Очистка воды из скважины от железа — методы обезжелезивания

Вред от избытка железа

Обратите внимание! Как утверждают эксперты, избыток железа в организме человека наносит такой же вред, как и дефицит этого элемента. Передозировка микроэлемента выражается в болезнях некоторых внутренних органов: сердца, печени, дыхательной системы.. Перенасыщение организма железом часто носит врождённый характер

Эту болезнь называют гемохроматозом. Сутью описываемого заболевания считается отложение рассматриваемого вещества в сердечной мышце, а также некоторых других внутренних органах, например, печени. Присутствие железа в тканях человека приводит к окислению липидов

Перенасыщение организма железом часто носит врождённый характер. Эту болезнь называют гемохроматозом. Сутью описываемого заболевания считается отложение рассматриваемого вещества в сердечной мышце, а также некоторых других внутренних органах, например, печени. Присутствие железа в тканях человека приводит к окислению липидов.

Под воздействием подобных процессов организм начинает вырабатывать соединительное вещество. Подобные явления, происходящие на сердце, приводят к различным последствиям. Передозировка железа, которое поступает в организм человека вместе с водой, может вызвать слабость, частые головокружения, головные боли и даже привести к ишемической болезни, нарушению ритма сердцебиения.

Разные оксиды железа в воде

Эксперты отмечают, что избыток железа в основном встречается в мужчин. Дело в том, что женщины во время месячных теряют определённый объём крови, с которой выводится и железо. После менопаузы и у мужчин, и у женщин одинаково проявляются проблемы, связанные с болезнями сердца.

Кроме сердца от переизбытка железа страдает и другой жизненно важный орган – печень. Симптомы заболевания похожи на гепатит. В данном случае у пациента происходит увеличение печени, а кожа приобретает жёлтую окраску. Увеличение количества железа в организме часто приводит к раку кишечника, печени или лёгких. Другими проблемами, возникающими через высокие дозы железа в крови, могут быть:

• Снижение аппетита;
• Потеря веса;
• Появление пигментных пятен на коже;
• Рвота;
• Изжога.

Превышение содержания железа в организме вредно для здоровья

Рассматриваемый микроэлемент может вызвать и гормональные изменения. У заболевшего человека меняется характер, часто возникает депрессия.

Системы обезжелезивания

Основным предназначением системы обезжелезивания считается очистка жидкости от тяжёлых металлов (марганца и железа). Процесс очистки происходит во время протекания жидкости через несколько установленных фильтров.

Обратите внимание! Для увеличения эффективности работы рассматриваемой системы необходимо окисление двухвалентного железа, чтоб оно стало трёхвалентным. Обычно такие процессы происходят при помощи аэрации и хлорки.. Система обезжелезивания выполняется из впитывающих материалов, в состав которых входят разные минеральные вещества

На практике также применяется безреагентная очистка жидкости. В данном случае контроль над процессом осуществляется при помощи специального пульта управления. В подобной системе настройки фильтров регулируются вручную или при помощи автоматики

Система обезжелезивания выполняется из впитывающих материалов, в состав которых входят разные минеральные вещества. На практике также применяется безреагентная очистка жидкости. В данном случае контроль над процессом осуществляется при помощи специального пульта управления. В подобной системе настройки фильтров регулируются вручную или при помощи автоматики.

Обезжелезивание воды в системе водоснабжения

Выбор системы обезжелезивания будет зависеть от химического состава воды в скважине. Жидкость, взятая из разных колодцев или скважин, в пределах одного небольшого населённого пункта будет отличаться по составу и процентной доли металлов. Так поверхностные воды можно избавить от железа безреагентным способом при использовании которого происходит всасывание песка и других механических частиц.

Питьевую воду из скважины можно очистить методом хлорирования, аэрации, физического или химического воздействия. Специальные картриджи позволят избавить воду от марганца, железа и других металлов. Основными преимуществами систем обезжелезивания являются:

• Продолжительный период эксплуатации — минимум 5 лет;
• Экономичное использование ресурсов;
• Совместимость со всеми известными видами водопроводных систем;
• Невысокая стоимость;
• Возможность удаления всех видов металлов;
• Различная мощность фильтров.

Системы обезжелезивания по внешнему виду напоминают цилиндрический баллон с установленными наверху приборами, они контролируют подачу жидкости. Минимальной стоимостью обладает оборудование с ручным управлением, но в подобных системах увеличивается время на очистку воды.

Система обезжелезивания воды из скважины

Принцип действия системы состоит в следующем. Подающаяся под давлением жидкость проходит сквозь насыпные наполнители. Здесь возникают химические реакции, результатом которых будет превращение железа в нерастворимое вещество. В дальнейшем вода очищается от механических примесей.

Обратите внимание! При использовании систем обезжелезивания необходимо определить химический состав воды, подобрать нужные реагенты для её очистки.

Как убрать железо из воды

Жидкость с высоким содержанием железа имеет ржавый осадок и малоприятный привкус. Удаление примесей делает воду пригодной для употребления в пищу (то есть безопасной для здоровья), способствует увеличению срока службы бытовой техники. Методики обезжелезивания существуют разные – выбор того или иного варианта обычно делается с учетом исходного качества жидкости, финансовых и технических возможностей, объемов потребления воды.

Важно! Для определения содержания железа в скважинной жидкости, соберите пробы и направьте их на анализ. Впоследствии проверку желательно проводить регулярно – даже при условии стабильных показателей вкуса, цвета, мутности

Не забывайте также о необходимости регулярной очистки ила.

Народные способы очистки воды

Бюджетный вариант очистки воды – самостоятельное приобретение реагентов, которые будут вытеснять молекулы железа из воды, и использование их в самодельном фильтре. Такой способ требует больше временных затрат, а также внимательного отношения к количеству и виду применяемого вещества для очистки.

Кальцит для очищения воды от железа

Наиболее известный и относительно безопасный метод очистки воды из скважины в домашних условиях – использование извести и проведение потока воды через слой природного кальцита.

Железо преобразуется в соединения солей, нерастворимых в воде. Качество воды после обработки становится лучше, она делается мягче и пригодна к употреблению.

Сухой метод очищения дает еще более высокие результаты. В емкость для реагента из керамики или другого огнеупорного материала засыпается 4-5 г марганцовки. Резервуар нужно накрыть крышкой и медленно нагреть на песчаной бане. Такого количества реагента хватит для очистки 5 л воды.

Введение катализаторов. Озонирование

В промышленности для очистки воды от железа применяют озон или хлор. Последний уже не пользуется особой популярность, так как токсичен и частично остается в воде, отравляя организм.

Озонирование – более надежный вариант, который полностью освобождает воду от железа. Реализовать этот способ в обычном жилом доме довольно сложно – требуется специальное оборудование, профессиональное и дорогое. Изготовить систему очистки озоном нельзя в домашних условиях. Без специальных знаний и очищающих установок использовать химикаты не следует. Это может еще больше испортить воду и сделать ее непригодной для использования.

Самый безопасный и удобный способ очистки воды – профессиональные фильтры. Они стоят недешево и требуют постоянного ухода и замены, но позволяют очищать неограниченное количество воды в комфортном режиме. С ними не нужно постоянно кипятить или отстаивать, и в любой момент можно использовать чистую воду.

Если необходим небольшой объем, можно применить и простые способы очищения. Они основаны на физических свойствах воды и растворенного в ней железа под действием высоких и низких температур. Но такие методы скорее подходят как временная мера, чем постоянный и основной вариант удаления металлов из воды.

Очистка воды с помощью аэрации

Как правило, немногие владельцы земельных наделов могут позволить себе бурение артезианских скважин. Это весьма дорогостоящая процедура, требующая множества согласовательных документов. В большинстве случаев во дворах домов обустраиваются скважины на песок. Получаемая из них жидкость довольно далека от идеала.

В ней имеется огромное количество химических и органических примесей. Наиболее простым и доступным способом для окисления железа и преобразования его из растворенного состояния в твердый осадок, является аэрация воды.

Эта технология имеет такие достоинства:

1. Безопасность и экологическая чистота процесса. При очистке жидкости не используются вредные для человека и окружающей среды вещества.
2. Доступная стоимость. Аэрация воды не требует использования сложного оборудования, высоких технологий и наличия специальных навыков. Аэрационная колонна собирается простыми бытовыми инструментами, которые есть в каждом доме.
3. Безотходное производство. Окислившийся осадок не нуждается в специфической утилизации. Он выбрасывается, как обычный мусор.
4. Возможность очистки большого объема воды. Даже самодельная аэрационная колонна может производить до 200 литров очищенной питьевой воды в сутки.

Определенным минусом аэрации является необходимость использования приспособлений довольно большого размера. Однако даже в небольшом дворе всегда можно найти место для того, чтобы установить обезжелезиватель; фильтр тонкой очистки лучше разместить в помещении.

Чтобы смонтировать безреагентный очиститель потребуется:

• большой пластиковый бак (150-600 л);
• компрессор;
• лейка для душа;
• водопроводные трубы из полипропилена;
• насос для подачи очищенной воды;
• система фильтров для окончательной очистки.

