Удаление из воды металлов

Обновлено: 04.10.2024

Повышенная концентрации растворенного железа (Fe 2+ влияет не только на бытовую сферу нашей жизни, но и на здоровье. Чтобы от него избавиться, используют разные фильтры и станции обезжелезивания.

Не так давно мы писали о том, как очистить воду от тяжелых металлов. Сегодня мы разберем способы очистки воды от присутствующего в ней железа. Иногда ответ на данный вопрос лежит на поверхности, иногда найти решение очень сложно.

Если речь идет лишь об улучшении вкусовых качеств небольшого объема питьевой воды, тогда подойдет простой удобный фильтр кувшин Brita. Серьезных проблем он не решит, но на вкус, цвет и запах повлияет положительно. Так же как насадки на кран, настольные фильтры, фильтры-диспенсеры и пр. Если же нужно более высокое качество очистки, нужно обратить внимание на обратный осмос. А как быть, если проблема еще более масштабная?

Железистая вода

Конечно, железо присутствует в воде не в виде кусков или обломков: оно растворено, однако и невооруженным взглядом иногда можно увидеть, что вода мутная. Какие именно виды железа мы можем обнаружить, открыв свой водопроводный кран?

железо двухвалентное или ионы Fe 2+ , растворенные в воде, присутствуют, в основном, в подземных водах;
железо трехвалентное: сульфаты и хлориды Fe 3+ отлично растворяются в воде, ионы Fe 3+ превращаются в нерастворимый гидроксид Fe(OH)₃, который и содержится в воде в виде осадка или взвеси. Трехвалентное железо появляется в воде при контакте с окислителем, например, воздухом;
железо органическое – это всевозможные растворимые комплексы, содержащие органические кислоты и имеющие зачастую коллоидную структуру;
железо бактериальное – это железо, которое содержится в оболочке железобактерий и является продуктом их жизнедеятельности.

Органическое и бактериальное железо в больших количествах содержится в поверхностных водах. А вот в воде, добываемой из подземных источников, кроме трехвалентного железа довольно часто содержится марганец. Поэтому наряду с обезжелезиванием воды, зачастую удаляется и марганец. Процесс этот называется деманганацией.

Как определить количество растворенного железа в воде?

Способ №1. Наблюдение

Явными признаками железистой воды является:

ее едва уловимый красноватый оттенок,
красно-бурые разводы на ванне, раковине, унитазе,
ржавые отложения в трубах.

Способ №2. Анализ

С помощью анализа воды вы узнаете, какие примеси, и в каком количестве содержатся в жидкости. Для этого вам нужно собрать образцы воды согласно определенным правилам, отвезти ее в одну из государственных либо частных организаций, подождать несколько дней. Анализ, конечно, стоит денег. Но информация, которую вы получите благодаря нему, бесценна. Она поможет вам организовать в квартире, в частном доме эффективную систему очистки воды от самых разных загрязнений, в том числе, от растворенного железа.

Чем опасно превышение ПДК?

Fe 2+ попадает в воду из-за геологических особенностей местности. Способно нанести вред человеку и его быту. Если говорить о людях, то железо в определенной форме и в определенном количестве им необходимо. Его недостаток способен привести к анемии, прочим недугам. Но в жидкости его бывает слишком много. Оно не способно усвоиться, принести человеческому организму пользу. Накапливается в нем, через некоторое время становится причиной раковых заболеваний.

Теперь о том, что касается быта. Современный человек использует для организации своей жизнедеятельности большое количество жидкости. В некоторых случаях (полив растений, газонов, огорода) концентрация растворенного железа не очень важна. В других (система отопления, водопровод, бытовая техника и пр.) играет важную роль. Почему? Дело в том, что Fe 2+ окисляется воздухом и переходит в нерастворимую форму, в то, что мы называем ржавчиной. Она оседает везде, где только можно – в трубах, в бытовых приборах, в котлах и системе отопления. Засоряет их, постепенно разрушает.

Это еще не все. Не забывайте об эстетическом вреде, о ржавых разводах на любимой сантехнике – возле стока ванной, на стенках унитаза, на стенах, в местах соединения плитки и пр. Согласитесь, неприятно сделать ремонт, а потом наблюдать, как результат потраченных усилий портится день ото дня.

Словом, железо – не та примесь, которую вы можете оставить без внимания. Со временем оно накапливается в организме и может вызывать не самые приятные заболевания. Хозяйство от него страдает, что приводит все к новым и новым тратам. Непонятно, что делать, кроме как искать какие-либо варианты обезжелезивания воды.

Как очистить воду от железа?

Одной из наиболее сложных задач водоочистки является удаление из воды примесей железа – этот процесс и называется обезжелезиванием. Есть множество способов обезжелезивания воды, а вот универсального метода, экономически оправданного и применимого в любом случае пока не придумано. Тот или иной способ, о них мы расскажем далее, применяется лишь в конкретных случаях, поскольку у каждого – свои достоинства и недостатки. Оптимальный можно выбрать только после определения количества и качества железа в воде.

Перечислим основные варианты очистки воды от железа и дадим их краткое описание.

С помощью бытовых питьевых фильтров

₂

Ультрафильтрация. Использование мембраны с более крупными порами, чем в случае с обратным осмосом. Эффективно понижает концентрацию растворенного железа.
Цеолит. Некоторые производители изготавливают из данного материала картриджи для проточных фильтров. Материал окисляет Fe 2+ , переводит его в нерастворимую форму, и задерживает получившийся осадок.
Арагон. Данный материал используется российским производителем «Гейзер». Предназначен для очистки влаги от многих примесей, в том числе, уменьшает концентрацию железа.

Отметим, что проточные фильтры и обратный осмос лучше всего использовать для очистки воды, которая уже прошла либо очистку на муниципальной станции водоподготовки, либо была обработана на станции полупромышленного типа для коттеджей.

