Домашние способы обезжелезивания при очистке питьевой воды
Вода, требующая очистки
Фильтрацию воды из скважины, водопровода можно также эффективно произвести при помощи таких домашних способов, как:
Отстаивание – вода заливается в большую ёмкость, где под действием растворённого в ней воздуха происходит окисление двухвалентного железа и выпадение его в виде осадка на дне отстойника. Чистую воду сливают, оставляя придонную часть с осадком.
Отстаивание – «до и «после»
Кипячение – при закипании воды железо, как и известь, кристаллизуется в виде накипи на стенках ёмкости. Чистую воду сливают после остывания и кратковременного отстаивания. Для очистки таким способом достаточного количества жидкости следует использовать дистиллятор воды промышленный или самодельные аналоги.
Ржавая накипь на стенках чайника
Вымораживание – воду подвергают медленному замораживанию. Суть данного способа заключается в том, что чистая вода замерзает быстрее, чем загрязнённая различными примесями – поэтому в процессе заморозки, когда половина или немного больше воды кристаллизовалась, а другая её часть нет, жидкую воду сливают. Лёд, содержащий наиболее чистую воду, растапливают и используют для пищевых целей.
Лёд – чистая вода!!!
Очистка кремнием и шунгитом, кварцем – данные минералы помещают в ёмкость с водой и оставляют её на несколько суток в тёмном месте. Чистую воду после завершения процесс фильтрации сливают в другую ёмкость, оставляя нижний слой в 2−3 см., и используют для бытовых нужд.
Сила трёх минералов
- Очистка активированным углём – несколько таблеток активированного угля (из расчёта 1 таблетка на 1 л жидкости) помещают в ёмкость с водой и дают отстояться в течение нескольких дней, после чего сливают и используют для бытовых нужд.
Активированный уголь
Статья по теме:
Ионный обмен (Умягчение)
Для удаления различных примесей из воды, в том числе растворенных металлов и органических соединений уже более 50 лет используют ионообменные смолы — катиониты и аниониты в различных комбинациях, требующие регенерации поваренной солью NaCl в таблетках.
Процесс удаления солей и металлов на ионообменных смолах называется умягчением. Изначально этот метод применялся и сейчас применяется в основном для удаления солей жесткости (соли кальция, магния). Однако, сейчас есть большой выбор ионообменных смол и для удаления железа, а так же органики.
Ионообменные смолы — это очень обширная тема. Мы говорим здесь исключительно о бытовой водоочистке и я буду сообщать только то, что следует знать о смолах в ключе нашей задачи — очистить воду в частом доме, либо на малом производстве от растворенных металлов.
Что же представляет из себя Смола? Это синтетические шарики, изготовленные из полимерных материалов. Они очень мелкие, их много, они похожи на мелкую икру минтая, щуки или на «тобико» — икру летучей рыбы. Мы, монтажники водоочистки, даже ради забавы называем смолу «икрой» на профессиональном сленге.
Удаление железа ионным путем. Перед умягчителем ставится осадочный фильтр. Впрочем, его может и не быть, если железо и марганец находятся в воде полностью растворенными.
Суть процесса умягчения принципиально отличается от обезжелезивания. Смолы не окисляют и не переводят растворенные вещества в твердую форму для последующего фильтрования, а замещают («впитывают») растворенные вещества в воде на катионы натрия, который не придает воде такого свойства, как жесткость. Общая солевая насыщенность воды при этом остается неизменной или даже возрастает. Это зависит от типа растворенных веществ, которые забирает смола.
Исходя из вышесказанного возникает важный параметр ионообменных смол — ионообменная емкость смолы. Емкость смолы подобна емкости электрической батарейки. Есть запас натрия, который в процессе ионного обмена постепенно расходуется, тем самым снижается способность смолы забирать из воды растворенные вещества. Когда заканчивается натрий — заканчивается и очистка — вода проходит через толщу смолы не изменяя своих свойств.
Мы заранее рассчитываем работу умягчителя таким образом, чтобы сделать регенрацию (промывку) смолы раствором поваренной соли до наступления ощутимого снижения емкости. Этот период называется в водоочистке фильтроциклом. О расчете количества смолы, соли для регенерации, фильтроцикла читайте в статье об умягчении.
Такие мультикомпонентные загрузки, как Экотар, Экомикс, FeroSoft, АПТ-2, Ionofer c различными индексами А, В, С и т.д. предназначены для удаления ионным путем растворенных солей, металлов, органических соединений, а также широкого спектра других веществ: тяжелые металлы, ионы аммония, железоорганические соединения, фосфор, кальций, кремний и многие другие.
Как я уже сказал — смола регенерируется с помощью таблетированной поваренной соли NaCl, соль продается на всех строительных рынках, в магазинах сантехники, стоит примерно 7$ за 30кг мешок. Расход соли определяется в основном количеством удаляемых веществ.
В среднем около 1 мешка соли в месяц уходит на умягчение воды.
Обратный осмос.
Системы обратного осмоса — это принципиально иной метод очистки воды. Здесь мы имеем дело с фильтрованием воды сквозь мембрану. Грубо говоря это сетка, через которую проходят молекулы воды, но не проходят молекулы солей жесткости и растворенных металлов. При этом задержанные молекулы не образуют осадка на поверхности мембраны, а сразу же сливаются в дренаж (канализацию). В процессе фильтрации в обратном осмосе вода разделяется на два потока — пермеат (очищенная) и концентрат (грязная вода).
В среднем на 1 куб.м. очищенной воды мы получаем полтора куба концентрата, который надо куда-то сливать.
Системы обратного осмоса эффективны при удалении растворенных металлов и солей жесткости. Они не замещают одни вещества другими, как ионообенные смолы, а реально очищают воду от примесей, в этом огромное преимущество обратного осмоса. Но это, пожалуй, самый дорогой процесс очистки воды и по причинам целесообразности его реже всего используют для удаления растворенного железа и марганца.
Однако, при высоких содержаниях растворенного двухвалетного Fe2+ железа и низком pH<7 осмос может быть весьма эффективен для удаления 20 и выше мг, потому что молекулы железа гораздо крупнее пор мембраны — их легко фильтровать.
Вред от железа
В индивидуальных системах водоснабжения загородных дачных участков и коттеджных поселков вода не всегда отвечает санитарно-эпидемиологическим требованиям и нередко нуждается в очистке от железа, которое вредно по следующим причинам:
1. Избыточное содержание железа в организме наносит ущерб здоровью человека:
- ухудшаются вкусовые качества воды, она приобретает резкий металлический привкус;
- снижается эстетичность внешнего вида кожных покровов, возникают покраснение и пигментация кожи, сыпь;
- возникает желтизна зубов, ломкость волос, нарушается работа почек и печени.
- избыток железа наносит вред сердечно-сосудистой системе, вызывает слабость и бледность кожи.
2. Выходят из строя бытовые приборы (утюги, стиральные и посудомоечные машины, кофеварки), водонагревательное оборудование (котлы, бойлеры колонки), в которых рыхлый шлам осажденного железа забивает проходные каналы.
3. При стирке ее качество резко падает, на светлом белье появляются пятна рыжего цвета, белоснежные изделия приобретают желтоватый оттенок, цветные теряют яркость окраски.
4. Забиваются осадком стенки трубопроводов горячей и холодной воды, сантехническое оборудование (смесители, унитазы, душевые лейки) и арматура (фильтры, клапаны, шаровые краны).
5. На поверхности керамической плитки, фаянсовых и глазурованных сантехнических приборов (раковин, ванн, унитазов) появляется плохо смываемый желтый налет.
6. Железо способствует ускоренному образованию накипи на основных элементах водонагревательных приборов, снижающей их эффективность.
Примеси в воде: на что они влияют?
Водопроводная, речная и озерная, подземная вода не бывают идеально чистыми, это все-таки не дистиллят. Поэтому само наличие примесей в жидкости нормально, но вот их количество и состав – другое дело.
Стандартными «добавками» в Н2О в количестве до 500 мг/л считаются:
- органика. Это различные вещества растительного и животного происхождения, в том числе патогенные микроорганизмы. К счастью, практически любые из них уничтожаются кипячением воды;
- неметаллы. Сюда относятся как относительно безобидные (при небольших концентрациях) фтор, йод, кальций и магний, так и значительно более вредные хлор, мышьяк. Очистка от некоторых неметаллических включений возможна отстаиванием, от некоторых – только многоступенчатой фильтрацией;
- металлы – железо, свинец, марганец, алюминий, медь, ртуть и так далее. Необходима фильтрация и отстаивание;
- сложные соединения, в том числе нефтепродукты, нитраты, пестициды. Многоступенчатая фильтрация убирает большинство таких примесей.
