Обезжелезивание воды из скважины своими руками без реагентов — выбор фильтра +Видео

Аэратор для воды из скважины или колодца: необходимые материалы и порядок действий при изготовлении своими руками

При строительстве частного дома или дачи рано или поздно приходится задуматься об оборудовании жилища всем необходимым для комфортного проживания.

К таким первостепенным потребностям относятся: газ, отопление, электричество и чистая, пригодная для питья, вода.

Снабжение дома чистой водой можно добиться тремя основными способами:

• центральный водопровод;
• колодец;
• скважина.

Когда вода поступает в дом из скважины, она нуждается в тщательной очистке. Обычно в ней высоко содержание железа, марганца, песка, сероводорода и это лишь часть тех вредных и опасных веществ, которыми богата неотфильтрованная вода.

От уровня загрязнённости воды зависит, какое оборудование лучше использовать для ее очищения:

Чтобы подобрать максимально подходящее оборудование для фильтрации воды, необходимо сделать её химический анализ. Причем, как можно более подробный. Современные методы фильтрации воды позволяют существенно повысить её качественные характеристики, даже в случаях с большим содержанием железа.

Но, к сожалению, далеко не все смогут позволить себе оборудование, стоимость которого порой исчисляется десятками и даже сотнями тысяч рублей. Поэтому люди все чаще делают всевозможные фильтры, аэраторы и отстойники для воды своими руками. Как изготовить аэратор для скважины или колодца своими руками рассмотрим в этой статье.

Железо в воде: кому это может навредить

Вопрос о возможном вреде железа в воде сегодня окончательно не решен. С одной стороны, этот металл – один из наиболее важных элементов для живых организмов, в т. ч. и для человека. Согласно данным ВОЗ, суточная норма его потребления – до 30 мг железистых солей. Негативные последствия будут ощущаться скорее из-за недостатка микроэлемента в организме, чем от его переизбытка. Предельно допустимая концентрация, согласно СанПиН 2.1.4.1074-01, составляет 0,3 (1,0) мг/л, а ее превышение отнесено к низшему, 3-му классу опасности.

С другой стороны, если идет речь о превышении нормы в разы, а то и в десятки раз, то постоянное использование такой воды вряд ли сможет остаться без последствий (как минимум, аллергических реакций, расстройства пищеварительной системы и др.).

Полив железистой водой культурных растений не вызывает у специалистов принципиальных возражений. В большинстве районов мира альтернативы просто не существует, а в подзолистых почвах и дерне всегда присутствует трехвалентное железо. Химические процессы в почве порождают кислоты и другие активные вещества, которые успешно усваиваются растениями. Вместе с тем злоупотреблять такой водой и активно поливать ржавчиной растения тоже не стоит.

Кроме того, повышенное содержание железа в воде может выводить из строя водные насосы и вредить трубам, т. е. наносить серьезный материальный ущерб дачнику.

Активное развитие железобактерий в трубах может приводить к их забиванию или железообрастанию

Это не только приведет к закупорке труб, но и повысит опасность развития там колоний кишечной палочки и других патогенных микроорганизмов. Если не избавиться от железа в воде из скважины, то при ее использовании в быту с большой долей вероятности могут пострадать бытовые приборы – проточные электронагреватели, стиральные машины-автомат, электрочайники и др. Они быстро покроются ржавчиной и выйдут из строя. Вещи, которые стираются в такой воде, приобретут рыжий оттенок.

Желтые и бурые пятна от железистой воды на раковине, унитазе или ванной вывести практически невозможно

Безреагентное обезжелезивание воды

При использовании этого метода ключевым расходным элементом является электрическая энергия, которая обеспечивает работу очистной станции. При этом для комплексной очистки воды с удалением нерастворимых примесей нужно использовать специальные катализаторы — вещества, стимулирующие окисление и способствующие более эффективной обработке рабочей среды.

Современные агрегаты характеризуются экологической безопасностью и способностью сохранять полезный состав воды. Кроме того, они не требуют сложного обслуживания и достаточно просты в эксплуатации.