Не все проточные фильтры готовы очистить воду именно от железа. Есть, к примеру, варианты для умягчения воды, для улучшения ее вкуса и устранения запахов, для нейтрализации бактерий и вирусов. Среди всего многообразия устройств вам нужно отыскать те, в которых предусмотрены специальные обезжелезивающие картриджи.

Производители предлагают разные варианты обезжелезивающих картриджей. Некоторые делают фильтрующие элементы на основе синтетического цеолита. Он выступает в качестве катализатора окисления железа. Оно становится нерастворимым в воде и задерживается другими составляющими картриджа. Другие производители предлагают элементы очистки на основе кальцита. Очистка воды от железа в таком случае производится методом щелочного высаживания.

Отметим, что вы можете купить картридж для обезжелезивания воды для своего фильтра, даже если он изначально не предусмотрен. Главное - предварительно проконсультируйтесь у специалистов.

С помощью станций водоочистки

Первое, что мы вам предлагаем, - фильтр кабинетного типа от компании «Гейзер». Небольшой, привлекательный, он готов неустанно работать вам на пользу, очищая за час до 0,3 кубометра воды. То, что нужно для небольшого домика. Очищает воду специальными обезжелезивающими засыпками.

Если у вас достаточно большой дом и количество растворенного железа велико – более 15 мг на 1 литр, тогда лучше обратить внимание на более солидный вариант обезжелезивания жидкости – полупромышленные станции водоподготовки. Это баллоны из стекловолокна, в которых находится, опять же, специальная засыпка. Такая установка справится с любым количеством растворенного железа. Ваш дом с его отопительным котлом, бытовой техникой, сантехникой будет в полной безопасности.

Мы уже говорили о то, что есть множество способов очистить воду от разных видов железа. Для этого в современных фильтрах и системах очистки воды используются специальные наполнители: антрацит, песок, пиролюзит, сульфоуголь и другие фильтрующие материалы. В последнее время все большую популярность приобретают наполнители с каталитическими свойствами. Но давайте подробнее остановимся на методах обезжелезивания:

Аэрация – это процесс насыщения воды воздухом. Контактируя с кислородом растворенное двухвалентное железо принимает форму нерастворимого трехвалентного;
«Сухое» фильтрование: для задержки трехвалентного железа применяются зернистые загрузки с ролью, которых в фильтрах для очистки воды прекрасно справляются мелкодисперсный кварцевый песок, filter Ag, керамзит, винипласт.
Осветление: коагулирование, флокулирование. Эти методы позволяют удалить из воды коллоидно-дисперсные вещества и взвеси. Так реагенты-коагулянты способствуют образованию в воде хлопьев, адсорбирующих на своей поверхности частицы загрязнений и выпадающих в осадок. Флокулянты же способствуют значительному укрупнению этого осадка и ускорению процесса в целом.
Введение реагентов окислителей: хлорирование, обработка перманганатом калия. Под воздействием хлора гуматы и иные органические соединения железа переходят в форму неорганических солей трехвалентного железа, а те, в свою очередь легко гидролизуются. Несмотря на свою дороговизну, хлорирование воды позволяет добиться лишь незначительного улучшения качества воды, и способствует появлению в ней токсических веществ. Обработка перманганатом калия обходится значительно дешевле и используется, как правило, для обработки сложных вод с целью окисления двухвалентного железа.
Озонирование. Этот процесс считается наиболее безопасным и довольно эффективным. Озон является одним из самых сильных окислителей: он обеззараживает воду, окисляет двухвалентное железо и марганец, обесцвечивает воду, улучшает ее органолептические свойства. Однако качество такой обработки должно быть подтверждено экспериментально в каждом конкретном случае.
Использование каталитических загрузок является наиболее распространенным методом удаления различных видов железа и марганца в проточных системах очистки воды. Все фильтрующие материалы этого класса различаются не только физическими свойствами, но и уровнем содержания диоксида марганца. Это позволяет им работать в разных диапазонах значений, присущих воде параметров. Но принцип действия всех загрузок одинаков: он основан на возможности соединений марганца изменять валентность, окисляя двухвалентное железо.

Все перечисленные методы хороши и эффективны лишь в том случае, если их применяют к воде, с подходящим химическим составом. Поэтому, для того, чтобы подобрать наиболее экономичный и действенный фильтр для обезжелезивания воды и оптимальный фильтрующий материал, лучше всего предварительно сделать химический анализ вашей водопроводной воды.

Как очистить воду из скважины от железа, извести, солей и др. примесей

Изучение специализированных технологий поможет узнать, как очистить воду из скважины своими руками. Эти знания пригодятся для корректного выбора функциональных компонентов, правильного монтажа и организации регламентных работ в домашних условиях.

Чтобы уменьшить затраты при покупке и в процессе эксплуатации нужен предварительный анализ количества и состава загрязнений. Эти данные можно получить в лаборатории, куда передают пробы воды из источника. Специалисты проверяют мутность, химические соединения, микробиологические и другие показатели. Результат заказчику передают в письменной форме с печатью организации. В отчете указывают измеренные значения, действующие санитарные нормы.

Содержание железа по нормативам СанПин не должно превышать 0,3 мг/л. Предельный уровень жесткости — 7 мг-экв/л. Эти значения ограничивают по органолептическим показателям. Наносит вред человеческому организму не только чрезмерная концентрация примесей, но и недостаточная концентрация соответствующих веществ в рационе питания.

Однако при значительно меньшем содержании солей кальция и магния активно происходит образование накипи. Поэтому в промышленных котельных умягчают воду до 0,1 мг-экв/ л и менее, чтобы продлить срок службы оборудования и уменьшить затраты на очистку теплообменников.