Допустимое количество примесей нормируется СанПиН 2.1.4.1074-01, таблица 2.
При этом один из самых частых и при этом легко определяемых компонентов – железо, его должно содержаться не более 3 мг/л.
При избыточном количестве Fe возникают такие проблемы:
- со здоровьем. Избыток железа грозит проблемами с сердечно-сосудистой системой, почками и выводящей системой в целом, усилением или развитием аллергий. За счет влияния на печень возможно проявление сахарного диабета и гемохромотоза (нарушение обмена железа в организме), как следствие – болезней печени и суставов;
- с растениями и домашними животными. У растений нарушается цикл развития, животные болеют, как и люди;
- с техникой – быстрое сужение просвета водопроводных труб (особенно металлических) и узких мест в водопротребляющей технике за счет осаживания железа на стенках. Ускорение естественной коррозии металлических элементов. Также возникает рыжеватый налет на рабочих поверхностях стиральных и посудомоечных машин, сантехники, ваннах, раковинах и унитазах;
- посуде и белью – на них могут оставаться «ржавые» пятна, налет, меняется цвет изделий в целом.
Влияние металла на здоровье, технику и вещи зависит от концентрации и вида.
Безреагентные фильтры засыпного типа и устройства аэрационного обезжелезивания?
Очистка воды является обязательной процедурой, которая необходима для защиты здоровья ее потребителей и бытовой техники, использующей воду. Никогда не полагайтесь на визуальный осмотр жидкости, чтобы определить наличие в ней примесей. Обязательно сделайте анализ в СЭС и закажите установку фильтра для очистки воды. Сегодня многие компании предлагают современные установки, включающие в себя два модуля. Один из них проводит аэрацию, а второй очистку жидкости с помощью засыпного безреагентного материала. То есть, применяются сразу две технологии очистки воды, что позволяет добиться наилучшей структуры жидкости.
Обогащение кислорода в аэрационных модулях таких установок происходит очень быстро, не успевшие окислиться части железа попадают в фильтрующий материал, где происходит их окончательное удаление.
Если вам необходимо быстро обезжелезить большое количество воды для промышленных нужд, то стоит обратить внимание реагентные фильтры. Для этого случая предусмотрены специальные вещества, которые быстро трансформируют железо в твердое состояние
Например, перманганат калия или гипохлорит натрия. В молекулах этих веществ содержится атом кислорода, который и производит окисление железа.
Фильтры обезжелезивания воды для частного дома
Отмеченные особенности можно использовать для устранения вредных примесей. Типичный способ обезжелезивания – аэрация с последующим удалением преобразованных механических примесей. Для упрощения финишной очистки применяют укрупнение мелких взвесей на промежуточном этапе обработки (флокуляцию).
Аэрационные
Рабочую зону по стандартной схеме создают внутри крупного бака. Воздух нагнетают компрессором через трубку с распределительным устройством в толщу жидкости. Давление контролируют встроенным манометром. Избыточное давление с отработанным газом сбрасывается через клапан. Для автоматизации включения в магистраль устанавливают датчик протока.
Также применяют впрыск воздуха в подающий трубопровод. При минимальной концентрации железа пользуются эжектором. Это устройство выполняет аэрацию потока жидкости с помощью разницы давлений без компрессора. Для ускорения образования осадка используют чистый кислород или озонирование.
Обработанную воду пропускают через слой каталитической загрузки в другой емкости. Такая засыпка активизирует окисление, задерживает механические примеси. Для регулярной очистки накопленных загрязнений применяют промывку с автоматизированным управлением.
Электромагнитные
Реагентную флокуляцию для частного дома выбирают редко. По этой технологии надо точно дозировать химические добавки. Качественное специализированное оборудование стоит дорого. У пользователей возникают дополнительные затруднения при обслуживании, ремонте.
