Как устроены и работают фильтры для обезжелезивания воды

Очистка воды из скважины от железа

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

Большое содержание железа – последствие процессов природного и техногенного происхождения:

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.

Фильтр для обезжелезивания своими руками

Самодельный аэратор воды

Высокие цены на фильтры для очистки воды из скважины от железа, марганца и других примесей заставляют владельцев источников искать альтернативные методы. Самый простой из них – отстаивание жидкости. Спустя 12-14 часов хлопья железа оседают на дно емкости, а воду можно использовать для бытовых нужд.

Самодельный фильтр для очистки воды от железа из скважины – бюджетный вариант, требующий небольших затрат на покупку элементов установки. Необходимо приобрести емкость из пластика объемом от 200 л. В нее подается вода из скважины. Для обогащения жидкости кислородом устанавливается компрессор или подача потока происходит через лейки. Накопительный бак должен иметь крышку, доступ воздуха осуществляется через просверленные в ней отверстия.

Подводка от колодца и отведение воды в дом выполняется пластиковыми трубами. Вход располагается в верхней части, а слив около 50 см от дна. Выпавший осадок удаляется через кран, врезанный на уровне дна. Очистка происходит 1-2 раза в неделю. Сливается ржавый осадок, моется емкость. При сильном загрязнении устанавливают несколько ступеней очистки.

Обезжелезивание воды из скважины или колодца можно производить любым перечисленным методом. Затраты на покупку фильтра окупятся сохранением здоровья членов семьи, отличным состоянием бытовых приборов и сантехники.

Показатели нормальной воды

Воду из индивидуальных источников и колодцев в лабораториях оценивают по таким хим элементам и их показателям. См. Таблицу.

Органолептика (санитарные нормы для индивидуальной скважины):

№	Наименование	Единицы измерения	Санитарные нормы
1	Запах	баллы
2	Цветность	градусы
3	Мутность	1Нок=0,58 мг/дм3
4	Вкус и привкус	баллы

Таблица хим показателей

номер	Название хим элемента	Единица измерения	норма
1	Водород	Единицы PH	6,5-8,5
2	Железо	Мг/дм3
3	Общая жесткость	Моль/дм3
4	Марганец	Мг/дм3
5	Сульфаты	Мгдм3
6	Сухой остаток	Мг/дм3
7	Хлор остаточный свободный	Мг/дм3
8	Хлорид	Мгдм3
9	Хлор остаточный связанный	Мг/дм3
10	Аммоний	Мг/дм3
11	Нитраты	Мг/дм3
12	Нитриты
13	Фториды

https://youtube.com/watch?v=eEatnR_FMLk

Как подобрать бытовой фильтр для жесткой воды

Учитывают ряд параметров, главным из которых при выборе фильтра для смягчения воды из скважины считается состав. Рекомендуется предварительно определить, какие вещества и включения содержатся в жидкости. Для этого можно отнести образцы в лабораторию. На основании результатов подбирают вариант умягчителя: узкоспециальное устройство, контролирующее уровень жесткости, или универсальная система, обеспечивающая дополнительную очистку.

Учитывают и место установки. Агрегаты для умягчения воды под мойку выбираются, если планируется применять многоступенчатую очистку. Для сравнения, магистральный фильтр для жесткой воды обязательно располагается на трубопроводе, при этом выполняется врезка в трубу.

Играет роль и стоимость устройств. Она зависит от функциональности, эффективности фильтрационной системы. Нужно учитывать, что цены в Москве и регионах могут несколько отличаться.

Кувшинные фильтры

Это универсальная разновидность устройства. Главная функция заключается в очистке жидкости. По мере удаления механических частиц и органических веществ отмечается задержка в структуре картриджа и некоторого количества минералов.

В результате жидкость не только очищается, но и становится мягче. Кувшинные фильтры отличаются компактностью. Для оптимальной работы необходимо вовремя производить замену картриджа.

Ионообменные стационарные установки

Различают варианты:

• модель, предназначенная для замены содержимого (при этом сама колба может долго находиться в эксплуатации);
• фильтры в виде картриджей, они не открываются, поэтому по окончании некоторого периода нужно заменить расходный материал;
• устройства в виде баллонов, в данном случае используется метод регенерации ионосодержащей смолы.

В бытовых условиях легче применять первые 2 варианта. Однако длительным сроком службы и высокой эффективностью отличается последний из видов. Его целесообразно устанавливать, если расход воды большой.

Магнитные и электромагнитные устройства

Такие модели фильтров монтируют на трубопровод, благодаря чему обеспечивается очистка всей поступающей к потребителю жидкости от солей. Устройства рекомендуется комбинировать с осмотическими системами. Причем последние улучшают качество воды для пищевых целей (их устанавливают под мойкой), а магнитные и электромагнитные — для стирки, водных процедур.

Обратноосмотические фильтры

Такой вариант постепенно набирает популярность. Устанавливается под мойкой. Жидкость при этом проходит несколько этапов очистки, в результате чего лишается вредных компонентов, приобретает улучшенный вкус и запах. Однако эта модель проигрывает аналогам по стоимости, ее покупка повлечет за собой существенные затраты.

Обеззараживание

Важный этап, позволяющий добиться соответствия воды нормативным требованиям. Для удаления бактерий и нежелательных микроорганизмов используются:

• Блоки, заправляемые сорбентами различного типа. Широкое распространение в быту получили изделия с углём. Благодаря его использованию фильтр позволяет улучшить органолептические свойства воды. 
• Ультрафиолет. Устройство состоит из стального корпуса с кварцевым чехлом и находящейся внутри ультрафиолетовой лампы. Проходя через прибор, вода подвергается облучению потоком ультрафиолета и за счёт этого обеззараживается. Доза облучения зависит от уровня заражения воды микробиологическими организмами. Устройство допускает вертикальное и горизонтальное расположение. 
• Хлорирование, фторирование. Способ можно назвать традиционным. Образовавшаяся взвесь в последствие удаляется. В системах водоснабжения частного дома практически не используется.  

Видео описание

Как решается проблема дезинфекции воды можно увидеть в следующем ролике:

Коротко о главном

Фильтр – важный элемент в системе водоснабжения частного дома, использующей в качестве источника скважину. При правильном подборе модели позволяет добиться соответствия добываемой воды нормативным требованиям. Это делает возможным её использование не только для технических нужд, но и для питья.

Для достижения наилучшего эффекта стоит позаботиться о многоступенчатой очистке. Последовательно проходя через фильтры разного типа, вода сможет избавиться от механических примесей, вредных веществ и бактерий. Последующее обогащение полезными элементами позволит добиться соответствия нормативным требованиям.
 

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

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.

Санитарные нормы показателей качества питьевой воды

Анализ качества питьевой воды производится исходя из норм показателей по требованиям нормативных документов государств.

В таблице представлены нормативы основных показателей качества по санитарным нормам СанПиН Российской Федерации, указанные в столбце 3 — СанПиН 2.1.4.1074-01 «Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения» и столбце 4 — СанПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников».

Именно по этим показателям следует проверить качество воды из вашего источника и оценить необходимость установки дополнительного оборудования для очистки воды.

Для сравнения приведены нормативы Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ).

Реагентные методы обезжелезивания воды

Метод реагентного обезжелезивания используется в тех случаях, когда аэрационный метод не принес необходимого результата. Чаще всего это происходит, когда вода слишком сильно насыщена железом, и оно находится в сложно окисляемых формах.

Что же представляет собой реагентный метод обезжелезивания воды? Реагент вводится в жидкость для увеличения ее pH и ускорения процесса гидролиза железа, образования хлопьев, их коагуляции и окисления закиси металла.

Статьи, рекомендуемые к прочтению:

Чаще всего перед добавлением реагентов, для экономии их расхода при подщелачивании и окислении, проводится аэрация. Для подщелачивания лучше всего подходит известь, для окисления железа – хлор или озон. Из-за того, что, используя реагентные методы фильтрации, образуется большое количество взвешенных форм железа, в этих системах предусмотрена двухступенчатая осветительная процедура, через отстойник-фильтр или осветлитель-фильтр.

Рисунок ниже отражает традиционную схему обезжелезивания жидкости с применением реагентов. Для начала воду аэрируют на вентиляторной градирне (1), тут же удаляется большая масса свободной двуокиси углерода. После этого перед отправкой в отстойник в воду вводят известковое молоко. Получившаяся смесь очищается в отстойнике (9) и фильтре (8). Если это необходимо, в известь могут ввести коагулянт.