Аналогичными соображениями пользуются при наличии двухвалентного железа. Эти примеси в растворенном состоянии проходят беспрепятственно через грязевик, пористый картридж, песчаную загрузку. При контакте с воздухом они преобразуются в потеки ржавчины и твердые частицы, засоряющие технологические протоки.

Растворенный сероводород придает воде неприятные привкусы и запахи при концентрации от 0,05 мг на литр. Загрязненную жидкость невозможно использовать для питья, приготовления вкусной пищи.

Предельное содержание марганца — 0,05 мг/л. Его окисление провоцирует возникновение следующих проблем:

· отложение налета на трубах;

· засорение системы отопления;

· появление черных пятен около кранов, на поверхности сантехники.

Это вещество необходимо для нормального усвоения витаминов, корректной работы сердца и нервной системы. Однако чрезмерная концентрация в пище ухудшает функциональное состояние мозга.

Чтобы очистить воду на даче из колодца правильно, следует обратить внимание на характерные для этого источника проблемы. Конструкция этого сооружения подразумевает возможность загрязнения жидкости песком, другими механическими примесями. Небольшая глубина залегания провоцирует увеличение концентрации нитратов, пестицидов, иной сельскохозяйственной «химии».

Абразивные частицы повреждают уплотнительные компоненты запорных устройств, создают царапины на стенках труб. Твердые фракции засоряют технологические отверстия, укрепляют слой пористой накипи. Как очистить воду из скважины от песка, станет понятно после изучения размеров твердых примесей. Простой грязевик, например, обладает пропускной способностью от 500 до 800 мкм.

Отходы промышленного производства и сельскохозяйственной деятельности ухудшают органолептические показатели воды, провоцируют аллергические реакции и опасные заболевания.

Очень редко требуется очистить воду от нитратов из скважины. В глубоком источнике преобладают соли кальция и другие примеси, вымытые из горных пород.

Источники этой категории не способны обеспечить высокое качество фильтрации с учетом относительно небольшой глубины. Кроме отходов человеческой деятельности в колодцах увеличена концентрация органических примесей. До подготовки проекта водоподготовки опытные специалисты рекомендуют выполнить очистку инженерного сооружения, восстановить герметичность стенок и целостность других функциональных компонентов конструкции.

Очистить жесткую воду от примесей кальция и магния можно с помощью ионного обмена. Эту же технологию применяют для удаления соединений железа, других веществ.

Типовой комплект Гейзер (иного профильного производителя) состоит из следующих компонентов:

· бака с основной загрузкой из синтетических ионообменных смол в гранулах;

· емкости для приготовления регенерационного раствора из солей натрия;

· электронного блока управления с микропроцессором и электромагнитными клапанами;

· предварительного и финишного магистрального фильтра.

Такая установка работает эффективно при жесткости на входе до 14 мг-экв/л. Регенерация загрузки выполняется автоматически по установленному времени либо расходу. Пользователю надо своевременно подсыпать таблетированную поваренную соль, регулировать настройки с учетом изменения производительности (концентрации примесей в источнике).

В частном доме выбирают для установки оборудования отдельную комнату с хорошей звукоизоляцией. В это помещение подводят канализацию, другие инженерные коммуникации. При необходимости — выполняют дополнительную подготовку. Сероводород и другие вредные примеси могут снизить эффективность обработки или быстро испортить загрузку из ионообменных гранул.

Изделия этой категории задерживают примеси с размерами от 0,01 мкм. Тонкая фильтрация поможет очистить воду из скважины (колодца) для питья. Высокая производительность обеспечивает защиту от примесей газовых котлов, бойлеров, другой подключенной техники и компонентов системы водоснабжения.

Хороший результат можно получить с применением современного половолоконного фильтра Акварис. Производитель предлагает широкий ассортимент моделей с производительностью до 8000 л/час. Штатная мембрана рассчитана на обработку до 500 тыс. литров жидкости, что намного превышает ресурс специализированных картриджей. Задержанные загрязнения удаляют промывкой без разборки, так как в корпус встроен патрубок для подсоединения к дренажу.

С помощью такого оборудования очищают жидкость от примесей железа и других растворенных веществ. Мембрана защищает систему водоснабжения от извести, песка, иных механических загрязнений. Микроскопические отверстия не пропускают крупные органические молекулы, вирусы и бактерии.

Изучите отдельно, как очистить воду от извести из скважины при сравнительно небольшом количестве примесей или ограниченных требованиях к производительности. Это поможет уменьшить инвестиционные затраты с учетом соответствующих исходных условий.

Изучение каталога сменных блоков поможет узнать, как очистить ржавую воду из скважины. Для решения этой задачи подойдет картридж с Birm или другой каталитической загрузкой. Такой наполнитель активизирует окисления для преобразования растворенных примесей в осадок. Твердые частицы задерживает сетчатая или объемная вставка из полимерных материалов.

Специализированные сменные блоки выпускают для механической фильтрации (от 5 мкм). Заполнение ионообменными гранулами применяют для умягчения воды. Ресурс, указанный в техническом паспорте изделия, соответствует режиму испытаний с умеренным уровнем загрязненности. Максимальная концентрация примесей не превышает ограничения санитарных нормативов.

Мембраны полупроницаемого типа в установках этого типа пропускают примеси, сопоставимые с размерами молекул воды. С помощью обратного осмоса можно очистить воду от марганца из скважины, снизить уровень жесткости, решить другие задачи водоподготовки.

Главный недостаток таких систем — низкая производительность. Бытовые установки обрабатывают 7-9 литров за час. Этого достаточно только для подготовки питьевой воды.

