Вода – основа жизни на планете Земля, поэтому от ее качества зависит качество существования человечества.
Одной из самых вредных и неприятных примесей в ней называют железо. У медиков и ученых нет единого мнения по отношению к этому элементу в организме человека. С одной стороны – железо это основа гемоглобина, разносящего кислород по нашему организму, с другой – всем известен крайне неприятный запах и вкус желтоватой на цвет жидкости с высоким содержанием этого элемента. Допустимое содержание железа в воде по нормативам Санэпиднадзора составляет 0,3 мг/литр, в воде из скважины оно может присутствовать концентрацией 5 – 10 мг/литр.
Нельзя скидывать со счетов возможность «соревнования» между медиками и производителями фильтрационного оборудования. Жизненный опыт подсказывает, что истина где-то посредине.
Скважина как источник водоснабжения, становится все более популярной среди владельцев загородных домов или дач. Однако, прежде, чем начать употреблять такую жидкость по ее обычному назначению, нужно выполнить несколько действий, способных обезопасить потребителя от возможных последствий после приема воды низкого качества. Прежде всего – нужно сдать ее образец на химанализ, чтобы убедиться в ее безопасности, ведь жидкость даже из глубоких скважин может быть опасной из-за воздействия промышленных стоков и других загрязняющих факторов.
Порядок отбора воды на анализ
Чтобы выполнить эту процедуру, нужно знать правила ее проведения:
- Для отбора воды на анализ необходимо применять только стеклянную тару, причем нельзя использовать бутылки из-под сладких напитков. Содержащиеся в ней красители, подсластители и другие добавки нельзя смыть даже кипятком.
- Отобранную порцию необходимо сдать на анализ в лабораторию водоканала в срок не более 3-х часов, а если такой возможности нет – поставить ее в холодильник, где она может храниться до 40 часов.
- Если вода набирается из системы водопровода, нужно перед набором пробы слить ее примерно в течение 20 минут.
- Пробу следует набирать медленно, тонкой струей – при этом не происходит дополнительное насыщение ее кислородом.
- Емкость нужно заполнить полностью и плотно завернуть крышку.
- Транспортировку пробы нужно производить в темной непрозрачной упаковке.
Проверка воды – необходимая процедура для всех новых скважин, а для действующих источников процедуру нужно повторять один раз каждые 2 года. При появлении неприятного запаха или привкуса нужно немедленно отправить пробу на анализ, а воду употреблять только кипяченой.
Различные состояния железа в воде
Железо в воде может присутствовать нескольких форм, классифицируют три из них:
- Железо двухвалентное (Fe 2) является легкорастворимым, но легко окисляется кислородом воздуха, принимая трехвалентную форму.
- При трехвалентном состоянии (Fe 3) оно нерастворимо, поэтому быстро выпадает в осадок рыжего цвета и неприятного привкуса.
- Железобактерии присутствуют в воде как виде желеобразный осадок, который состоит собственно из живых и мертвых бактерий, а также продуктов их существования. В обычных условиях они не являются вредоносными, но способны к быстрому разрастанию колоний, повреждающих металлические трубы водопровода.
Способы обезжелезивания воды
Очистка воды от железа – окисление двухвалентного железа до трехвалентного с последующим каталитическим фильтрованием, при котором частицы осадка осаждаются, очищаются фильтры при промывке.
Очистка без применения реагентов
Для такого процесса очистки воды из скважины характерно то, что при физических и химических процессах очистки расхода фильтрующего вещества не происходит.
Фильтры выпускаются как колонны со стеклопластиковым корпусом. Внутренняя поверхность корпусов ламинируется полиэтиленом. Очистка воды от железа происходит на мембранном фильтре из диоксида марганца (MnO 2), где железо валентностью 2 переходит в нерастворимое соединение, оседающее на мембране. Очищение производится в автоматическом режиме, при этом осадок сливается в канализацию.
Очень часто самой большой головной болью хозяев загородных домов является вода, которую поднимают из колодцев и скважин для бытовых нужд. Потому что вроде бы чистая на первый взгляд она через какое-то время вдруг становится бурой и приобретает странный вкус. Это говорит о том, что в этой воде присутствует большое количество железа. Поэтому в этой статье поговорим о том, как проводится очистка воды от железа из скважины или колодца.
Пять шагов, как сделать воду чистой от железа
Многие слышали, что вода с большой концентрацией железа опасна. Многие даже знают несколько простых способов понизить его концентрацию. Но насколько они эффективны, каково качество воды после проделанных операций. Поэтому предлагаем пройти с нами пять этапов, которые кому-то могут показаться непростыми. Но именно такой подход даст возможность повысить качество воды.
Этап №1 Проверка
Итак, с чего надо начинать. В первую очередь надо выяснить, а нужна ли воде из скважины очистка. Может она уже сама по себе чистая. Самостоятельно такой анализ не сделать. Конечно, если на поверхности водной глади плавает желтоватая пленка, или выпал бурый осадок, то сомнений нет. Но если никаких признаков не видно, то это не значит, что в воде нет железа. Поэтому воду из скважины надо отнести в лабораторию при Водоканале.
Что может определить лабораторный анализ. Только одно – концентрацию железа. И вот здесь хотелось бы сделать небольшое отступление и рассказать о самом железе.
Во-первых, в человеческом организме железо выполняет много полезных функций. К примеру, без него не проходит синтез ДНК, оно является регулирующим элементом клеточного метаболизма, гемоглобин – это 60% железа. Но все, о чем было сейчас перечислено, относится только к двухвалентному железу. Все остальные железные соединения для человека вред.
Что об этом говорит Всемирная организация здравоохранения. Уважаемая организация установила предельную норму присутствия двухвалентного гидроксида в воде. Его значение – 0,3 мг/л. Если анализ показал значение ниже этого норматива, то обезжелезивание воды проводить не надо. В противном случае это необходимо делать в обязательном порядке.
Но есть еще один момент. Высокая концентрация Fe сопровождается повышенной жесткостью водной массы. А это серьезный фактор, который отражается на жизни людей:
- снижается эксплуатационный ресурс бытовой техники;
- выходят часто из строя запорная арматура и другие приборы, устанавливаемые в сеть водопровода;
- изменяется вкус пищи;
- портиться мебель;
- одежда, которую постирали в такой воде, принимает своеобразный грязноватый цвет.
