Очистка воды от железа
Железо (феррум, Fe) – это один из самых распространённых металлов.
Оно есть в составе растений, воды, коры земного шара. Без этого химического элемента невозможны процессы жизнедеятельности людей и животных. Но железо в питьевой воде способно оказывать негативное влияние на организм человека.
Железистая вода может быть как в скважине или в колодце в частном загородном доме либо на даче, так и в квартире с центральным водопроводом. И такая проблема является довольно распространённой, встречается во многих регионах России, что обусловлено особенностями климата и состава почвы. Поэтому многих волнует вопрос: какой метод очистки поможет убрать его из воды? И ответ на него есть в данной статье. Также тут рассмотрены нормы его содержания в воде и эффективные виды очистки и обезжелезивания воды из любых источников водоснабжения: скважин, водопроводных кранов и колодцев.
В каких формах железо может содержаться в воде
Чтобы определить работающие методы обезжелезивания, необходимо знать, в каком виде данный металл представлен и содержится в водном составе. Он встречается в следующих формах:
- Двухвалентное - в воде хорошо растворяется, поэтому остаётся практически незаметным. Fe (II) почти невозможно обнаружить невооружённым взглядом самостоятельно. Но двухвалентное железо в случае контакта с кислородом подвергается окислению с последующим переходом в другую – трёхвалентную.
- Трёхвалентное - в воде не может растворяться, поэтому представляет из себя частицы, выпадения которых в осадок выглядит в жидкости как бурая нерастворимая взвесь. Частицы Fe (III) - трехвалентное - довольно крупные, проникают, как правило, из устаревших и заржавевших очистных городских сооружений, либо труб из старых материалов, покрытых ржавчиной. Трёхвалентное железо в воде легко обнаружить самостоятельно, так как оно обладает характерные железный привкус и бурый цвет. Благодаря относительно большим размерам частиц вода хорошо поддаётся фильтрации.
- Коллоидное - в воде в осадок не выпадает, однако из-за очень мелких частиц делает воду мутной. Причём примеси не осаждаются даже после длительного отстаивания.
- Органическое - может входить в состав сложных комплексов и соединений. В воду оно попадает из почвы либо из водоёмов, чаще всего обнаруживается в колодцах или в скважинах, пробурённых на небольшую глубину. Так как размеры частиц крайне малы, становятся мелкодисперсной взвесью, которую очень сложно удалять. Вода с содержанием органического железа трудно поддаётся очистке, приобретает буроватый или коричнево-рыжий оттенок.
- Бактериальное - встречается довольно редко, попадает в воду с промышленных предприятий и образуется особыми бактериями (железобактериями), которые используют металл для поддержания жизнедеятельности. В таком состоянии химический элемент часто находится в жидкости в виде слизи, вязкой субстанции либо радужной тонкой плёнки на поверхности. Бактериальное железо практически безвредно, но из-за его избытка трубы и прочие металлические детали могут подвергаться разной степени коррозии за короткий срок, преждевременно изнашиваться, сокращать срок работы.
Определить наличие того или иного вида железа в воде можно самостоятельно.
Так, если после отстаивания появляется буроватая взвесь, то присутствует двухвалентное железо. Если вода всегда мутная и светло-коричневого или желтоватого оттенка, то в ней наверняка содержится трёхвалентная форма. Слизистая радужная плёнка на воде либо скользкий налёт на трубах указывает на превышение концентрации бактериального металла.
Но вода с железом нередко содержит одновременно две, три и более форм вещества. И в таком случае определить конкретную своими силами будет сложно. Выявить тот или иной вид химического элемента, например марганца, и его концентрацию позволяет точный лабораторный анализ. Такое исследование также поможет найти самые эффективные методы очистки и обезжелезивания.
Откуда железо попадает в воду
Железо способно проникать в воду из нескольких источников:
- водоёмов;
- сточных вод предприятий промышленности (особенно металлургического производства);
- заболоченных почв;
- горных пород, находящихся под землёй в месте, откуда добывается вода для скважины;
- водопроводных систем;
- канализационных стоков.
Таким образом, железо, как и прочие элементы (марганец, сероводород) может содержаться в любой воде: колодезной, водопроводной, скважинной.
