Удаление кремния
Кремний является одним из элементов, играющих в организме роль строительного пластического материала, более того, он относится к классу незаменимых микроэлементов. Он является катализатором усвоения всех минеральных элементов организмом, обеспечивает передачу сигналов по нервным волокнам, улучшает обмен веществ. При употреблении воды, содержащей 9-11 мг/л (по SiO2) в присутствии алюминия с концентрацией вблизи ПДК (0,5 мг/л) у населения снижается число заболеваний болезнью Альцгеймера. С пищей и водой в организм человека ежедневно поступает до 1 грамма кремния. При этом, в отличие от ряда других микроэлементов, усвояемость кремния человком из воды значительно выше, чем из пищи. Предельно допустимое содержание кремния в питьевой воде первой и высшей категории качества имеет верхнее ограничение по критерию безвредности химического состава - 10 мг/л. К отрицательному воздействию кремния на организм человека можно отнести увеличение вероятности возникновения онкологических заболеваний. При регулярном употреблении питьевой воды, имеющей содержания кремния более 10 мг/л и, одновременно, высокую жесткость отмечены случаи возникновения ишемической болезни сердца. С учетом вышеизложенного в настоящее время рассматривается вопрос о переводе этого элемента в группу, отражающую физиологическую полноценность питьевой воды с установлением не только максимального, но и минимально допустимого содержания кремния. Кроме отрицательного воздействия на организм человека, воду с высоким содержанием кремния нельзя использовать в энергетике, ряде производств химической и фармацевтической промышленности, при переработке цветных металлов и т.д.
В настоящее время для обескремнивания воды наиболее широко используются ионообменные процессы и мембранные методы, т.к. организация этих процессов не требует наличия больших площадей и большого объема помещения (как для осуществления процесса электрокоагуляции), а также высокого уровня энергопотребления. В ионообменных процессах используются сильноосновные гелевые или макропористые аниониты. Для увеличения степени очистки воды рекомендуется переодическая регенерация анионита горячим (до 60° С) раствором щелочи.
Широко используются для удаления кремния также мембранные технологии, т.к. именно они позволяют извлечь 95 % коллоидных соединений кремния, удаление которых вызывает наибольшее затруднение. Метод ионного обмена в ряде случаев имеет преимущество перед мембранными технологиями, например, для конденсатов и других типов оборотных вод с повышенной температурой, поскольку, в отличие от рабочей температуры большинства мебранных элементов (до +35° С), допустимая рабочая температура для анионитов достигает +60° С. Причем растворимость соединений кремния прямо пропорциональна температуре, что дополнительно улучшает процесс ионного обмена.