Очищення води від тривалентного заліза. Очищення води від заліза: професійні методи та способи очищення в домашніх умовах. Видалення тривалентного заліза

Свердловина на дачі, садовій ділянціабо на городі дозволяє успішно вирішувати завдання забезпечення технічної та питною водоюза відсутності централізованого водопостачання чи колодязя. Однак багато власників змушені битися над проблемою, як очистити воду зі свердловини від заліза своїми руками.

Залізисті води – досить поширене явище. Витягти домішки заліза з води можна за допомогою спеціальних реагентів, фільтрів та ін. Найчастіше таке очищення вимагає солідних фінансових вкладень. Тим не менш, існують ефективні і водночас недорогі способи очищення води. Розглянемо докладніше, ніж загрожує перевищення норми вмісту заліза у питній воді як і його знизити з найменшими витратами.

Як дізнатися про наявність заліза у воді зі свердловини

Залізо є у воді практично завжди. У нормальній ситуації його наявність можна визначити лише шляхом хімічного аналізу, але часто воно буває помітно з першого погляду.

Залізисті домішки у воді зазвичай зустрічаються у вигляді розчинної сполуки двовалентного заліза – гідроксиду Fe(OH)2, нерозчинних сполук заліза тривалентного – Fe(OH)3, Fe2(SO4)3 та FeCl3, які в побуті називають іржею, та аналогічних речовин, що з'явилися в результаті життєдіяльності залізобактерій і суміш, що являє собою нерозчинного осаду з органікою. Найчастіше зустрічаються комбінації подібних форм.

На перший погляд, складно визначити, які домішки містить вода зі свердловини – вона цілком прозора і не має запаху. У домашніх умовах про перевищення вмісту заліза у воді можна судити за такими ознаками:

1. Металевий присмак у рідини. Щоб відчути його, достатньо прополоскати рота. Цей присмак не зникає при кип'ятінні, він відчуватиметься у чаї чи каві.
2. Масляниста плівка на поверхні води (свідчення наявності двовалентного заліза, окисленого залізобактеріями до нерозчинного тривалентного).
3. Руді потіки, іржавий наліт на раковині, в душовій кабінці, чайнику та ін.
4. Поява рудого чи бурого осаду у ємності із водою.

Залізо у воді: кому це може зашкодити

Питання про можливу шкоду заліза у воді сьогодні остаточно не вирішено. З одного боку, цей метал – один із найважливіших елементів для живих організмів, у т. ч. і для людини. За даними ВООЗ, добова норма споживання – до 30 мг залозистих солей. Негативні наслідкибудуть відчуватися швидше через брак мікроелемента в організмі, ніж від надлишку. Гранично допустима концентрація, згідно з СанПіН 2.1.4.1074-01, становить 0,3 (1,0) мг/л, а її перевищення віднесено до нижчого, 3-го класу небезпеки.

З іншого боку, якщо йде мовапро перевищення норми в рази, а то й у десятки разів, то постійне використання такої води навряд чи зможе залишитись без наслідків (як мінімум, алергічних реакцій, розлади травної системи та ін.).

Полив залізистою водою культурних рослинне викликає у фахівців принципових заперечень. У більшості районів світу альтернативи просто не існує, а в підзолистих ґрунтах і дерні завжди є тривалентне залізо. Хімічні процеси у ґрунті породжують кислоти та інші активні речовини, які успішно засвоюються рослинами Водночас зловживати такою водою та активно поливати іржею рослини теж не варто.

Крім того, підвищений вміст заліза у воді може виводити з ладу водні насоси та шкодити трубам, тобто завдавати серйозних матеріальних збитків дачнику.

Це не лише призведе до закупорки труб, а й підвищить небезпеку розвитку там колоній кишкової палички та інших патогенних мікроорганізмів. Якщо не позбавитися заліза у воді зі свердловини, то при її використанні в побуті з великою часткою ймовірності можуть постраждати побутові прилади- проточні електронагрівачі, пральні машини-автомат, електрочайники та ін. Вони швидко покриються іржею і вийдуть з ладу. Речі, які стираються у такій воді, набудуть рудого відтінку.

Як очистити воду зі свердловини від заліза своїми руками: найбільш економний варіант

Існує багато методів очищення від заліза води, отриманої зі свердловини. Серед них: застосування фільтрів (механічних, хімічних, електромагнітних та ін), використання іонного обміну, хлору, біологічне знезалізнення, насичення озоном (озонування). Однак одні дуже дорогі в обслуговуванні, інші розраховані на промислові обсяги, треті слабоефективні. З усіх методів очищення найпростішим і найдоступнішим варіантом буде метод аерації, коли на допомогу дачнику приходить повітря.

Переваги методу аерації

Обробка води зі свердловини повітрям, внаслідок чого відбувається окислення домішок киснем, має низку переваг:

• простота спорудження безнапірної системи аерації;
• компактність - можна спорудити пристрій на невеликій ділянці або в дачному будинку;
• дешевизна;
• ефективність у видаленні заліза та сірководню, а також частково – марганцю та деяких органічних сполук;
• легкість в обслуговуванні, мінімальні витрати коштів та часу;
• екологічність способу (ніякі хімічні реагенти не задіяні);
• покращення смакових якостей води та захист її від мікроорганізмів внаслідок збагачення киснем.

Найбільш ефективно проходить процес знезалізнення за допомогою аерації за максимальної концентрації заліза не більше 6 мг/л.

Принцип роботи аератора

Принцип роботи аератора простий: двовалентне залізо, розчинене у питній воді, у процесі взаємодії з киснем поступово окислюється і перетворюється на осад – іржу, що збирається на дні резервуара. Таким чином, необхідно штучно забезпечити інтенсивну взаємодію води з повітрям та своєчасне усунення осаду. Слід зазначити, що для аерації потрібен час – від кількох годин до кількох діб.

Як зробити аератор своїми силами

Існує декілька можливих варіантівспорудження системи для аерації води. Розглянемо, як самостійно спорудити найпростіший із них. Для цього буде потрібно місткий бак як аератор. Підбираючи об'єм, слід враховувати, що кількість води, доступної для використання, становитиме від 50 до 75% об'єму бака. Також слід вибирати бак не з плоским дном, а з трохи вигнутим – це згодом полегшить процес чищення аератора.

Бак-аератор можна встановити на даху або горищі, на спеціально спорудженому помості. Після того, як аератор встановлений, слід зі свердловини провести до нього водопровідну трубу так, щоб вода надходила у верхню частину бака через відкритий люк. Якщо бак закривати герметично, повітря не отримає доступу до води. Найкраще скористатися вентиляційною кришкою – вона захистить бак від можливого потрапляння в нього сміття та забезпечить вільну циркуляцію повітря.

Перед входом у бак слід поставити кран, що перекриває воду. Це полегшить у майбутньому його чищення. Для набору води ідеальним буде використання поплавцевого клапана для великих ємностей. Такі клапани витримують сильний натиск, але в принципі захистити від переливу зможе і система від звичайного унітазного бачка. Для покращення аерації воду бажано подавати у розпорошеному стані. Цього можна досягти за допомогою звичайних розпилювачів для душу або форсунок для систем автополиву.

Слід врахувати, що в процесі окислення іржа почне накопичуватися на дні бака (тим активніша, чим більша концентрація заліза), тому необхідно передбачити:

• наявність достатнього місця для концентрації осаду. Виведення очищеної води з бака доцільно робити на відстані 15-20 см від дна і забезпечити його сітковим фільтром. В іншому випадку осад може забити водопровідну трубу;
• систему для зливу осаду. Для цього в нижній частині бака потрібно зробити отвір для зливної трубизі зливним краном. Чим більшим буде діаметр зливу, тим простіше буде проходити очищення бака.

Важливим елементом системи буде додаткова аерація. Для цієї мети чудово підійде акваріумний компресор (що більша його потужність – тим краще). У бак слід опустити шланг для подачі повітря та розсіювач. Розсіювач повинен знаходитися вище за шар осаду.

Після відстоювання протягом ночі готове до використання до 700 л аерованої рідини. Отриману після аерації воду можна спокійно використовувати для поливу культурних рослин та в технічних цілях. Що стосується застосування її як питна, то багато залежить від початкового ступеня забруднення та його характеру. Якщо проблема полягає лише у вмісті заліза, то за невеликого перевищення граничної норми аерація буде ефективною. Якщо ж очищена вода буде каламутною, то можна скористатися звичайним вугільний фільтрглекового типу (Brita, «Бар'єр» та ін.)

Слід згадати і деякі недоліки безнапірної системи аерації. Насамперед, це необхідність регулярного чищення бака. Сюди можна віднести і його відносну недовговічність, оскільки під впливом іржі матеріал, з якого зроблена ємність, зазвичай, швидко руйнується. За високого вмісту металу у воді бак доведеться поміняти вже через 3-5 років.

Відео

З представлених відеосюжетів можна дізнатися, як власноруч зробити систему для аерації води зі свердловини та ефективно позбутися надлишків заліза, а також ознайомитися з порадами дачників, які допоможуть усунути неприємний сірководневий запах, металевий присмак води та домогтися її прозорості:

Затятий городник, бджоляр і садівник, небайдужий до собак і кішок та інших домашніх тварин. Весну, літо та осінь проводить на дачі та експериментує на грядках. Любить спілкуватися з «просунутими» дачниками і шукати собі щось нове і корисне. Збирає найкращі способизаготовок та рецепти приготування страв із продуктів, вирощених своїми руками. Із задоволенням ділиться своїми відкриттями та секретами з читачами.

Знайшли помилку? Виділіть текст мишкою та натисніть:

Ctrl+Enter

Від сортових помідорів можна отримати «свої» насіння для посіву на наступний рік (якщо сорт дуже сподобався). А з гібридними це робити марно: насіння виходить, але вони будуть нести спадковий матеріал не тієї рослини, з якої взяті, а його численних «предків».

Природні токсини містяться у багатьох рослинах; не виняток і ті, які вирощують у садах та на городах. Так, у кісточках яблук, абрикосів, персиків є синильна (ціаністоводнева) кислота, а в бадиллі та шкірці недозрілих пасльонових (картоплі, баклажанів, помідорів) – соланін. Але не варто побоюватися: їхня кількість надто незначна.

«Морозостійкі» сорти садовий суниці(частіше просто - «полуниця») так само потребують укриття, як і звичайні сорти (особливо в тих регіонах, де бувають безсніжні зими або морози, що чергуються з відлигами). У всій суниці коріння поверхневе. Це означає, що без укриття вони вимерзають. Запевнення продавців у тому, що суниця "морозостійка", "зимостійка", "переносить морози до -35 ℃" і т. д. - обман. Садівники повинні пам'ятати про те, що кореневу системусуниці ще нікому не вдавалося змінити.

Один із найзручніших методів заготовити вирощений урожай овочів, фруктів та ягід – заморозка. Деякі вважають, що заморожування призводить до втрати поживних і корисних властивостейрослинних продуктів. В результаті проведених досліджень вчені з'ясували, що зниження харчової цінностіпри заморожуванні практично відсутня.

Збирати лікарські квіти та суцвіття потрібно на самому початку періоду цвітіння, коли вміст корисних речовин у них максимально високий. Квітки належить рвати руками, обриваючи грубі квітконіжки. Сушать зібрані квіти та трави, розсипавши тонким шаром, у прохолодному приміщенні за природної температури без доступу прямого сонячного світла.

Компост – органічні залишки, що перепріли, різного походження. Як зробити? У купу, яму або велику скриньку складають все підряд: кухонні залишки, бадилля городніх культур, скошені до цвітіння бур'яни, тонкі гілочки. Все це перешаровують фосфоритним борошном, іноді соломою, землею чи торфом. (Деякі дачники додають спеціальні прискорювачі компостування.) Накривають плівкою. У процесі переперевання купу періодично ворушать чи протикають для припливу свіжого повітря. Зазвичай компост "зріє" 2 роки, але із сучасними добавками може бути готовий і за один літній сезон.