Вместо реагентов можно применить электромагнитный флокулирующий аппарат Аквафлоу и АкваЩит. Обработка высокочастотным полем формирует на взвесях заряды, которые способствуют взаимному притяжению. Укрупненные частицы задерживают в слое песчаной засыпки, либо с помощью серийного магистрального фильтра.
Акавафлоу дополнительно выполняет функции электромагнитного преобразователя. Применение этой техники создает защиту от накипи на расстоянии до 2000 м от катушки. Расширение частотного диапазона (1-70 кГц) и увеличенная до 25 Вт мощность обеспечивают эффективность воздействия на соли кальция и даже при жесткости 28 мг-экв/л. Такой аппарат подойдет для дачи и коттеджа, кафе или другого коммерческого объекта.
Половолоконный
В крупном объекте недвижимости устанавливают производительное оборудование, чтобы исключить дефицит при пиковых нагрузках. Для решения этой задачи с высоким уровнем фильтрации (от 0,01 мкм) применяют половолоконную мембрану. В ассортименте Акварис можно выбрать модель с подходящей максимальной скоростью обработки жидкости: 1, 2, 3, 5 или 8 м куб./час.
Это производитель выпускает мембраны, сохраняющие хорошее функциональное состояние после длительного срока службы в сложных условиях. Установлен большой ресурс – 500 тыс. литров или 48 месяцев эксплуатации. Промывка выполняется вручную. Эту процедуру можно автоматизировать, дополнив комплект оборудования таймером и электромагнитными клапанами.
Производители
Крупные компании предлагают купить фильтр для обезжелезивания воды из скважинывместе с необходимыми загрузками. Комплексное обслуживание обеспечивает не только удобства для заказчика. Надежные бренды обеспечивают оригинальное происхождение качественных материалов, дают официальные гарантии.
Аквафор
В ассортименте компании представлены кабинетные умягчители, фильтры для обезжелезивания воды из колодца (скважины) с производительностью от 0,8 до 3,5 м куб./ч. Оборудование серии WaterBoss оснащено сетчатыми перегородками в рабочей зоне. Такое дополнение препятствует смещению ионообменных смол, увеличивает эффективность обработки. В комплекте вместе с установкой умягчения можно приобрести:
· магистральные фильтры «Гросс»;
· систему обратного осмоса «Морион»;
· регенерационную соль.
Гейзер
Кроме оборудования, работающего на рассмотренных принципах, этот бренд выпускает производительные установки обратного осмоса. Наборы серии «Престиж Профи» способны обработать до 30 л жидкости за час.
· катионообменных смол;
· сорбционных материалов;
· очищенного песка;
· активированного угля с пропиткой серебром.
Для обезжелезивания можно применить загрузку «Экофер», изготовленную из природного сырья.
Когда необходима система очистки воды от железа для дома
По каким признакам можно определить превышение уровня железа в воде:
Вкусовые качества. Характерный привкус металла у питьевой воды является поводом для сдачи проб на анализ. Получив заключение от санстанции, вы сможете узнать степень загрязнения и определиться с тем, какая вам необходима система очистки воды от железа для дома. Следует отметить: чем выше уровень содержания Fe в воде, тем больше будет заметен неприятный привкус пищи и напитков. В чистой воде, где процент содержания железа не выше, чем 0,1 мг/л, железистый привкус вообще неощутим.
Цвет. Появление ржавых следов на кранах и металлической посуде, обесцвечивание белья после стирки являются прямыми свидетельствами повышенной концентрации Fe в воде.
Прозрачность. Помутнение воды часто вызвано высокой концентрацией Fe. Но этот параметр не должен быть первоочередным при проверке качества воды, поскольку не только примеси способны влиять на прозрачность.
Различают следующие состояния содержания Fe в воде:
Коллоидное. Самое безопасное состояние для человека. Именно в таком состоянии Fe содержится в лечебных минеральных водах. Но, несмотря на это, она непригодна к постоянному употреблению.
Двухвалентное. Двухвалентное железо представляет собой мелкодисперсный раствор. Определить на глаз такое состояние тяжело, но простое отстаивание позволяет увидеть, как железистые соединения выпадают в осадок. Через время железо, выпавшее в осадок, становится трехвалентным. Поэтому если вода используется для питья или приготовления пищи, то очистка воды от двухвалентного железа будет крайне необходимой.
Трехвалентное. Это состояние легко определить на глаз, поскольку оно характеризуется грубодисперсной взвесью и всегда имеет осадок. Трехвалентное железо попадает к нам в дом с очистных станций (для очистки воды часто применяют коагулянты) и ржавых водопроводных труб. Желто-бурый цвет воды – это и есть признак наличия трехвалентного железа. В этом случае тоже нужна очистка воды от железа. Купить качественный фильтр для дома – первоочередная задача человека, заботящегося о своем здоровье.
Бактериальное. Железо может находиться в воде и в полностью растворенном состоянии. Особенно часто такая форма металла характерна для водоемов, в которые сбрасывают свои отходы предприятия металлургии, металлообработки, лакокрасочной и химической промышленности. Вместе с железом, в такую воду могут попадать соединения ртути, свинца, кадмия и других опасных для организма человека элементов.
В новых скважинах рекомендуется сразу сделать анализ проб воды. Он не помешает и при явных изменениях во вкусе и цвете воды
При этом важно придерживаться определенных правил взятия проб:
Воду наливают в емкость до 1,5 л из стекла или пластика. Не рекомендуется пользоваться бутылками из-под напитков, содержавших красители и ароматизаторы. Вполне подойдет бутылка из-под минеральной воды.
Емкость тщательно промывается горячей водой, а затем той, которая берется для анализа. Недопустимо применение химических моющих средств.
Перед тем как набрать воду для анализа, на 15-20 мин открывают кран подачи воды. Это позволит уменьшить влияние примесей в трубах на объективность результатов анализа.
Проба воды для анализов отбирается под минимальным напором, чтобы избежать возможных реакций от перенасыщения воды кислородом.
После наполнения емкость герметично закрывают и ставят в недоступное для солнечных лучей место.
Желательно предоставить пробу для анализа в санстанцию не позже, чем через три часа после забора. В крайнем случае, в течение дня.
Если нет возможности отвезти пробу в день забора, то ее можно закрыть непрозрачным пакетом и поместить в холодильник. Максимальный срок хранения такой пробы – двое суток! Если за этот период не удалось отвезти пробу на анализ, забор стоит повторить.
В случае нахождения скважины недалеко от промышленных предприятий, влияющих на экологическую обстановку, пробы необходимо делать, как минимум, раз в год.
Читайте материал по теме: Очистка жесткой воды
Действие железа на организм человека
В умеренных дозах железо даже необходимо для нормального функционирования человеческого организма. Входя в состав гемоглобина, этот элемент участвует в переносе и доставке кислорода ко всем жизненно важным органам и системам, способствует выведению углекислого газа. Оно входит в состав дыхательных ферментов и некоторых видов клеток.
Следует отметить, что усвоение железа из воды достаточно затруднительно. Ничего страшного не случится после однократного приёма воды с превышением показателей железа. Поэтому бытует мнение, что пагубное влияние на здоровье повышенной концентрации железа сильно преувеличено. Однако большинство экспертов убеждены, что превышение допустимых показателей в питьевой воде – серьёзная проблема для организма.
Безопасное содержание железа установлено в пределах от 0,1 до 0,3 мг на один литр воды. Систематическое употребление воды, превышающей эти показатели, приводит к накоплению железа во внутренних органах человека и различным расстройствам:
- меняется состав крови;
- проявляются дерматиты, сухость кожных покровов, аллергические реакции;
- нарушается работа желудочно-кишечного тракта;
- возникают пищевые отравления;
- нарушается работа печени, почек, поджелудочной железы;
- затрудняются обменные процессы;
- отмечаются нервные расстройства.
Кроме того, неприятный привкус ухудшает качество приготовленной пищи.
Бытовые фильтры
Процесс очистки воды от примесей железа направлен на фильтрацию жидкости безопасными для человека методами.
Важно! В обезжелезивании воды нуждаются до 85% наших соотечественников. Эта статистика взята на основании географического положения, глубины залегания поверхностных вод и других геофизических характеристик.
Концентрация железа в воде в количестве 3 миллиграмма на литр изменяет вкус и цвет жидкости, вследствие чего человек ощущает неприятное послевкусие металла
Кроме крупинок железа в воде присутствуют так называемые железобактерии и железистые руды. Два последних вещества проявляются в виде ржавого налёта или слизи
Концентрация железа в воде в количестве 3 миллиграмма на литр изменяет вкус и цвет жидкости, вследствие чего человек ощущает неприятное послевкусие металла. Кроме крупинок железа в воде присутствуют так называемые железобактерии и железистые руды. Два последних вещества проявляются в виде ржавого налёта или слизи.
Схема картриджного фильтра для механической очистки воды
Наличие подобных загрязнений обычно указывает на понижение качества питьевой воды. В данном случае рекомендовано приобрести специальный фильтр, который будет впитывать в себя все вредные частицы. Каждый из таких приборов будет действовать индивидуально или в комплексе с другими.
Например, обезжелезивание может проводиться путём добавления марганцовки в воду, но подобный элемент может повлиять на самочувствие человека. Именно поэтому химические средства не рекомендовано использовать для очистки воды.
Фильтр с активированным углем
Самыми популярными бытовыми фильтрами являются:
- Приспособления с каталитической загрузкой. Такие фильтры очищают жидкость не только от железа, но и от таких элементов как сероводород и марганец;
- Фильтры, в состав которых входит активированный уголь;
- Комбинированные очистительные системы применяются для очистки воды с высокой концентрацией железа и других микроэлементов.
После установки нужного фильтра в систему водопровода, вы забудете о ржавых пятнах на санитарно-технических приборах, неприятном запахе и металлическом послевкусии.
1 Как выбрать фильтр обезжелезиватель?
Фильтрация воды от железа необходима по причине негативного влияния данного вещества на организм человека. Помимо внешних раздражений – зуда кожи и сыпи, опасности подвергаются и внутренние органы – печень и почки. Также существенный вред наносится бытовым приборам – стиральной машине, посудомойке и другой сантехнике.
Фильтр обезжелезиватель – это устройство, использование которого для борьбы с железом в воде, наиболее оправдано в сегодняшних реалиях.
Такие фильтры стоят гораздо дешевле, чем профессиональные установки по обезжелезиванию, но при этом они отличаются высокой эффективностью и компактными размерами, что делает их оптимальным вариантом очистки воды для любого дома, либо квартиры.
Стоит понимать, что изначально железо содержится в воде в растворимой – двухвалентной форме, которую очень трудно изъять (сделать это могут только фильтры обратного осмоса, и то, только в случае минимальной его концентрации).
Поэтому для качественной очистки воды необходимо предварительная её окисление, посредством которого осуществляется перевод молекул железа в трехвалентную форму.
Эта трансформация может быть выполнена двумя методами: реагентным и безреагентным – то есть либо с применением химических веществ, либо без них. В зависимости от этого и выделяют две основные группы обезжелезивающих фильтров.
Загрязненная избыточным количеством металлических частиц вода.
Реагентные фильтры для очистки воды используют специальные окислители – марганец, хлор, озон.
Фильтр безреагентного обезжелезивания осуществляет окисление железа посредством кислородного воздействия: они искусственно насыщают воду кислородом, который, растворяясь в ней, оказывает на молекулы двухвалентного железа воздействие, что переводит их в нерастворимую форму.
Сравнение характеристик и цены
Данная таблица представлена в ознакомительных целях и содержит информацию о лучших фильтрах для воды, которые вошли в наш рейтинг. Она поможет вам сравнить их и выбрать наиболее подходящий именно для вас и вашей кухни.
НазваниеПроизводительность, л/минРесурс фильтрующего элемента, лПористость, мкмРазмеры (ШхГхВ), смСредняя цена, руб
Аквафор Трио Норма | 2 | 6000 | 5 | 29.6х10.5х33.5 | 2190 |
Новая Вода Expert M200 | 2 | 8000 | 5 | 34.2х8.5х37.6 | 2600 |
Барьер EXPERT Ferrum | 2 | 10000 | 5 | 26.7х9.5х36.8 | 3411 |
Гейзер Био 311 | 3 | 10000 | 5 | 38х14х31 | 3900 |
Atoll A-550 Патриот | 0,08 | 15000 | 5 | 43х38.5х43 | 8500 |
Аквафор DWM 101S Морион | 0,13 | 15000 | 5 | 37.1х19х42 | 7990 |
Гейзер Нанотек | 0,14 | 7000 | 5 | 47х42х43 | 8300 |
Технологии обезжелезивания воды
Железо – это твердый металл. Поэтому оно не растворяется в воде. Железо окисляется, превращается в ржавчину и оседает. Существует несколько технологий, которые приводят к очистке воды. Каждая из них имеет свои преимущества и недостатки.
Технология аэрации воды
Самым простым и эффективным способом очистки воды от железа является отстаивание. В емкость наливают воду и создают условия для окисления железа, которое превращается в осадок и опускается на дно. Чистую воду забирают для дальнейшего использования. Чтобы превратить находящееся в воде железо в осадок используют метод аэрации. Для этого в воду, с помощью компрессора, подают воздух.
Главный минус этой технологии в низкой скорости очистки. Простую аэрацию используют при содержании железа до 10 мг на литр.
На производствах используют более усовершенствованную технологию аэрации. Для этого используют специальные вентиляторы, через которые пускают потоки воды. Участвующий в процессе аэрации кислород создает трехвалентное железо и удаляет из воды углекислоту. Очищенная жидкость через насос подается в водопроводную систему.
Безреагентная технология обезжелезивания воды
Особенность данной методики в том, что обезжелезивание проходит с использованием химических процессов. Но использующееся в фильтрах вещество не расходуется. То есть, не вступает в реакцию с жидкостью, поэтому не портит состав воды.
Чтобы воспользоваться безреагентным способом очистки воды, применяют специальные мембраны. Они пропускают воду, но реагируют на железо, превращая его в осадок. Процесс такой очистки проходит в специальных колоннах, мембрана из оксида марганца создает необходимые условия для осаждения железа. Нерастворенные частицы, опускающиеся на дно колонны, легко удаляются из жидкости и перемещаются в канализацию.
Недостатками такой технологии является необходимость обслуживания мембраны. Со временем она будет загрязняться и требовать очищение. Стоит отметить и стоимость таких систем, они на порядок выше, чем те, которые используют аэрацию.
Ионообменная технология очистки
Самым эффективным на сегодня способом очистки воды от железа и различных солей является ионный обмен. Для проведения такой чистки применяются специальные засыпные фильтры. Используемый материал содержит большое количество ионитов, которые благодаря простой реакции удаляют железо из воды. Химическая структура жидкости становится более комфортной и безопасной для использования. При таком способе железо не превращается в осадок, а значит не требуются дополнительные фильтры.
Наиболее популярным материалом, который используется при ионообменной очистке воды, является специальная смола. Она обладает большой плотностью и пористой структурой. Гранулированный материал засыпается в специальные фильтры, через которые пропускают воду.
Главным недостатком ионообменной технологии является необходимость периодически менять засыпной материал. Смола в процессе работы утрачивает свои первоначальные свойства, поэтому подлежит замене.
Устройство для чистки воды своими руками
Несложные системы водоподготовки можно сделать самостоятельно. Для этого не нужно покупать сложное оборудование или дорогостоящие материалы. Требуется только подобрать большую емкость, изготовленную из пищевого пластика. Они производятся объемом до 2500 л, но для дачи хватит и 500-700 л.
Монтаж емкости осуществляется в чердачном помещении. Из скважины вода должна подаваться мелкими струями. Тогда на начальном этапе она будет насыщаться кислородом, который и обеспечит окисление двухвалентного железа.
Для такой подачи воды понадобится устройство аэрации. Его можно сделать из аквариумного компрессора, но нужно будет установить еще несколько больших емкостей.
Сливное отверстие монтируют на расстоянии около 300-400 мм от днища емкости. При сливе вода проходит через угольный фильтр, который можно сделать самостоятельно.
Следует также установить фильтр с дробленым мрамором. У каждого из этих устройств своя задача, вместе они обеспечат очистку воды от большинства загрязнений. В днище делается выход с краном, чтобы можно было сливать полученный осадок в канализацию.
Типы железных примесей в воде
Существует сразу четыре основных типа соединений железа в воде, каждый из которых имеет свои характерные признаки и отличия:
- Элементарное Fe0. При его попадании в жидкую среду оно превращается в трехвалентное железо, а значит, начинается процесс образования ржавчины. Именно из-за этого типа железа вода часто имеет коричневый, мутный цвет в отстоявшемся состоянии.
- Двухвалентное Fe2. Данный тип в воде фактически всегда сразу растворяется, и никаких видимых признаков его содержания увидеть не удастся.
- Трехвалентное Fe3. Такая форма железа чаще всего встречается в виде разнообразных соединений, и поэтому выпадает в осадок.
- Органические железные примеси. Обычно присутствуют в воде в виде различных составных химических элементов, в том числе коллоидных и бактериальных.
Обратите внимание на то, что в воде могут быть сразу несколько разных видов примесей
Очистительные системы для частного дома и дачи
Редко встречаются источники, требующие одного вида фильтрации. Для водоподготовки используют комплексные решения.
Грубая очистка
В системы очистки воды из скважины жидкость поступает после механических фильтров, выполненных из мелкоячеистой сетки.
Безнапорная схема
Из скважины в систему подается очищенная входными фильтрами жидкость.
Предотвращает перелив поплавковый выключатель для насоса. С этой же целью в верхней части оборудуют дренажное отверстие с отводом в канализацию.
Объем емкости выбирают в зависимости от числа проживающих в доме людей. Согласно санитарным нормам, каждый человек потребляет (тратит) 200 л в день. В дренаж после фильтрации уходит до 30% от емкости бака.
Пример расчета. На семью, состоящую из трех человек, требуется 600 л в день. 300 л после отстоя уйдет в дренаж. Итого для бесперебойного водоснабжения семьи устанавливают емкость 1 м3.
Работа системы. В бак набирается жидкость из скважины.
Установка компрессора ускоряет окисление. Бескомпрессорный метод увеличивает время окисления, но он тоже эффективен.
Насосная станция поддерживает установленное давление в трубах водоснабжения.
Отбор жидкости происходит через кран 1, установленный в нижней трети емкости.
Через кран 2 удаляют воду, содержащую осадок металлов, выпавший в виде хлопьев.
Комбинируя положения кранов, регулируют направление потоков: чистая вода идет в дом, грязная – в дренаж.
Тонкая очистка
Задача оборудования – насыщение жидкости кислородом, который превращает двухвалентное железо в трехвалентное. В дальнейшем его удаляют фильтрованием.
Аналогично происходит удаление солей марганца и алюминия.
Системы аэрации бывают безнапорными и напорными.
Напорная система
В напорное устройство входят колонна и компрессор, нагнетающий воздух в специальный смеситель при прохождении через него потока воды. Включение контролирует датчик потока жидкости.
В верхней части устанавливают клапан для стравливания излишков воздуха. Усиленное перемешивание смеси забрасывает в клапан воду, поэтому отводную трубку подключают к канализации.
Напорная система очистки оправдывает свое назначение при превышении содержания железа в 20-30 раз. Оборудование окупает затраты на покупку и оплату электроэнергии, потребляемой компрессором, за счет снижения оплаты новых фильтров.
После напорных и безнапорных систем устанавливают дополнительное оборудование.
Обратный осмос
Устройство, как правило состоящее из трех элементов, устраняет из жидкости растворенное железо, магний и кальций, приводящие к появлению накипи.
Ресурс мембран составляет не более 5000 л. Следовательно, для ежедневного полного очищения воды в загородном доме возможности такого устройства ограниченны.
Стиральная машина за один цикл стирки расходует от 40 до 60 л. Посудомойка потребует до 20 л. Прием душа одним человеком обойдется в 40-50 л. Таким образом, в сутки накапливается расход 200 л на человека.
Семья из трех человек израсходует мембрану обратного осмоса за 10-15 дней. Кроме стоимости самой мембраны (от 900 до 2500 руб.), учитывают трудозатраты по замене. Сделать процедуру своими руками можно при наличии навыков и опыта работы. Ошибки влекут нарушение герметичности соединений, срыв резьбы и необходимость замены комплекта.
Очищение от бактерий и вирусов проводят ультрафиолетом.
Как прочистить от извести
Если лабораторный анализ показал повышенное содержание в воде кальция, придется решать эту проблему.
При завышенных в несколько раз показателях допустимых норм применяют ионообменные фильтры. Оборудование состоит из бака, заполненного ионообменными смолами природного или синтетического происхождения. Дополнительно придется поставить регенерационный бак с раствором соли для периодической промывки оборудования и смолы.