Технология этого метода состоит в том, что содержащийся в воздухе кислород, окисляя железо, приводит к его превращению в твердое состояние.

Сборка аэрационной колонны проводится в такой последовательности:

1. Проводится установка бака. Он закрепляется на основании из бруса или стальных уголков.
2. К баку с двух сторон подводятся пластиковые трубы. На входной трубе крепится лейка.
3. На днище бака закрепляется устройство для подачи воздуха от компрессора. Можно использовать обычный компрессор для больших аквариумов.
4. На трубопроводе устанавливаются фильтры грубой и тонкой очистки. Иногда достаточно и одного угольного картриджа, чтобы удалить из жидкости соли тяжелых металлов, нефтепродукты и органику.

Чтобы не использовать насос, оборудование можно установить на возвышенность или на втором этаже дачи. Очищенная жидкость будет подаваться в трубопровод самотеком.

Виды соединений железа и способы очистки воды от них

Вода, перенасыщенная железом, имеет характерный мутно-оранжевый цвет и неприятный вкус. Такая загрязненная жидкость вредит здоровью, забивает трубы, становится причиной поломки бытовой техники – стиральных машин, посудомоечных агрегатов, водонагревателей и сантехоборудования.

В воде из скважины железо присутствует в разных формах. Наиболее распространены следующие его соединения:

• Двухвалентные. Они полностью растворяются в жидкости и не окрашивают ее в желтый оттенок.
• Трехвалентные. Способны изменять цвет и прозрачность воды. Трехвалентное железо, называемое в обиходе ржавчиной, окрашивает жидкость в бурый оттенок, при длительном отстаивании оно выпадает в осадок.
• Бактериальные. Такие соединения загрязняют водопровод отложениями желеобразной консистенции, формируют на поверхности жидкости радужную пленку.
• Органические. Не осаживаются, придают воде неприятный привкус, окрашивают ее в желтый цвет.

Допустимая величина содержания железа в литре воды по существующим Саннормам равняется 0,3 г. Если жидкость из колодца не соответствует этому показателю, использовать ее для хозяйственных нужд нельзя. В подобных случаях требуется очистка, которая производится разными способами:

• отстаиванием;
• аэрацией;
• озонированием;
• фильтрацией.

Отстаивание – самый доступный метод обезжелезивания. Он предполагает подключение дополнительной емкости к системе водоснабжения дачи либо загородного дома. В добавочном резервуаре жидкость отстаивается определенное время, и только после этого используется для питья либо бытовых потребностей. Вместимость тары подбирается с учетом суточного потребления воды.

Такая методика проста в реализации. Она не требует больших финансовых затрат. Но отстаивание не обеспечивает полного удаления железа. А сам резервуар приходится регулярно отсоединять от системы и производить его очистку, что неприемлемо для многих дачников.

3 Оборудование для очистки

Очистка воды, поступающей в дом, от нежелательных примесей в домашних условиях реализуется с помощью фильтров, работающих по различным принципам.

Вариаций существует несколько, и различаются они как по области применения (домашняя очистка воды или промышленность, к примеру), так и по эффективности (в зависимости от того, для какой именно концентрации будет использоваться фильтр).

Конструктивно это выглядит следующим образом: фильтр внешне похож на газовый баллон (речь идет о моделях, подходящих для коттеджей). Устанавливается такое устройство обычно рядом с другим оборудованием систем водоснабжения – насосом, гидроаккумулятором, нагревательным котлом.

Современные модели (независимо от принципа их работы) все чаще и чаще комплектуются дополнительным функционалом – блок управления и информативный экран, к которому подключаются датчики.

Схема прохождения воды через каталитический слой фильтра.

На дисплей могут выводиться данные о состоянии фильтра и о количестве очищенной воды (благодаря чему можно точно контролировать состояние рабочего вещества и своевременно его заменять – хоть своими руками, хоть с помощью специалистов).

При этом подключение устройства также можно осуществить своими руками – модели имеют стандартный тип подключения к водопроводной системе, который реализуется посредством клапана.

Теперь – рассмотрим, какими же именно методами можно очистить воду от примесей.

3.1 биологическое обезжелезивание

Одним из способов удаления примесей является применение специальных бактерий, которые взаимодействуют с железом, переводя его в окисную форму.

Очистка такого типа реализована следующим образом: фильтр, в который засыпается катализатор (активированный кокосовый уголь, к примеру). Этот вариант подходит даже для очень большой концентрации железа – до 30 мг/литр.

Пример расположения оборудования для водоснабжения — фильтра и насоса.

Фильтр имеет и вторую ступень очистки (первая – воздействие бактерий) – адсорбцию. Она необходима для того, чтобы удалить переработанные вещества из воды. Однако очистка такого типа не является идеальной – ввиду того, что скорость ее достаточно низкая, а для ее повышения – требуется применять фильтр больших размеров.

3.2 окислительное обезжелезивание

В этом случае фильтр будет работать, используя определенные вещества – окислители. Это может быть:

• хлор;
• кислород;
• озон;
• перманганат калия.

Однако такая очистка также не идеальна – она подходит в основном для объектов большого масштаба, и требует дополнительной фильтрации. В быту же подобная методика реализована немного по-другому. В этом случае основой, на которой работает фильтр, является марганца диоксид – его применение позволяет ускорить скорость прохождения реакции окисления.

Он же способствует задержке примесей внутри очистителя – под его воздействием переработанное реагентами железо будет оседать внутри системы, а затем – при промывке – удаляться. Фильтр имеет определенные минусы – сама конструкция получается достаточно тяжелой.

Трехступенчатый фильтр с разными ступенями очистки

Вдобавок очистка этого типа не справляется с вышеупомянутым органическим железом. Предельная концентрация примесей, с которой может работать фильтр – до 15 мг/л.

3.3 Ионное обезжелезивание

Обезжелезивание воды из скважины подобным способом является достаточно известной и давно применяемой методикой. В данном случае очистка происходит с помощью фильтра, внутри которого содержатся сульфоугли (сейчас вместо них чаще применяют специальные составы – ионообменные смолы на синтетической основе).

Устройства, работающие по такой технологии, хороши тем, что способны очистить воду, содержащую не только железо, но и другие примеси – вроде марганца, который также достаточно часто присутствует в жидкости. Однако с органическими соединениями смолы справляются уже хуже – поскольку органика приводит к образованию пленки на поверхности фильтра, которая снижает эффективность его работы.

Виды соединений железа и способы очистки воды от них

Вода, перенасыщенная железом, имеет характерный мутно-оранжевый цвет и неприятный вкус. Такая загрязненная жидкость вредит здоровью, забивает трубы, становится причиной поломки бытовой техники – стиральных машин, посудомоечных агрегатов, водонагревателей и сантехоборудования.

В воде из скважины железо присутствует в разных формах. Наиболее распространены следующие его соединения:

• Двухвалентные. Они полностью растворяются в жидкости и не окрашивают ее в желтый оттенок.
• Трехвалентные. Способны изменять цвет и прозрачность воды. Трехвалентное железо, называемое в обиходе ржавчиной, окрашивает жидкость в бурый оттенок, при длительном отстаивании оно выпадает в осадок.
• Бактериальные. Такие соединения загрязняют водопровод отложениями желеобразной консистенции, формируют на поверхности жидкости радужную пленку.
• Органические. Не осаживаются, придают воде неприятный привкус, окрашивают ее в желтый цвет.

Допустимая величина содержания железа в литре воды по существующим Саннормам равняется 0,3 г. Если жидкость из колодца не соответствует этому показателю, использовать ее для хозяйственных нужд нельзя. В подобных случаях требуется очистка, которая производится разными способами:

• отстаиванием;
• аэрацией;
• озонированием;
• фильтрацией.

Отстаивание – самый доступный метод обезжелезивания. Он предполагает подключение дополнительной емкости к системе водоснабжения дачи либо загородного дома. В добавочном резервуаре жидкость отстаивается определенное время, и только после этого используется для питья либо бытовых потребностей. Вместимость тары подбирается с учетом суточного потребления воды.

Такая методика проста в реализации. Она не требует больших финансовых затрат. Но отстаивание не обеспечивает полного удаления железа. А сам резервуар приходится регулярно отсоединять от системы и производить его очистку, что неприемлемо для многих дачников.

Виды систем-обезжелезивателей

Для начала необходимо определить степень загрязнения воды и в каком виде железо находится в воде.

Различают следующие виды:

• элементарное, в нерастворенном виде;
• 2-валентное, в растворенном виде;
• 3-валентное, в нерастворенном виде;
• органическое, которое подразделяется на: коллоидное, в виде нерастворимых очень мелких частиц, содержащихся в воде во взвешенном состоянии, не оседают и придают ей мутность; бактериальное; растворимое органическое

Для элементарной проверки достаточно налить воды в стакан и дать ей отстояться несколько часов.

• Трехвалентное железо проявит себя в виде ржавого осадка.
• Двухвалентное придаст воде мутноватый рыжий цвет.
• Бактериальное образует на поверхности радужную оболочку.

Безреагентная фильтрация

Не предполагает использования химических реагентов. Очистка воды от избытков железа, марганца и сероводорода происходит при помощи природных сорбентов, которые обеспечивают реакцию окисления растворенного железа.

Такие фильтры устраняют:

1. мутность,
2. цветность,
3. выводят взвешенные частицы,
4. песок,
5. ил.

Безреагентные фильтры обладают функцией автоматического самоочищения, путем обратной промывки фильтрующего сорбента.

Реагентные очистители

Рекомендуются для очистки воды с высокой степенью загрязнения.

В основе их работы – использование химических реагентов, которые значительно ускоряют процесс окисления и образование трехвалентного железа.

Такие фильтры укомплектованы специальным баком для приготовления регенерационного раствора.

Активно используются такие виды реагентов, как:

• гидрохлорида натрия;
• перманганата калия или «марганцовка».

Выпавший осадок устраняется при помощи механической фильтрации. По способу очистки можно также выделить следующие виды фильтров.

Засыпного типа

Фильтры засыпного типа, работающие на основе каталитических загрузок, где процесс очистки происходит благодаря различным наполнителям и сорбентам.

В работе данных очистных систем могут использоваться один тип или несколько различных по составу наполнителей, которые укладываются слоями и обеспечивают комплексную очистку воды не только от железа, но и других примесей.

Обратного осмоса

Фильтры обратного осмоса, в основе работы которых лежит пропуск жидкости под давлением сквозь мембрану, имеющую минимальные зазоры, которые способны пропускать только молекулы воды.

Практически все остальные элементы успешно фильтруются. Поэтому вода приближается по своим свойствам к дистиллированной и в случае бытового использования требует дополнительной минерализации.

С использованием электромагнитов

Фильтры с использованием электромагнитов, в основе которых лежит обработка воды ультрозвуком, что приводит к коагуляции железа и значительно облегчает его вывод с помощью различных сорбентов.

В зависимости от модели такие устройства могут содержать:

• соленоидальный электромагнит,
• постоянный магнит.

Аэрационные

Устройства аэрационного обезжелезивания, работают на принципе окисления двухвалентного железа при помощи воздуха.

В данных фильтрах используется два способа насыщения воды кислородом:

• безнапорная аэрация, когда вода получает кислород в процессе разбрызгивания;
• напорная, когда кислород подается в воду под давлением.

Ионообменные фильтры

Системы, работающие на основе ионообменных смол: анионита или катионита. Такие системы можно отнести к многофункциональным, потому что они используются:

• для удаления солей и смягчения жидкости;
• для снижения содержания железа, марганца и других металлов, находящихся в нерастворенном состоянии.

Адсорбционные системы

Работают на основе адсорбентов, в роли которых могут выступать:

• зола,
• глина,
• скорлупа кокоса,
• шунгит,
• другие искусственные или природные материалы.

Самым популярным наполнителем является активированный уголь, экологический чистый адсорбент с отличными фильтрующими качествами.

Как очистить воду от извести

Выбор способа смягчения зависит от места забора жидкости и целевого использования. Очищая воду из колодца, применяют:

• Отстаивание. Заполненные емкости выдерживаются несколько суток, за это время известковые частицы опускаются на дно, и в результате жидкость очищена и готова к употреблению (минус — остается угроза получения инфекции и наличие тяжелых металлов).
• Кипячение. При высокой температуре структура молекулы изменяется, переходя в твердое состояние (так и образуется накипь). Недостаток этого способа — длительность процесса и возможность попадания в организм твердых частиц известкового налета.

Хлор при кипячении образует опасное соединение — хлороформ, который при длительном воздействии на организм способствует активации раковых клеток.

Бытовые кувшины с фильтром «для жесткой» воды. Жидкость, стекая, проходит через устройство, состоящее из активированного угля, освобождаясь от примесей.

Если имеется водопровод, эффективно использование:

• Механического метода. Проточная вода проходит через насыпной фильтр (в качестве наполнителей применяются кварцевый песок, уголь, шунгит, кремний). К минусам относится громоздкость конструкции (1,5 м) и удаление только крупных, более 20 мкм, частиц вредных примесей.
• Дисковых фильтров со сменным картриджем. Действуют устройства автоматически (в качестве фильтрующего материала служит вспененный полистирол). Недостатки такой очистки стоимость метода (картриджи меняют по мере загрязнения), а также и то, что обязателен большой напор.

Вода из колодца имеет много примесей, берущихся из грунтовых вод, но очистить ее проще, чем из скважины.