Для ускорения процесса без ухудшения качества ставят несколько крупных мембран параллельно. Давление повышают насосной станцией. Дополнительными устройствами обеспечивают автоматическую промывку рабочих блоков слабым раствором кислоты, удаляющим кальциевый налет. Стоимость таких установок в 10-15 раз выше по сравнению с типовыми системами обратного осмоса бытового назначения.

Очистить воду от глины из скважины можно с помощью магистрального фильтра. Выбирают изделие с подходящей пропускной способностью. Для быстрой обработки большого количества жидкости применяют емкость с гранулированной загрузкой.

Для умягчения воды применяют комплект ионного обмена. Если свободного места мало, покупают компактную модель «кабинетного» типа. Защиту от накипи создают с помощью электромагнитного преобразователя. В этом случае надо учесть дальность действия и допустимый уровень жесткости на входе.

Половолоконным фильтром задерживают мельчайшие примеси. Приобретение такого оборудования окупается в процессе эксплуатации. Для автоматизации промывки устанавливают дополнительно таймер и комплект электромагнитных клапанов.

Чтобы выяснить, как очистить воду от сероводорода из скважины, изучите предложения в товарной группе аэрационных установок. Такое оборудование удалит неприятные привкусы и запахи. Активное окисление преобразует растворенное железо и другие вещества в твердые примеси, которые можно задержать механическим фильтром.

Подготовьте комплексный проект очистки, чтобы обеспечить согласованную работу всех функциональных частей. Для корректной формулировки технического задания сделайте лабораторный анализ проб из колодца, другого источника. Пользуйтесь помощью специалистов, чтобы исключить ошибки.

Очистка воды от тяжелых металлов

В воде может присутствовать множество вредных для человека примесей. Чаще всего это хлор, пестициды, нитраты, органические соединения, бактерии, а также тяжелые металлы. Раньше люди не знали, что делать с некачественной жидкостью, как ее улучшить. Сегодня для этого активно используются фильтры для очистки воды.

В этой статье мы рассмотрим подробнее тяжелые металлы как один из загрязнителей живительной влаги, которая предназначается для человека. Что это такое? Как определить их в жидкости? Как очистить от них воду для бытового применения? На эти и многие другие вопросы вы найдете здесь ответы.

Как определить, если ли в воде тяжелые металлы

Есть только один надежный способ, благодаря которому вы выясните, есть в жидкости данный вид примесей или нет. Это анализ воды. Как правильно собрать воду для химического анализа мы уже писали здесь. Далее нужно собрать влагу в чистую емкость согласно правилам забора, и отвезти в один из частных или государственных центров, оказывающих данную услугу. К примеру, в территориальные центры гигиены и эпидемиологии. Или в магазин по продаже очистительного оборудования (некоторые предлагают оказать услугу бесплатно).

В течение нескольких дней результаты анализа будут готовы. Они расскажут, какие именно примеси присутствовали в исследуемом образце, подскажут специалистам, как улучшить качество воды.

Какие тяжелые металлы могут быть обнаружены?

В жидкости может быть обнаружено множество тяжелых металлов, которые нужно удалить. Мы приведем основные, чаще всего встречающиеся.

1. Свинец

Не имеет запаха, вкуса. Способен вызвать у человека острое, хроническое отравление, даже привести к смерти. Имеет свойство накапливаться в тканях организма, в волосах, ногтях. Негативно воздействует на периферическую нервную систему, печень, почки. Блокирует ферменты, участвующие в формировании гемоглобина.

2. Ртуть

Особенно вредна для почек, нервной системы. При попадании вместе с водой в организм способна вызвать нарушение психического состояния, зрения, слуха, потерю чувствительности кожи. Источник ртути чаще всего – промышленные предприятия.

3. Медь

Превышенная концентрация меди в употребляемой жидкости сказывается, прежде всего, на работе ЖКТ – появляется тошнота, рвота, расстройство желудка. Особенно опасна медь для лиц с больной, чувствительной печенью, а также для грудных младенцев.

4. Железо

Распространено на территории Беларуси. Откладывается в органах, тканях человека. Провоцирует серьезные заболевания, в том числе, гемохроматоз. Попадает в воду в природе, из-за геологических особенностей местности. Кроме того, источником железа могут становиться старые железные трубы.

5. Марганец

Негативно влияет на плод во время беременности, становится причиной мутаций. Источником чаще всего являются промышленные предприятия.

Как очищают воду от тяжелых металлов?

Выделяют 4 основных метода, а именно:

сорбция (поглощение сорбентами примесей из воды), например, в фильтре Гейзер Стандарт за это отвечает картридж БАФ,
ионный обмен (обмен ионами с примесями и образование безвредных соединений),
электролиз (распад химических соединений под воздействием электрического тока),
обратный осмос (влага пропускается сквозь полупроницаемую мембрану).

Какой метод очистки чаще всего используется в быту?

Обратный осмос

Удаление тяжелых металлов из жидкости, предназначенной для пищевых целей, в домах белорусов часто осуществляется фильтрами на основе обратного осмоса. Это достаточно сложные многоступенчатые системы, которые довольно быстро, поэтапно избавляют влагу от вредоносных примесей.

Плюс фильтра – он эффективно справляется практически со всеми загрязнениями. После такой системы можно быть уверенным в качестве используемой жидкости.

Сорбция

В бытовых фильтрах сорбционную очистку осуществляют картриджи на основе активированного угля. Помимо тяжелых металлов, они удаляют хлор, хлористые соединения, органику, а также неприятные привкусы и запахи. Угольные картриджи являются основой проточных фильтров, их устанавливают на стадии предварительной очистки перед мембраной обратного осмоса.

Активированный уголь с его сорбционными свойствами используется при создании картриджей для большинства видов питьевых фильтров – кувшинов, настольных, проточных, осмотических и пр.

