Какую же опасность представляет повышенное содержание железа в воде
Железо – элемент, в небольших количествах необходимый для нормального функционирования человеческого организма. Вся потребность (25 мг в стуки) в данном элементе практически полностью обеспечивается из употребляемых продуктов питания. Содержание же его в воде, превышающее предельно допустимую концентрацию (ПДК), равную 0,3 мг/л, представляет следующую опасность для организма человека:
- способствует развитию различных опухолей;
- увеличивает риск возникновения заболеваний сердечно-сосудистой системы, повышает вероятность инфаркта;
- вызывает аллергические реакции у людей с ослабленным иммунитетом;
- может стать причиной дерматитов и ухудшения состояния кожных покровов;
- ухудшает функционирование печени и почек, снижает репродуктивную способность организма.
Чистая и сильно загрязнённая железом вода
Такие последствия требуют тщательного контроля содержания данной примеси в применяемой для бытовых нужд воде. Кроме негативного влияния на человеческий организм, железосодержащие соединения ухудшают состояние сантехнических приборов – труб, унитазов, раковин, поддонов.
Как очистить воду из скважины от извести
Воды глубокого залегания, подающиеся из скважины, обладают большей жесткостью. Для смягчения применяют более сложные способы.
Обратный осмос
Это система глубокой очистки, которая происходит на ионном уроне. В основе способа очищения лежит разница давлений, создаваемая по обе стороны полупроницаемой мембраны. Принцип действия заключается в поступлении воды в первый модуль, имеющий полипропиленовый фильтр, очищающий от нерастворимых частиц.
Затем следует переход во второй, угольный, избавляющий от органических и химических примесей. Далее, жидкость проходит в исходный рулонный модуль (сквозь гомогенную мембрану, размер отверстий которой равен молекуле воды, и соли кальция осаждаются на поверхности фильтра). Разделяется вода на два потока: чистая уходит в водопровод, а с примесями — в канализацию.
Работает система при использовании дополнительного насоса, повышающего давление воды, и подключается к электросети. Благодаря встроенным минерализаторам производится добавление необходимого количества недостающих солей. Способ обратного осмоса считается одним из наиболее приемлемых при очищении жидкости из скважины.
Коагуляция
Относится к химико-механическому процессу и работает при использовании дополнительных емкостей и насосов. Суть метода заключается в восстановлении (за счет химической реакции коагулянта с молекулами кальция и магния) растворенных в воде карбонатов в твердое состояние. Удаление осадка механическим способом, а фильтрация — любым доступным вариантом.
Преимуществом метода является высокая степень очистки (до 1 мкм). Правильный выбор коагулянта зависит от уровня pH и химического состава очищаемой жидкости. Для умягчения воды используют неорганические реагенты. К ним относятся соли трехвалентного железа и алюминия. Они способствуют:
- изменению уровня pH;
- электропроводности;
- обызвествлению.
Современные системы могут автоматически регулировать количество коагулянта. С сезонными изменениями состава воды (по проведенным анализам) требуется корректировка схемы. Процесс коагуляции применяется как самостоятельный метод, так и как одна из ветвей сборной системы.
Вода из скважины бывает чистой только от биологических примесей, а минеральный состав может быть опасен!
Ультрафильтрация
Метод сходный с обратным осмосом, только мембрана используется волокнисто-пористая. Проточная жидкость проходит сквозь фильтр, очищаясь от коллоидной извести, вредных органических частиц и патогенной микрофлоры.
Химическая фильтрация
Является одним из самых дешевых способов. В этом случае реагентом выступает гашеная известь. В результате химической реакции карбонат кальция осаждается. Жидкость отстаивается и фильтруется. Как достоинством метода, так и опасностью является доступность реагента.
3 Оборудование для обезжелезивания жидкости
Схема работы простейшего самодельного аэратора.
Если говорить о покупном оборудовании, то оно делится на установки напорного и безнапорного типа. Их подключают к системам водоснабжения, насосам и гидроаккумуляторам. Выполняют они роль водоподготовки, очищая воду от железа и подавая ее напрямую в систему.
Проблема в том, что все это оборудование стоит довольно дорого, нуждается в обслуживании и замене реагентов.
Однако есть очень интересная схема сборки системы аэрации, которую можно воплотить в жизнь самостоятельно.
Система довольно проста. Вам нужно установить на чердаке вашего дома крупный накопительный бак. Желательно, чтобы он имел форму бочки, а его дно было выгнутой формы. Идеально подойдет бак из пищевого пластика, так как он не реагирует на коррозию и совершенно безопасен для человека.
К баку подводят несколько труб. Первая ветка идет напрямую от скважины и насоса. По ней жидкость подается в бак. Трубу от первой ветки протягивают по всей длине бака и заканчивают распылителем. Если распылителя у вас нет, то дырочки можно просверлить в самой трубе.
Ваша задача — создать систему слива, которая даст жидкости вытекать тонкими струйками. Так как это позволит ей максимально плотно контактировать с воздухом, а значит, активировать процесс окисления двухвалентного железа в трехвалентный состав.
Вторая труба будет выполнять функции отвода. Ее подключают к другой стороне бака на высоте 15-25 см от уровня дна. Такая высота необходима из-за того, что железо в окисленном виде выпадает в виде осадка и будет оставаться на дне. Вам же в систему будет попадать только очищенная вода.
Бак из пищевого пластика для самодельного аэратора, 2500 л.
На выходе из второй ветки можно установить фильтр грубой очистки.
К баку также подсоединяют компрессор для аквариума. Он будет нагнетать воздух внутрь емкости, что позволит ускорить процесс аэрации.
Последней идет установка крана для отвода трехвалентного окисленного железа или ржавчины, как его называют в народе. Эту ветку монтируют непосредственно в дно бака.
Принцип работы самодельной установки аэрации достаточно прост. Вода из скважины попадает в бак методом распыления. Там она находится в течение 15-25 часов.
За это время из-за постоянного контакта с воздухом железо окислится и осядет на дне емкости. Чистую же воду уже через сутки можно будет слить в систему. Ну а остатки окисленного железа убирают с помощью небольшого крана.
При этом у вас нет необходимости использовать реагенты, специальное оборудование и т.д. Так как обезжелезивание питьевой воды происходит естественным путем.
Недостаток этой технологии заключается в ее относительно высокой длительности, так как вода должна пройти полный процесс аэрации. А он занимает примерно сутки, если речь идет о емкости на 700-1000 литров.
Правильный забор воды
Набирать воду нужно непосредственно под самое горлышко и плотно закрывать крышкой
Для проведения анализов питьевой воды на качество и наличие химических примесей необходимо строго соблюдать рекомендации, которые позволяют получить максимально точный результат исследования:
- Ёмкость или бак для воды должна быть не менее 2 литров, причём желательно, чтобы это была бутыль из-под питьевой воды, но никак не из-под компота, сока или других жидкостей.
- Ни в коем случае не мойте бутыль/бак никакими моющими средствами. Достаточно просто ополоснуть ёмкость той водой, которую будете сдавать в лабораторию. Крышку ополаскиваем в том числе.
- По санитарным нормам питьевую воду из источника нужно забирать только после тщательного спуска в течение 20-30 минут. В этом случае вся уже отстоявшаяся вода будет слита, а на анализ поступит вода непосредственно из источника.
- Набирать воду нужно непосредственно под самое горлышко и плотно закрывать крышкой. При этом лучше, если забор материала будет осуществляться тонкой струйкой по стенке бутылки или бака. В этом случае химические реакции в питьевой воде будут сведены к минимуму, а результат исследования будет максимально точным.
- Доставить воду в лабораторию по санитарным нормам нужно не позднее, чем через 2 часа после забора жидкости.
Самодельное оборудование для очистки воды из скважины от железа
Цель создания самодельного оборудования для очистки заключается в превращении двухвалентного железа в трёхвалентное при помощи обычного кислорода. Для этого необходимо подготовить резервуар из пластика в виде бака или бочки объёмом 800−1000 мл, шланги, насадку-распылитель и кран. Аквариумный компрессор не является обязательным элементом, но с его помощью можно ускорить процесс.
Особенности монтажа очистительного оборудования заключаются в следующем:
- Бак устанавливают и надёжно закрепляют на чердаке, используя основание из дерева или кирпича.
- По обеим сторонам подготавливают отверстия для шлангов. С одной стороны фиксируется шланг, идущий от насоса из скважины, а второе отверстие устраивают на расстоянии в 30−40 см от пола – сюда фиксируют выходной шланг, через который чистая вода будет подаваться в дом.
- В нижней части ёмкости монтируют кран для слива осадка.
- Когда шланг, идущий от насоса, заводят в отверстие, к нему крепят насадку-распылитель так, чтобы она располагалась внутри бака.
- На шланг с чистой водой фиксируют фильтр грубой очистки для задержки не осевших на дно частиц.
Принцип действия такой системы заключается в том, что с вечера ёмкость заполняют водой. Закреплённый с её внешней стороны компрессор включают, происходит насыщение жидкости кислородом, взаимодействующим с молекулами железа, которые тяжелеют и оседают на дно. Концентрацию вредных примесей можно уменьшить в 5−7 раз. Длительность процесса зависит от объёма жидкости и может длиться от 12 до 24 часов.
Образец самодельного очистительного устройстваПромышленные фильтры для очистки водыДистиллятор воды промышленный
Как выполнить обезжелезивание воды из скважины своими руками,подробно расскажет видео, приведённое ниже.
Watch this video on YouTube
Предыдущая ИнженерияВыбираем и монтируем пластиковые трубы для водопровода самостоятельно: полезные советы мастерам
Следующая ИнженерияКак разобрать однорычажный смеситель: правила ремонта и нюансы процесса
Самодельное оборудование для очистки воды из артезианской скважины от железа
Произвести обезжелезивание воды из скважины можно, собрав оборудование для этого своими руками.
Самодельный аэратор
Наиболее простым в изготовлении является аэратор. Изготовить его можно по следующей схеме:
- магистральный трубопровод от скважины подводят к ёмкости объёмом не менее 150−200 л;
- на конце трубопровода, находящемся внутри ёмкости, крепят простую душевую лейку – вода, под давлением проходя через отверстия в лейке и попадая в ёмкость, насыщается пузырьками воздуха, что способствует процессу окисления железа;
- в 20−30 см выше дна ёмкости делается отверстие, в которое вставляется кран;
- за краном прокладывается труба к насосу;
- между насосом и конечными точками водопотребления – смесителями раковин, ванны, душевой кабины −устанавливают несколько картриджей с различными фильтрами.
Такая установка для обезжелезивания воды из артезианской скважины позволит произвести достаточно качественную и эффективную водоочистку.
Как очистить известь
От извести воду можно очистить несколькими способами:
- Отстаиванием. Самый простой и доступный способ удаление извести из воды. Он состоит в наполнении большой емкости жидкостью для осаживания частиц. Через определенный промежуток времени чистый верхний слой воды сливается, осадок удаляется.
- Кипячением. Применим для получения небольшого количества воды. Таким способом удаляются растворимые соли кальция, выпадающие в нерастворимый осадок при достижении температуры 100 градусов. Недостатком метода является трудность удаления из сосуда накипи, после кипячения в нем воды.
- Фильтрацией. Позволяет избавиться, образованных из солей кальция нерастворимых частиц, размерами крупнее 5 мкм. При этом используются самые всевозможные модели фильтров, от вида которых зависит качество очищенной воды, разные материалы применяются для задержания частиц любых размеров.
- Ультрафильтрацией. Установка специальных мембран позволяет задерживаться очень мелким фракциям осадка, микробов, крупных органических молекул и бактерий. Метод более экономичен и позволяет обеспечить хорошее качество очищаемой воды. При обслуживании устройства достаточно регулярно промывать фильтрующие элементы от осевших частиц.
- Методом обратного осмоса.
Строение мембраны для обратного осмоса
На фото представлена мембрана для обратного осмоса. С ее помощью можно избавиться от примесей нескольких видов. Система очистки считается наиболее универсальной и эффективной.
