Случается, что для получения пригодной для использования жидкости приходится проводить обезжелезивание воды из скважины.
Большое содержание железа – последствие процессов природного и техногенного происхождения:
- Выветривание, разрушение и растворение горных пород с последующим попаданием в подземные источники.
- Стоки промышленных предприятий, попадающие в наземные водоемы.
- Смывание с сельскохозяйственных земель остатков неусвоенных растениями минеральных и органических удобрений.
- Стоки с животноводческих ферм.
- 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.
Характерные признаки
Определить, что вода содержит много железа, можно по органолептическим признакам:
- Металлический привкус.
- Ржавые трудновыводимые пятна на сантехнике.
- Рыжий студенистый осадок неприятного запаха.
- Осадок ржавого цвета при нагревании.
- Изменение оттенка белья после стирки.
Пробы
Исследование проводят мобильные лаборатории, выезжающие на место забора по заключенным договорам, и СЭС, имеющие сертификацию.
Норма
После анализа выдается протокол испытаний.
Допустимая норма для России – 0,3 мг/л.
Последствия недостатка или превышения показателей
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.
Установки обезжелезивания для дачи и дома
Для ускорения химической реакции окисления используют:
- Аэрацию.
- Озонирование.
- Ионный обмен.
- Хлорирование.
- Обратный осмос.
- Использование гипохлорита.
- 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/дм3.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 м3/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-фильтр загрязняется с меньшей интенсивностью и служит от 2 до 4 лет.
Достоинство системы – чистое освобождение воды от примесей.
Недостатки обратного осмоса – большие затраты на приобретение оборудования и периодические – на замену мембраны. Кроме этого большая часть жидкости уходит в отходы, что увеличивает затраты электроэнергии на работу насоса.
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:
- Электролиз.
- Электрофлотация.
- Электродиализ.
- 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 лабораторного анализа. 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.
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 загрязненности воды.
- 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
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.
Оставить комментарий: