Electrodialysis Process to Reduce the Concentration of Nitrates in Waters

Nitrates and nitrites are natural components of the environment and contribute to the nitrogen cycle on Earth. Although nitrogen is essential for life, nitrogen compounds are among the main pollutants in the ecosystem. High concentrations of nitrogen compounds in the groundwater are primarily caused by human activity mostly in the use of chemical fertilizers in agriculture. Common health risks associated with higher concentrations of nitrates give rise to methemoglobin, which negatively affects mainly infants, and the potential formation of carcinogenic nitrosamines. This paper summarizes the results of laboratory tests of electrodialysis to remove nitrates from the model water. For the model solutions we used NaNO3 and NaNO3 with NaCl with a concentration of nitrates of approximately 1000 mg/l. The aim of the test was to achieve a concentration of nitrates corresponding to the limit for drinking water, which is 50 mg/l. The tests were carried out in the batch mode, and semi-continuous mode. All the tests have demonstrated the effectiveness of nitrate removal around 90%.

Azotany i azotyny są naturalnymi składnikami środowiska i biorą udział w obiegu azotu na Ziemi. Pomimo tego, że azot jest niezbędny do życia, związki azotu występują wśród głównych składników zanieczyszczeń w ekosystemie. Wysokie stężenia związków azotu w wodach gruntowych są spowodowane głównie działalnością ludzką poprzez stosowanie nawozów w rolnictwie. Powszechne zagrożenia zdrowia związane z wyższymi stężeniami azotanów to wzrost poziomu methemoglobiny, która negatywnie wpływa zwłaszcza na niemowlęta, jak również potencjalne tworzenie się rakotwórczych nitrozoamin. W artykule przedstawiono wyniki testów laboratoryjnych elektrodializy, przeprowadzanych w celu usunięcia azotanów z wody wzorcowej. Jako modelowe roztwory zastosowano NaNO3 oraz NaNO3 z NaCl o stężeniu azotanów na poziomie ok. 1000 mg/l. Celem testu było osiągnięcie stężenia azotanów na poziomie akceptowalnym dla wody pitnej, który wynosi 50 mg/l. Testy zostały przeprowadzone w trybie przedziałowym i pół-ciągłym. Wszystkie testy wskazały efektywność usuwania azotanów na poziomie około 90%.