Отстаивание

Метод отличается минимальными финансовыми затратами на электричество и очистные станции, т.к. подразумевает отстаивание жидкости в крупногабаритной емкости. Чтобы повысить эффективность процедуры, нужно расширить площадь контакта водной массы с воздухом. Это делается путем применения больших по объему резервуаров.

Компрессорная аэрация

Принцип действия примитивной аэрационной установки с компрессорным оборудованием достаточно простой. В резервуар с обрабатываемой средой опускается труба с отверстиями, по которой подается воздух. Взаимодействуя с потоком, жидкость насыщается кислородом, а растворимые виды железа приобретают 3-валентную форму, выпадая в осадок. Обработанная таким методом вода переливается в другую емкость, а затем перекачивается на средства дополнительной очистки.

Принцип работы компрессорной аэрационной установки.

В типовой схеме аэрационной станции предусмотрены такие составляющие:

1. Компрессор, отвечающий за нагнетание воздуха в резервуар.
2. Аэрационная колонна, выполняющая насыщение водной среды кислородом.
3. Колонна с фильтром механической очистки, где выполняется доокисление и отделение труднорастворимых примесей.
4. Автоматика, которая отвечает за откачку шлама из колонны в канализационную яму.

Электролиз

Технология обработки воды по данному принципу подразумевает разложение примесей железа в результате воздействия электричества на вещества-окислители: водород, кислород, гидроксид иона OH, озон, хлор. Активированные компоненты взаимодействуют с 2-валентным железом, переводя его в 3-валентную форму.

Электролиз широко применяется в промышленных условиях и практически не встречается в бытовой эксплуатации. Это связано с повышенным потреблением электрической энергии (0,2 кВт куб. м) и необходимостью включать в водную среду дополнительные хлорсодержащие частицы.

Схема применения электролиза для очистки воды.

Эжекторное аэрирование

Методика позволяет очищать водный слой при концентрации железа до 2 мг/л. В качестве основных составляющих системы используется колонна обезжелезивания и воздухозаборный механизм.

Станция функционирует по такому принципу: в смеситель с эжектором, который находится снаружи, или в автоматический блок на колонне подается рабочая среда и воздух под давлением. Работающий эжектор рассеивает поток, соединяя его с воздухом. В результате подобного воздействия мелкодисперсные водяные взвеси насыщаются кислородом.

Озонирование

Такие системы позволяют эффективно убрать примеси железа в воде с помощью озона, который более эффективно окисляет химический элемент, чем 2-валентная форма.

Существующие типы оборудования различаются внутренним устройством. При этом их главными составляющими являются озонатор, генерирующий озон, и смесительные баки, где он запускает химическую реакцию.

Обработанная среда дополнительно очищается в угольном фильтре, а шлам отправляется в сточные воды.

Процесс озонирования представляет собой очистку воды при помощи окислителей.

Достоинством установки является качественная дезинфекция и борьба с бактериями. Кроме того, она осветляет жидкость и улучшает ее вкусовые качества.

Из отрицательных сторон выделяют дороговизну и взрывоопасность оборудования

Во избежание рисков важно соблюдать строгие правила и меры при эксплуатации. Ремонт и обслуживание системы своими руками невозможен

Для этого потребуется привлечь экспертов.

Зачем нужна очистка воды от извести?

Немалые сложности создает  известь (гидрокарбонаты кальция и магния), присутствующая в избыточных количествах в водах многих регионов, и негативно сказывающаяся на таких аспектах:

• на здоровье: нарушается обмен веществ, ухудшается состояние кожи, волос, зубов;
• на функциях внутренних органах: образование нерастворимых кальцинатов, влияющих на работу мочеполовой, желчной и сердечно-сосудистой системы, мышечных и нервных тканей и увеличивающих свертываемость крови;
• на приготовлении пищи (продолжительность процесса увеличивается, а вкусовые качества продуктов изменяются).