Если вы хотите обезопасить себя от вредоносного воздействия тяжелых металлов, очистить от них воду, рекомендуем вам использовать обратноосмотическую или проточную систему от надежного производителя.

В скважине много железа. Что делать? Как очистить? ⁠ ⁠

Сооружение системы локального водоснабжения сопряжено с большими затратами, обусловленными сложностью бурения на большую глубину. Но даже при качественном выполнении работ у владельцев возникают претензии к результату: почему в воде много железа, что делать для устранения недостатков. Ответы на эти и другие вопросы можно получить с помощью тематического обзора.

Какой вред наносит превышение показателя железа в воде?

По российским санитарным нормативам концентрация этого вещества в питьевой воде не должна превышать 0,3 мг на литр. В странах Европы действует более строгое ограничение – до 0,2 мг/л. Эти правила установлены с применением органолептических показателей, по характерному появлению металлического привкуса. Подразумевается непригодность соответствующей жидкости для питья, приготовления качественной пищи.

Разовое употребление неприятной на вкус воды не причинит вред здоровью. Однако регулярное поступление избыточного количества железа в человеческий организм способно причинить вред здоровью.

Специалисты отмечают следующие негативные последствия:

• аллергические реакции, дерматиты;

• ухудшение функционального состояния печени, ЖКТ, щитовидной железы;

Загрязненную жидкость нельзя использовать для выполнения гигиенических процедур. Она пачкает вещи при стирке, образует неприглядные потеки на сантехнике, портит внешний вид столешниц и других поверхностей. Частицы железа засоряют фильтры и технологические протоки в утюгах, теплообменниках котлов. Твердые фракции – повреждают запорные механизмы в кранах, царапают трубы и активизируют разрушительные процессы коррозии.

Как быть, если в скважине много железа? Для ответа на этот вопрос необходимо сделать предварительное исследование. Следует выявить причину проблемы, чтобы подобрать оптимальный способ ее устранения.

Почему в воде из скважины появляются излишки железа?

На большой глубине жидкость вымывает вредные примеси из горных пород. Железо в двухвалентной форме растворено, поэтому извлеченная жидкость – прозрачная. При отстаивании контакт с воздухом провоцирует реакцию окисления, которая сопровождается выпадением осадка характерного бурого цвета.

Второй распространенной причиной является плохое состояние инженерных систем. Коррозия разрушает функциональные составляющие трубопровода с образованием частиц ржавчины.

Только в поверхностных водах можно обнаружить органическое железо. Такие примеси содержатся в гуматах и коллоидных взвесях. Их создают отдельные виды бактерий в результате своей жизнедеятельности. Так как эти загрязнения в глубинных источниках встречаются очень редко, можно исключить их подробное изучение. Как очистить железо из скважины, если речь идет об органической форме железа, можно выяснить с помощью профессиональной консультации. Опытный специалист подготовит специальную схему обработки с учетом результатов лабораторного анализа.

Что делать и как очистить воду, если в ней много железа?

Выяснив, почему в воде много железа из скважины, определяют подходящий способ решения проблемы. Проще всего удалить крупные механические частицы. Для этого устанавливают сетчатый (дисковый, мешочный) или другой фильтр грубой очистки. Мельчайшие взвеси задерживают половолоконной или титановой мембраной.

Но что делать, если в скважине много растворенного железа? Такие загрязнения беспрепятственно проникают через механическую преграду. В этом случае обработку делят на 2 этапа. Окислением преобразуют примеси в осадок. На следующей стадии применяют механическую фильтрацию.

Уточните, почему в воде много железа из скважины. При необходимости – устраните источники появления новых примесей в транспортной системе. В сложной ситуации для предотвращения активного образования ржавчины коррозией придется заменить соответствующие части инженерных коммуникаций.

Выбираем фильтр

Для определения лучшего варианта изучают особенности специализированного оборудования. Представленные в обзоре изделия применяют, если в скважине много железа. Обратите внимание на особенности монтажа и эксплуатации, чтобы выбрать оптимальное оснащение для определенного объекта недвижимости.

Картриджный

Ставьте сменный блок, при минимальной загрязненности источника. Если в скважине много железа, придется слишком часто устанавливать новый картридж. Такой режим обслуживания увеличивает нагрузку на пользователей, сопровождается большими финансовыми затратами. Рассчитайте годовой экономический план. Этот анализ поможет убедиться в том, что применение промываемого аналога будет в итоге дешевле.

Для удаления механических примесей выбирают картридж с наполнителем из пористого полимера или аналог. Технологию обезжелезивания обеспечивает более сложный сменный модуль с каталитическим материалом и абсорбентами. Производители указывают в документации кроме производительности ограничения по максимальному содержанию вредных примесей на входе. Расчетный ресурс определяется при загрязненности, не превышающей нормативы СанПиН. Поэтому придется сделать коррекцию графика обслуживания, исходя из реальных исходных условий.

Как избавиться от железа при высокой концентрации этого вещества в источнике? Чтобы исключить частую замену картриджей, придется увеличить объем рабочей зоны.

Для воспроизведения этой технологии в колонну загружают послойно:

• кварцевый песок для механической фильтрации;

• гранулированный активированный уголь;

• Birn, Greensand или другой каталитический материал.

Жидкость направляют сверху вниз. Последовательная обработка окислением преобразует вредные примеси в нерастворимую форму, задерживает выпавший осадок. Забор очищенной воды выполняется из нижней части загрузки. Обратной промывкой удаляют накопленные загрязнения. Отдельные каталитические материалы регенерируют раствором перманганата калия. Продолжительность восстановительной процедуры составляет 35±5 минут.

При корректном расчете промывку выполняют с интервалом 5-7 дней. Для автоматизации рабочих операций систему дополняют блоком управления с встроенными электромагнитными клапанами, оснащенным таймером или счетчиком расхода воды. Шумное оборудование размещают в отдельной комнате с эффективной звукоизоляцией.