Принцип действия устройства:
- мембрана, являющаяся основным элементов фильтра, пропускает лишь молекулы Н2О, все остальные задерживает;
- перекрестное течение промывает элемент и этим предохраняет ее от засорения.
Очистка воды из скважины от железа
Ржавчина говорит о железе. И это не то железо, которое полезно. Пить такую жидкость не стоит.
В подземных источниках растворены разные железные примеси:
- Базовый элемент железа — Fe0. При контакте с воздухом ржавеет. Делает воду мутной с коричнево — рыжим оттенком.
- Растворимое железо Fe2 — двухвалентное. Только фильтр от двухвалентного железа задерживает невидимый на глаз элемент. Определить в жидкости двухвалентное железо можно на вкус, или увидеть после отстаивания, когда цвет поменяется с прозрачного на розовый.
- Нерастворимое железо Fe3 — трехвалентное. Выглядит Fe3 отталкивающе: взвесь рыжего цвета. Если дать отстояться — выпадет на дно посуды осадком.
- Железобактерии — неприятная составляющая превращения Fe2 в Fe3. Выглядит как плёнка, плавающая на поверхности и остающаяся на поверхности посуды. Содержится набор бактерий.
Причины железа в скважине:
- Источник на вулканической породе будет давать железистую воду.
- Заболоченная местность даёт привкус железа.
- Промышленные предприятия — источник загрязнения даже артезианских источников.
- Повышенная кислотность почвы — рН баланс. Нарушение кислотности видно после дождя — лужи рыжеют. После таяния снега земля в серо — зелёном налёте.
Чистая вода по российским стандартам содержит максимум 0,3 миллиграмма железа и примесей в литре.
Как определить железо:
- На вкус железистая вода с характерным металлическим оттенком, который не заглушит даже кофе.
- Ржавые подтёки на сантехнике. Изношенные металлические трубы внутри водоснабжения дома тоже дадут такой же эффект.
- Результаты лабораторного анализа — точный показатель. Цена составит 3 000 — 4 000 рублей.
- Дать воде сутки отстояться. Сырая жидкость отстаивается в открытой стеклянной посуде. Наблюдаем за изменением цвета и появлением осадка.
- Тестер на примеси. Продаётся в зоомагазинах для контроля аквариумов.
- Слабый раствор марганцовки смешанный с тестируемой водой в отношении 2 к 1 покажет чистоту. Жёлтоватый оттенок — признак содержания примесей.
Водоочистка от железа химией
Очистку от железа химическими реагентами применяют в центральных горводоканалах. В грязную воду льют реагенты. Затем окисляют в отстойниках, отделяют осадок и подают по трубам в многоэтажные дома.
Чтобы очистить воду от железа, реагенты делают растворенные примеси твердыми. Образовавшийся из твердых частиц осадок можно процедить или слить.
Добавляют окислители — озон, марганцовка и хлор, щелочные растворы извести и соды. Реже кислотные, соляные и серные.
Озоновая установка
Охлаждённый кислород через генератор озона направляется на водный поток. Это ускоряет выпадение осадка даже в проточных водах. Применяют для обезжелезивания больших объёмов жидкости без отстойников.
Метод озонирования применяют для удаления железобактерий, инфекций с вирусами на пунктах центрального водоснабжения. Озонирование обезжелезивает и обеззараживает жидкость.
Продают бытовые системы очистки воды из скважины от железа для коттеджей. Недостаток: озонирование не удалит фенольные соединения.
Биологический способ
Используют против железобактерий. Очистка воды от железа сводится в нейтрализации загрязнений живыми микроорганизмами, которые специально запускаются в жидкость для размножения.
Биологические способы очистки делят на:
- Аэробный, когда добавляют микроорганизмы, размножающиеся с доступом кислорода.
- При анаэробном методе бактериям воздух не нужен.
- Азотный, где микроорганизмы размножаются в азотной среде.
Жидкость чистится хлором, облучается анти бактерицидными лампами. Применяют способ на предприятиях.
Каталитическое обезжелезивание
Применяют для коттеджных посёлков и дачных СНТ. Влагу прогоняют через закрытую емкость с активным веществом. Катализатор забирает в себя железо.
В качестве катализатора применяют минеральные наполнители доломита и глауконита. Из искусственных катализаторов применяют очиститель воды от железа из скважины «Birm».
Очистка воды от железа в частном доме
Чтобы очистить воду из колодца от железа рекомендуем делать обезжелезивание перед тонкой фильтрацией. Иначе картриджи тонкой очистки будут приходить в негодность в два — три раза быстрее гарантийного срока.
Фильтры для воды от железа:
Очистка воды из скважины от железа: различные способы и технологии
Существует целый ряд разнообразных методов очистки, каждый из которых по-своему хорош и эффективен.
Очистка воды из скважины в загородном доме до состояния питьевой методом отстаивания
Данный метод наиболее прост в условиях загородного участка, где есть возможность размещения дополнительного резервуара, объем которого должен соответствовать объему суточного потребления воды жильцами дома. Оптимальная очистка воды из скважины в загородном доме до питьевой возможна лишь при соблюдении всех требований установки и эксплуатации.
Подобное решение имеет ряд преимуществ, например, довольно маленькие затраты и простоту исполнения, а также возможность использования очищенной воды даже в случае отключения электроэнергии, и дополнительную очистку от сероводорода.
Минусами является неполное удаление железа, а также необходимость постоянной очистки от скопившегося на дне емкости осадка, и контроль над уровнем воды в нем.
Отстаивание является самым простым, но далеко не самым эффективным способ очистки
Аэрационный метод
Данный метод обеспечивает более полное очищение воды из скважины, чем предыдущий способ. Принцип его действия довольно прост: обеспечивается контакт воды с воздухом, где примеси железа вступают в реакцию с кислородом. Таким образом, элемент окисляется и переходит в трехвалентное состояние, выпадая при этом в осадок. Именно для этого на выходе из емкости устанавливается специальный фильтр, который задерживает частицы и не дает им пройти по водопроводу дальше. Аэрационная система очистки воды от железа – отличный и недорогой выбор для дачи.
Существует две разновидности подобного решения:
- Безнапорный вариант, который предполагает установку распылителей, и, по желанию для увеличения эффективности конструкции в саму емкость монтируется компрессор, дополнительно обогащающий воду кислородом.
- Напорный способ подразумевает поступление воды под высоким давлением в специальную колонну, где сам напор струи и действие компрессора обеспечивает максимально эффективное очищение.
Пример напорной аэрационной установки
Плюсами данного метода является, в первую очередь, его экологичность.
Недостатками является необходимость частого очищения емкости и фильтра от скопившихся загрязнений, все равно не полное устранение железа и зависимость технологии от наличия электроэнергии, что в условиях плохого электроснабжения загородных участков является довольно существенным минусом.
Процесс озонирования
Данный процесс представляет собой обезжелезивание при помощи введения специальных окислителей. От хлора в качестве подобного элемента стали постепенно отказываться, поскольку та или иная его часть все равно остается на выходе, и оказывает негативное влияние на здоровье человека.
Озонирование – более полезный способ в отличие от добавления хлорки
Данный метод не очень подходит для самостоятельной установки, поскольку специальное оборудование имеет довольно большую стоимость, а также необходимы довольно сложные расчеты, которые без надлежащих знаний выполнить очень сложно.
Ионообменный способ
Подобное решение предполагает установку специального фильтра со свободными ионами натрия, которые, вступая в реакцию с водой, заменяются на ионы примесей железа. Данный способ довольно прост, и кроме того, удобен, ведь такой фильтр можно установить даже в пространстве под раковиной.
Ионнообменный метод
Метод обратного осмоса
Данный способ по праву считается самым эффективным среди всех методов очищения от примесей. Подобная фильтрационная установка способна задерживать железо на молекулярном уровне даже в растворенном виде.
Принцип работы установки обратного осмоса
Однако такое решение предполагает установку целой конструкции, которая включает предварительные фильтры для очистки воды от железа для исключения быстрого засорения основной мембраны, а также минерализаторы, которые восстанавливают воду после ее полного обессоливания.
