Какие бывают методы очистки воды от железа

Концентрация примесей железа в питьевой воде должна быть не более 0,3 мг/л. Как правило, в подземных скважинных водах России содержание этого загрязнения превышено в несколько раз. В связи с этим возникает вопрос, как очистить воду от железа до питьевых норм. Выбор метода очищения зависит от формы железа находящейся в воде. Выбрать правильный метод обезжелезивания воды можно, сделав расширенный химический анализ, и проведя с водой ряд физических тестов: отстаивание, встряхивание, контакт с воздухом, визуальный осмотр. От правильного выбора способа очистки воды от железа зависит работоспособность и срок службы установки водоочистного оборудования.

• Очистка воды от двухвалентного железа , как правило, оно обнаруживается в скважинах в большинстве случаев. Применяют каталитическое обезжелезивание на песчаных фильтрах с предварительной аэрацией воды с помощью компрессора. Такой подход позволяет дополнительно удалить марганец и сероводород. Применяются каталитические фильтрующие материалы. Подробно как работает такая схема можно посмотреть на нашем сайте .
• Очистить воду от коллоидного железа и коллоидных примесей можно с помощью коагулирования специальным реагентом. В некоторых случаях параллельно коагулированию применяется дозирование гипохлорита натрия. Далее скоагулированные и окисленные частицы отфильтровываются на фильтрующей загрузке. Подробно о природе коллоидных частиц и сущности метода очистки от коллоидного железа читайте на нашем сайте .
  
• Очищать воду от органического железа можно двумя способами: 1) Окислением органики - реагентный способ, с помощью дозирования гипохлорита натрия или озонирование. 2) Безреагентный способ - после каталитического обезжелезивателя устанавливается органопоглотитель на специальной ионообменной смоле Purolite А500P для селективного удаления органических примесей.
• Очищение воды от бактериального железа - железобактерии проводиться после обычного обезжелезивания, путем установки бактерицидной ультрафиолетовой лампы соответствующей производительности. Либо фильтрацией через посеребренные активированные угли. Если применялось дозирование реагента (гипохлорита натрия или озона) бактериальное железо автоматически удаляется.

Какие формы содержания железа в подземной воде

Железо в подземной воде может находиться в следующих состояниях:

• Растворенное, двухвалентное ионное железо . Именно в этой форме железо находиться в скважинах до поступления на поверхность земли. Без доступа воздуха оно так и остается в растворенном состоянии. После контакта с кислородом воздуха вода мутнеет и выпадает осадок трехвалентного железа. Скорость выпадения осадка зависит от величины кислотно-щелочного баланса воды.
• Трехвалентное нерастворимое железо - ржавчина, окислы железа, рыжий осадок. Образуется при взаимодействии растворенного двухвалентного железа с воздухом, то есть при поступлении воды из скважины на поверхность. Обнаруживается на внутренней поверхности трубопроводов. Общее железо складывается из суммы растворенного и нерастворенного. В анализе не всегда указывается соотношение двухвалентного и трехвалентного железа. Если специалист берет пробу воды на источнике, то по внешним признакам он должен понимать приблизительное соотношение. Либо добавлять реагент, фиксирующий это соотношение. От этого зависит минимизация стоимости оборудования для водоочистки.
• Коллоидное железо находится во взвешенном состоянии в воде и не способно осесть естественным образом под действием силы тяжести. Коллоидные частицы имеют размер менее 1 микрона и не удаляются на фильтрующих загрузках, так как последние имеют размер пор более 5 микрон. Этот вид железа ни как не регистрируется в анализе воды. Распознать его может опытный специалист. О том, как его распознать и как с ним бороться в следующей главе.
• Органическое железо - находится в виде крупных органических молекул, в центре которых находиться атом железа. Что бы по анализу воды понять, что такое железо находиться в воде, нужно посмотреть параметр "перманганатная окисляемость" если он превышен больше 4 единиц, то такая форма железа у вас в воде. Как правило, так же повышен параметр цветность и мутность. Аэрационной колонной и последующей фильтрацией на гранулированном материале такое железо не удаляется.
• Бактериальное железо - образуются паутинообразные скопления коричневого цвета, колониями. Таких скоплений может быть до 20, например, в ведре с водой постоявшей некоторое время. Такой вид железа встречается редко, при определенных химических условиях. Важно отметить: от формы содержания железа в подземной воде возникают определенные проблемы, с которыми сталкивается потребитель и соответственно выбирается тот или иной метод подготовки воды. Рассмотрим, какие проблемы вызывают перечисленные формы железа в воде.

Растворенное железо Коллоидное железо Бактериальное железо

Проблемы связанные с высоким содержанием железа в воде

В зависимости от того, в какой форме содержится железо в воде, возникают те или иные визуальные признаки. В первом приближении по этим признакам можно определить, какой тип железа содержится в данной воде, и понять какой метод обезжелезивания нужно применять для очистки. Конечно же, окончательное и точное решение принимает специалист исходя из полного химического анализа очищаемой воды.

• Двухвалентное, растворенное железо - самая распространенная проблема с водой, встречается в 70% случаев. Может ощущаться металлический привкус, и мутноватый вид. Вода из скважины поступает абсолютно прозрачная, но постояв 10-50 мин на открытом воздухе, она мутнеет и выпадает светло коричневый осадок. Это - то самое нерастворимое уже трехвалентное железо.
• В случае с коллоидным железом наблюдается обратная картина. Вода из источника поступает уже мутная. Затем, постояв некоторое время в емкости от 1 часа до 3 дней, светлеет, и взвешенные коллоидные частицы оседают постепенно на дно, образуя осадок белого или коричневого цвета. Это явный признак коллоидного железа. В коллоидных частицах может находиться не только железо, но и минеральные соли, бактерии, органика. Коллоидные частицы сложнее очистить, чем обычное двухвалентное железо. В силу того, что коллоидные частицы имеют одинаковый заряд и отталкиваются друг от друга и не поддаются осаждению. По обычному анализу воды нельзя определить наличие коллоидного железа.
• Органическое железо может себя ни как не проявлять, и определить его наличие можно только по исходному анализу воды. Проблематика органического железа в воде в том, что его достаточно трудно удалить до норм 0,3 мг/л. Ион железа сильными химическими связями встраивается в молекулу органики и удалить его сложно. При профессиональном подборе оборудования, реагентов и фильтрующих материалов, понимая происхождение проблемы, эту задачу можно эффективно решить.
• Бактериальное железо в нашей десятилетней практике наблюдалось редко. Имеет место следующая интересная картина с железом. Вода после системы очистки от железа прозрачная и, постояв в емкости, не выпадает ржавый осадок. Но через 1-2 дня образуются мелкие коричневые хлопья размером 0,5-1 см в объеме. Например, в 12 литровом ведре и может быть до 10-20 штук расположенных колониями во всем объеме воды. Это явный признак наличия бактериального железа или железобактерий. Как правило, в такой воде превышено Общее Микробное Число (ОМЧ) более 50 КОЕ. Размерность КОЕ расшифровывается как колонии образующие единицы.

Какое нужно оборудование для безреагентной очистки воды от железа

Для каждого рассмотренного вида железа используется свое оборудование, фильтры и засыпные материалы. Поскольку растворенное или ионное или двухвалентное железо встречается в скважинах в 70 % случаев, рассмотрим, какое оборудование и материалы используются для удаления именно этого вида железа. Система безреагентного обезжелезивания воды состоит из четырех модулей:

Первая часть -это предварительный механический фильтр. Фильтрует крупные частицы более 10 микрон.

Вторая часть - это система напорной аэрации воды. Без системы аэрации удалить растворенное железо не возможно. Система аэрации состоит из специального компрессора AP-2 или LP-12, датчик потока Brio 2000 (пр-во Италия) или импульсный водосчетчик, , пластиковый баллон нужного размера, реле включения и отключения компрессора, клапан сброса лишнего воздуха.

Третья часть После аэрационной системы устанавливается сам фильтр обезжелезиватель. Состоит из пластикового баллона, армированного стекловолокном, дренажно-распределительная система, блок управления потоками воды, фильтрующий материал и гравийный поддерживающий слой. Пластиковый баллон подбирается индивидуально по требуемой производительности. Блок управления может быть автоматический или ручной. Фильтрационный материал является душой фильтра и подбирается специалистом исходя из полного анализа воды. Какие бывают фильтрующие материалы для очистки воды от железа можно посмотреть . Гравийная подложка это специально подготовленный кварцевый песок размером частиц 2-5 мм или 4-7 мм.

В конце системы обычно устанавливают окончательную фильтрацию в виде угольного картриджа. После такой системы на выходе имеем воду с концентрацией железа ниже 0,3 мг/л. Более подробно о принципе работы фильтра обезжелезивания можно посмотреть .

Реагентное обезжелезивание воды

Реагентное обезжелезивание используется реже, чем безреагентное. Реагенты для окисления применяются в случае высоких концентраций железа, марганца, органики, бактериальных загрязнений и сероводорода. Дело в том, что у кислорода, который используется в безреагентном обезжелезивании - низкая окисляющая способность по сравнению гипохлоритом натрия, перманганатом калия и озоном. Поэтому, если в анализе воды мы наблюдаем концентрацию железа выше 6-8 мг/л, наличие органических загрязнений, бактериального железа, то с большой вероятностью здесь нужно использовать реагентное обезжелезивание воды. Выбор реагента зависит от анализа воды и финансовых возможностей заказчика. Чаще всего используется гипохлорит натрия. Дозирование марганцовки устарело и практически не используется. Очистка воды от железа озонированием применяется редко в силу высокой стоимости. Состав оборудования при реагентной очистке отличается наличием дозирующего насоса и емкости с реагентом. В некоторых случаях используется аэрационная емкость больших размеров для увеличения площади и времени контакта реагента с очищаемой водой. На выходе системы очистки устанавливается угольный баллонный фильтр для удаления остаточного хлора.

12 причин оставить заявку у нас

Весь ценовой диапазон рынка водоочистки;

11 лет опыта работы;

Гарантия на оборудование 3 года;

Гарантия на качество воды на выходе 2 года;

Полное раскрытие комплектации до мелочей;

Бесплатный анализ воды до и после системы обезжелезивания;

Опыт работы со сложными водами в регионах России;

Наличие сервисного отдела и отдела по продажам расходных фильтрующих материалов;

Прямые поставки оборудования и расходных материалов от ведущих Американских, Европейских, Китайских и Российских производителей: Clack, Structural, Canature, Wave Сyber, Ranxin, Seko, Bayer и другие;

Консервация оборудования на зиму, регулярные акции и спецпредложения;

Анализ воды в аккредитованной лаборатории ИСВОД центр, с получением оригиналов анализов воды с печатью;

Для объектов по Пятницкому, Волоколамскому, Новорижскому, Рублевскому, Можайскому, Минскому, Киевскому, Калужскому, Ленинградскому, Дмитровскому, Варшавскому и Симферопольскому шоссе дополнительная скидка.

Какие материалы для очистки воды от железа выбрать

Сменные фильтрующие засыпки являются душой фильтра. От правильного их подбора зависит срок работы фильтра обезжелезивателя. По способу удаления железа материалы делятся на ионообменные и каталитические. Ионный способ применяется редко в силу проблематики окисления ионов железа внутри самой гранулы смолы. Этот процесс называется отравление смолы железом. Извлечь окисленное трехвалентное железо достаточно сложно. Ионный метод применяется для умягчения воды. Каталитический метод подразумевает химический процесс окисления железа на поверхности гранулы материала. Далее железо вымывается обратным потоком воды. В 90 % случаев применяют каталитический метод. В большинстве случаев подойдут такие материалы как Сорбент АС, Сорбент МС, Birm, МЖФ.

По способу производства материалы бывают природные - это полезные ископаемые, и синтетические. Яркий представитель природной загрузки - цеолит, диатомит, апоки, кизельгур и другие. Синтетические засыпные материалы производятся частично из природных компонентов нанесением на них каталитического материала - оксида марганца по специальной технологии. Самый распространенный катализатор Birm. Так же распространены МЖФ, Greensand. Подробнее обо всех используемых фильтрующих засыпках для удаления железа из воды смотрите ниже.

За городом нет водопровода. Поэтому, используя подземные источники, существует необходимость в очистке воды из скважины, богатой железом. Осуществлять это необходимо по определенным правилам.

Особенности

Искать подземный источник, снижать концентрацию двухвалентного и трехвалентного железа придется в домашних условиях самому. Для предотвращения проблем, связанных с наличием солей железа в воде, при строительстве скважины следует использовать пластиковые трубы. При автономном водоснабжении загородного дома лучше всего использовать артезианскую скважину или колодец.

Для окончательного выбора источника нужно вначале внимательно осмотреть соседние дома или дачные участки. Чтобы обеспечить хорошее качество воды, обратите внимание на расположение уличного туалета на соседнем участке и близость выгребной ямы.

При осмотре колодца нужно обращать внимание на его глубину, запах, температуру и прозрачность воды. Спросите у соседей, как давно они копали колодец, и какие при этом были проблемы. Обратите внимание на поверхность лужи после дождя и на запах почвы.

Иногда, несмотря на потраченные на бурение артезианской скважины деньги, из крана по утрам вытекает жидкость кирпично-красного цвета с очень неприятным запахом тухлого яйца, при отстаивании на дно выпадает черный слизистый осадок. Это значит – необходима очистка от железа. Его избыток вреден для организма, он может нарушить перенос кислорода, вызвать тяжелое заболевание – гемохроматоз, привести к разрушению печени, сердечной мышцы, заболеваниям крови, обострению сахарного диабета, проблемам с суставами.

Прежде чем выбирать метод очистки, нужно сделать химический и бактериологический анализ воды. Легче всего удаляется двухвалентное и трехвалентное железо. Двухвалентное хорошо растворяется и обнаруживает себя только при отстаивании воды в виде желтоватого осадка на стенках сосуда. При воздействии сильных окислителей оно присоединяет один атом кислорода и переходит в трехвалентное – хорошо знакомую ржавчину, которую легко удалить обычным фильтрованием.

Гораздо хуже удаляется органическое или бактериальное. Выглядит внешне, как студень черного цвета с неприятным запахом и высоким содержанием железобактерий. Иногда в этой массе встречаются отдельные нити сине-зеленых водорослей.

Железо представляет реальную угрозу для здоровья, поскольку очень плохо выводится из организма человека, вызывает заболевания печени, почек, сердца, кожи. А также стальные трубы, пораженные железобактериями, очень быстро выходят из строя из-за протечек.

Способы

Имеется довольно много вариантов решения проблемы избыточного содержания железа в воде исходя из объемов работы и величины финансовых затрат.

• Пробурить новую скважину. Преимущества – гарантированное решение вопроса улучшения качества воды. Недостатки – расходы на исследование глубинных слоев грунта, закупку пластиковых труб и бурение новой скважины.

• Приобрести готовое оборудование для очистки от железа и обеззараживания воды и установить его. Преимущества – гарантированное качество воды на длительный период. Недостатки – большие расходы на приобретение и установку системы водоочистки.

Оборудование состоит из нескольких этапов очистки:

• фильтр для удаления песка, мусора и ила;
• фильтр для удаления солей металлов;
• фильтр для удаления солей кальция;
• бак для удаления кристаллов солей;
• угольный фильтр;
• УФ-лампа;
• система тонкой очистки питьевой воды.

• Самостоятельно сконструировать и собрать систему для подготовки и очистки скважинной воды из стандартных узлов. Обезжелезивание происходит параллельно с удалением других металлов и химических веществ при помощи комбинированной системы водоочистки. Преимущества – возможность улучшить стандартные параметры системы водоподготовки. Недостатки – необходимость проведения расчетов по водоснабжению и канализации, сложность сборки и монтажа.

• Обезжелезивание при помощи фильтра с активированным углем. Обработка проводится при помощи фильтра из подручных материалов. Для изготовления нужен старый аквариум, большой лист пластика, гранулированный активированный уголь, песок, гравий, гранулированный керамзит, готовые пакеты из фильтровальной бумаги. Лист пластика разрезается на отдельные пластины по размеру аквариума, которые приклеиваются к боковой стенке параллельно друг к другу с зазором 3-4 сантиметра.

На расстоянии 2-3 сантиметра от дна закрепляется распорная пластина – сепаратор для устойчивости конструкции. В щель между пластинами засыпается мелкий песок и гравий, керамзит, вставляются пакеты с гранулами активированного угля. По внешнему виду фильтр очень похож на старый свинцовый автомобильный аккумулятор.

Преимущества – дешевизна изготовления, высокая скорость очистки. Недостатки – в результате обработки получается обессоленная жидкость. Для восполнения запаса минералов в организме нужно принимать комплексные витамины или периодически пить неочищенную воду.

• Использовать универсальные станции подготовки воды. Станции работают по принципу обратного осмоса и обеспечивают полную очистку от бактериальной слизи. Они позволяют удалять из жидкости песок, глину механические частицы, производные хлора, металлы, соли жесткости, соединения железа, проводить полное обеззараживание воды. Преимущества – гарантированная очистка воды, недостатки – высокая цена.

• Бюджетный вариант – обработка активированным углем. Таблетки активированного угля измельчают и засыпают в воду. После чего воду энергично перемешивают или взбалтывают и оставляют для отстаивания на 12-16 часов. Удаление избытка железа и солей кальция приводит к умягчению воды. Преимущества метода – простота, недостатки – нет избирательной очистки.

• Использование электролиза. Как обезжелезиватель можно использовать электролизер. Стержни, изготовленные из углерода, погружают в жидкость и подключают к сетевому выпрямителю большой мощности. При протекании постоянного тока через раствор солей на стержне, соединенном с минусом источника питания – катоде, оседают восстановленные металлы в виде тонкой корки. В помещении для электролиза нельзя пользоваться открытым огнем и курить, необходимо постоянно поддерживать приточно-вытяжную вентиляцию. На полу возле электролизера необходимо положить резиновый коврик.

Преимущества метода – очистка железистой жидкости происходит очень быстро. Недостатки – большой расход электроэнергии, выделение в воздух водорода и кислорода, принудительная вентиляция в помещении, необходимость частой замены угольных электродов и строгого соблюдения техники пожарной и электробезопасности.

• Длительное кипячение. Обезжелезить H2O можно длительным кипячением – без химических реактивов и дополнительных устройств. Емкость накрывают крышкой и ставят на сильный огонь на 30-40 минут. Происходит умягчение воды – соли кальция, магния и других металлов оседают на стенках сосуда, покрывая его толстым слоем осадка. Преимущества – простота, недостатки – уменьшение количества жидкости и необходимость периодической очистки емкости от накипи.

• Отстаивание. Растворенное двухвалентное железо окисляется до трехвалентного под действием кислорода воздуха и оседает на дно. Преимущества – не нужно специальное оборудование, недостатки – при наличии большого количества бактерий и грибка жидкость может прокиснуть.

• Использование серебра. На дно колодца кладут пластины из серебра. Ионы этого металла обладают очень сильным обеззараживающим действием. Тибетские монахи и воины Александра Македонского хранили воду в кувшинах и сосудах, покрытых серебряной амальгамой. Для изготовления ионизатора нужны две серебряные монеты с оттиском пробы (не из сплава МНЦ) и источник постоянного тока. Батарейку типа «Крона» подсоединяют к серебряным монетам. После включения тока вокруг монеты, соединенной с плюсом источника питания, возникает «дымка», состоящая из хлорида и гидроокиси серебра.

Вместо серебряных монет, можно использовать картриджи от старого ионизатора воды. Провода от батарейки типа «Крона» или аккумулятора подсоединяют к картриджам, после чего подключают ток. Обработка идет 45-60 минут.

Преимущества – полное обеззараживание, удаление грибка и спор. Недостатки – при использовании обработанной скважинной воды следует избегать контакта с эмалью, содержащей медь или цинк.

• Удаление бактериального железа. Является особо трудной задачей. Органические вещества способны связывать железо в сложные водорастворимые комплексы, называемые хелатами. Внешне эти комплексы представляют собой зловонную слизь. Содержащие железо и магний хелаты входят в состав хлорофилла, зеленого пигмента в листьях растений, который синтезирует кислород из H2O под действием солнечного света.

Против них неэффективно фильтрование, они не выпадают в осадок, не окисляются кислородом и ферментами, трудно поддаются очистке при помощи поверхностно-активных веществ. В присутствии азота воздуха и атмосферной влаги они образуют сероводород и метан.

Бактерии, образующие бактериальное железо, разрушают металл. Добавка в состав металла соединений сулемы, мышьяка, хрома помогает очень слабо. В летнее время за счет биологической коррозии металлический корпус толщиной 3 миллиметра разрушается менее чем за месяц.

Хорошо помогает в борьбе с бактериальным железом разборка фильтровальной установки, просушка комплектующих на ярком солнце, облучение ультрафиолетовой лампой, обработка хлорной известью или озоном.

• Обработка озоном. В качестве генератора озона используется кварцевая горелка из старой лампы ДРЛ. Внутри горелки из кварцевого стекла находятся пары ртути под высоким давлением и микроскопическая капля жидкого натрия. При включении тока биметаллическая пластина изгибается и замыкает накоротко пусковой конденсатор – возникает импульс высокого напряжения, который испаряет жидкий натрий и образует внутри колбы из кварцевого стекла электрическую дугу.

Дуга разогревает пары ртути – лампа запускается в работу. В спектре свечения паров ртути очень много ультрафиолетовых лучей, поэтому горелку можно использовать в качестве генератора озона – из трех молекул кислорода воздуха под действием ультрафиолетового излучения образуется две молекулы озона (3O2 = 2O3). Появление озона в воздухе сопровождается резким запахом.

Ученый Кристиан Фридрих Шёнбейн обнаружил образование озона из кислорода воздуха при электрическом разряде. Изучив спектр электрической дуги, он описал физические и химические свойства озона и назвал его «гремучим газом» – поскольку он образуется в атмосфере при вспышке молнии, которая сопровождается раскатом грома. Озон – чрезвычайно сильный окислитель. В свободном виде существует 3-5 минут, после чего распадается с образованием кислорода (2O3 = 3O2).

При пропускании озона через воду двухвалентный оксид железа окисляется до трехвалентного – ржавчины, которая оседает на дно. Озон, в отличие от хлорной извести, не растворяется в воде и не изменяет ее химический состав. Сейчас он применяется на Мосводоканале вместо гипохлорита натрия. Преимущества – вместе с очисткой от металлов происходит дезинфекция, озон не изменяет химический состав и свойства. Недостатки – большие затраты электроэнергии на производство озона.

• Патрон с ионообменными смолами. Чрезвычайно эффективный, но довольно дорогой способ очистки воды от металлов и посторонних примесей. При подготовке к работе эпоксидная смола внутри патрона насыщается «Трилоном Б» и катализаторами. При контакте с ионами Fe+ смола в патроне захватывает его, отдавая в раствор ион натрия Na+. Преимущества – простая технология обработки, возможность избирательной очистки, недостатки – неполная счистка от вредных веществ и примесей, при интенсивной работе патрон быстро выходит из строя.

• Вымораживание. Позволяет очистить воду от растворенных солей без применения фильтров и химических реагентов. Из школьного курса физики хорошо известно – смесь соли со льдом замерзает при температуре – 21,2 °C при содержании соли 22,4% по весу. Из этого следует, что после охлаждения загрязненной воды в морозильной камере холодильника до – 8… 10 °Скусок льда, который образовался из раствора, не содержит солей – поскольку соли замерзают при более низкой температуре. Достаточно слить незамороженную жидкость в раковину и разморозить лед, чтобы получить пресную воду. Преимущества – простота, недостатки – неполная очистка от солей.

Установка системы водоочистки

Правильно спроектированная и качественно собранная схема фильтра для очистки от железа обеспечит вас и вашу семью чистой водой и сохранит здоровье.

При проектировании и строительстве системы водоочистки необходимо:

• определить объем воды, который нужно очистить в единицу времени;
• сделать вертикальный разрез грунта в месте расположения скважины;
• оформить разрешительные документы на проведение гидрогеологических работ;
• составить калькуляцию стоимости работ и оборудования;
• закупить необходимое оборудование для системы водоочистки и необходимое количество пластиковых труб с учетом глубины скважины;
• обеспечить удобный подъезд автомобилей к месту работ.

После того как скважина достигнет водоносного горизонта, необходимо определить дебит скважины и сделать химический анализ воды. При малейших сомнениях дополнительно произвести ультразвуковой каротаж скважины – аналог УЗИ для человека. Это позволит избежать досадных ошибок и просчетов, допущенных в ходе буровых работ, а также поможет принять взвешенное решение о переносе скважины в другое место в случае неудачи.

После окончания строительства необходимо оформить паспорт на скважину. Этот документ подтверждает право собственности и нужен для решения вопросов в случае ухудшения качества воды вследствие появления железа или других причин в дальнейшем.

Для того чтобы система смогла очистить воду, необходима качественная сборка своими руками, наличие комплектующих без брака, что даст возможность гарантировать качественную и долговечную работу. Необходимо контролировать отсутствие протекания воды в местах соединений и надежную изоляцию токоведущих частей насоса. Нужно внимательно следить, чтобы места соединения пластиковых труб были герметичными с установленными резиновыми прокладками или залиты силиконовой герметизирующей смазкой.

После первого запуска установки ее необходимо промыть водой в количестве 40-60 литров. При наличии в системе активированного угля промывать систему нужно до исчезновения мелкого черного порошка в воде. В процессе эксплуатации рекомендуется придерживать графика замены фильтрующих элементов. Помните – от качества работы системы очистки зависит здоровье людей.

При выборе места расположения дачи или загородного дома необходимо предусмотреть снабжение водой частного дома из надежного источника. Внимательный осмотр близлежащих колодцев поможет определить глубину водоносного горизонта, вкус воды в них – минеральный состав, запах воды – наличие растворенных газов. Настоятельно советуем обратить внимание на геологические особенности почвы – запах грунта, растительность, выступающие после дождя на поверхности земли минеральные соли в окрестностях дачного поселка.

Случается, что для получения пригодной для использования жидкости приходится проводить обезжелезивание воды из скважины.

1. Выветривание, разрушение и растворение горных пород с последующим попаданием в подземные источники.
2. Стоки промышленных предприятий, попадающие в наземные водоемы.
3. Смывание с сельскохозяйственных земель остатков неусвоенных растениями минеральных и органических удобрений.
4. Стоки с животноводческих ферм.
5. Коррозия частей водопровода.

В воде, добытой из подземных источников, металл содержится в виде химических соединений:

• Двухвалентного, которое, окисляясь, преобразуется в гидроксид металла, придающий жидкости буроватый оттенок.
• Трехвалентного, находится в нерастворимом виде.
• Коллоидного, которое трудно убрать ввиду малых размеров. Такой раствор невозможно очистить методом отстаивания.
• Бактериального, образующегося в процессе жизни бактерий.

Что делать в случаях, когда нет возможности оперативно провести лабораторный анализ? Определить, что в воде из скважины много железа можно по органолептическим признакам:

• Металлическому привкусу.
• Появлению на сантехнике рыжих пятен, от которых трудно избавиться.
• Рыжему студенистому осадку, при соприкосновении с воздухом он начинает неприятно пахнуть.
• Осадок ржавого цвета при нагревании.
• Изменение оттенка белья после стирки.

Пробы

Исследование проводят мобильные лаборатории, выезжающие на место забора по заключенным договорам, и СЭС.

Важно! Проводить анализы могут только аккредитованные лаборатории, получившие документальное разрешение.

Для потребителя важно знать, как правильно провести забор образцов для анализа на железо в воде из скважины:

Норма

После анализа выдается протокол испытаний.

Допустимая норма для России – 0,3 мг/л.

Последствия недостатка или превышения показателей.

Превышение, как и недостаток химического элемента в организме, отрицательно влияет на состояние здоровья, самочувствие человека.

Повышенный уровень металла вызывает:

• Отложения элемента в тканях и внутренних органах.
• Головную боль, утомляемость, головокружение.
• Изменение цвета кожи.
• Проблемы с желудочно-кишечным трактом – тошноту, рвоту, язву кишечника.
• Печеночную и почечную недостаточность.
• Заболевания сердца и сосудов.
• Риск возникновения злокачественных опухолей.
• Анемию.

Пониженное содержание химического элемента провоцирует:

• Уменьшение концентрации гемоглобина, участвующего в транспортировке кислорода к органам, тканям, мозгу.
• Снижение тонуса мышц.
• Нарушение психического состояния.
• Снижение иммунитета.
• Увеличение массы тела.

Важно! Главная причина повышения концентрации железа в организме человека – избыточное поступление его с питьевой водой.

Как очистить своими руками

Способы очистки сводятся к процедуре перевода двухвалентной формы металла, не подлежащей фильтрации из-за малых размеров, в трехвалентную. После этого концентрацию металла можно уменьшить путем механического фильтрования.

Обезжелезить воду можно безреагентными и реагентными способами проведения химической реакции.

Самый простой и бюджетный метод водоочистки заключается в том, что вода из скважины набирается в бак-отстойник. Взаимодействие с кислородом приводит к переводу железа в трехвалентную форму, выпадающую в осадок. Воду сливают из слоя, находящегося выше осадка. При отсутствии кислорода она полностью отстаивается в течение 24 часов в открытой системе при дополнительной аэрации за 4-6 часов.

Установки обезжелезивания для дачи и дома

Для ускорения химической реакции окисления используют:

1. Аэрацию.
2. Озонирование.
3. Ионный обмен.
4. Хлорирование.
5. Обратный осмос.
6. Использование гипохлорита.
7. Введение реагентов и катализаторов.

Аэрация

Нагнетаемый кислород окисляет двухвалентное железо, удаляя при этом углекислоту, что также ускоряет окислительный процесс.

Для этого используются методы:

• Фонтанирования брызгальными установками;
• Разбрызгивания – душинирования;
• Нагнетания воздуха компрессорами.

Приведенные способы эффективно применяются при наличии железа до 10 мг/дм 3 .В случаях превышения концентрации для поддержания интенсивности процесса проводят предварительную водоподготовку методом аэрации с введением реагентов (хлора, гипохлорита натрия, перманганата калия).

Озонирование

Способ основан на строении молекулы озона. Элемент неустойчив и легко отдает лишний атом кислорода, являющийся активным окислителем. Соединяясь с молекулами других веществ, он их активно окисляет и разрушает.

Кроме железа, озонирование помогает очищать жидкость от нерастворимых соединений магния и кальция, поддающихся устранению механической фильтрацией.

Оно также обеззараживает, обесцвечивает, удаляет посторонние запахи и привкус. Во время озонирования погибает много бактерий, удаляются примеси токсичных веществ.

Ионный обмен

Очистить от железа воду можно ионообменной смолой. В последние годы природные компоненты заменяют синтетическими смолами, обладающими высокой эффективностью.

Главная задача фильтрации по ионообменному способу – избавление от других двухвалентных металлов: кальция и магния.

В лабораторных условиях этот способ уберет металл высокой концентрации, но в промышленных масштабах применение метода затруднено. Наличие кислорода в жидкости, проходящей через ионообменник, вызывает выпадение осадка и быстрое засорение сорбента. Процесс приходится приостанавливать для промывки смолы.

Трехвалентное железо снижает эффективное удаление кальция и марганца. Смола быстро зарастает органической пленкой.

Ионообменный способ применяют при необходимости доочистки воды.

Хлорирование

Хлор – окислитель, ускоряющий процесс превращения элемента из двухвалентной в трехвалентную форму. Хлорирование решает задачу дезинфекции, удаления сероводорода и марганца, органических веществ.

Жидкий хлор – высокотоксичен, – доставка и работа с ним требует соблюдения строгих мер безопасности.

Гипохлорит

Подают его насосами-дозаторами. При этом соблюдаются необходимые пропорции для разной степени загрязненности.

Преимущества гипохлорита натрия:

• Раствор вещества не образует взвесей и не нуждается в отстаивании.
• Использование гипохлорита не повышает жесткость воды, по сравнению с растворами хлорной извести.
• Химикат получают на месте фильтрации методом электролиза поваренной соли – вещества, безопасного при транспортировке.
• Препарат обладает бактерицидными свойствами – процесс очистки от металла сочетается с дезинфекцией.

Расчет установки дозирования производят на основе данных, полученных при химическом лабораторном анализе состава жидкости. Кроме содержания железа, учитывается наличие тяжелых металлов и сероводорода.

Каталитическое окисление

Метод получил распространение для водоснабжения небольших предприятий, коттеджей и частных домов. Каталитические установки для фильтрации при компактных размерах способны очищать от 0,5 до 20 м 3 /час жидкости.

Окисление происходит в специальном резервуаре, изготовленном из нержавеющей стали или стекловолокна.

Для засыпки используются синтетические материалы, обладающие высокой эффективностью и низкой стоимостью.

Перед подачей на катализатор вода интенсивно аэрируется, что ускоряет окисление.

Выпавший осадок удаляется обратной промывкой.

Недостатком синтетической засыпки является расход в результате механического разрушения.

Лишена недостатка засыпка, изготовленная из доломита, цеолита и глауконита. Материалы обладают пористостью и стойкостью к высоким температурам.

Обратный осмос

В системах используются мембраны, отверстия которых пропускают только молекулы H20. Примеси солей, тяжелых металлов, микробы и бактерии задерживаются на 80-95%.

Но осмос – не просто фильтр, где весь объем воды проходит через фильтрующий элемент. В обратном осмосе такой процесс невозможен – мембраны очень быстро забиваются примесями.

Конструкция бытовых приборов обратного осмоса предусматривает подачу жидкости под давлением. Фильтр прибора разделяет поток на 2 части. Треть жидкости успевает просочиться и попадает в чистый выход, а около двух третей воды поступает в канализацию.

Таким образом, мембрана (именно так называется в устройствах фильтр) загрязняется с меньшей интенсивностью и служит от 2 до 4 лет.

Перед подачей на диффузор вода очищается фильтрами грубой и тонкой очистки. Предварительная подготовка позволяет продлить срок службы мембраны до двух-четырех лет.

Достоинство системы – чистое освобождение воды от примесей. Недостатки обратного осмоса – большие затраты на приобретение оборудования и периодические – на замену мембраны. Стоит принять во внимание, что большая часть жидкости уходит в отходы. Это увеличивает затраты электроэнергии на работу насоса для подачи ее из колодца или скважины.

Совет! Применять осмос, очищающий воду для принятия ванны, экономически нецелесообразно. Назначение прибора – очищение для питья.

Коагулирование и осветление

Двухвалентное железо в виде взвесей и коллоидно-дисперсных веществ – представляет – жидкость, приобретающую беловатый оттенок, который не исчезает после отстаивания. Освобождаются от взвесей введением реагентов-коагулянтов. Они адсорбируют металл на своей поверхности и выпадают в виде осадка, который удаляется фильтрацией.

В качестве коагулянтов применяют сульфаты и хлориды. Их выбор зависит от кислотности исходной жидкости.

Электрохимический метод очищения

Электрохимические способы очистки просты технологически, не предусматривают использование реагентов. Недостаток, снижающий распространённость способа, – затраты на электроэнергию.

Сущность метода заключается в прохождении жидкости сквозь межэлектродное пространство, где происходят электролиз, электрофорез и удаление растворенных веществ.

Существуют разновидности электрохимического метода:

1. Электролиз.
2. Электрофлотация.
3. Электродиализ.
4. Электрокоагуляция.

Система фильтрации

Описанные способы технологически сложно реализовать своими руками без применения оборудования, изготовленного промышленным методом.

Эффективным и технологичным для частного дома является каталитический метод окисления железа. Данные обезжелезивающие установки выделяются производительностью и компактностью. Стоимость расходных материалов сравнительно невелика. Выбор окислителя и его дозирование осуществляется на основании результатов . Это позволяет снизить расход реагента при получении качественной воды на выходе устройства.

Фильтрующую загрузку выпускают под марками: МЖФ, BIRM, GREEN SAND, МФО, MTM, AMDX. Выбор конкретного образца основывается на составе исходной жидкости.

Фильтрующие установки оборудованы блоками автоматической регенерации, позволяющей заменять реагент один раз в 5-7 лет.

Что такое безреагентый способ

Народные способы обезжелезивания

Народные, или дедовские, способы очистки применяют в случае, когда получение чистой воды требуется время от времени и покупка дорогостоящего оборудования нецелесообразна.

Отстаивание

Это простой, наименее затратный способ обезжелезивания.

Для реализации домашнего метода понадобится резервуар, равный суточному расходу жидкости. Используют емкость, изготовленную из нейтральных материалов – пищевого пластика, нержавеющего металла.

Процесс изготовления несложен, в конструкции используются дешевые комплектующие.

Для предотвращения замерзания зимой емкость располагают в помещении с плюсовой температурой.

На входе устанавливают запорный клапан для предотвращения перелива. Ускорение процесса окисления производит компрессор. Вода подается в емкость через пищевой шланг с распылителем на конце трубки.

В нижней части резервуара предусматривают два отверстия:

• Первое, на уровне дна, будет использоваться для слива грязной воды с хлопьями.
• Второе отверстие изготавливают на уровне 20-30 см выше дна, – через него осуществляют отбор осветленной жидкости.

Важно! Отбор чистой воды производят не ранее чем через 10-15 минут после последней подачи воздуха. В противном случае в дом попадет размешенная муть. Для улучшения очистки устанавливают магниты, притягивающие остатки железа.

Достоинства метода:

• Простота и возможность самостоятельного изготовления отстойника.
• Создается запас воды на случай отключения электричества.
• Из нее удаляется сероводород, присутствующий в артезианских скважинах.

Недостатки:

• Неполное удаление железа.
• Трудоемкое обслуживание. Необходимо регулярно сливать осадок и периодически производить отмывание стенок емкости от осадка. Частота зависит от степени .
• Необходимо следить за уровнем жидкости в резервуаре.

Аэрация

Данный метод и принцип его воздействия на воду описывался выше. Способ можно применить в домашних условиях. Для этого изготавливают специальную установку. Принцип работы можно понять из рисунка.

Кипячение, заморозка

Способы применяют для получения незначительного количества чистой воды.

Железо выпадает в осадок через 10 минут кипячения.

Заморозка позволяет бороться с примесями солей. Воду помещают в морозильную камеру. В первую очередь замерзают молекулы чистой воды, – соли превращаются в лед при более низких температурах. После замораживания половины объема жидкости остаток сливают. Размороженный лед – без примесей.

Очистка воды от железа требует внимательного и ответственного подхода. Самостоятельное очищение – метод, применимый для получения небольших объемов жидкости для разового использования. Лучшим вариантом станет обращение в специализированные организации с целью покупки и правильного размещения фильтрующей системы. Это позволит избежать ошибок при выборе оборудования, его установке, позволит получить гарантию.

Необходимость очистки воды от железа и марганца очевидна практически каждому владельцу частного дома с . Поскольку именно повышенное содержание железа является основным фактором, снижающим качество воды получаемой со скважины.

Если говорить о жителях мегаполисов, то в их случаях ситуация немногим лучше. Ведь в центральных системах водопроводов очень часто качество воды может быть даже хуже, чем в жидкости из источника типа скважины.

В этой статье мы рассмотрим основные виды фильтров, и определим, какие устройства наилучшим образом выполняют свои функции.

1 Как выбрать фильтр обезжелезиватель?

Фильтрация воды от железа необходима по причине негативного влияния данного вещества на организм человека. Помимо внешних раздражений – зуда кожи и сыпи, опасности подвергаются и внутренние органы – печень и почки. Также существенный вред наносится бытовым приборам – стиральной машине, посудомойке и другой сантехнике.

Фильтр обезжелезиватель – это устройство, использование которого для борьбы с железом в воде, наиболее оправдано в сегодняшних реалиях.

Такие фильтры стоят гораздо дешевле, чем профессиональные установки по обезжелезиванию, но при этом они отличаются высокой эффективностью и компактными размерами, что делает их оптимальным вариантом очистки воды для любого дома, либо квартиры.

Принцип работы у всех фильтрующих устройств один и тот же: первоначально они выполняют окисление растворенного в воде железа до нерастворимой формы (трехвалентной), которая далее отфильтровывается механическим способом.

Стоит понимать, что изначально железо содержится в воде в растворимой – двухвалентной форме, которую очень трудно изъять (сделать это могут только , и то, только в случае минимальной его концентрации).

Поэтому для качественной очистки воды необходимо предварительная её окисление, посредством которого осуществляется перевод молекул железа в трехвалентную форму.

Эта трансформация может быть выполнена двумя методами: реагентным и безреагентным – то есть либо с применением химических веществ, либо без них. В зависимости от этого и выделяют две основные группы обезжелезивающих фильтров.

Реагентные фильтры для очистки воды используют специальные окислители – марганец, хлор, озон.

Фильтр безреагентного обезжелезивания осуществляет окисление железа посредством кислородного воздействия: они искусственно насыщают воду кислородом, который, растворяясь в ней, оказывает на молекулы двухвалентного железа воздействие, что переводит их в нерастворимую форму.

2 Какие существуют модели фильтров обезжелезивателей?

Теперь рассмотрим основные разновидности такого оборудования, а также их конкретные свойства.

Аэрационные фильтры – это устройства, в которых вода искусственно обогащается большим количеством кислорода, что обеспечивает быстрое окисление растворимого железа, после чего происходит его

Фильтры для аэрации делятся на два типа: напорные и безнапорные. Разница заключается в том, что жидкость в безнапорных фильтрах подается в рабочую емкость через систему форсунок, которые распыляют поток входящей воды.

За время полета капель до дна баллона происходит интенсивное насыщение воды кислородом и окисление железа. Напорная аэрация осуществляется при подаче воздуха в рабочую емкость под сильным давлением, за нагнетание которого отвечает автоматический компрессор.

После окисления железа оно изымается из потока воды с помощью механических фильтров, которыми оборудована аэрационная установка.

Устройства аэрации гарантируют обезжелезивание воды максимального качества, по этой причине, такие фильтры стоят немалых денег, но по качеству обработки воды с ними не может конкурировать ни одна технология.

Для дома больше подходит напорная аэрация, так как такой способ может выполняться компактным оборудованием.

Реагентные фильтры, по сути, между собой отличаются исключительно в зависимости от вида используемого химического вещества.

На сегодняшний день такие устройства в бытовом использовании встречаются всё реже, так как химические реагенты после окисления железа оставляют в воде примеси, неполезные для человеческого организма. Но в промышленной очистке воды химическое обезжелезивание по-прежнему активно используется.

Для того чтобы фильтр обезжелезиватель качественно выполнял свои функции, и в полной мере выработал свой ресурс, необходимо соблюдение трех простых правил:

1. По мере необходимости выполняйте регулярное восстановление фильтрующего вещества – минеральной засыпки, катионной смолы и т.д. Так как выработанный субстрат приносит воде больше вреда, чем пользы.
2. Ваша водопроводная система должна обладать давлением не меньше трех атмосфер – если давление воды на входе будет ниже, эффективность очистки воды уменьшится.
3. Соблюдение температурного режима: не допускается даже кратковременное замерзание фильтра – это губительно для устройства.

3 Выбор лучшего фильтра

Для определения лидера среди фильтров очистки воды от железа мы произведем сравнение двух устройств, которые уже на протяжении многих лет занимают лидирующие позиции на отечественном рынке бытовых фильтров.

Сравнивать мы будем фильтры Гейзер AquaChief 1044\5Mn и Pentair FBI 50-09T.

Вкратце о производителях.

Гейзер – это российская компания, которая производит устройства для очистки воды на протяжении почти 30 лет, за весь срок существования товары компании неоднократно отмечались на всевозможных выставках и конкурсах, помимо этого, продукция бренда пользуется хорошей репутацией из-за оптимального соотношения цены и качества.

Pentair – это американская компания, которая считается одним из мировых лидеров по производству очистного оборудования. После появления на российском рынке фирма в кратчайшие сроки смогла завоевать серьезную популярность среди отечественных потребителей.

Устройства будут соперничать в следующих категориях: стоимость; качество и материалы изготовления; эффективность очистки; производительность; ресурс реагентов.

Стоимость: фильтр безреагентного обезжелезивания от компании Гейзер можно приобрести за 18-19 тысяч, тогда как за Pentair EIM-3 просят около 25 тысяч.

Качество изготовления: рабочая емкость у обеих фильтров выполнена в форме герметичного баллона, Гейзер имеет корпус из стильной серебристой нержавейки, в то время как американец изготовлен из металла, окрашенного в синий цвет.

Сталь везде качественная, пластиковые узлы также выполнены на совесть. По правде говоря, фильтр Pentair визуально не вызывает никаких положительных эмоций. Тут однозначная победа за AquaChief.

Производительность: Гейзер обладает объемом фильтрующей среды в 32 л, и способен обрабатывать 1.2 м3 воды за час, у Пентайра максимальная загрузка ограничена тридцатью кг, а рабочая производительность – 0.9 м3.

Автоматический процесс по восстановлению функционального вещества предусмотрен в каждом из устройств, поэтому восстановление будет происходить автоматически. Для защиты клапанов управления лучше всего перед системой установить проточный фильтр для воды .

Эффективность очистки: фильтрующей средой у Пентайра выступает Birm – это алюмосиликат с добавками оксида марганца и кремния, что в целом, показывает очистку удовлетворительного качества.

В качестве фильтрата в Гейзере используется Ecotar B30 – загрузка на основе ионообменной смолы, обогащенной функциональными добавками. В целом, как лабораторные тесты, так и практическое применение, показывают, что более качественное обезжелезивание воды достигается при использовании фильтра Гейзер.

Немаловажным фактором в копилку Экотара является и то, что срок его службы при регулярном восстановлении составляет 3 года, в то время как у Бирма он не превышает 2 года.

По результатам сравнения можно сделать вывод, что на сегодняшний день лучшим вариантом фильтра обезжелезивания воды для дома являются устройства из линейки AquaChief от компании Гейзер. Они обладают оптимальным соотношением цены и качества и обеспечивают высокую эффективность очистки воды.

3.1 В чём особенность фильтра обезжелезивателя? (видео)

Очистка воды из скважины от железа не только повышает безопасность при использовании жидкости для кулинарии и питья, но и позволяет продлить срок службы бытовой техники, а также сохранить чистоту ванны и раковин. Метод обезжелезивания воды, как правило, выбирается в зависимости от исходного качества воды (процентного содержания и типа железистых примесей), технических и финансовых возможностей, объема потребления.

Условно все залегающие в грунте воды, использующиеся для водоснабжения, можно разделить на три типа:

• «верховодка» или поверхностные грунтовые воды, которые обычно поступают в колодцы,
• вода песчаного слоя, которую добывают при помощи неглубоких скважин (их обычно так и называют – скважины на песок),
• глубоко залегающие воды известкового слоя (артезианская вода и одноименные скважины

Железо в поверхностных водах

Поверхностные воды отличаются присутствием органического железа:

• гуматов (соединений с гуминовыми солями),
• коллоидных взвешенных частиц (лигнины и танины),
• бактериального вещества (результата жизнедеятельности особых железобактерий, которые способны изменять валентность железа, превращая двухвалентные частицы в трехвалентные).

Скважины на песок

Вода из скважин на песок так же, как и содержащаяся в поверхностных водах, в большинстве случаев содержит железо в небольших количествах. Из-за присутствия кислорода в этих слоях почвы оно обычно имеет трехвалентную форму. В то же время все чаще вода из песчаных слоев становится близка по составу к поверхностным водам, а значит, велика вероятность наличия в ней трудноудаляемого органического железа в виде гуматов.

Артезианские источники

Вода артезианских скважин экологически более безопасна, чем та, которая добывается из верхних слоев, благодаря минимальному влиянию на ее состав человеческой жизнедеятельности (на глубину порядка 100 м) не проникают токсины, попадающие на поверхность почвы, болезнетворные бактерии со свалок, химикаты из вносимых удобрений и пр.

В то же время из-за контакта с определенными породами грунта артезианская вода содержит большее количество солей, в том числе, и солей железа . На большой глубине отсутствует в больших количествах кислород, а в отсутствие окислителя железо в большинстве случаев бывает двухвалентным . Чаще всего в артезианской воде встречаются следующие соединения: Fe(HCO3)2 (бикарбонат железа), FeCO3 (карбонат), FeSO4 (сульфат), FeS (сульфид). В небольших количествах и в редких случаях может также присутствовать органическое трехвалентное железо и трехвалентный сульфат Fe2(SO4)3. При использовании артезианского слоя вам, скорее всего, придется решать вопрос, как очистить воду от железа из скважины.

Подробнее про артезианские скважины мы рассказали нашего сайта. Как ее оформить, какие конструкции используются и примерная стоимость работ.

Введение реагентов и катализаторов

Использование реагентов для очистки воды от железа более характерно для промышленных процессов. В большинстве случаев такие способы требуют доочистки и фильтрации для удаления химических соединений. В промышленных установках осветление воды может производиться при помощи введения гашеной извести, или марганцовокислого калия, а применение гипохлорита натрия также возможно и в частных домах и коттеджах. Принцип очистки во всех случаях заключается в том, что реагенты вступают в реакцию с растворенным железом, образуя выпадающий осадок.

Использование катализаторов (фильтрующих засыпок) позволяет ускорить и повысить эффективность процесса и применяется совместно, например, с предварительной аэрацией либо с окислением реагентами. Каталитический метод обезжелезивания может быть реализован путем проведения потока воды через фильтры, наполненные материалом, который обладает каталитическими свойствами. Пористость таких наполнителей обеспечивает эффективность очистки. К подобным наполнителям фильтров относится, например, синтетические материалы Birm, Greensand, МЖК, МФО.