Половолоконный

Как избавиться от мельчайших взвесей, которые не задерживает обычный картридж? Что можно сделать для упрощения обслуживания и продления срока службы сменного блока (рабочей загрузки)? Как быть, если в результатах анализа обнаружены микроорганизмы?

Перечисленные проблемы успешно решают с помощью половолоконной мембраны Акварис. Этот модуль обеспечивает уровень очистки от 0,01 мкм. Его можно промывать много раз в течение длительного (до 4 лет) срока службы. Серийное изделие этого бренда сохраняет хорошее функциональное состояние при обработке до 500000 л жидкости. Модель начального уровня эффективно задерживает примеси с производительностью до 1000 л/час.

Обработка с применением этой технологии активизирует реакции окисления лучше, чем аэрация воздухом. Озонирование можно применять не только для обезжелезивания. Токсичные свойства действующего вещества часто используют для обеззараживания. Дополнительное преимущество – насыщение воды полезным для здоровья человека кислородом.

Озон вырабатывает специализированный генератор с применением высоковольтного электрического разряда. Газ подают в рабочую колонну или через эжектор в магистральный трубопровод. Для задержания окисленных примесей применяют механическую фильтрацию. Остаточные загрязнения отделяют абсорбентом.

Производители выпускают широкий спектр оборудования этой категории, поэтому для корректного выбора необходимо изучить особенности соответствующих изделий. Простейшие дешевые модели выпускают с встроенным генератором и примитивным дозирующим устройством. Их применение допустимо. Но следует учитывать опасность токсических свойств озона.

Опытные специалисты рекомендуют выбрать для оснащения частного дома специализированную систему. Озонаторы этой категории работают с высокой производительностью. В состав комплекта включают деструктор, который предотвращает проникновение токсичных веществ в атмосферу помещения. Дополнительным оснащением обеспечивается безопасность пользователей.

При выборе озонирования следует учесть характерные недостатки:

• большие габариты и высокую стоимость качественного комплекта оборудования;

• невозможность отчистки жидкости от фенольных соединений;

• увеличение времени обработки при высокой концентрации загрязнений.

Для исключения проблем нужна консультация с профильным врачом. Чрезмерное содержание кислорода в питьевой воде противопоказано, например, при сахарном диабете.

Как очистить воду, если размер самых мелких примесей превышает 0,8 мкм? В этом случае возможностей картриджей недостаточно, а ультрафильтрация половолоконной мембраной избыточна.

Для решения проблемы выбирают подходящий вариант в ассортименте титановых фильтров. Рабочий модуль создан из спеченных крошек металла. Сформированная объемная структура с узкими протоками обеспечивает необходимый уровень очистки. В отличие от полипропиленовых аналогов, такой блок не повреждается высокой температурой. Задержанные частицы можно удалить промывкой. Для качественной регенерации применяют слабый раствор кислоты, который разрушает прочные кальциевые отложения.

Тщательная подготовка исключит лишние затраты и ошибки при выборе оборудования. На первом этапе определяют, почему в скважине много железа. Если состояние транспортной системы водопровода хорошее, берут пробу из источника. По результату лабораторного анализа выясняют количественный и качественный состав загрязнений. Эти данные используют для выбора технологии обработки, соответствующих функциональных компонентов.

В объекте недвижимости выделяют место для изолированного размещения шумного технологического оборудования. Необходима подводка в эту комнату канализации, других инженерных коммуникаций.

Делают экономический расчет с учетом затрат по следующим позициям:

• покупка фильтров с доставкой;

• монтажные и наладочные операции;

• обслуживание в процессе эксплуатации.

Комплексный анализ рассмотренных факторов поможет сделать правильный выбор в ассортименте продукции профильных производителей.

Обезжелезивание воды ⁠ ⁠

Каким способом очищать воду от железа или не очищать – каждый решает сам.

Цель статьи ознакомить читателей с существующими методами.

Прежде чем решить проблему, как производить обезжелезивание воды, нужно разобраться, сколько железа содержится в источнике. В идеале сделать химический анализ воды классическим способом, если такой возможности нет, можно приобрести промышленный экспресс набор (предел обнаружения от 0,01 до 10 мг/л). Норма по содержанию железа в питьевой воде не более 0,3 мг/л.

Вода в природных источниках может содержать повышенное содержание железа. Этот элемент может привести к проблемам со здоровьем (аллергии, заболеваниям желудочно-кишечного тракта, может стать причиной заболеваний сердца, печени, почек), способствует размножению бактерий и коррозии оборудования.

В подземных водах железо чаще всего встречается в растворенном состоянии в виде двууглекислого соединения Fe(HCO3)2.

В водах поверхностных источников железо может находится в виде органических соединений (гуминовокислое железо) или в виде сернокислого соединения FeSO4.

1. Обратный осмос;

3. Многокомпонентные ионообменные смолы;

4.1.Применение гипохлорита натрия;

4.2. Коагуляция и осветление;

5. Биологическое обезжелезивание.

Каждый из приведенных методов имеет свои плюсы, а так же свои минусы.

1. Обратный осмос

Метод обратного осмоса позволяет удалять до 98% растворённого в воде двухвалентного железа. Очистка воды данным методом подходит, если концентрация железа не превышает 0,3 мг/литр. Данный метод дорогостоящий и не предназначается конкретно для обезжелезивания. Это происходит в процессе обессоливания (обратный осмос). Кроме того, мембраны легко подвергаются зарастанию органической плёнкой и забиванию поверхности нерастворимыми частицами, в том числе ржавчиной, а также поглощают растворённое двухвалентное железо и теряют способность эффективно задерживать другие вещества.

Более подробно вы можете прочесть в моих статьях

Однако применение мембранного метода оправдано там, где просто необходима высокая степень очистки воды, в том числе от железа, например, в медицинской и пищевой промышленности.

Аэрация представляет собой процесс насыщения воды воздухом, при этом происходит окисление железа и оно выпадает в осадок, который удаляется механической фильтрацией.

Очистка воды данным методом подходит, если концентрация железа не превышает 6 мг/литр.

Аэрация воды воздухом осуществляется с использованиями компрессора, эжектора или душирования. Установки аэрации подразделяются на напорные и безнапорные.

Напорная аэрация подразумевает отсутствие потери давления в трубопроводе.

При напорной аэрации воздух подается в трубопровод при помощи компрессора или эжектора. Далее водо-воздушная смесь подается в контактную камеру. Из контактной камеры вода поступает на систему фильтрации практически без потери исходного давления. При использовании напорной аэрации воды в верхней части контактной камеры устанавливают воздухосбросный клапан для удаления лишнего воздуха и удаленных из воды газов. Контактная камера, распределительный оголовок с трубками и восдухосбросный клапан в сборе называются аэрационной колонной.

Финальный этап фильтрования происходит через каталитический уголь.

Безнапорная аэрация воды подразумевает разрыв струи и для подачи воды на последующие стадии очистки необходим насос второго подъема.

Установки безнапорной аэрации воды состоят из контактной камеры (ёмкости), аэратора (компрессора, безнапорного эжектора или системы душирования), насоса или насосной станции второго подъема. При безнапорной аэрации в самой накопительной емкости происходит отстаивание.

Финальный этап фильтрования происходит через каталитический уголь.

3. Многокомпонентные ионообменные смолы;

Ионообменная смола представляет собой скопление достаточно мелких (меньше миллиметра в диаметре) шариков, изготовленные из специальных полимерных материалов, которые называют смолой.

Очистка воды данным методом подходит, если концентрация железа не превышает 15 мг/литр.

При этом методе необходимо помнить: кислотно-щелочной баланс должен быть ниже 7, т.к. окисленное железо переходит в трехвалентную форму, что значительно ухудшает качество реакции и загрязняет фильтрующие элементы. Кроме того, негативно влияют органические вещества, присутствующие в воде, они могут привести к возникновению бактерий на смоле.

Наряду с многокомпонентными ионообменными смолами могут применятся каталитические загрузки.

Очистка воды данным методом подходит, если концентрация железа не превышает 15 мг/литр.

В качестве каталитической загрузки используются дробленый пиролюзит, "черный песок", сульфоуголь и МЖФ (отечественные загрузки); Manganese Green Sand (MGS), Birm, MTM (зарубежные наполнители). Эти фильтрующие материалы различаются по своим физическими характеристиками, так и содержанием диоксида марганца.

4.1. В некоторых случаях нельзя обойтись без химического метода обезжелезивания, так например, при концентрации железа более 18 мг/литр, низком уровне щелочности и высоком количестве органики.

При реагентном методе обезжелезивания применяются сильные окислители, например, гипохлорит натрия (NaOCl) (белизна), который дозируется в воду с помощью насоса дозатора.

Этот метод находит применение, как на больших станциях водоподготовки, так и на небольших объектах, в том числе и в частных домах.

Гипохлорит натрия обладает рядом свойств, ценных в техническом отношении. Применение гипохлорита натрия для обработки воды не вызывает увеличения ее жесткости, так как он не содержит солей кальция и магния. Бактерицидный эффект раствора NaClO, кроме того, гипохлорит натрия обладает большим окислительным действием.

Окисление двухвалентного железа происходит в соответствии со следующим уравнением:

2Fe(HCO3)2 + NaClO + H2O = 2 Fe(OH)3↓ + 4 CO2↑ + NaCl

Выпавший осадок удаляется при последующей фильтрации.

Расчет установки для обработки воды гипохлоритом натрия в первую очередь требует определить расход активного хлора на процессы окисления, обеззараживания и разрушение сероводорода.

Требуемый расход активного хлора на обработку воду = АХ (в пересчете на 100% хлор, г/ч) определяется следующим выражением:

где Qчас - объемный расход воды (максимальный), м3/ч;

Дх - доза активного хлора для обеззараживания воды, мг/л;

[Fe2+] - содержание двухвалентного железа в исходной воде, мг/л;

KFe - расход активного хлора для окисления железа (0,67 мг активного хлора на 1 мг двухвалентного железа);

[Mn2+]- содержание двухвалентного марганца в исходной воде, мг/л;

KMn - расход активного хлора для окисления двухвалентного марганца (1,3 мг активного хлора на 1мг марганца);

[H2S] - содержание сероводорода в исходной воде, мг/л;

KCB - расход активного хлора для разрушения сероводорода (2,1 мг активного хлора на 1 мг сероводорода).

Как следует из уравнения реакции в процессе окисления железа гипохлоритом натрия не происходит подкисления воды, а это очень важно для процесса фильтрации. Кроме того, раствор гипохлорита натрия щелочной, что благоприятно для фильтрования.

Финальный этап фильтрования происходит через каталитический уголь.

4.2. Коагуляция и осветление

Из поверхностных вод, как правило, необходимо удалить взвеси и коллоидно-дисперсные вещества, включающие соединения железа. Освобождение воды от взвеси и коллоидных веществ возможно осуществить только путем ввода специальных реагентов-коагулянтов. Данный метод обработки воды называют коагуляцией. Коагулянт образует в воде хлопья, которые адсорбируют на своей поверхности коллоиды и выделяются в виде осадка.

Рабочий режим и оборудование для осветления и коагуляции исходной воды выбирают исходя из характера и уровня содержания загрязнений. При этом если необходимо одновременно повысить щелочность воды и снизить ее солесодержание, рассматриваемые процессы совмещают с известкованием.

Процесс коагуляции достаточно сложен и нет строгих стехиометрических соотношений между дозой коагулянта и количеством растворенных коллоидных веществ в исходной воде. Поэтому дозу определяют методом пробного коагулирования.

В качестве коагулянтов применяют:

сульфат алюминия (глинозем) Al2(SO4)3 * 18 H2O при рН исходной воды 6,5-7,5;

сульфат железа (железный купорос) FeSO4 * 7 H2O при рН воды 4-10;

хлорное железо FeCl3 * 6 H2O для воды с рН 4-10.

Для интенсификации процесса коагуляции в воду дополнительно вводят флокулянты (наиболее распространен полиакриламид). Флокулянты способствуют укрупнению осадка и ускоряют процесс слипания осаждаемых коллоидных и взвешенных частиц.

При достаточном содержании в воде карбонатной жесткости (выше 1 мг-экв/л) коагулянты вначале образуют неустойчивые бикарбонаты, которые разлагаются с образованием хлопьев гидроксидов:

Al2(SO4)3 + 3 Са(HCO3)2 = 2 Al(HCO3)3 + 3 CaSO4

FeSO4 + Ca(HCO3)2 = Fe(HCO3)2 + CaSO4

2 Al(HCO3)3 = 2 Al (OH)3↓ + 6 CO2

4 Fe(HCO3)2 + O2 + 2 H2O = 4 Fe(OH)3↓ + 8 CO2

Для образования хлопьев гидроксида железа необходимо наличие в воде растворенного кислорода.

Если карбонатная жесткость исходной воды невелика, то ее подщелачивают раствором гидроксида натрия или «известковым молоком» (раствор Ca(OH)2):

4 FeSO4 + 4 Ca(OH)2 + 2 H2O + O2 = 4 Fe(OH)3 ↓ + 4 CaSO4

Осветление и обесцвечивание мутных вод с повышенной жесткостью предпочтительнее осуществлять коагулянтами при высоких значениях рН, а цветных мягких вод - при пониженных рН.

При реализации процесса коагуляции температуру воды поддерживают в пределах 20-25 оС, а при осуществлении коагуляции с известкованием воду подогревают до 30-40 оС.

Дозу коагулянта сульфата алюминия обычно принимают в пределах 0,5-1,2 мг-экв/л. Для воды с умеренным (до 100 мг/л) содержанием взвеси и с небольшой окисляемостью дозу понижают, а для вод с содержанием железа и с высокой окисляемостью (15 мг/л О2 и выше) ее повышают до 1,5 мг-экв/л.

Обогащение озоном – еще один способ окисления водорастворимого железа.

Очистка воды данным методом подходит, при концентрации железа от 18 до 50 мг/литр.

Газ синтезируется из кислорода в специальном устройстве, после чего он поступает в емкость с жидкостью. Очищенная от примеси вода проходит в фильтр тонкой очистки, а из него – в систему водоснабжения.

Преимущества озонирования очевидны: процесс очищения проходит очень быстро, при этом вода обогащается кислородом, а болезнетворные бактерии погибают.

метод считается одним из самых дорогостоящих;

озон сам по себе весьма токсичен, поэтому при эксплуатировании установки следует строго следовать правилам техники безопасности;

после очищения озонатором, вода приобретает окислительную способность, из-за чего водопроводные трубы и емкости для хранения питьевой воды должны быть выполнены из стойкого материала (ПВХ, нержавеющая сталь);

при неправильном использовании установки повышается риск обогащения воды токсичными продуктами окисления, которые будут во много раз опаснее примесей, присутствующих в воде до озонирования;

из-за своей высокой реакционноспособности озон быстро разлагается и его бактерицидное действие становиться весьма недолгим.

5. Биологическое обезжелезивание.

Этот метод подразумевает использование железобактерий, окисляющих двухвалентное растворённое железо до трёхвалентного, в целях очистки воды, с последующим удалением коллоидов и бактериальных плёнок в отстойниках и на фильтрах.

В некоторых случаях это оказывается единственным приемлемым способом снизить содержание железа в воде. Прежде всего – когда концентрации железа в воде особенно велики, свыше 30 мг/л.

Чтобы микроорганизмы нормально существовали, нужно поддерживать кислую среду на низком уровне, одновременно обеспечивая подачу кислорода из воздуха.

Также применяют биологическое обезжелезивание, если в воде высоко содержание сероводорода и углекислоты. Такая вода подвергается фильтрации через колонии бактерий на медленных фильтрах с песчано-гравийной загрузкой. Затем подвергают сорбционной очистке для задержания продуктов жизнедеятельности бактерий и ультрафиолетовому обеззараживанию.

Безусловно, такой метод экологичен и эффективен, однако у него есть большой минус: низкая скорость процесса. Кроме того, чтобы производительность очистки была на должном уровне, необходимо иметь очистные емкости больших размеров.

Список использованной литературы:

В.Г. Арсенов «Водоснабжение промышленных предприятий».

М. Иванов «Цветность воды», статья в журнале Аква-Терм декабрь 2012 года

Е. Хохрякова «О выборе метода обезжелезивания воды», статья в журнале Аква-Терм июль 2008 года

В. В. Банников «Обезжелезивание и деманганация воды»,

В.В. Кулаков, Е.В. Сошников, Г.П. Чайковский «Обезжелезивание и деманганация подземных вод».

А.К. Запольский, А.А. Баран «Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды», 1987.

С.В.Черкасов «ОБЕЗЖЕЛЕЗИВАНИЕ ВОДЫ. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА»,

Б. Е. Рябчикова «Современные методы подготовки воды для промышленного и бытового использования»

Читайте также: