Проте високий вміст хлоридів свідчить про високий вміст натрію, калію та кальцію, які вже мають системний вплив на системи та органи людського організму. Зокрема, надмірне споживання натрію пов'язане з гіпертензією, яка своєю чергою призводить до інфарктів та інсультів, також доведено зв'язок підвищеного вмісту натрію з розвитком остеопорозу.

Добова норма хлоридів для дорослої людини рекомендована Всесвітньою Організацією Охорони Здоров'я становить 9 мг/кг. Це приблизно 0,5 г при вазі 60 кг.

Максимальна денна норма солі для дорослої людини становить 5 г, відповідно, це майже 2 г Натрію і 3 г Хлору у формі Cl-. Добова норма води для дорослої людини – близько 2 літрів.

Споживаючи за день 2 літри води з максимальною гранично допустимою концентрацією хлоридів - 250 мг/л, ви зможете отримати з неї приблизно 500 мг або 0,5 г хлоридів, що відповідає повній добовій нормі споживання хлоридів та 1/10 споживання солі.

Ще одним важливим аспектом є електрохімічні властивості цього іона. Оскільки цей іон збільшує електропровідність води, він збільшує її корозійну активність. У разі подачі води металевими трубами, хлориди та інші аніони можуть реагувати з металами та формувати розчинні солі, які, своєю чергою, забруднюватимуть питну воду.

Очищення води від хлоридів

Як ми розібралися вище, хлориди самі по собі не токсичні й не небезпечні, та їх суттєве перевищення може відчити про високий вміст неорганічних солей, які вже можуть призводити, як до проблем зі здоров'ям, так і до збоїв у роботі побутової техніки. Розглянемо найпоширеніші методи зниження концентрації хлоридів.

ЗВОРОТНИЙ ОСМОС

Це універсальна технологія як для побутових умов, так і для промисловості. Побутова система зворотного осмосу здатна затримувати 99,9% домішок води, у тому числі хлориди та сульфати натрію, калію, кальцію, магнію, важких металів. Також ефективно бореться зворотний осмос із великими органічними молекулами. У побутових системах передбачено попереднє очищення від механічних часток, а також хлору та органіки, що знижує навантаження на мембранний елемент, а також збільшує його ефективність та термін служби.

Інші методи застосовують переважно в промисловості, це дистиляція, електродеіонізація та ін. 

Якщо ви лише встановили фільтр або користуєтеся ним кілька років, а з нього не йде вода й не набирається бак, то одна з найімовірніших причин цього - тиск у в баці осмосу. Сьогодні ми розберемося з тим, яким він має бути, і що з цим робити.

Функції та конструкція бака зворотного осмосу

Мембранний елемент побутового фільтра забезпечує зазвичай 8 – 12 літрів очищеної води на годину. Процес відбувається поступово. Бак системи зворотного осмосу грає роль накопичувальної ємності, щоб забезпечити рівномірну подачу необхідної кількості води.

Конструкційно він є пластиковим або металевим корпусом, усередині якого знаходяться дві камери, розділені мембраною з гнучкого полімеру. У процесі роботи верхня камера наповнюється водою, а нижня підтримує необхідний тиск дещо нижчим за атмосферний, щоб забезпечити всмоктувальний ефект.

У нижній частині бака знаходиться ніпель, що призначений для підкачування або спуску повітря.

Який тиск має бути в баку зворотного осмосу?

Нормальний тиск у баку зворотного осмосу – 0,4 – 0,6 атм. Значення вищі та нижчі за ці показники говорять про те, що ефективно працювати фільтр не буде.

Зазвичай у новому баку тиск встановлений саме згідно з цими показниками, але буває так, що при транспортуванні, сервісі або інших маніпуляціях він зсувається, у такому разі необхідно його виміряти та вирівняти.

Як перевірити тиск у баку зворотного осмосу?

Якщо ви звернули увагу на те, що з фільтром щось не так і виключили решту проблем, варто перевірити тиск у баку, якщо обслуговування проводить сервіс інженер – рекомендуємо звернутися з проханням перевірити та встановити тиск.

Щоб зробити маніпуляцію перевірки самостійно, необхідно виконати ряд нехитрих маніпуляцій.

1. Перекрити подачу води на фільтр.
2. Відкрити кран питної води та дочекатися, поки витечуть залишки з бака.
3. Відкрутити ковпачок ніпеля, який зазвичай знаходиться у нижній бічній або донній частині бака.
4. Під'єднати манометр та зафіксувати показники тиску.

Якщо тиск у нормі, то варто повернутися до пошуку причин несправності, якщо він нижчий за 0,4 атм, необхідне підкачування.

Для вимірювання може використовуватися як електронний, так і механічний манометр.

Витік води з ніпеля при відкручуванні свідчить про розрив мембрани між повітряною та водяною камерами. У такому разі бак не підлягає сервісу та потребує заміни.

Як накачати тиск у накопичувальному баку?

Цю операцію виконати теж не складно – знадобиться автомобільний компресор чи ручний насос. Важливо докачувати повітря повільно та плавно, з проміжним виміром показників тиску. Найзручніше це здійснити із застосуванням інтегрованого в насос манометра. Не намагайтеся отримати максимальні показники, оскільки це може спричинити розрив мембрани бака.

1. Відкрийте кран питної води.
2. Після попереднього вимірювання відкрутіть ковпачок ніпеля.
3. Підключіть насос.
4. Встановіть необхідний тиск (якщо манометр не інтегрований, підкачуйте етапами).
5. Вимкніть насос і закрийте ковпачок ніпеля.

Витік води з питного крана буде нормальним явищем.

Якщо ви виконали всі маніпуляції, а вода з фільтра не йде, доведеться шукати іншу причину. Серед основних можна виділити:

• низький тиск у водопроводі (рекомендований показник для ефективної роботи систем зворотного осмосу – 3 атм);
• перетиснуті трубки у фільтрі (часто так буває після сервісу або монтажу);
• невчасна заміна картриджів чи проблема з мембраною.

До органолептичних властивостей води відносяться такі показники: запах, смак (присмак), каламутність та кольоровість води. У цьому матеріалі ми поговоримо про смак і запах. Крім того, що вони є визначальними в естетичному аспекті, можуть опосередковано вказувати на наявність у воді певних забруднень. Запахи та присмаки води — ознака вмісту в ній певних речовин, які обумовлюють ці явища: розчинених солей, різних хімічних і органічних сполук. 

ЧОМУ ВОДА НЕПРИЄМНО ПАХНЕ І ЯК З ЦИМ БОРОТИСЯ?

ЗАПАХ ГНИЛЬНИЙ, РИБНИЙ АБО ЗЕМЛИСТИЙ

Найбільш часто зустрічається у воді з відкритих водойм. Обумовлений присутністю у воді природних органічних сполук. З таких природних сполук найбільш відомі геосмін і 2-метілізоборнеол. Дані сполуки найчастіше безпечні для людини, хоча іноді можуть бути зумовлені наявністю у воді синьо-зелених водоростей і бактерій. Найбільш сильно вода збагачується такими сполуками в період цвітіння водойм.

Вилучення: фільтри з активованим вугіллям (адсорбція), для пиття - побутовий зворотний осмос.

ЗАПАХ ХЛОРУ

Зустрічається в основному в центральному водопроводі. Обумовлений сильним хлоруванням води на міських очисних спорудах.

Видалення: фільтри з активованим вугіллям (адсорбція), для пиття - побутовий зворотний осмос, потрійні фільтри та глечики.

ЗАПАХ ТУХЛИХ ЯЄЦЬ

Наявність у воді розчиненого сірководню (Н2S). Рідше - наявність сульфідних бактерій, які виробляють сірководень. Вода з крана смердить тухлими яйцями, якщо виходить безпосередньо з свердловин без подальшого очищення.

Видалення: фільтри із завантаженням Centaur( активоване вугілля - каталітичне окислення і адсорбція) або MGS (марганцевий зелений пісок). Для видалення бактерій необхідно хлорування води.

ХІМІЧНИЙ, ФЕНОЛЬНИЙ ЗАПАХ

Даний тип запахів обумовлений потраплянням стічних вод в систему водопостачання або у водоносний горизонт (в разі забору підземних вод).

Видалення: фільтр з активованим вугіллям (адсорбція).

СОЛОНУВАТИЙ ПРИСМАК

Обумовлений підвищеним вмістом у воді солей: NaCl, NaSO4, MgSO4.

Видалення: знесолення води ( деіонізація або зворотний осмос). Для пиття - побутовий зворотний осмос.

МЕТАЛЕВИЙ ПРИСМАК

Свідчить про підвищений вміст у воді заліза і / або марганцю. При дуже високих концентраціях вода з крана пахне залізом.

Видалення: системи комплексного очищення с Ecomix, BIRM, MGS та інші методи знезалізнення.

ЛУЖНИЙ ПРИСМАК

Зумовлений високим показником лужності води.

Видалення: системи зворотного осмосу або деіонізації (Н-катіонування). Для пиття - побутовий зворотний осмос.

У таблиці нижче наводимо більш детальну класифікацію запахів із зазначенням їх походження.

ХАРАКТЕРИСТИКА ВСІХ ПРИСМАКІВ І ЗАПАХІВ

При виборі фільтру для води замислюємось про його ефективність і як він справляється з різноманітними забрудненнями води. Свою ефективність та лідерські позиції серед різноманіття фільтрів давно зайняв фільтр зворотнього осмосу. Тому ще раз розглянемо, з якими основними проблемами води він справляється чи навпаки.

Чи видаляє зворотний осмос бактерії та віруси?

Мікробіологічна безпека води є одним із першорядних факторів її оцінки та головним завданням водоканалів. Саме для цього на станціях водопідготовки у воду дозують хлорні сполуки, які здатні руйнувати мікроорганізми. Проте випадки поширення інфекційних хвороб через воду трапляються і сьогодні, як у централізованих, так і децентралізованих джерелах.

Зворотний осмос здатен на 100% видаляти як бактерії та віруси, так і яйця паразитів, які через свої розміри просто не здатні протиснутися через мембрану. Тому воду зі зворотного осмосу дійсно можна пити без кип'ятіння.

Чи видаляє зворотний осмос важкі метали та нітрати?

Токсичність сполук металічних хімічних елементів зростає зі збільшенням їхнього порядкового номера та молекулярної маси. На щастя, ступінь видалення цих сполук також зростає з їхньою масою, тобто чим токсичніший елемент, тим менше у нього шансів проскочити через мембрану.

Досить старе дослідження мембран Dow Filmtech TW30-1812-50 підтверджує, що вони здатні ефективно видаляти солі міді, цинку та нікелю, також ефективний зворотний осмос у видаленні арсену, свинцю та інших металів. Що ж до нітратів - тут зворотний осмос теж ефективний.

Поряд з винятковими перевагами, є у зворотного осмосу й недоліки. Він справді затримує натрій, калій, магній та кальцій, які корисні для людини. Однак, вода не є основним джерелом цих мінералів і вони успішно засвоюються з продуктів харчування, а для насичення її кальцієм і магнієм розроблені спеціальні мінералізатори, які виділяють у воду саме ті корисні речовини, необхідні нашому організму.

Загалом, якщо підсумовувати взаємини між осмосом і важкими металами, то у промисловості він є одним із найпоширеніших методів очищення стічних вод від важких металів, а в побутових умовах альтернатив цій технології сьогодні просто немає.

Чи видаляє зворотний осмос хлор?

Якщо говорити дуже простими словами, то мембрани зворотного осмосу не люблять хлор, а хлор не любить їх. Він здатен руйнувати структуру тонкого поліамідного полотна і значно знижувати термін служби мембранного елемента, але може успішно “проскочити” крізь мембрану. Але не все так просто. Вище ми коротко розглядали будову системи зворотного осмосу - саме з метою видалення хлору та органічних речовин (про які ми поговоримо нижче) перед мембраною встановлюють один або два картриджі з активованим вугіллям. А органічні речовини, які навіть при попередньому очищенні накопичуються через якийсь час експлуатації на поверхні мембранного полотна та активно окиснюються, не дають йому жодних шансів пройти через мембрану.

Чи видаляє зворотний осмос органічні речовини?

У воді із поверхневих джерел є природні органічні речовини. Хлор окиснює їх, і, як наслідок, утворюються токсичні хлорорганічні сполуки. Крім природних органічних сполук у воді можуть міститися різноманітні хімічні полютанти, зокрема фенольного ряду: пестициди, що змиваються з полів, стоки промислових підприємств та ін. Небезпечність хлорорганіки насамперед у тому, що вона є доведеним канцерогеном за тривалого пиття води навіть у малих концентраціях.

Активоване вугілля разом із мембраною зворотного осмосу здатні ефективно видаляти цю групу забруднювачів. Неодноразово показаний позитивний ефект видалення органічних речовин, пестицидів та ін.

Джерело: ecosoft.ua