Пример минерализатора
Применение реагентов
Подобное решение чаще всего используется в промышленности, поскольку требует серьезной последующей очистки от химических соединений. Однако оно может использоваться и для частных домов, например, с использованием гипохлорита натрия. Принцип действия реагентов довольно прост: они, вступая в реакцию с примесями, образуют нерастворимый осадок, который не попадает в воду на выходе с помощью системы фильтрации.
Гипохлорит натрия может применяться и в домашних условиях в отличие от многих других элементов
Способы очистки воды от железа
Поскольку железосодержащие примеси в воде являются распространенной проблемой, против них придумано большое количество эффективных способов очистки. Есть и промышленные очистные методы, и устройства для квартир и частных домов.
Обратный осмос
Самый эффективный метод удаления железосодержащих примесей. Может удалять двух- и трехвалентное железо.
Поток воды проходит через мелкоячеистую мембрану. Отверстия мембраны такого размера, что пропускают только молекулы воды. Примеси железа из-за большего размера не могут пройти через поры и остаются на сетке, после чего сливаются через дренаж (сетка не закупоривается).
Ионный способ
Способ фильтрации, удаляющий железо, марганец, кальций. В фильтре используется ионообменная смола, которая замещает железо натрием и умягчает воду.
Недостатки и особенности:
- фильтр может применяться только при концентрации металла до 2 мг/л;
- фильтр может использоваться, если жесткость воды выше нормы;
- фильтр можно использовать только для воды, чистой от органических веществ.
Химический метод (окислительный)
Метод применяется обычно только на промышленных водоочистительных установках.
Для очистки используется хлор, кислород, озон и перманганат калия. Эти окислители переводят железо в трехвалентное, которое затем выводится в осадок и удаляется.
Для квартир и домов есть упрощенная система фильтрации — каталитическая. В качестве нейтрализатора используется диоксид магния, который окисляет железосодержащие примеси и ускоряет их выпадение в осадок.
Удаление трехвалентного железа
Большинство систем рассчитаны на очистку жидкости от двухвалентного железа.
Против трехвалентных примесей применяются ультрафильтрационные мембраны с размером ячеек в 0.05 мк (микрон). Мембрана задерживает примеси, которые затем удаляются в дренаж обратной промывкой.
Биологический способ обезжелезивания
Предназначен для удаления железобактерий. Обычно они находятся в воде при концентрации железа в диапазоне 10-30 мг/л, но могут появляться и при меньших показателях.
Для их удаления вода обрабатывается:
- хлором либо хелатными агентами;
- бактерицидными лучами.
Безреагентная очистка
Принцип основан на взаимодействии MnO2 с железом: в ходе реакции образуется нерастворимое соединение, выпадающее в осадок. Для очистки применяются фильтры с мембранами, содержащими оксид марганца. Мембраны периодически необходимо чистить. Также в фильтрах есть функция автопромывки, которая смывает накопившиеся частицы в канализацию.
Очистка озоном
Для фильтрации применяется генераторная установка. Внутри нее кислород охлаждается до +60º, осушается, и поступает в озоногенератор. Затем полученный газ проходит через поток воды, очищая ее от железа и обогащая кислородом.
Аэрация
Метод основан на воздействии кислорода. В резервуар с водой из скважины подается воздух под напором.
Кислород окисляет двухвалентное железо, выводя его в осадок, который затем смывается в дренаж.
Аэрационные системы актуальны при небольшой концентрации железа (до 10 мг/л).
Домашняя очистка без фильтров и установок
Если надо очистить от железа небольшое количество воды (бутылку, к примеру), можно действовать по такой схеме:
- Дать воде отстояться, хотя бы 1 ночь. Примеси осядут на дно, после чего воду нужно будет процедить через мелкоячеистую сетку.
- Прокипятить процеженную воду.
- Заморозить емкость с кипяченой водой.
После этого вода избавится от большинства примесей и станет более пригодной для питья, даже если до этого в ней содержалась высокая концентрация железа.
Если нужна дополнительная очистка, можно использовать активированный уголь. Его нужно завернуть в вату и использовать в качестве фильтра: пропустить через него воду.