Плохое качество известковой воды создает и такие проблемы:

• бытовые сложности: мыло не пенится, образуется налет на стенках посуды, остаются белые разводы на одежде после стирки;
• влияет на механизмы: при нагревании карбонат кальция образует плотный нерастворимый осадок на системах котельного и бойлерного оборудования, бытовых приборов, сантехнических деталях, приводя к поломке и повышению электроснабжения;
• негативно сказывается на двигателях и карбюраторах машин и другой техники, где используется вода;
• жесткая известковая вода губительна для растений, препятствуя усваиванию полезных микроэлементов.

При использовании известковой воды повышается риск развития кожных заболеваний у младенцев на 87%.

Как очистить воду от ржавчины из водопровода?

Магистральные фильтры устанавливают на трубы холодного и горячего водоснабжения.

Они избавляют воду механических примесей, неприятных запахов и привкусов.

Важно! Очищенная вода необходима для стабильной работы некоторых видов бытовой техники. Высокие концентрации механических частиц и растворенных солей существенно уменьшают рабочий ресурс стиральных и посудомоечных машин, сокращают срок их безаварийной службы

Подробнее о магистральных фильтров смотрите видео-сюжет:

Подробнее о магистральных фильтров смотрите видео-сюжет:

Основное преимущество этого способа заключается в том, что очищение проводится в несколько этапов – сначала среда окисляется, далее трехвалентное железо оседает на стенках фильтра.

Установки делятся на два вида:

Безнапорная система	Напорная система
Жидкость из скважины подается в специальный резервуар. Внутри него сквозь специальные форсунки с помощью активных компонентов происходит окисление. Дно устройства оснащено специальным отверстием для слива осадка. Бак дополнительно оснащается насосом для поддержания рабочего давления.	Емкость аэрационной системы подключается к водопроводу. В колонну под высоким давлением подается кислород, который вступает в реакцию с железом, входящим в состав ржавой воды. На выходе осадок трехвалентного железа задерживается фильтрами.

Большое преимущество данной установки – она очищает воду не только от железа, но также от сероводорода и марганца.

К сожалению, не всегда все так радужно и порой избавиться от ржавой воды бывает непросто. Если, скажем, с петербургским «Водоканалом», как правило, удается договориться и решить проблему с некачественной водой, то с другими водоснабжающими организациями не всегда. Проблема может затянуться надолго, если, к примеру, сети принадлежат частной организации. В Петербурге такие случаи до сих пор встречаются, хотя и крайне редко. В Ленобласти ситуация значительно хуже – собственников сетей там множество (в каждом районе свой «Водоканал», сейчас идет процесс слияния всех областных «водоканалов» в один ГУП), причем обычно собственники эти бедные и несчастные (на сайте Комитета по ЖКХ новости только о субсидиях водоснабжающим организациям), денег на ремонт сетей у них нет, а кушать хочется. Не хочешь платить за ржавую воду – не плати и не пользуйся. Вот и весь сказ.

Ржавая вода представляет опасность не только для бытовой техники (посудомоечных, стиральных машин или бойлеров), но и для человеческого организма. Употребление такого состава негативно сказывается на внешнем виде, состоянии ногтей, волос и кожных покровов.

Повышенная концентрация железа приводит к таким последствиям:

1. Разрушению зубной эмали.
2. Развитию аллергических реакций.
3. Появлению проблем с органами ЖКТ и другими важными системами.

Кроме того, примеси ржавчины сокращают срок службы водонагревательного оборудования и сантехники. В естественных источниках содержится 2-валентный гидроксид железа.

Взаимодействуя с кислородом, он приобретает формулу Fe(OH)3 и превращается в нерастворимый осадок.

Методы обезжелезивания

Удаление железа из воды называют обезжелезиванием. Методик существует много, выбор их зависит от нескольких факторов:

• исходного качества воды, включая все примеси;
• требуемой степени очистки;
• объемов водопотребления и частоты пользования скважиной;
• бюджета потребителя.

Для скважинной воды применимы методы, действие которых направленно на удаление двухвалентного железа.

Система обратного осмоса

Этот способ в последнее время пользуется широкой популярностью. В таких установках создается давление, которое вынуждает водные молекулы перемещаться из области высокого в область низкого содержания соли, проходя через мембрану, проницаемую только для воды. Этому процессу обычно предшествует пропускание очищаемой жидкости через грубый фильтр.

Степень очистки очень высока. Удаляются не только соли железа, но и другие примеси, в том числе инфекционные агенты. Получается практически дистиллированная вода. Но в этом и минус метода, так как обессоленная вода вредна для организма.

Такой метод можно использовать для универсальной очистки скважинной воды, применяемой для питьевых нужд частного дома. Достаточно будет установить под кухонной мойкой трех-, четырех- или пятикассетную небольшую установку, цена которой составляет 7 — 8 тыс. рублей. Она предусматривает в себе ступень дополнительного внесения солей в воду после очистки обратным осмосом.

Если есть желание очищать таким способом воду для всего дома, в том числе для ванной комнаты и туалета, можно приобрести установку большей производительности с накопительным баком. Цена такого оборудования – около 90 тыс. рублей, все зависит от мощности.

Ионный обмен

Если в воде железо находится в концентрации, не превышающей 1-2 мг/л, то можно от него избавиться с помощью фильтров. Загрузкой в них являются ионообменные смолы, катионы которых замещаются на ионы железа.

Важным условием является кислая среда воды (рН меньше 7), которая замедляет процесс окисления железа. Параллельно из воды удаляются марганец.

Но этот метод является не самым удачным для очистки от железа, так как смолы часто требуют регенерации и даже замены. Его чаще применяют для умягчения воды, а обезжелезивание происходит попутно. Стоимость такой установки для частного дома может составлять в среднем 40-45 тыс. рублей.

Способы очистки с предварительным окислением

Это наиболее традиционный способ обезжелезивания, применяемый как в частных домах, так и промышленном масштабе. Он включает в себя окисление воды с дальнейшим фильтрованием, а в некоторых случаях отстаиванием.

Для такой очистки знать исходную химию жидкости, особенно ее рН. Чем выше значение этого параметра, тем окислительные процессы проходят эффективнее.

Обезжелезивание с предварительной аэрацией применяется очень часто и требует наименьших затрат. Этот метод хорошо подходит для удаления высоких концентраций двухвалентного железа. Воду, в которую предварительно компрессором подается воздух, пропускают через фильтр, где окисленное железо оседает на загрузке.

Частным случаем такой очистки воды является каталитическое окисление. Оно отличается специальной загрузкой фильтра, покрытой пленкой, ускоряющей окислительный процесс. Такая модификация загрузки помогает эффективно удалить не только железо, но и марганец.

Для окисления в некоторых случаях применяют озонаторы, так как озон не только является сильным окислителем, но и обеззараживает воду.

Стоимость фильтра зависит от способа промывки, мощности и составляет от 7 тысяч рублей. Средняя цена таких систем — 35 тысяч рублей. Для эффективной эксплуатации такой очистки нужно очень строго соблюдать инструкцию, которая сопровождает оборудование, а пуско-наладочные работы лучше доверить профессионалам.

Если скважиной планируется пользоваться непостоянно, например, только в дачный сезон, и водопотребление небольшое, то аэрацию можно производить упрощенным способом, а после воду просто отстаивать.

Для этого нужен любой чистый бак объемом минимум 1 м3. Воду в него подают через оросительную установку. Такой душ является своего рода аэрацией своими руками.

Электромагнитное обезжелезивание

Очистка воды от железа при помощи электромагнитных волн – это достаточно новый, но эффективный метод, который пока можно применять только в лабораторных условиях.

Как обезжелезить воду?

Железо в воде из скважин и других источников может содержаться в разных формах и количествах. Единого метода его удаления на сегодня не существует. Обезжелезивание воды из скважины или другого источника насчитывает несколько способов:

Очистка воды с помощью эрлифта.

1. Общим для всех способов является предварительная подготовка к процессу обезжелезивания воды. Для этого ее можно перемешать для насыщения кислородом, добавить щелочи, провести хлорирование или озонирование. В результате химической реакции двухвалентное железо окисляется и переходит в трехвалентное состояние. В таком виде железосодержащие продукты можно удалять путем отстаивания и фильтрации.
2. Очень часто воду из скважин очищают от железа каталитическим методом. Его применение ускоряет процесс окисления железа и превращение его в трехвалентное состояние. Происходит окисление в специальном резервуаре с насыпными фильтрами, которые сооружаются из высокопористых материалов. В них происходит превращение железа из одного состояния в другое. Окисленное трехвалентное железо оседает и остается внутри пористого фильтра. Таким методом можно удалить из воды частицы железа размером до 10-25 мкм. Более мелкие фракции нужно удалять дополнительно.
3. Метод аэрации применяется в разных вариантах. Он может проводиться путем фонтанирования особыми брызгальными установками, разбрызгиванием воды в емкости (душирование), введением воздуха в воду с использованием перепадов атмосферного давления, с помощью компрессора. Часто метода аэрации бывает достаточно, для того чтобы сделать воду из скважин питьевой.
4. Добавление сильнодействующих окислителей. Этот метод способствует ускорению окислительных процессов и работает более эффективно, чем аэрация. Окислители разрушают соединения железа и переводят их в трехвалентную форму. Наиболее распространенным окислительным реагентом, применяемым в нашей стране для обеззараживания и обезжелезивания воды из скважин и колодцев на протяжении более 100 лет, является хлор.
5. Метод хлорирования воды газообразным хлором довольно эффективен. Но и недостатки у него тоже имеются. Жидкий хлор обладает высокой токсичностью. Доставка его к месту хлорирования представляет определенные проблемы. Но это в какой-то степени компенсируется тем, что хлор способен разрушать сероводород, двухвалентный марганец, много других веществ органического происхождения.
6. Обработка воды гипохлоритом натрия применяется с помощью специальных дозаторов. Эта процедура не влияет на жесткость воды. Гипохлорит натрия можно получить непосредственно на месте обработки воды из поваренной соли.
7. Очищение воды методом озонирования не загрязняет ее побочными продуктами, образующимися в результате химических реакций. Весь процесс озонирования может происходить в автоматическом режиме. Озон получают на месте обработки воды из технического кислорода и обычного воздуха из атмосферы. В процессе озонирования выделяется огромное количество газовых пузырьков, часть которых всплывает на поверхность, другая часть растворяется в воде и окисляет ее.
8. Фильтр на основе синтетических ионообменных смол работает очень эффективно. Он справляется с довольно высоким содержанием железа. Его недостаток – быстрая засоряемость, требующая замены фильтрующих элементов.

Озонирование

Обогащение воды озоном – еще один вариант обезжелезивания. Процесс мало чем отличается от вышеописанных способов. Железо окисляют до водорастворимого состояния, а осадок выпадает на дно. Результат – вода, пригодная для использования в бытовых целях.

Схема: озонирование воды

Преимущества метода неоспоримы:

• Мгновенное очищение.
• Реакция взаимодействия озона с двухвалентным железом происходит моментально.
• Обогащение кислородом.
• Нейтрализация бактерий.

Несмотря на положительные отзывы некоторые минусы присущи и этому методу. К ним относят:

• Высокую стоимость.
• Небезопасность установки собственными силами (без использования квалифицированной рабочей силы).
• Возможность отравления вредными веществами при неверной эксплуатации.
• Утечка озона.

Установки обезжелезивания для дачи и дома

Для ускорения химической реакции окисления используют:

1. Аэрацию.
2. Озонирование.
3. Ионный обмен.
4. Хлорирование.
5. Обратный осмос.
6. Использование гипохлорита.
7. Введение реагентов и катализаторов.

Аэрация

Нагнетаемый кислород окисляет двухвалентное железо, удаляя при этом углекислоту, что также ускоряет окислительный процесс.

Для этого используются методы:

• Фонтанирования брызгальными установками;
• Разбрызгивания – душинирования;
• Нагнетания воздуха компрессорами.

Приведенные способы эффективно применяются при наличии железа до 10 мг/дм3.В случаях превышения концентрации для поддержания интенсивности процесса проводят предварительную водоподготовку методом аэрации с введением реагентов (хлора, гипохлорита натрия, перманганата калия).

Озонирование

Способ основан на строении молекулы озона. Элемент неустойчив и легко отдает лишний атом кислорода, являющийся активным окислителем. Соединяясь с молекулами других веществ, он их активно окисляет и разрушает.

Кроме железа, озонирование помогает очищать жидкость от нерастворимых соединений магния и кальция, поддающихся устранению механической фильтрацией.

Оно также обеззараживает, обесцвечивает, удаляет посторонние запахи и привкус. Во время озонирования погибает много бактерий, удаляются примеси токсичных веществ.

https://youtube.com/watch?v=It1e8JFkIgI

Ионный обмен

Очистить от железа воду можно ионообменной смолой. В последние годы природные компоненты заменяют синтетическими смолами, обладающими высокой эффективностью. Главная задача фильтрации по ионообменному способу – избавление от других двухвалентных металлов: кальция и магния.

В лабораторных условиях этот способ уберет металл высокой концентрации, но в промышленных масштабах применение метода затруднено. Наличие кислорода в жидкости, проходящей через ионообменник, вызывает выпадение осадка и быстрое засорение сорбента. Процесс приходится приостанавливать для промывки смолы.

Трехвалентное железо снижает эффективное удаление кальция и марганца. Смола быстро зарастает органической пленкой.

Хлорирование

Хлор – окислитель, ускоряющий процесс превращения элемента из двухвалентной в трехвалентную форму. Хлорирование решает задачу дезинфекции, удаления сероводорода и марганца, органических веществ.

Жидкий хлор – высокотоксичен, – доставка и работа с ним требует соблюдения строгих мер безопасности.

Гипохлорит

Подают его насосами-дозаторами. При этом соблюдаются необходимые пропорции для разной степени загрязненности.

Преимущества гипохлорита натрия:

• Раствор вещества не образует взвесей и не нуждается в отстаивании.
• Использование гипохлорита не повышает жесткость воды, по сравнению с растворами хлорной извести.
• Химикат получают на месте фильтрации методом электролиза поваренной соли – вещества, безопасного при транспортировке.
• Препарат обладает бактерицидными свойствами – процесс очистки от металла сочетается с дезинфекцией.

Расчет установки дозирования производят на основе данных, полученных при химическом лабораторном анализе состава жидкости. Кроме содержания железа, учитывается наличие тяжелых металлов и сероводорода.

Особенности выбора из способов обезжелезивания

Для максимальной эффективности проведения процесса обезжелезивания, для того чтобы вода стала качественной и пригодной для питья, стоит учитывать два основополагающих фактора:

• Химический состав воды, для определения которого берутся пробы жидкости из непосредственного источника, чтобы провести анализ в лабораторных условиях. Таким образом устанавливается как тип примесей, так и его концентрация. После это возможно рекомендовать конкретный способ очистки;
• Условия потребления наряду с объемом. В этом случае будет иметь значение общее количество жидкости, которое необходимо использовать за определенный временной интервал с учетом цели ее применения.

С этим вопросом лучше всего обращаться к компетентным специалистам, которые всегда помогут таким образом подобрать систему для обезжелезивания жидкости, чтобы она учитывала в полном объеме все возможные нюансы и особенности.

От железа и других ненужных примесей можно воспользоваться специальными фильтрами «Барьер», которые не только адаптированы к условиям России, но и выпускаются в достаточно широком ассортименте, чтобы можно было ими воспользоваться в конкретных условиях.

Можно воспользоваться оборудованием, у которого в наличии имеется ручной блок для управления или предпочесть совмещенный аппарат, где помимо ручного, присутствует автоматическая система. Нередко выбор остается за комплектом, который способен проводить фильтровку железных примесей путем напорной аэрации.

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.