Наличие сероводорода провоцирует коррозию, а из-за марганца вода обретает мутность и желтоватый оттенок
Сколько железа должно содержаться в воде?
Норма содержания в воде определяется СанПиН и не превышает 0,3 мг/л. При такой концентрации элементов в питьевой жидкости состоянию и здоровью человека ничего не угрожает.
Также норма в воде из крана, колодца или скважины устанавливается Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ), которая зафиксировала специальный показатель – ПСП, что расшифровывается, как «переносимый суточный уровень потребления». Согласно данным ВОЗ, такой ПСП равен 0,8 мг/кг человеческого веса в сутки. То есть суммарный объём, получаемого с водой и с пищей, не должен превышать 2-3 мг/л.
Есть и специальные документы, и нормативные акты, которые регламентируют предельно допустимую концентрацию (ПДК) железа для разных типов воды, например, для технической (используемой в гальванических процессах), бутилированной и реализуемой в отдельной таре, медицинской (она используется для инъекций), сельскохозяйственной поливной, минеральной, подпиточной (предназначена для отопительных систем и котлов). К регламентирующей документации относятся различные ГОСТ, руководящие документы (РД), отраслевые стандарты ОСТ и так далее.
Какое количество железа не вредит здоровью человека?
В человеческий организм железо поступает, в основном, с пищей: этим способом мы получаем до 85-90% общего суточного объёма. И лишь 10-15% попадает с водой. Это не так много, но если в воде - избыток, то риски превышения нормы увеличиваются в разы.
Для мужчин норма в питьевой воде и в продуктах питания составляет 10 миллиграммов. Для женщин этот необходимый показатель в два раза выше – 18-20 мг. А для будущих мам нормальное значение составляет ещё больше – от 30 до 35 мг. Норма для детей – от 4 миллиграммов до 15-18, в зависимости от возраста ребёнка.
Влияние железа на организм
Польза и вред железа, входящего в состав воды, давно изучаются учёными. Вообще оно необходимо для нормального бесперебойного функционирования организма и поддержания жизнедеятельности. Железо выполняет ряд важных функций:
- помогает выводить углекислый газ;
- входит в состав гемоглобина, который транспортирует кислород вместе с кровью, доставляя его ко всем важным системам и тканям;
- содержится в ферментах дыхательной системы, обеспечивает нормальное дыхание;
- принимает участие в энергетическом обмене, снабжает организм энергией;
- помогает перерабатывать, выводить токсичные вещества;
- участвует в синтезе дезоксирибонуклеиновой кислоты, то есть ДНК;
- способствует бесперебойному функционированию иммунитета.
При дефиците могут ухудшаться состояние, самочувствие и даже внешний вид человека. Вероятны изменение вкусовых привычек и пристрастий (желание есть то, что непригодно для употребления в пищу), ухудшение аппетита, сонливость, апатия, частые простуды, постоянная усталость, быстрая утомляемость, сухость и шелушение кожи, причина ломкости волос, истончение ногтевых пластин.
Чем вредно и опасно имеющееся в воде железо? Его переизбыток не менее опасен, чем нехватка химического элемента. Питьё «ржавой» воды с превышением нормы грозит накоплением в тканях сердца, печени, почек, поджелудочной железы. И это может сопровождаться такими тревожными симптомами:
- снижением массы тела;
- понижением уровня артериального давления;
- нарушением обмена веществ;
- сбоями в работе нервной системы или даже психическими расстройствами;
- нарушениями функционирования ЖКТ, работы пищеварения (отравлениями);
- болями в суставах;
- аллергическими реакциями, высыпаниями на коже;
- хронической усталостью, быстрой утомляемостью, плохим самочувствием.
Вода с превышением нормы железа, если употреблять её регулярно или постоянно, способна спровоцировать развитие сердечной или почечной недостаточности, сахарного диабета, онкологических заболеваний, цирроза печени и прочих болезней. Именно поэтому крайне важно не превышать нормы в питьевой воде, а также грамотно продумать варианты очистки, фильтрации и водоподготовки.
Как железо влияет на сантехнику,
бытовые приборы и водопроводные трубы?
Вода с превышением нормы вредит не только людям, но и сантехнике, а также системе водоснабжения квартиры, коттеджа, дачи или другой постройки, требует обязательной очистки.