Как произвести очистку воды
Понизить концентрацию железных соединений можно самостоятельно несколькими вариантами. Метод очистки зависит от объема потребляемой жидкости и сколько примесей в ней содержится.
Отстаивание
Самый простой способ очистки ресурса добытого из скважины. Сооружается дополнительный водорезервуар, рассчитанный на объем, предполагаемого потребления жидкости в сутки, в нем и происходит отстой.
Плюсы
- Простой способ, не требующий больших затрат
- Всегда есть запас чистой воды.
- Установка резервуара на мансарде, создаст самотек. И избавит воду от сероводорода.
Минусы
- Очистка происходит не полностью
- Емкость необходимо периодически чистить, что не очень удобно, так как требуется отключение от системы.
- Внимательно следить за количеством потребляемой жидкости.
Аэрация
Выпавший осадок на выходе после очистки улавливается механическими фильтрами.
- Безнапорная – Вода контактирует с кислородом по максимуму, происходит это из-за распыления. Распылители перемещают жидкость в резервуар. Для более продуктивной очистки в емкость, при необходимости, производится монтаж компрессора.
- Напорный вид очистки — предполагает поступление жидкости в систему под большим давлением. Работая параллельно, напор и компрессор, создают бурление и вспенивание, что дает возможность жидкости, как можно больше, контактировать с воздухом.
Помимо очистки от железа, метод аэрации избавляет от сероводорода.
- Главное достоинство данной очистки — экологичность. Процесс исключает применение реагентов.
- Недостатки. В воде все же остается некая доля железа. Работа системы зависит от наличия электричества. Периодически надо чистить емкость и фильтры.
Озонирование
Процесс эффективный, но трудоемкий.
Использование хлора уходит в прошлое. После очистки с использованием данного реагента, он частично остается в жидкости и наносит вред человеку и окружающей среде.
Озонирование принято считать наиболее надежным методом, результативность которого создается путем воздействия озона и его производных на содержащиеся в воде примеси.
Органическое железо удаляется из жидкости путем совокупного воздействия. Процесс очистки, добытой жидкости из скважины путем озонирования, довольно сложный. Требуется монтаж дорогого оборудования. Необходим точный расчет для продуктивной работы, самостоятельно сделать его очень трудно (нужно вычислить сколько надо озона и время его воздействия на воду в соответствии с количеством и типом содержащихся в ней примесей).
Ионообменный
Такая очистка осуществляется фильтрами содержащими смолу и свободные ионы. Когда вода проходит фильтр, ионы натрия меняются местами с ионами железа. Поэтому метод называют – ионообменным.
Когда фильтр израсходовал все свои ресурсы, они подлежат восстановлению.
Обратный осмос
Очистка воды от железа и примесей делается фильтром с содержанием мембраны, именно она осуществляет фильтрацию на молекулярном уровне. Обратноосмотический метод обезжелезивания считается наиболее продуктивным. Происходит удаление растворенных частиц. Для улучшения качества фильтрации и купирования выхода из строя мембраны, необходимо производить предварительную очистку воды механическими фильтрами.
Обратный осмос полностью очищает воду от всех видов загрязнения. Метод самый эффективный, но очень дорогостоящий.
Работа микрофильтрационных, нано- и ультра- мембран происходит аналогично обратному осмосу.
Введение реагентов и катализаторов
Применение химических реагентов, для обезжелезивания жидкости, в основном используется в промышленности. Необходима доочистка жидкости. Требуется удалить химические соединения. Принцип аналогичен для всех систем очистки — между железом и реагентом происходит химическая реакция, в результате которой образуется осадок.
Катализаторы используются вместе с водой прошедшей аэрацию или с применением реагентов для окисления железа.
Каталитический способ обезжелезивания воды, происходит при помощи фильтров, содержащих материал, обладающий каталитическими свойствами. Вода проходит через пористые наполнители, которые обеспечивают качественную очистку.
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.
2.3 Обезжелезивание методом ионного обмена (железо до 20 мг/л и в сочетании с марганцем, жесткостью и органикой)
Технология ионного обмена для обезжелезивания обладает рядом существенных преимуществ, по сравнению с другими методами:
— Простая конструкция обуславливает легкость эксплуатации, нет необходимости в трудоемком обслуживании, необходимо всего лишь регулярно производить смену картриджей с ионообменной смолой в установке.
— Универсальность – применяется для обезжелезивания не только скважинной воды, но кроме того, успешно осуществляет очистку сточных вод в промышленных масштабах. Установки для обезжелезивания в бытовых условиях, а также для производственных объектов одинаковы по принципу действия и конструкционному устройству и рознятся только размерами рабочих баков и составом активных реагентов.
— Высокая эффективность – максимальный уровень очистки воды от железа, а также других вредных примесей, обладающих способностью к обмену ионами.
Как правило, к методу ионного обмена прибегают в случае одновременной необходимости снизить жесткость и содержание железа в воде. Данная технология особенно эффективна при высоком показателе минеральных солей (100-200 мг/л).
В ионообменных фильтрах используется способность ионитов (ионообменных материалов) замещать отрицательно или положительно заряженные ионы в воде на такое же количество ионов ионита. Иониты – это почти нерастворимые в воде соединения органического либо неорганического происхождения, имеющие в составе активный анион или катион. Катионы замещают положительно заряженные частицы солей, а анионы – отрицательно заряженные. Для удаления железа и умягчения воды в качестве ионитов применяют синтетические ионообменные смолы.
Катиониты устраняют из воды почти все находящиеся в ней двухвалентные металлы, заменяя их анионами натрия.
Конструкция ионообменного фильтра для обезжелезивания воды из скважины состоит из:
— баллона с фильтрующей загрузкой (ионообменной смолой),
— клапана подачи воды с электронным управлением,
— емкости для регенерирующего раствора.
Схема работы ионообменного фильтра: вода поступает из источника и протекает сквозь ионообменную смолу, наполняющую фильтр, в процессе чего ионы тяжелых металлов и солей жесткости заменяются на ионы фильтрующего материала. После чего дегазатор устраняет из воды кислород и диоксид углерода. Очищенная вода уходит в потребительский канал.
Одним из преимуществ метода является то, что это обратимый процесс и предусмотрен механизм регенерации фильтрующей загрузки. Обычно это выполняется щелочными или кислотными растворами, продлевая таким образом срок эксплуатации установки.
Несмотря на высокую эффективность технологии ионного обмена для удаления железа, существует несколько моментов, ограничивающих ее применение:
— Нельзя использовать для очистки воды, содержащей железо в трехвалентной форме, так как фильтрующая смола быстро загрязняется и приходит в негодность.
— Наличие в воде кислорода и прочих окисляющих веществ также недопустимо, так как ведет к образованию железа в твердой форме.
— Показатель pH должен быть не более 6,5 в виду вышеуказанных моментов.
— Рекомендуется ионообменный фильтр использовать там, где повышенная концентрация железа наблюдается в совокупности с избыточной жесткостью, иначе это будет нерационально.
Рис. 4 Ионообменный фильтр
Ионообменные установки могут использоваться в любой сфере. Для бытового использования существую компактные фильтры, которые также работают на основе ионной смолы. Для промышленного производства оборудование более масштабно. Для увеличения производительности можно установить несколько ионных колонн. Чаще всего такое предусмотрено в промышленном производстве. Суть в том, что устанавливают две или три колонны с ионной загрузкой. Они могут работать как одновременно, так и по очереди. При переменной фильтрации устройств, регенерация также начинается по очереди. То есть сначала вырабатывается запас ионной смолы в первой колонне, она уходит на регенерацию и включается вторая. Когда у второй подходит время промывки, снова активируется первая. При монтаже трех и более ионных установок они могут также работать по несколько штук одновременно. Объединяются они блоком управления. Устанавливается на каждую колонну по отдельности или объединяет все сразу. Именно этот элемент следит за очередностью работы оборудования и начале режима регенерации.
Ионный метод позволяет не только удалять примеси железа, но и одновременно умягчать воду. Ионная смола позволяет удалять примеси железа без предварительного окисления. При этом расходы на эксплуатацию системы останутся прежними. Ионная смола требует только регенерации солевым раствором. И желательно автоматизировать систему.