Итак, на первом этапе надо определиться с качеством воды. И если оно не соответствует нормативам СанПиН 2.1.4.1074-01, то придется решать вопрос обезжелезивания воды из скважины. То есть надо будет подобрать фильтр.
Этап №2 Определяемся, что фильтровать
Современный рынок предлагает достаточно серьезный выбор фильтров разного назначения. Но все они делятся на три группы:
- Фильтры, с помощью которых удаляется железо, находящееся в водной массе в растворенном виде.
- Приборы, относящиеся к категории многофункционального оборудования. То есть с их помощью производиться очистка воды от железа, плюс ее умягчение (снижение жесткости).
- Комплексное фильтровальное оборудование. В нем производится очистка не только от Fe, но и от других примесей: органических, пестицидов, марганца и прочих. Плюс, некоторые модели обладают функцией аэрации, то есть чисткой воды от сероводорода.
Для загородных домов очень важно определиться, для каких целей будет производиться обезжелезивание. То есть вода будет использоваться для бытовых нужд или в виде технической. В каждом случае выбирается свой определенный вид фильтров.
Этап №3 Выбираем способ очистки
В основе этого этапа лежит выбор способа очищения. Есть два варианта, которые определены условно. Это реагентный способ и безреагентный.
Начнём с безреагентного, потому что его применяют лишь в том случае, если вода из скважины или колодца не слишком загрязнена железным гидроксидом. Здесь существует несколько фильтров, отличающихся друг от друга именно способом очистки.
Каталитические загрузки
Скажем, если фильтр – это герметичный корпус, через который проходит вода, то именно в него и засыпают специальные препараты, которые захватывают трехвалентное железо, сбрасывая его в осадок. То есть на загрузках происходит окисление железа.
В качестве загрузок сегодня применяют сорбенты АС/МС, Pyrolox («Пиролокс») или Birm («Бирм»). Самое главное, что кроме главного врага эти препараты задерживают и другие примеси: сероводород, марганец и прочих.
Обратный осмос
Для частных домов с водопроводом из колодцев и скважин этот фильтр наилучший вариант. Чисто конструктивно это герметичный корпус, разделенный на две половины специальной мембраной. У последней отверстия настолько малы, что через них кроме молекул воды ничто пройти не может. То есть на выходе получается практически дистиллированная вода, от которой ни вреда, ни пользы.
Многие потребители отмечают несколько неприятных моментов, связанных с использованием фильтров обратного осмоса:
- Очень низкая пропускная способность прибора. То есть, чтобы набрать даже 1 л, необходимо минут 5.
- Чтобы эта фильтрационная установка работала эффективно, необходимо, чтобы давление воды в водопроводе не было меньше 3 бар.
- Чтобы вода, прошедшая обратный осмос, стала снова пригодной для питья, нужно дополнительно установить минерализатор. Сегодня эту проблему решили сами производители. Они объединили в одну установку и фильтры грубой и тонкой очистки, и обратного осмоса, и минерализатор.
Электромагнитная очистка
Не все специалисты считают этот вариант очистки воды от железа из скважины в загородном доме до питьевой самым эффективным. Но такие фильтры на рынке присутствуют. Их принцип работы основан на воздействии электромагнитного поля на двухвалентное железо, которое переходит в трехвалентное. То есть из невидимого в видимое: хлопья, налет, осадок и прочее.
Самое главное, что такой фильтр снабжается специальной камерой, наполненной кварцевым песком. Именно на нем и оседает осадок.
Аэрация
Старинный способ очистки. По сути, это процесс окисления железа с помощью воздуха. Здесь применяются два варианта:
- Безнапорный. Это когда вода разбрызгивается сверху закрытого бака, падая вниз. Мелкие капли насыщаются кислородом, который вступает в реакцию окисления с двухвалентным веществом, превращаясь в трехвалентное. Последнее в виде осадка падает на дно бака, а после скопления выводится наружу. В некоторых установках для этого предусмотрен специальный фильтрующий элемент, который собирает осадок.
- Напорный. Здесь технология другая. Воздух при помощи компрессора закачивается в воду, залитую в бак.
Видео описание
В видео показан способ безнапорной аэрации воды:
Реагентный способ
Этот вариант очистки используется в основном в тех случаях, когда анализ воды показал большое содержание и железа, и остальных примесей. Из самого названия метода можно сразу сделать вывод, что в основе его действа лежит химическая реакция с добавлением специальных реагентов. Здесь также немало технологий. Рассмотрим каждую вкратце по отдельности.
Добавление окислителей
Эта технология в основном применяется в промышленных масштабах. Для этого в воду добавляют одно из этих веществ:
- NaOCI – гидрохлорид натрия;
- KMnO4 – перманганат калия, она же марганцовка.
Есть технология, где в качестве окислителя используют озон. Как обычно, трехвалентное железо выпадает в осадок и выводится за пределы ёмкостей и резервуаров.
Коагулирование
Здесь тот же вариант с добавлением в воду специальных реагентов. Обычно это сульфат алюминия, железный купорос и прочие. То есть между реагентами и двухвалентным феррумом происходит химическая реакция, которая образует трехвалентное вещество.
Ионный обмен
Для этого применяют так называемые ионообменные фильтры для очистки воды от железа из скважины. Чисто конструктивно это корпус, наполненный гранулами ионообменной смолы.
Суть очистки заключается в том, что катионы смолы легко меняются местами с двухвалентными металлами. Поэтому металлические примеси легко прилипают к смоле, оставаясь внутри фильтра. Самое интересное, что существует достаточно простой способ почистить саму смолу. Для этого ее просто промывают горячей водой.
Ионообменные фильтры относятся к категории многофункциональных с их помощью можно чистить воду и от других загрязнений, плюс смягчают водные массы.
Этап №4 Что предлагает рынок
Итак, разобравшись с вопросом, как можно очистить воду от железа из скважины, переходим к предложениям рынка. На самом деле рынок-то перенасыщен. Огромное количество известных и малоизвестных брендов рекламируют свою продукцию, уверяя, что она идеальный вариант. Но не стоит бросаться даже на знаменитые марки сразу, потому что фильтр – прибор сложный. А подбирать его придется под параметры поступающей из скважины воды. При этом придется учитывать требуемый суточный объем, плюс режим потребления. То есть это не так просто, как может показаться на первый взгляд.
Что же делать – искать специалистов, которые все разъяснят. Самое простое – обратиться в компанию, которая реализует известные бренды. Наверняка в предлагаемой модельной линейке найдется что-то и для вас. К примеру, Аквафор, Гейзер и другие – лидеры в этой области.
Надо добавить, что лидирующие компании предлагают большой список услуг, которые облегчают и покупку, и установку. К примеру:
- выезжают по вашему вызову и определяют и место установки фильтрующего прибора, и его разновидность;
- некоторые компании предлагают провести бесплатный анализ воды;
- сам прибор доставляют также бесплатно;
- а также в эту услугу входят установка и обучение в плане правильной эксплуатации;
- сервисное обслуживание на выгодных условиях.
Самое главное, что для многих бюджетный вариант фильтров для очистки воды от железа из скважины находится в приоритете. Так вот наш совет – не стоит на этом экономить. Не все дешевые фильтрующие приборы могут качественно справиться с примесями.
Видео описание
В видео показан монтаж фильтра для очистки воды от железа:
Этап №5 Приобретение нужного фильтра
Итак, последний этап – это приобретение фильтра для обезжелезивания. Что мы имеем:
- анализ воды из скважины у нас на руках;
- фильтр выбран, при этом вы хорошо разобрались и теперь понимаете разницу между приборами, которые выполняют обезжелезивание воды, и многофункциональными агрегатами;
- подобрали именно для вашего дома эффективный способ очистки воды от железа;
- специалисты компании вам разъяснили, как обращаться с фильтром, и в какие сроки ему необходимо сервисное обслуживание.
Остается только приобрести выбранное вами фильтрующее оборудование.
Коротко о главном
В этой статье мы рассмотрели волнующий многих вопрос, как очистить воду от железа. И прошли с вами путь в пять этапов выбора фильтра для обезжелезивания. Путь, скажем прямо, не очень простой, ведь придется разобраться в достаточно сложных вопросах. Именно поэтому многие компании предлагают бесплатные услуги по определению типа фильтра с дополнительной услугой анализа воды из скважины.
От качества питьевой воды напрямую зависит наше здоровье. Вода, как хороший растворитель, содержит множество химических соединений. Железо относится к тем примесям, которые наиболее часто встречаются в питьевой воде. Выявить его избыток в воде несложно. Такая вода выглядит мутной, приобретает специфический запах и металлический привкус. Она оставляет ржавые пятна на белье, забивает трубы и выводит из строя электроприборы. Как очистить воду от железа? Нужно ли вообще избавляться от железа и как это сделать?
В умеренных дозах железо даже необходимо для нормального функционирования человеческого организма. Входя в состав гемоглобина, этот элемент участвует в переносе и доставке кислорода ко всем жизненно важным органам и системам, способствует выведению углекислого газа. Оно входит в состав дыхательных ферментов и некоторых видов клеток.
Следует отметить, что усвоение железа из воды достаточно затруднительно. Ничего страшного не случится после однократного приёма воды с превышением показателей железа. Поэтому бытует мнение, что пагубное влияние на здоровье повышенной концентрации железа сильно преувеличено. Однако большинство экспертов убеждены, что превышение допустимых показателей в питьевой воде – серьёзная проблема для организма.
Безопасное содержание железа установлено в пределах от 0,1 до 0,3 мг на один литр воды. Систематическое употребление воды, превышающей эти показатели, приводит к накоплению железа во внутренних органах человека и различным расстройствам:
- меняется состав крови;
- проявляются дерматиты, сухость кожных покровов, аллергические реакции;
- нарушается работа желудочно-кишечного тракта;
- возникают пищевые отравления;
- нарушается работа печени, почек, поджелудочной железы;
- затрудняются обменные процессы;
- отмечаются нервные расстройства.
Кроме того, неприятный привкус ухудшает качество приготовленной пищи.
Концентрация железа в воде
Нормативами установлено предельно допустимое количество железа в воде до 0,3 мг на 1 литр. Нередко эта норма превышается в десятки раз. Иногда эти показатели в водопроводной воде составляют 5 мг на литр, а некоторых неблагополучных районах достигают 10 мг/л. Как же определить концентрацию железа в воде?
Превышение допустимой нормы до 1 мг/л визуально остаётся незаметным. Вода по внешнему виду сохраняет прозрачность, посторонний запах не ощущается. Однако на постиранном белье, сантехнике, стенках электрических чайников начинают появляться характерные ржавые пятна.
Если содержание железа превышает 1 мг/л, вода выглядит мутной, приобретает грязно жёлтый оттенок, ощущается металлический привкус.
Прежде всего страдает бытовая техника. Твёрдые частицы железа действуют на уплотнительные прокладки как абразив, выводя из строя стиральные и посудомоечные машины. Ржавчина оседает на эмали сантехники и быстро забивает трубы.
Формы железа в воде
Для того чтобы грамотно подобрать систему очистки, необходимо выяснить не только уровень железа в воде, но и в какой форме присутствует этот элемент. Железо в воде содержится в нескольких основных формах:
- Двухвалентное железо – растворяется в воде и на первый взгляд незаметно. При взаимодействии с кислородом окисляется и переходит в трёхвалентное с характерным бурым цветом и «ржавым» привкусом.
- Трёхвалентное железо – присутствует в воде в виде грубой нерастворимой взвеси. Попадает в воду из ржавых труб или городских очистных сооружений. Имеет характерный цвет и запах.
- Коллоидное железо – присутствует в воде в виде взвеси, которая не осаждается даже при длительном хранении, оставляя воду мутной.
- Бактериальное железо – состоит из железобактерий, которые присутствуют в воде в виде вязких, мягких слизистых образований. Попадает в воду чаще всего из отходов различных промышленных предприятий. Обычно эти бактерии безвредны, но в случае роста ведут к быстрой коррозии и изнашиванию водопроводных труб.
Установить присутствие железа в воде можно и самостоятельно. Если прозрачная вода после отстаивания приобретает осадок бурого цвета, то это свидетельствует о наличии двухвалентного железа. Если вода поступает уже желтовато-коричневого цвета, то в ней присутствует трёхвалентное железо. Радужная маслянистая плёнка на поверхности выдаёт присутствие в воде бактериального железа. Слизистый налёт внутри труб также говорит о присутствии бактерий.
Тем не менее определить форму железа своими силами бывает не так просто. В воде может содержаться несколько форм железа одновременно. Несомненно, самым точным методом будет химический анализ воды в лаборатории. По результатам исследования можно наиболее правильно и эффективно подобрать систему очистки воды от железа.
Домашние способы очистки воды от железа
Чтобы очистить воду от железа, теоретически достаточно перевести его из растворённой формы в трёхвалентную и отфильтровать. Для небольшого объёма воды подойдут и домашние методы. Существует несколько несложных способов самостоятельной очистки воды:
- Самый доступный и простой вариант – отстоять воду. Для этого выбирают ёмкость сравнительно больших размеров, наливают воду и оставляют её на некоторое время, лучше на ночь. Затем переливают две трети отстоянной воды в другую ёмкость.
- Подольше прокипятить. Под воздействием высоких температуры в течение не менее 10 минут, взвешенные частички железа выпадают в осадок.
- Заморозить. Если воды немного, можно её наполовину заморозить. В жидкости останутся все примеси, её необходимо слить. Ледяную часть снова разморозить и использовать.
- Воду можно оминералить. Для этого понадобится кремний и шунгит. Камни необходимо сложить на дно ёмкости, налить воду, затем слить в другую тару две трети объёма. Осадок останется на камнях.
Вышеуказанные способы очистки питьевой воды от железа эффективны только при небольшом превышении нормативов, примерно до 1 мг/л и только как временные меры. Постоянная очистка и удаление из воды больших концентраций микроэлемента, процесс достаточно сложный, требующий серьёзного профессионального подхода.
Современные системы удаления железа из воды
Качественно очистить ржавую воду можно исключительно с помощью современных фильтров. Системное удаление железа из питьевой воды необходимо наладить в домах со старыми водопроводными трубами, а также пользователям личных скважин.
Различные формы и концентрация железа соответственно требуют и различных технологий его очистки. Примеси железа в большинстве случаев содержатся в двухвалентном и трёхвалентном состоянии, каждое из которых очищается своеобразно.
Методы очистки воды от железа
Существует два основных метода удаления железа – с применением реагентов и безреагентное.
Безреагентная очистка воды от железа
— наиболее распространённый способ среди современных технологий. Эффективен при концентрации железа до 10 мг/л. В основу метода положено свойство двухвалентного железа окисляться под действием кислорода. Вода насыщается кислородом путём принудительной с помощью компрессора.
Положительным моментом является отсутствие химических реагентов. Системы очистки относительно дешевы, но громоздки. Обычно является начальным этапом в многоступенчатой системе. Требуют последующего отстаивания и фильтрации.
Реагентная очистка воды от железа – применяется при концентрации железа свыше 10 мг/л. Для очистки воды используются сильные химические окислители. Чаще всего это гипохлорид натрия или перманганат калия (марганцовка). Реагентные фильтры просты в использовании. Однако химические вещества опасны для здоровья и требуют тщательной дозировки, а концентрация железа в природной воде может меняться. Кроме того, реагенты требуют постоянного обновления и достаточно дороги. Способ больше подходит для технологических, а не бытовых нужд.
Способы очистки воды от железа и виды фильтров
В настоящее время наиболее популярными способами очистки от железа являются фильтрация и аэрирование – окисление воды с помощью кислорода.
Ионообменные фильтры
– применяется при концентрации железа не выше 5 мг/л. Для очистки используются гранулированные ионообменные смолы. В массе ионообменника задерживаются ионы железа, которые замещаются ионами натрия. Кроме железа, удаляются примеси других металлов и соли жёсткости.
При таком способе очистки невозможно исключить процесс окисления железа кислородом. В результате грубые частицы образовавшегося трёхвалентного железа быстро забивают гранулы смол. На их поверхности образуется плёнка, которая служит средой для размножения бактерий. Для эффективной работы требуется предварительная подготовка воды и регулярное восстановление смол. Смолы можно восстановить только частично, а ресурс их полного использования составляет не более 2-3 лет. Поэтому в бытовых условиях этот способ практически не применяется. Чаще используется для очистки воды в технологических целях – в работе ТЭЦ, котельных и т.д.
Обратноосмотические фильтры
– используются для очистки воды с содержанием железистых примесей до 20 мг/л. Безреагентный метод, при котором вода проходит сквозь особую мембрану под давлением. Поры мембраны эффективно удерживают до 99% различных веществ, в том числе двухвалентное железо. По технологии фильтра, примеси сливаются в канализацию, не задерживаясь в мембранах.
Вода после этого хорошо очищена, однако почти полностью утрачивает свой минеральный состав. Поэтому для питьевой воды требуется дополнительная установка минерализатора. Такой способ очистки часто используется в бытовых фильтрах небольшой производительности, но для больших объёмов нецелесообразен. Идеально подходит для квартир и небольших коттеджей. Для использования такого способа необходимо поддержание хорошего напора воды, иначе фильтры не смогут работать. Содержание относительно экономично, но требует систематической замены мембраны либо промывки с помощью химических веществ.
Электромагнитные фильтры – сравнительно новый способ, при котором на воду воздействуют ультразвуком, затем пропускают через специальный электромагнитный аппарат и завершают очистку воды от железа с помощью кварцевого песка. Электромагнитное поле отделяет частицы железа, которые впоследствии задерживает механический фильтр.
Механические картриджные фильтры – применяются при очистке воды от нерастворимых крупных фракций трёхвалентного железа. Картриджи задерживают частицы более 15 мкм в системах предочистки воды и до 5 мкм в системе тонкой фильтрации.
Чаще всего такой способ очистки воды от железа используется в квартирах и домах с централизованным водоснабжением. Воду из скважины так очистить не удастся. Механические фильтры в коттеджах могут использоваться только после предварительной аэрации.
Каталитическое окисление
– довольно распространённый способ очистки от железа в частных домах, коттеджах и небольших промышленных производствах. При помощи специальных гранул с каталитическими свойствами происходит реакция окисления железа. Нерастворимый осадок оседает на фильтре и смывается при очередной промывке в канализацию. В настоящее время существует множество засыпок как из синтетических, так и из природных материалов.
Системы каталитического окисления производительны и компактны. Недостатком промывных фильтров является чувствительность к низким температурам. Если температура опустится ниже 0° С, фильтры могут выйти из строя. Подходят для применения только в отапливаемых помещениях, требуют частой очистки и промывки.
Электрохимическая аэрация – самый современный и передовой способ очистки воды от железа, применяется при высоком содержании железа – до 30 мг/л. Аэрация предусматривает обработку воды потоком воздуха, в результате которой растворимое железо из артезианской скважины окисляется и в виде хлопьев оседает на фильтре. В этом способе кислород образуется непосредственно из молекул воды в ходе электрохимической реакции и не требует применения дополнительных химических реагентов.
Этот способ энергетически выгоден и экономически эффективен, так как аэрационные установки отличаются компактностью, работают автономно и не требуют постоянного обслуживания.
Озонирование воды
– предполагает окисление двухвалентного железа в колодцах и скважинах с помощью установки генерирующей озон. Озон самый эффективный окислитель металлов, очищает воду от неорганических примесей и болезнетворных бактерий.
Озонирование является самым дорогостоящим способом. Из-за токсичности озона требуется строгое соблюдение мер безопасности при эксплуатации установки. В результате очистки вода приобретает сильную окислительную способность, поэтому водопроводные трубы и ёмкости для хранения воды должны быть выполнены из материалов повышенной стойкости – нержавейки или ПВХ.
Биологические фильтры – в этом способе используется способность очищать воду с помощью некоторых микроорганизмов. Иногда биофильтр является единственным способом очистки воды от высокого содержания железа – более 40 мг/л, а также большого содержания углекислоты и сероводорода
Большинству горожан не привыкать к привкусу металла и желтому осадку воды из крана. И это неудивительно, ведь водопровод с течением времени обрастает коррозией и процент содержания железа в нем может превышать стандарты в несколько раз. Не лучше обстоят дела и у владельцев скважин. Даже глубокие колодцы не являются эталоном качества воды и содержат немало примесей. В каких случаях выполняется очистка воды от железа?
Из этой статьи вы узнаете:
Какие есть способы очистки воды от железа в домашних условиях
Как сделать систему очистки воды от железа своими руками
Какие существуют профессиональные методы очистки воды от железа
Какие существуют фильтры для очистки воды от железа
Какой метод очистки воды от железа выбрать
Почему необходима очистка воды от железа
Причина превышения норм уровня Fe в воде может иметь как природный характер, так и быть результатом внешнего влияния:
Химические реакции в грунте, при которых минералы с содержанием железа и остатки металлоконструкций постоянно разлагаются.
Стоки промышленных предприятий, сельскохозяйственной деятельности и городских канализаций.
Плачевное состояние трубопроводов, давно требующих замены.
Эти факторы способствуют постоянному увеличению уровня содержания железа в воде. Такая вода, соответственно, будет далека от норм допустимой концентрации, установленных СанПиНом – 0,3мг/л.
Данные лабораторных проб говорят о высокой концентрации железа даже в условно благоприятных, с точки зрения экологической обстановки, районах России. Здесь этот параметр варьируется в пределах 1-3 мг/л, в редких случаях – до 5 мг. Такие высокие превышения норм делают очистку воды от железа из скважины, колодца или центрального водопровода крайней необходимостью.
Даже малое повышение уровня железа (от 0,5 до 1 мг/л) придает воде «металлический» привкус, а более высокие показатели вызывают появление ржавых пятен, оставляющих след на одежде (после стирки), сантехнике и других предметах. Поэтому система очистки воды от железа из скважины или водопровода является обязательной составляющей нормальной жизни.
В чем опасность высокого содержания железа в воде?
- Тяжелые последствия для здоровья :
В допустимых пределах, железо благотворно действует на организм человека, но значительное превышение нормы нарушает работу обменной системы, скопление железа негативно влияет на многие внутренние органы.
Изменяется естественный кровяной состав, увеличивается вероятность появления аллергии. Деятельность железобактерий приводит к хроническим нарушениям работы кишечника.
Ухудшается натуральный вкус воды , снижается питательная ценность пищи.
Твердые взвеси Fe внутри труб быстро засоряют водопровод , разрушают уплотнители в сантехнике и бытовых приборах.
На всех предметах, контактирующих с такой водой, появляются трудно выводимые пятна ржавчины (одежда, белье, сантехника и др.)
Наивно полагать, что избавиться от излишков железа в воде можно простым кипячением или каким-либо механическим способом. Очистка питьевой воды от железа – процесс непростой и требует более серьезного подхода.
Есть несколько способов качественной очистки, на которых и основаны .
Когда необходима система очистки воды от железа для дома
По каким признакам можно определить превышение уровня железа в воде:
Вкусовые качества. Характерный привкус металла у питьевой воды является поводом для сдачи проб на анализ. Получив заключение от санстанции, вы сможете узнать степень загрязнения и определиться с тем, какая вам необходима система очистки воды от железа для дома. Следует отметить: чем выше уровень содержания Fe в воде, тем больше будет заметен неприятный привкус пищи и напитков. В чистой воде, где процент содержания железа не выше, чем 0,1 мг/л, железистый привкус вообще неощутим.
Цвет. Появление ржавых следов на кранах и металлической посуде, обесцвечивание белья после стирки являются прямыми свидетельствами повышенной концентрации Fe в воде.
Прозрачность. Помутнение воды часто вызвано высокой концентрацией Fe. Но этот параметр не должен быть первоочередным при проверке качества воды, поскольку не только примеси способны влиять на прозрачность.
Различают следующие состояния содержания Fe в воде:
Коллоидное. Самое безопасное состояние для человека. Именно в таком состоянии Fe содержится в лечебных минеральных водах. Но, несмотря на это, она непригодна к постоянному употреблению.
Двухвалентное. Двухвалентное железо представляет собой мелкодисперсный раствор. Определить на глаз такое состояние тяжело, но простое отстаивание позволяет увидеть, как железистые соединения выпадают в осадок. Через время железо, выпавшее в осадок, становится трехвалентным. Поэтому если вода используется для питья или приготовления пищи, то очистка воды от двухвалентного железа будет крайне необходимой.
Трехвалентное. Это состояние легко определить на глаз, поскольку оно характеризуется грубодисперсной взвесью и всегда имеет осадок. Трехвалентное железо попадает к нам в дом с очистных станций (для очистки воды часто применяют коагулянты) и ржавых водопроводных труб. Желто-бурый цвет воды – это и есть признак наличия трехвалентного железа. В этом случае тоже нужна очистка воды от железа. Купить качественный фильтр для дома – первоочередная задача человека, заботящегося о своем здоровье.
Бактериальное. Железо может находиться в воде и в полностью растворенном состоянии. Особенно часто такая форма металла характерна для водоемов, в которые сбрасывают свои отходы предприятия металлургии, металлообработки, лакокрасочной и химической промышленности. Вместе с железом, в такую воду могут попадать соединения ртути, свинца, кадмия и других опасных для организма человека элементов.
Воду наливают в емкость до 1,5 л из стекла или пластика. Не рекомендуется пользоваться бутылками из-под напитков, содержавших красители и ароматизаторы. Вполне подойдет бутылка из-под минеральной воды.
Емкость тщательно промывается горячей водой, а затем той, которая берется для анализа. Недопустимо применение химических моющих средств.
Перед тем как набрать воду для анализа, на 15-20 мин открывают кран подачи воды. Это позволит уменьшить влияние примесей в трубах на объективность результатов анализа.
Проба воды для анализов отбирается под минимальным напором, чтобы избежать возможных реакций от перенасыщения воды кислородом.
После наполнения емкость герметично закрывают и ставят в недоступное для солнечных лучей место.
Желательно предоставить пробу для анализа в санстанцию не позже, чем через три часа после забора. В крайнем случае, в течение дня.
Если нет возможности отвезти пробу в день забора, то ее можно закрыть непрозрачным пакетом и поместить в холодильник. Максимальный срок хранения такой пробы – двое суток! Если за этот период не удалось отвезти пробу на анализ, забор стоит повторить.
В случае нахождения скважины недалеко от промышленных предприятий, влияющих на экологическую обстановку, пробы необходимо делать, как минимум, раз в год.
Какие есть способы очистки воды от железа в домашних условиях?
Пока вы не приобрели фильтр очистки воды из скважины от железа, а проблема с повышенным содержанием этого металла уже существует, можно применять какое-то время доступные народные средства:
Отстаивание. Достаточно оставить ведро с водой на ночь, а утром перелить 2/3 воды в другую емкость. Этот метод, пожалуй, самый простой, но он поможет далеко не во всех случаях. Используя данный способ, нужно как можно быстрее позаботиться об установке очистки воды от железа.
Долгое кипячение. Для того чтобы взвесь железа выпала в осадок, воду необходимо прокипятить в течении 10-15 мин.
Заморозка. Замораживать нужно небольшими объемами. При этом замораживается только половина выбранного объема. Остальная вода сливается. Полученный лед готов к употреблению после оттаивания или растопки.
Обогащение воды минералами. В этом помогут такие минералы как кремний и шунгит. Достаточно опустить их на дно емкости и через время слить настоявшуюся воду, оставив в таре осадок.
Кроме вредного воздействия на здоровье человека, железистый раствор вредит системам водоснабжения и бытовым электроприборам. Коррозия съедает трубы изнутри, а на элементах сантехники появляются ржавые пятна. Поломки бытовой техники, особенно стиральных и посудомоечных машин, тоже зачастую связаны с высоким содержанием железа в воде. Если вы получаете воду из собственной скважины, то еще на этапе ее бурения нужно позаботиться об установке системы очистки воды от железа для дома.
Как сделать систему очистки воды от железа своими руками?
Конечно же, для полноценной очистки воды проще приобрести оборудование (напорное или безнапорное), подключить его к водопроводу, насосу и аккумуляторам. Такая система будет фильтровать воду от излишков железа и других металлов.
Вся эта система стоит немалых денег, требует постоянного обслуживания и замены дорогостоящих расходных материалов. Но есть более простой и дешевый способ очистки питьевой воды от железа, который можно соорудить своими руками. Это – очистка воды от железа аэрацией.
Собирается система достаточно просто. В мансардном этаже или на чердаке ставят большой бак, преимущественно из пластика и бочковидной формы. Бак подключают к системе трубопровода, в которой одна из ветвей заходит от скважины с насосом и тянется вдоль всей емкости. Окончание трубы оснащено распылителем (в случае отсутствия распылителя, достаточно просверлить отверстия в трубе).
В такой системе вода должна течь небольшими струйками. Это насытит ее кислородом и ускорит процесс окисления железа, преобразовав его из двухвалентного в трехвалентное. На обратной стороне бака делают отвод воды, монтируя трубу на 15-20 см выше дна. Ниже этого уровня будет оседать осадок из окисленного железа, а из трубы будет течь уже очищенная вода. Дополнительно на этой трубе можно поставить фильтр грубой очистки.
Для усиления процесса очистки воды от железа аэрацией, к баку крепят аквариумный компрессор, который значительно увеличит приток кислорода.
На самом дне емкости устанавливают кран для слива воды с трехвалентным железом (осадком ржавчины).
В итоге правильно собранная система должна работать следующим образом:
Вода поступает в бак из скважины с насосом путем распыления.
В процессе аэрации ржавчина выпадает в осадок, а очищенная вода поступает в дом.
Выпавший осадок сливают с остатками воды в баке через вмонтированный в дно кран.
Плюс этого метода в дешевизне, поскольку не требуются никаких реагентов, расходных картриджей и т. д. Очистка воды от железа из скважины протекает естественным способом.
Минус – в скорости фильтрации. Для примера – вода в баке объемом 800–1000 литров фильтруется в течение суток.
Какие существуют профессиональные методы очистки воды от железа?
Рассмотрим основные способы очистки воды от железа:
Метод № 1. Аэрация
Основой этого способа, как мы рассмотрели выше, является естественное преобразование железа из двухвалентной формы в трехвалентную путем насыщения воды кислородом.
Вопрос поступления кислорода к воде может быть решен несколькими способами:
Простое отстаивание воды в баке.
Распыление воды при помощи душевой насадки или фонтанированием.
Использование таких элементов, как инжекторы и эжекторы, создающие дисперсию газа и воды.
Барботация – нагнетание кислорода компрессором (чаще аквариумного типа).
В случае небольшого превышения нормы содержания железа такого метода может вполне хватить для получения воды, пригодной для питья.
На практике использование только одного метода очистки воды от железа аэрацией применяется достаточно редко. Чаще его применяют в качестве первого барьера в большой системе очистки воды от железа из скважины.
Метод № 2. Очистка воды от железа при помощи реагентов
Чтобы ускорить процесс трансформации железа из одной формы в другую, для облегчения фильтрации применяют химические вещества (реагенты), обладающие сильным окислительным воздействием.
Такими реагентами, как правило, являются натрия гипохлорит – NaOCl и калия перманганат – KMnO4 (марганцовка).
Ввиду большого количества недостатков у этой технологии применяется она крайне редко.
Плюсом способа можно назвать разве что легкость процесса. Достаточно добавить в воду реагент и вскоре вы получаете «очищенную» воду. Чем же так плох данный метод?
В случае постоянного пользования водой, реагент нужно будет постоянно пополнять, неся при этом затраты.
Неправильная дозировка реагента может привести к серьезным последствиям со здоровьем человека.
Дозировка должна соответствовать количеству железа в воде. Но этот параметр может меняться на протяжении сезона не один раз. Это создает опасность интоксикации организма реагентами или недостаточной степени очистки воды.
Создание системы контроля над уровнем дозировки реагента повлечет значительные расходы и сделает этот способ абсолютно невыгодным.
Метод вполне применим для хозяйственных и технических потребностей, но не для питья или готовки.
Метод № 3. Безреагентная очистка воды от железа
Этот метод лишен недостатков предыдущего. Для обезжелезивания воды здесь применяют особые засыпки, которые исполняют роль катализатора процесса окисления и фильтра, абсорбирующего полученный твердый осадок железа. Роль засыпки могут выполнять вещества на основе синтетики или природные минералы.
Из природных минералов, применяемых для этих целей, выделяют глауконит, доломит, цеолит. Из комплексных (синтетических) засыпок можно выделить МФО-47, МЖФ, BIRM, MGS, Pyrolox и др.
Особенностью метода является то, что засыпка выступает лишь «инициатором» окислительного процесса двухвалентного железа, используя кислород, содержащийся в воде. Сами же засыпки в реакцию не вступают. Осадок аккумулируется в засыпке и собирается способом обратной промывки системы фильтрации. Свойства катализатора позволяют использовать его достаточно долгий срок.
Есть у этого способа очистки питьевой воды от железа и свои минусы:
Для действия катализатора необходимо определенное количество кислорода в воде. Поэтому перед безреагентной очисткой воды от железа применяют зачастую процесс аэрации воды.
Метод зависим от химического состава воды, ее кислотно-щелочного равновесия.
Окисление невозможно, если в составе воды присутствуют молекулы сероводорода. В таких случаях нужно произвести дополнительную очистку.
Дороговизна засыпного материала. Хоть он и действует достаточно долго, но периодически требует замены. А это немалая статья расходов.
Такая система фильтрации предполагает постоянную чистку и промывку фильтров. Если пренебречь этими рекомендациями, система быстро засорится и не будет выполнять свои функции.
Несмотря на качественную очистку воды от двухвалентного железа, метод не способен обеззаразить воду. Для применения такой воды в качестве питьевой, потребуется использовать дополнительные методы очистки – УФ-облучение или применить асептические реагенты.
Кроме описанного метода, к категории безреагентных относятся:
Дистилляция. Вода при этом методе выпаривается и поступает в систему дополнительной очистки. Пар охлаждается в конденсаторах и на выходе получаем абсолютно дистиллированную воду. Но для постоянного употребления такая вода непригодна, поскольку вместе с вредными веществами удаляются и полезные. Вкус у такой воды не очень приятен. Она больше применима на производстве или в центрах исследований.
Очистка с помощью электромагнита. Вода прогоняется через электромагнит под воздействием ультразвуковых волн. Железосодержащие элементы притягиваются магнитным полем и остаются на стенках механического фильтра. Данный метод помогает сохранить трубы от воздействия коррозии и не содержит расходных элементов, что очень выгодно. Фильтр подлежит замене по мере размагничивания.
Мембранный метод очистки. Мембранные фильтры используют как для очистки воды от двухвалентного железа и вредных солей, так и для борьбы с вирусами и бактериями. В этом методе различают несколько вариаций фильтров: наномембраны отлично справляются с загрязнениями в виде коллоидных форм и бактериями, микрофильтр останавливает остатки ржавчины, а фильтр обратного осмоса удаляет все формы железа из воды. Из недостатков метода – дороговизна системы очистки воды от железа для дома и необходимость в частой замене фильтров.
Для очистки воды от железа применяют и УФ-излучение, но этот способ не всегда эффективен и применяется как дополнение к какому-либо методу очистки.
Метод № 4. Ионная технология
В этом методе применяются ионообменные смолы. При этом происходит не только очистка воды от двухвалентного железа, но и от растворимых форм калия и магния. В данном случае окислительный процесс не нужен, поскольку ионы железа замещаются ионами натрия.
В теории этот способ не имеет недостатков, но в реальных условиях его применение затруднительно. В емкости все равно проходит процесс окисления железа, превращая двухвалентное железо в твердые остатки трехвалентного, которое засоряет поверхность катионовых смол. На поверхности смолы появляется пленка, на которой активно размножаются бактерии, снижается общая эффективность фильтрующей системы. Как следствие, система не может выполнить свою основную задачу – очистить воду от ионов кальция и магния.
Ионообменные фильтры в нашем каталоге
Такие фильтры очистки системы воды от железа требуют предварительной фильтрации, в ином случае метод будет нерентабельным.
Данный метод очистки более популярен на ТЭЦ и в котельных при нейтрализации действия веществ, способствующих скорому появлению накипи.
Метод № 5. Обратноосмотический метод
Вода пропускается через полупроницаемую мембрану путем нагнетаемого давления. Таким образом, она переходит из концентрированного состояния в менее концентрированное. Этот способ очистки обратен классической осмотической системе (отсюда и название).
Диаметр микропор мембраны измеряется в тысячных долях микрон. Такой ничтожно малый размер микропор позволяет удерживать как твердые взвеси металлов, так и молекулы других веществ, содержащихся в воде. Бактерии и вирусы тоже задерживаются такой мембраной, делая воду абсолютно обеззараженной.
В данном случае нет необходимости в предварительном окислении двухвалентного железа, поскольку мембрана задерживает и эти молекулы.
Для исключения появления трехвалентных форм железа (ржавчины) в воде фильтр делается герметичным и кислород практически не поступает внутрь.
Системы обратного осмоса
Есть у этого способа и свои недостатки:
Степень деминерализации настолько высока, что вода, по сути, близка к дистиллированной, и, как мы писали выше, не подходит для постоянного употребления.
Малая производительность системы с высокими затратами энергетических ресурсов.
Стоимость мембран весьма высока, а игнорирование своевременной замены приведет к зарастанию ее поверхности остатками минеральных элементов и органики, и, как следствие, значительному снижению пропускной способности.
Данная система очистки воды от железа для дома будет эффективной только в совокупности с предварительной фильтрацией, добавляющей и так немалые затраты.
Как видно, из всех перечисленных способов нет ни одного универсального, подходящего к любым условиям и лишенного недостатков. Полноценная система очистки воды от железа для дома должна включать целый комплекс мер и синтезировать все преимущества каждой технологии.
Какой метод очистки воды от железа выбрать?
В каждом конкретном случае нужно учесть все факторы, которые могут влиять на качество очистки воды от железа. Для упрощения процесса выбора системы рекомендуется руководствоваться такими факторами, как:
Скорость очистки. Каждый метод имеет свой период полного цикла очистки.
Степень производительности. Определяется, исходя из объема забора воды в один цикл. Использование крупных фильтров повышает производительность, но и повышает расходы, связанные с обслуживанием таких систем.
Фильтрующая среда. Кроме скорости и силы подачи воды, нужно учитывать и внешние условия, которые могут влиять на качество воды и здоровье человека.
Сфера применения. Например, для бытовых целей не требуется обязательного наличия фильтра тонкой очистки, а для очистки питьевой воды от железа он крайне необходим.
Не стоит забывать, что качество воды в скважине со временем может изменяться. На это влияет время года, частота и объем осадков, состав почв.
Для получения максимального эффекта при очистке воды от железа применяют сразу несколько методов, используя их грамотную комбинацию.
Какие существуют фильтры для очистки воды от железа?
Допустим, вы сделали анализ проб и выяснили, что вам необходима очистка воды от железа. Какие фильтры выбрать и какими критериями при этом руководствоваться?
Существует огромное количество модификаций фильтрующих систем для удаления излишков металлосодержащих соединений из воды. Выбор системы очистки воды от железа для дома должен опираться на требуемое качество получаемой воды и планируемого бюджета потребителя.
Фильтрующие системы принято подразделять на такие категории:
кувшинный тип – представляет собой емкость, в которой жидкость протекает естественным путем через фильтр-картридж из верхнего отсека в нижний;
фильтры, подключаемые шлангом к крану мойки, – могут легко демонтироваться и переноситься;
фильтры стационарного типа – монтируются в водопроводную систему, с выводом магистрали с очищенной водой к раковине.
Среди стационарных фильтров различают проточные и фильтры с системой обратного осмоса:
У проточных систем очистки питьевой воды от железа имеется несколько ступеней фильтрации, после которых железосодержащие соединения удаляются механическим путем.
Обратноосмотические системы имеют полупроницаемую тончайшую мембрану, которая способна пропускать лишь молекулы воды. Все остальные элементы смываются в канализацию.
Подобные фильтры очистки системы воды от железа способны справляться и с другими, не менее вредными соединениями.
По степени фильтрации и назначению очистные установки разделяют на следующие категории:
Грубая очистка – прибор механической очистки, останавливающий взвеси тяжелых частиц. Их монтируют прямо в трубопровод. Эти фильтры применяются в качестве систем доочистки воды, они предотвращают попадание ржавчины, грязи и солей тяжелых металлов в следующий цикл очистной системы.
Тонкая очистка – препятствует прохождению окиси металлов, солевых кристаллов, удерживает хлор и ненужные нам ионы.
Биологическая очистка – вместе с фильтром тонкой очистки препятствует проникновению в систему бактерий и вирусов.
В качестве смягчителя воды, а также для удаления растворенных в воде сульфатов, нитратов, магния применяют ионный фильтр. Такой фильтр заменяет вредные ионы нейтральными.
Недорогим вариантом очистки питьевой воды от железа могут послужить модели на основе абсорбции. Активированный уголь, содержащийся в картриджах таких фильтров, впитывает в себя все вредные соединения.
В качестве обеззараживателя, на некоторых фильтрах устанавливают УФ-лампу. Такой вариант отлично очищает воду от микробов, стерилизуя ее.
Стерилизаторами могут выступать и ионы серебра, йода, обработка озоном. Для предотвращения попадания отмерших микробов в воду в таких фильтрах устанавливается угольный картридж.
На выходе системы очистки воды от железа для дома могут устанавливаться фильтры-минерализаторы, которые обогащают отфильтрованную воду полезными минералами.
Следует тщательно подходить к выбору фильтра очистки системы воды от железа. Главное – учесть все параметры, чтобы не жалеть потом о напрасно потраченных средствах.
Полноценную очистку воды от железа можно обеспечить, подобрав одну из систем от компании Biokit. Вы можете сделать это самостоятельно или воспользоваться помощью наших специалистов. В нашем каталоге вы найдете немало вариаций фильтрующих систем и картриджей для очистки питьевой воды от железа. Все, что может вернуть воде ее первозданный вкус и пользу, собрано на нашем сайте.
Существует множество систем очистки воды от железа для дома. Одной из самых популярных систем фильтрации, за счет своей стоимости, является фильтр-кувшин. Но так ли он безупречен, как и популярен? Количество и качество отфильтрованной им воды может лишь частично удовлетворить потребности каждой семьи в качественной питьевой воде. При этом специализированная система очистки воды от железа из скважины может дать значительно большие преимущества: