Фосфати в воді - методи очищення

Що таке фосфати?

Фосфатами називається клас солей, отриманий в результаті хімічної реакції фосфорної кислоти з іншими хімічними елементами.
Фосфор необхідний всьому живому на землі, в тому числі і людям, як один з елементів життєдіяльності.
Однак небезпеку становить надмірне і неправильне споживання сполук фосфатів. Їх основне застосування — фосфорні добрива і більшість видів побутової хімії, також натрієві солі поліфосфатів використовуються для пом'якшення води, щоб уберегти обладнання і труби від появи накипу.

Джерела фосфатів

Фосфати РО₄^3- існують в трьох формах: ортофосфат, метафосфат (або поліфосфат Р₂О₅) і органічно пов'язаний фосфат, кожне з'єднання містить фосфор у різній хімічній структурі.

• Ортофосфати, що застосовуються на сільськогосподарських землях в якості добрив. Вони потрапляють в поверхневі води під час дощів або танення снігу.
• Поліфосфати використовуються в пральних порошках і синтетичних миючих засобах. У воді вони перетворюються в ортофосфат і доступні для поглинання рослинами.
• Органічний фосфат — це фосфат, який пов'язаний в рослинній тканині, твердих відходах або іншому органічному матеріалі. Після розкладання цей фосфат може бути перетворений в ортофосфат.

Фосфат присутній в чистих водоймах в дуже незначних кількостях. Це важливий елемент для життя рослин, але коли його занадто багато в воді, він може прискорити евтрофікацію річок і озер (скорочення розчиненого кисню у водоймах, викликане ефектом цвітіння водоростей). Підвищений вміст фосфатів у воді є наслідком її забруднення. Природні незабруднені водойми мають концентрацію фосфатів менше 0,1 мг/л, а іноді навіть менше 0,03 мг/л. Концентрація фосфатів у воді понад 0,3 мг/л вказує на явну забрудненість.
Фосфор потрапляє в воду як в міських, так і в сільськогосподарських умовах.

Ортофосфатні форми утворюються в результаті природних процесів, але основні джерела схильні до впливу людини. В останні роки одними з найнебезпечніших забруднювачів води стали сполуки фосфору, які потрапляють у водні екосистеми зі стічними водами міст, промислових виробництв та сільськогосподарськими мінеральними добривами.

1. У річки скидаються комунальні стоки (містять миючі засоби та органічні відходи). Навіть після механічної та біологічної очистки води в очисних установках велику кількість фосфатів потрапляє в воду. За деякими даними до 75% від загальної кількості фосфору. що скидається в водойми вносять комунальні стоки.
2. Іншим джерелом фосфатів є різні промислові відходи з хімічного виробництва, переробки овочів і фруктів, целюлозно-паперової промисловості та ін. Внесок промислової групи стоків у загальну кількість фосфору, що скидається досягає 20%.
3. Фосфор є поширеним компонентом сільськогосподарських добрив. У свою чергу зерновими культурами годують сільськогосподарських тварин, які дають багатий фосфатами гній. Внесення хімічних добрив в грунт, вже насичений фосфатами, і внесення надмірної кількості гною призводить до стоку фосфатів під час сильних дощів і забруднення прилеглих джерел води.

Вплив фосфатів на людський організм

Фосфор необхідний і для людини, так як він входить до складу всіх тканин організму, бере участь у всіх видах обміну речовин, важливий для нормальної роботи серця, м'язів, мозку, нервової системи та інших органів. Велика частина фосфору міститься в кістковій тканині у вигляді фосфорнокислого кальцію, а найбільш інтенсивний обмін сполук фосфору відбувається в м'язах, надаючи енергію для м'язових скорочень. Потреба людини у фосфорі становить в середньому 0,9 г на добу. В організм фосфор надходить з їжею. Зміст фосфору регулюється роботою органів ендокринної системи — гіпофіза, щитовидної і підшлункової залоз. При протіканні різних захворювань може спостерігатися накопичення фосфору в організмі, що може вплинути на правильне функціонування нирок, нервової системи і опорно-рухового апарату.

Крім внутрішнього впливу було виявлено негативний вплив на організм людини миючих засобів, що містять фосфати. Порушуючи кислотно-лужну рівновагу захисного шару клітин, вони можуть спровокувати дерматологічні захворювання. Крім цього при контакті зі шкірою фосфати проникають безпосередньо в кров.

Внаслідок цього порушуються функції печінки, нирок, м'язів, що призводить, в свою чергу до тяжких отруєнь, порушення обмінних процесів, загострення хронічних захворювань та інших неприємних наслідків.
Важливо також розуміти, що фосфати вводяться до складу пральних порошків і мила для зниження впливу жорсткості води на піноутворення. При цьому поліфосфати сприяють накопиченню поверхнево-активних речовин (ПАР) між волокнами тканини і в них. Навіть багаторазове полоскання гарячою водою після прання не звільняє волокна повністю від хімікатів, особливо це стосується вовняних і бавовняних тканин. Звідси випливає, що ми носимо на собі і спимо в середовищі, що містить негативно впливаючі на здоров'я хімічні речовини.

Шкідливий вплив фосфатів на довкілля

Фосфор важливий для життя тварин і рослин. І сам по собі фосфор як елемент не можна назвати небезпечним або шкідливим. Проблема полягає в надмірній кількості фосфору.
Перевищення фосфатів у стічних водах становить серйозну загрозу для навколишнього середовища. Потрапляючи в водойми, фосфати живлять синьо-зелені водорості, чим сприяють їх активному росту. Цвітіння води — екологічна катастрофа, що стала вже звичним явищем. Надмірно розростаючись синьо-зелені водорості перешкоджають надходженню в воду кисню і сонячного світла. Коли водорості вмирають, в воду виділяється у великих кількостях метан, аміак, сірководень, в результаті чого гинуть риби, раки та інші мешканці водойм.

За останні десять років вміст фосфатів у стічних водах, що надходять в Дніпро, зросла втричі — з 8 до 22 мг/л води, тоді як в західних країнах їх кількість не перевищує 1 мг/л. Внаслідок цього «цвітуть» і гинуть Дніпро і Дністер, інші водойми. Комунальні служби для підготовки питної води беруть воду з навколишніх річок і водосховищ, природно, чим більше забруднена в них вода, тим складніше отримати з них якісну питну воду відповідає санітарним нормам.

Очищення води від фосфатів

З огляду на високу гігієнічну та екологічну небезпеку фосфатів, світове співтовариство встановило дуже жорсткі вимоги до їх змісту в стічних водах, питній воді і продуктах харчування. Так, Директиви ЄС 98/83/ЄС та 75/440/ЄС встановлюють гранично допустиму концентрацію (ГДК) фосфатів у водах, призначених для питних потреб, на рівні 0,7 мг/л, в той час як чинним в Україні ДСанПіН 2.2.4-171-10 передбачено гранично допустиме значення 3,5 мг/л. Згідно з Директивою 76/160/ЄС, вміст фосфатів у поверхневих водах культурно-господарського і рекреаційного призначення не повинно перевищувати 0,2 мг/л, а в Україні, згідно з ДСанПіН 4630-88, гранично допустима концентрація фосфатів у водах аналогічного призначення — до 3,5 мг/л.

На сьогоднішній день більш ніж в п'ятдесяти країнах світу введені законодавчі обмеження або повна заборона на застосування фосфатних пральних порошків.

У побуті поліфосфати призначені для зв'язування солей жорсткості, які не тільки утворюють накип на нагрівальних елементах, але і зменшують піноутворення. Суттєво зменшити або навіть виключити повністю вміст фосфатів в побутових миючих засобах можна, використовуючи для прання та миття пом'якшену воду, тобто очищену від іонів жорсткості. Системи пом'якшення води на основі іонообмінної смоли заміщають іони кальцію і магнію іонами натрію, які не впливають на властивості ПАР і не утворюють твердих сполук, що осідають на нагрівальних елементах. Пом'якшивши побутову воду в будинку або квартирі, ви заощадите на пральному порошку, милі, шампуні, миючі засоби, а також на електроенергії, що витрачається на нагрівання води в чайнику, пральної і посудомийної машини, бойлері, а головне — внесете свій внесок в охорону і захист довкілля!

Більше про фільтри для пом'якшення води можна дізнатися у наших фахівців за телефонами:

• (044) 247-94-00,
• (063) 247-94-00,
• (067) 247-97-00,
• (095) 277-25-00

або напишіть нам на пошту [email protected].