Коагуляция и осветление, известкование

Из поверхностных вод зачастую необходимо удалять известь и коллоидно-дисперсные вещества, в составе которых есть железо. Чтобы очистить жидкость от извести и коллоидных веществ, необходимо ввести специальные реагенты-коагулянты. Такой метод фильтрации воды называется коагуляцией.

Коагулянты образуют в воде элементы, которые адсорбируют коллоиды и выпадают в осадок. Для удаления более сложных соединений железа, например, коллоида гидроксида железа Fe(OH)₃ или гумата железа, используется коагулирование с помощью сульфата алюминия или железного купороса с хлором или гипохлоритным натрием.

Режим работы и необходимое оборудование выбирают в зависимости от уровня и характера загрязнения воды. В случаях, когда необходимо повысить уровень щелочи и снизить содержание соли в воде, также используют известкование.

Коагуляция – сложный процесс, так как трудно рассчитать четкое соотношение коагулянта с количеством загрязняющих веществ. В таких случаях пропорции рассчитывают с помощью пробных коагулирований.

Как коагулянты применяют следующие вещества:

• глинозем – сульфат алюминия Al₂(S0₄)₃ x 18Н₂0 при pH воды 6,5–7,5;

• железный купорос – сульфат железа FeSCF х 7Н₂0 при pH воды 4–10;

• хлорное железо FeCl₃ х 6Н₂0 для воды с pH 4–10.

Для того чтобы сделать процесс более интенсивным, в воду также добавляют флокулянты, чаще всего, полиакриламид. Данные вещества укрупняют осадок и увеличивают скорость слипания коллоидов и взвешенных частиц.

Читайте материал по теме: Обеззараживание питьевой воды

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.

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.

Как правильно выбрать фильтр

Руководствуясь полученными сведениями, можно выбрать подходящую систему по очистке от железа. Так, если уровень жесткости сильно высокий, лучше воспользоваться фильтром с мембраной. Стоит установка недешево, но это оправдывается высокой эффективностью работы.

Выбирая методы очистки воды от солей железа, нужно учитывать следующие рекомендации:

1. Мембранный фильтр используется для удаления из воды различных бактерий и вирусов, поэтому обработанная жидкость становится полностью чистой. Из минусов таких систем выделяют удаление полезных минералов, поэтому питательная влага становится бесполезной для организма.
2. Бюджетные агрегаты работают только по принципам ионного обмена. Качество очистки остается удовлетворительным.

Какой магистральный фильтр для очистки воды выбрать

Прибор монтируется в систему водоснабжения. Обычно дома, оборудованные данными приборами, подключены к своему собственному источнику водоснабжения (скважине или колодцу). Но эти устройства можно использовать и в МКД, в которых установлены старые металлические трубы.

Современный рынок представляет огромный ассортимент предложений магистральных фильтров для очистки воды, поэтому выбрать наиболее подходящий довольно трудно. Перед тем как сделать выбор в пользу того или другого прибора, следует определить состав воды посредством экспертизы. Специалисты в самые короткие сроки смогут выявить, какие химические соединения и бактерии входят в состав воды, и сделают соответствующие выводы.

Как мы уже говорили ранее, магистральный фильтр устанавливается непосредственно в водопровод, что обеспечивает высокий уровень качества очистки воды и удаление из нее опасных примесей. Чаще всего данные системы применяются в частных домах, где в качестве источника водоснабжения используют скважину или колодец. Благодаря многоступенчатой системе очистки жидкость смягчается и очищается от таких механических загрязнений, как песок, глина, железо, марганец, а также устраняются бактерии и опасные микроорганизмы.

После того как вода пройдет через устройство, она очищается и становится пригодной для питья. Исходя из состава воды и конкретных проблем, выявленных посредством проведения лабораторного исследования, можно подобрать наилучший для вас вариант и монтировать прибор с определенными характеристиками, обеспечивающий наивысшую степень очистки воды от различных загрязнителей.

Магистральные фильтры для очистки воды являются многоступенчатыми. Как правило, они состоят из:

• Приборов механической очистки, удаляющих крупицы ила или песка. Они защищают трубы и сантехническое оборудование от вредных примесей и повреждений. Данные системы способны повысить качество жидкости и обеспечить предварительную очистку жидкости.

• Фильтров химической очистки, посредством которых жидкость очищается от растворенного в ней железа и марганца. Также к данным приборам относятся и умягчители, которые понижают уровень жесткости воды благодаря уменьшению в ее составе количества соединений кальция и магния.

• Ультрафиолетовых стерилизаторов, осуществляющих биологическую очистку. Их устанавливают поблизости от водоразборного крана во избежание повторного загрязнения жидкости.

Выбор того или иного магистрального фильтра для очистки воды определяется результатами лабораторных исследований состава воды, количества людей, которые будут потреблять питьевую воду, а также от характеристик источника воды (колодца, скважины) и других факторов.

Плюсы данных приборов заключаются в том, что они являются эффективными системами, способными очистить воду и сделать ее пригодной для питья и технических нужд. Эти приборы подразумевают наличие различных картриджей, действие которых направлено на очищение жидкости от хлора и железа, умягчение воды, а также на защиту водопотребляющего оборудования (например, стиральной машины) от образования накипи.

Минусы данных приборов заключаются в следующем: чтобы обеспечить эффективную работу фильтра, необходима регулярная замена картриджа, а сделать это можно только с помощью профессионала. Установка такого оборудования также отличается своими сложностями, и самостоятельными усилиями в этом вопросе не обойтись.

На сегодняшний день существует огромный выбор бюджетных приборов для фильтрации воды. Тем не менее они не дают должного эффекта. Фильтр предусматривает постоянный контакт с водой, таким образом, он должен быть изготовлен из экологически чистого материала, не имеющего посторонних запахов, поскольку вода при этом может приобрести неприятный вкус. Более того, организация, которая установила вам магистральный фильтр, обязана предоставить гарантию на обслуживание.

Читайте материал по теме: Очистка воды в загородном доме: особенности и типы оборудования

Исследование воды из скважин

Частота забора проб

По нормам СанПиН п. 2.2.3 для поверхностных пластов предусмотрены ежемесячные исследования для юридических лиц. Владельцам частных колодцев нет необходимости в таком частом обращении к специалистам без серьезных оснований. Для скважин документ предусматривает делать анализы каждый квартал. Новые источники тестируют в начале эксплуатации и сразу после монтажа очистной системы. При получении хороших результатов по итогам каждого сезона, в дальнейшем достаточно контролировать точку один раз в год. Для забора воды нужно следовать определенным правилам, иначе конечные данные будут недостоверны.

Делая экспресс-анализ, вы получите достаточный результат, если ваша скважина глубже ста метров (артезианская) и нет изменений в свойствах воды. В остальных случаях стоит сделать подробный анализ, особенно верхних грунтовых слоев.

Задачи лабораторных исследований

1. Принятие решения о возможности использования данной воды как питьевой. Этот аспект особенно актуален при покупке коттеджа или земли под дачу. 2. Получение результата по химическим, бактериологическим особенностям для выбора способа фильтрации до нужных показателей. 3. Оценка работы очистных систем, их эффективность. 4. Мониторинг параметров.

Когда следует делать анализ

• Бурение новой скважины.
• Снижение напора, уровня, качества по непонятным причинам.
• Соседство с производственными или сельскохозяйственными объектами.
• Аварийные ситуации: проникновение сточных, канализационных жидкостей, выброс в воздух избытка ядовитых газов рядом с участком.

Почему из скважины идет ржавая вода

«Коричневая» водичка часто течет из водоскважины вследствие проникновения внутрь ее трехвалентного (коллоидного) растворимого железа. Именно это соединение после отстаивания образует осадок на дне емкости, окрашивая воду в коричневые тона. Помимо трехвалентного железа, внутри водицы может содержаться двухвалентная форма элемента, не способная влиять на прозрачность.

Причинами проникновения внутрь источника ионов железа служат:

• деятельность микроорганизмов;
• износ трубопровода.

Какой бы ни была причина порчи качества жидкости, необходимо ее устранять, чтобы получать безопасную для нужд влагу.