Железо, как и жёсткость, негативно сказывается на состоянии трубопровода. На внутренней поверхности труб образуется ржавчина, которая не только сужает просвет элементов водопровода, но и провоцирует его преждевременный износ с неизбежной необходимостью ремонта, очистки и замены важных узлов и материалов.
Сантехника также сильно страдает, если железо в воде, центрального водопровода или колодца содержится в высокой концентрации. Нередко возникают закупорки шлангов и труб, засоры фильтрующих деталей. И это способно привести к поломке или вывести из строя бытовую технику, непосредственно контактирующую с водой: стиральную либо посудомоечную машину, бойлер (водонагреватель) или иное оборудование, которое придется ремонтировать.
Если в доме или квартире установлен и применяется фильтр для очистки, то из-за избытка он очень быстро засорится или даже сломается. Мелкие частицы очень быстро забивают отверстия в сетчатых фильтрующих элементах.
Как понять, что в воде много железа?
Если в воде много железа, это можно определить самостоятельно. Железистая вода, добываемая со скважины, хранящаяся в колодце или же вытекающая из крана в квартире, обладает несколькими характерными признаками:
- неприятный характерный металлический привкус, который явно ощущается при питье;
- специфический запах (в случае значительного содержания элементов);
- следы ржавчины или ржавого налёта на отделочных материалах, посуде, на сантехнике и рабочих поверхностях бытовых устройств;
- ржавые пятна, буроватые или коричневые разводы и подтёки на выстиранных вещах, потемнение белья после стирки и иных материалов;
- появление осадка или примесей после отстаивания воды;
- мутность или ненормальный желтоватый или коричневатый оттенок.
В воде, которая добывается насосом с глубины, железо обычно содержится в растворённом виде, из-за чего при первом рассмотрении не обнаруживается. Но если ёмкость с водой некоторое время стоит, примеси оседают на дно, и их проще заметить. Также признаки высокой концентрации могут проявляться после взаимодействия и насыщения кислородом (воздухом) в процессе окисления. Но иногда мутность определяется сразу же, без отстаивания.
Но вода с превышением нормы вполне может выглядеть нормальной, например, если в ней присутствует только двухвалентный. Выявить его без длительного хранения жидкости практически невозможно. Он обнаруживается только после отстаивания или в процессе реакции, запускающейся на открытом воздухе – при контакте с кислородом.
Избыток железа, а превышение нормы отдельных соединений и элементов в воде (марганца, хлора и т.д.) можно установить максимально достоверно и точно с помощью анализа, проведённого в специальной лаборатории. Необходимо по возможности обратиться или отправить запрос на анализ в специализированную аккредитованную организацию, в которой работают опытные специалисты, и используется необходимое, современное высокоточное оборудование.
В ходе анализа будут определены разные показатели: общий показатель, наличие сероводорода и марганца, жёсткость, концентрация ионов хлорида, сульфата и аммония, уровень кислотности pH, щелочность, отдельные соединения и прочие характеристики. При расширенном исследовании и анализе общий показатель может быть расшифровано до отдельных его типов, что позволит более эффективно осуществить подбор наиболее подходящей и необходимой системы очистки, например, с использованием обратного осмоса.
В системе очистки обратного осмоса предусмотрена мембрана, пропускающая через себя исключительно молекулы воды и задерживающая практически все примеси, которые имеют большие размеры. Сам фильтр обратного осмоса в процессе очистки не загрязняется, однако для продления сроков работы обратного осмоса необходимы дополнительные фильтры.
Для возникновения обратного осмоса необходимо приложить к нему давление, которое запустит обратный осмос: мембрана будет задерживать растворенные вещества. Обратный осмос применяется в фильтрах очистки.
Чтобы точно выявить превышение железа в воде, важно соблюдать некоторые правила забора проб для дальнейшего анализа:
- использовать ёмкость либо из стекла, либо из пластика;
- брать тару не из-под сладких напитков (лучше всего из-под обычной бутилированной или минеральной столовой воды);
- предварительно очистить ёмкость: пластиковую – хорошо вымыть проточной водой, а стеклянную – обдать кипятком;
- спустить в течение нескольких минут воду, если она подаётся из скважины;
- наливать воду тонкой струёй непосредственно в тару и медленно (чтобы не допустить контакта с кислородом и образования пузырьков);
- наполнять ёмкость до самых краёв (тоже с целью минимизации контакта с кислородом);
- плотно закрывать тару крышкой;
- отправлять ёмкость с водой на анализ не позже, чем спустя два-три часа после забора проб.
Возможно ли очистить воду от железа самостоятельно?
Как очистить воду из скважины от железа? Задаваясь таким вопросом, многие ищут способы очистки, которые возможно реализовать самостоятельно, в домашних условиях. Очистка и обезжелезивание воды в частном доме или квартире возможно осуществить собственными силами, но только от трёхвалентной формы. Такой тип поддаётся простой механической фильтрации. Другие состояния металла обычно превращают в трёхвалентный вид, а уже потом фильтруют.
В водопровод вода подаётся очищенной. В масштабах любого населённого пункта главный процесс для превращения двухвалентного железа в трёхвалентное осуществляется с помощью добавления окислителей. Их роль могут играть известь, перманганат калия (марганец), хлор или иные добавки. Но даже очищенная водопроводная вода может вновь обогащаться железом, проходя по старым трубам. Поэтому данный способ необходимо дополнять другими видами очищения воды дома. И в таком случае необходимо обязательно очищать самостоятельно или устанавливать фильтры непосредственно в квартире. В качестве одной из эффективных схем химического окисления воды для её очистки применяют метод окислительного процесса гипохлоритом натрия. Ниже рассмотрим эффективные методы обезжелезивания в домашних условиях.
Отстаивание
В процессе отстаивания образуется слой осадка, который легко отделяется от чистой воды. Для воды необходимо подготовить ёмкость, в которой вода будет отстаиваться, желательно из прозрачного материала, чтобы контролировать процесс выпадения осадка. Держать воду желательно минимум 3-5 часов, а лучше ночь или сутки. Для обогащения кислородом важно или периодически аккуратно перемешивать содержимое тары, или организовать принудительную аэрацию, например, компрессором, позаимствованным из аквариума.
Но отстаивание осложняется, если объёмы воды большие. В таком случае можно оборудовать установку, состоящую из двух баков (один должен находиться ниже другого), системы аэрационной подачи (например, подобия пульверизатора или специальной насадки на подающий шланг), а также соединяющей ёмкости переливной трубы.
Кипячение
При кипячении воды из колодца или водопровода содержащееся в ней двухвалентное железо насыщается атмосферным и растворённым кислородом, переходя в трёхвалентную форму. На дне тары формируется взвесь, напоминающая ржавую накипь.
Но чтобы очистить воду, следует кипятить её не менее семи или десяти минут, а потом дать остыть и перелить в неметаллическую ёмкость. Большое преимущество такого метода очистки заключается в том, что при термической обработке уничтожаются многочисленные патогенные микроорганизмы.
Заморозка
Как произвести очистку и обезжелезить воду из скважины? Можно заморозить её. При замораживании структура меняется. Тару с содержимым необходимо поставить в морозилку. Когда полностью заморозится большая часть, жидкий остаток надо слить. Лёд следует разморозить. Полученная талая вода будет чистой.
Самодельный угольный фильтр
Как избавиться от загрязнений с помощью обычного аптечного активированного угля? Очистка своими руками может осуществляться самодельным угольным фильтром. Необходимое количество таблеток надо растолочь до порошкообразного состояния. Этот порошок необходимо поместить в свёрнутую марлю, бинты или чистую ткань. Такой своеобразный фильтр для очистки устанавливается на чистую тару, в которую осторожно наливается вода.
Минерализация
Очистка своими руками может выполняться путём минерализации. Для этих целей подойдут такие минералы, как кремний или шунгит. Брусок породы достаточного размера следует поместить на дно неметаллической ёмкости, которая заполняется водой. Тару надо оставить на два-три дня. В течение этого времени происходят оседание примесей, а также впитывание загрязнений природными сорбентами – минералами с пористой структурой. Вода после такой процедуры станет чистой, но только если превышение железа не очень критичное.
Эффективные способы водоподготовки
Что делать, когда содержание железа из скважины или иного источника значительное? Это значит, что самостоятельная качественная фильтрация с помощью подручных средств вряд ли будет эффективной и принесёт ожидаемые результаты. Как очистить воду из скважины с помощью специализированного оборудования? Все варианты, которыми осуществляется обезжелезивание в частном доме, квартире или на даче, делятся на две группы:
- Безреагентные. При таких технологиях реагенты (запускающие реакции химические вещества) не используются, и это – большой плюс данного варианта. Но эффективен он, если норма в питьевой воде превышена незначительно, то есть количество составляет до 10 мг/л. Безреагентные комплексы обычно крупногабаритные, предполагают принудительную аэрацию. Такие фильтры с аэрацией для очистки часто используются в качестве первой ступени многоэтапной системы. Также они требует последующих отстаивания и фильтрации.
- Реагентные. Такие технологии эффективны, когда наличие в питьевой воде составляет больше 10 мг/л. Принцип очистки заключается в применении реагентов – окислителей: перманганата калия (в народе называется марганцовкой), гипохлорида натрия. Химикаты (реагенты) быстро окисляют железо, удаляют из воды. Но цена на реагенты высока, а также требуют высокоточного дозирования и периодических замен. Обслуживание реагентной системы очистки получается дорогостоящим и сложным. Химические вещества могут вредить здоровью, поэтому в большей мере подходят для технических нужд. Удаление железа питьевой лучше осуществлять иными путями.
В каждой категории есть разные виды фильтров, и все они будут рассмотрены ниже:
Аэрация
Каким способом очистить от железа воду из скважины максимально безопасно? Поможет в этом аэрационная установка, которая эффективно обогащает кислородом и тем самым запускает реакцию, после которой двухвалентное железо становится трёхвалентным и выпадает в осадок.
Способ аэрации отлично работает при любых температурах окружающей среды и позволяет удалить железо из практически любых объёмов. Но обезжелезивание в частном доме этим способом потребует больших расходов на оплату электроэнергии, наличия свободного места для монтажа крупногабаритного оборудования, а также регулярного сервисного обслуживания.
Очистка сточных вод от железа (или других) путём аэрации осуществляется тремя типами:
- Напорным. Технология включает компрессор, датчики давления и специальный дополнительный механизм для сброса избыточного давления.
- Безнапорным. Основная суть работы – сепарация, то есть способ разделения, в ходе которого запускается реакция. Но если исходный поток не очень сильный, то нужно установить отдельную насосную станцию либо сразу купить комплексную установку. Также будут нужны гидроаккумулятор, блок управления и аэратор.
- Эжекторным. Эжекторы имеют самую простую эксплуатацию и не требуют подключения к электрической сети. Они являются компактной конструкцией, устанавливаемой прямо на центральную магистраль и имеющей отверстие для поступления воздуха.
Ионообменные фильтры
Фильтр очистки ионного обмена имеет матрицу, состоящую из специальной полимерной каталитической смолы. Пористая структура притягивает к себе связанные ионы: ионы железа заменяются ионами натрия. В ионообменный фильтр помещается засыпка (загрузка) – гранулы, которые захватывают частицы и замещают их. Но загрузка нуждается в регулярных регенерациях путём промывки раствором хлористого натрия. Производители выпускают загрузки разнообразных типов. Самым популярным типом сорбционной загрузки является активированный уголь.
Ионообменный фильтр очистки от железа подходит для разных источников водоснабжения: скважин, колодцев, центрального водопровода. Но ресурсы мембран ионообменного фильтра ограничены, а для постоянной работы требуется регулярное техническое обслуживание, которое лучше доверять специалистам.
Электромагнитные установки для очистки
Электромагнитная очистка воды из подземных скважины от железа – относительно новая технология. Она основана на действии ультразвука. Система обезжелезивания для скважины сначала задействует ультразвуковые волны, а потом электромагнитное поле, излучаемое специальным аппаратом. Электромагнитное воздействие задерживает металл. Далее система очистки от железа фильтрует примеси механическим фильтром с кварцевым песком. В итоге на выходе получается чистый водный поток. Таким способом возможна очистка сточных вод от железа или питьевая водоочистка.
Электрохимическая аэрация
Это новая и передовая технология обезжелезивания воды для скважины, в которой молекулы кислорода попадают не из воздуха, а образуются при протекании электрохимической реакции без дополнительных реагентов.
Озонирование
Обезжелезивание в частном доме или коттедже может осуществляться озонированием. Специальная колонна генерирует озон и направляет его в систему водоснабжения. Озонирующая станция обезжелезивания удаляет не только железо, но и болезнетворных бактерий, а также используется для удаления всевозможных примесей неорганической категории.
К сведению! Озонирующая система очистки от железа стоит дорого, а также требует регулярных ревизий для оценки состояния оборудования.
Механические фильтры
Избыток железа приведёт в норму механический фильтр очистки с картриджем, который может быть установлен в квартире, частном доме или коттедже. Картриджи способны задерживать частицы разных размеров, в зависимости от величины секций. Но система обезжелезивания с механическим фильтром потребует предварительной аэрации, так как скважинные водные ресурсы могут содержать двухвалентный металл.
Каталитическое окисление
Очистка от железа на даче или в частном доме может осуществляться каталитическим окислением, которое также подходит для небольших компаний, занимающихся промышленным производством.
Катализаторы – гранулы с особыми химическими свойствами, запускающими реакцию. Растворённое железо в воде становится нерастворённым, оседает на фильтре и удаляется промывкой. Засыпки бывают как синтетическими (искусственными), так и натуральными, имеющими природное происхождение.
Комплексные системы
Наиболее эффективное из существующих технология обезжелезивания воды в частном доме или коттедже – это комплексы, которые включают разные этапы очистки для качественного удаления различных загрязнений и примесей, включая железо.
Комплексная установка очищает воду в несколько этапов, включая и обезжелезивание, что позволяет не только превращать железо в осадок, но и удалять его. Пример – комплексная система Waterstry, которая состоит из нескольких элементов:
- дискового фильтра грубой очистки;
- воздушного компрессора;
- аэрации;
- обезжелезивателя;
- реле протока;
- фильтра тонкой очистки.
Главный плюс такой комплексной установки для очистки – высокая эффективность очистки воды от железа из скважины, крана или колодца. Многоэтапная технология обезжелезивания воды позволит забыть о дополнительных видах фильтрации и наслаждаться качеством чистой водой.
Как подобрать подходящий вариант очистки?
Как очистить воду от железа максимально эффективно? Как выбрать подходящий вариант очистки? Все фильтры и системы очистки имеют свои качества, преимущества и недостатки. Если много железа в воде, то при подборе варианта фильтрации следует учитывать главные моменты:
- Необходимая производительность фильтра очистки – количество очищенной воды на выходе. Такой показатель зависит от объёма потребления питьевой или технической воды.
- Состав воды. Если в ней много не только железа, но и солей жёсткости, то потребуется не только обезжелезиватель, но и фильтр для умягчения.
- Точное содержание железа в воде. От его концентрации зависят тип и характеристики фильтра. Не каждая станция обезжелезивания способна справится с повышенным содержанием металла.
- Характеристики скважины: сколько лет она работает, на какую глубину пробурена. Чтобы уменьшить повышенное содержание железа в воде и наладить очистку для удаления примесей, нужно подобрать фильтрующую установку, совместимую со скважинным оборудованием.
- Требования к эксплуатации, регулярному обслуживанию. Очистка воды от железа фильтром в идеале не должна быть чрезмерно дорогой и проблематичной.
Если показатели железа в воде выше нормы, это может стать большой проблемой. Не знаете, как очистить воду от железа из колодца, скважины или иного источника? В нашей компании вы сможете купить любые виды фильтров и комплектующих либо приобрести готовое решение. Чтобы получить консультацию и подобрать самый лучший вариант водоочистки, укажите персональные и контактные данные. Специалисты компании выберут эффективный фильтр для железа или иных целей, а также осуществят доставку и помогут установить фильтр.
Заказать фильтр для очистки высокого качества в Москве просто: найдите нужный фильтр в каталоге нашей компании и закажите обратный звонок, чтобы получить подробную информацию о товаре по телефону или e-mail. Наша компания предлагает полный спектр услуг, включая продажу фильтров водоочистки и комплектующих, разработку проектов и подробное консультирование.
Надеемся, что статья на этом сайте помогла узнать о видах фильтров, особенности очистки и понять, как нормализовать содержание железа в воде. Остаётся только сделать выбор, приобрести и установить оборудование, которое прослужит много лет.
Теги в статье:
Рекомендуемые товары