Перегній - гній, що перепрів, або пташиний послід. Готують його так: гній складають у купу або бурт, перешаровуючи його тирсою, торфом та городною землею. Бурт накривають плівкою, щоб стабілізувати температуру та вологість (це потрібно для підвищення активності мікроорганізмів). Добриво «дозріває» протягом 2-5 років – залежно від зовнішніх умов та складу вихідної сировини. На виході виходить пухка однорідна маса із приємним запахом свіжої землі.

Фермер з Оклахоми Карл Бернс вивів незвичайний сорт різнобарвної кукурудзи, який отримав назву Rainbow Corn («райдужна»). Зерна на кожному качані – різних кольорівта відтінків: коричневі, рожеві, фіолетові, блакитні, зелені та ін. Такого результату вдалося досягти шляхом багаторічного відбору найбільш забарвлених звичайних сортів та їх схрещування.

Якщо у комунальних магістралях водопостачання вода проходить контроль на вміст шкідливих домішок та її склад у більшості випадків придатний для пиття, то при індивідуальному водопостачанні дачних ділянок доводиться самостійно займатися її очищенням від мінеральних солей розчинених та зважених металів (заліза, марганцю, калію, цинку), органічних та механічних компонентів. Найчастіше проблеми при використанні природних джерел доставляють оксиди металів, які у великій кількості присутні у водних пластах свердловин артезіанських, для ліквідації найбільш поширеного з них встановлюють фільтр для води від заліза для дачі.

Існує безліч методів очищення води від домішок заліза, що включають себе фізичні та хімічні процесита мають якісні відмінності щодо ефективності, вони знаходять широке застосування у промисловості, комунальному водопостачанні, а також в індивідуальному господарстві. Більшість із них потребує суттєвих фінансових витрат, тому багато споживачів не завжди використовують фільтри для очищення води зі свердловини або колодязя, замінюючи їх більш економічною технологією.

В індивідуальних системах водопостачання заміських дачних ділянок та котеджних селищ вода не завжди відповідає санітарно-епідеміологічним вимогам і нерідко потребує очищення від заліза, яке шкідливе з таких причин:

1. Надлишковий вміст заліза в організмі завдає шкоди здоров'ю людини:

• погіршуються смакові якостіводи, вона набуває різкого металевого присмаку;
• знижується естетичність зовнішнього вигляду шкірних покривів, виникають почервоніння та пігментація шкіри, висипання;
• виникає жовтизна зубів, ламкість волосся, порушується робота нирок та печінки.
• надлишок заліза завдає шкоди серцево-судинній системі, викликає слабкість та блідість шкіри.

2. Виходять з ладу побутові прилади (праски, пральні та посудомиючі машини, кавоварки), водонагрівальне обладнання (котли, бойлери колонки), в яких пухкий шлам осадженого заліза забиває прохідні канали.

3. При пранні її якість різко падає, на світлій білизні з'являються плями рудого кольору, білі вироби набувають жовтуватого відтінку, кольорові втрачають яскравість забарвлення.

4. Забиваються осадом стінки трубопроводів гарячої та холодної води, сантехнічне обладнання (змішувачі, унітази, душові лійки) та арматура (фільтри, клапани, кульові крани).

5. На поверхні керамічної плитки, фаянсових і глазурованих сантехнічних приладів (раковин, ванн, унітазів) з'являється жовтий наліт, що погано змивається.

6. Залізо сприяє прискореному утворенню накипу на основних елементах водонагрівальних приладів, що знижує їх ефективність.

Різновиди заліза у воді

У побутовому водопостачанні головні джерела виникнення заліза у воді - колодязі або свердловини, з яких виробляється водозабір, якщо використовують сталевий водопровід, шкідливий метал з'являється у водному середовищі після корозії (іржавлення). У воді залізо є у таких формах:

• Елементарне. Даний тип заліза називають металевим FeO, воно не розчиняється у воді і під дією кисню окислюється до нерозчинної форми з утворенням оксиду Fe 2 O 3 процес називають іржавінням. Зазвичай таке залізо присутнє у водоподаючих магістралях із трубами зі сталі, при відстоюванні на дні ємності осаджується бурий шлам.
• Двохвалентне. При цьому типі залізо Fe 2 + розчинене у воді, яка має прозорий зовнішній вигляд, За певних умов (контакті з киснем), воно утворює нерозчинну тривалентну форму.
• Тривалентне. До цієї форми відносяться розчинні солі заліза: хлорид FeCl 3 і сульфат Fe 2 (SO 4) 3 , а також гідроксид Fe(OH) 3 , що знаходиться в рідині в нерозчиненому стані, у спокої гідроксид опускається на дно, утворюючи рудий осад.

• Органічне. Розчинний тип, спостерігається у сполуках з органічними танінами та гуміновими кислотами. У високій мірі засвоюється людиною, це найскладніша для фільтрації форма.
• Бактеріальне. Виробляється декількома видами бактерій, які при метаболічних реакціях перетворюють двовалентну форму заліза на тривалентну, утримуючи його у своїй оболонці. Іноді бактерії формують на поверхні водяного джерела плівку желеподібної консистенції.
• Колоїдна.Доволі рідко різні типизаліза присутні у воді як дуже дрібні суспензії діаметром не більше 0,1 мкм, з даної суспензії його досить складно видалити водяним очисником через малі розміри частинок.

У водному середовищі можуть бути одночасно кілька типів заліза, для вибору системи очищення шляхом лабораторного аналізу визначають її хімічний склад і концентрацію домішок. У разі неможливості застосування лабораторних аналізів керується супутніми ознаками: металевим смаком, бурим відтінком рідини, появою червоно-бурого осаду при відстоюванні.

Види фільтрів

Слід зазначити, що з очищення води від заліза розроблено кілька методів, серед яких популярні фільтри з допомогою реагентів (іонообмінні смоли), аерація (окислення заліза киснем), озонування з допомогою електричних зарядів, обратноосмотична фільтрація. Перераховані методи високоефективні, але вимагають великих фінансових витрат і використовуються для промислового та комунального очищення води, у побуті частіше застосовують більше прості методифільтрації у поєднанні з дешевими фільтрами механічного очищення.

Механічні

Найбільш простий і дешевий фільтр для води, розрахований на її очищення від нерозчинних оксидів заліза, принцип дії заснований на затримці часток у дрібної структурі різних видівматеріалів під час проходження через них водного потоку. Основні їх види - дрібнокомірчасті фільтри для грубої очистки від домішок і колби з розміщеними всередині картриджами, перші легко очищаються від осаджених частинок, а картриджі вимагають періодичного промивання. Перевагою такої системи очищення є відносна дешевизна, до недоліків відносять необхідність регулярної зміни картриджів та неможливість очищення води від розчинених у ній солей.

Адсорбційні

Засновані на властивості твердого адсорбенту поглинати із рідини шкідливі домішки, для побутових водних джерел ними є оксиди металів, хлорка. Найбільш популярним адсорбентом є активоване вугілляУ побутових фільтрах його часто змішують з іонообмінною смолою та сріблом.

Картриджі з наповнювачем мають обмежений термін служби та не підлягають відновленню, після закінчення внутрішніх ресурсів вони підлягають заміні. Промисловість випускає широкий ряд недорогих адсорбційних фільтрів, починаючи з простих моделейу вигляді глечиків, невеликих насадок на кран, і закінчуючи складними багатоступеневими системами.

Аераційні

Аераційні фільтри для очищення води від заліза для дачі або індивідуального будинку розраховані на видалення з водяного потоку розчиненого двовалентного заліза, їх принцип дії заснований на зв'язуванні його з молекулами кисню. В результаті сполуки утворюються нерозчинне тривалентне залізо, яке надалі відстоюється або відсівається механічною фільтрацією.

Для роботи системи використовують накачування кисню в товщу води компресором, у побутовому господарстві через високі витрати замість кисню водний шар аерують атмосферним повітрям. Після насичення киснем вода надходить у ємності фільтрів-знезалізнювальників зі спеціальним наповнювачем, у складніших системах додатково встановлюють водний пом'якшувач з іонообмінними смолами.

Позитивною якістю подібної системи водоочищення є можливість комплексного очищення води від низки домішок: видалення з неї сірководню, солей калію та марганцю, які відфільтровують пом'якшувачем з іонообмінною смолою.

Реагентні

При цьому способі очищення застосовують хімічні компоненти з високою окисною здатністю, що зв'язують двовалентне залізо з киснем для переходу його в нерозчинний стан з подальшим фільтруванням. Для реалізації методу використовують каталізатори з перекису водню H 2 O 2 перманганату калію KMnO 4 (марганцівки), гіпохлориту натрію NaOCl (входить до складу хлорки), що прискорюють окислювальні процеси при проходженні водного потоку через товщу каталізатора. Використання хімічних реагентів для очищення води у побуті нераціонально через:

• Необхідної регулярної заміни або поповнення каталізатора, і відповідно до високої вартості методу.
• Необхідність точного дозування реагенту для ефективного очищення.
• Використання високоточних автоматизованих систем контролю хімічного складуводи для управління процесом очищення та підвищення його ефективності.
• Необхідність доочищення, яку неможливо реалізувати в побуті, — відповідно знезалізнена вода може бути використана тільки для технічних цілей.

Метод реагентного очищення зазвичай застосовують у промислове виробництвопри забрудненні водних джерел оксидами заліза та інших металів у високій концентрації, у комунальному господарстві хлоруванням прибирають залізо та додатково знезаражують великі водні басейни. На вітчизняному ринку для побутового застосування представлені до продажу реагентні поліфосфатні фільтри та органічні антискаланти (інгібітори), призначені для боротьби з накипом та роботи в установках осмосу.

Іонообмінні

Іонний обмін один із популярних способів пом'якшення води, для його реалізації використовуються спеціальні суміші у вигляді гранул з катіонообмінних та інертних смол на кварцовій підкладці. Іонний обмін складається з наступних стадій:

• При проходженні чистої водинегативні полюси лежить на поверхні смоли врівноважуються її позитивними іонами.
• З появою солей заліза, калію чи магнію, їх позитивні іони уловлюються і притягуються до негативних полюсів лежить на поверхні смоли, у своїй вони витісняють плюсові іони на катіоніті.
• При регенерації, що базується на принципі оборотності іонообмінного процесу, ємність з іонообмінником заповнюють розчином кухонної солі NaCl, при цьому вона замінює солі оксидів металів на поверхні смоли.
• Одночасно регенеруючий розчин кухонної солі після зняття оксидів металу з катіонообмінника забирає їх із собою при водотоку.
• Іонообмінна ємність знову заповнюється звичайною водою, яка вимиває кухонну сіль із гранульованого іонообмінника, відправляючи її в каналізацію, і процес знезалізнення повторюється заново.

Читайте також:водопідготовки.

Застосування цього методу має такі особливості:

• Ступінь пом'якшення води досить високий, з неї видаляються солі всіх двовалентних металів: заліза, калію, марганцю.
• Пристрій просто в експлуатації та обслуговуванні.
• Ціна найпростішої системи - від 20000 руб., При використанні потрібна періодична заміна іонообмінної смоли раз на 3 - 4 роки.
• Вода без солей металів з домішками кухонної солі втрачає свої смакові якості, тому купуючи фільтр для води на дачу від іржі іонообмінного типу, часто використовують його господарських потреб, систем опалення та водонагрівальних котлів, бойлерів.

На ринку обладнання для систем побутового водопостачання широкою популярністю користуються знезалізнювальні речовини на основі колон і блоків управління Runxin, з використанням іонообмінних наповнювачів для фільтрів Екоферокс, Пінкферокс, Суперферокс, Birm, МЖФ, сорбент МС.

Іонообмінна установка в системі комплексного водоочищення - схема

Зворотного осмосу

Принцип даного методу заснований на пропущенні рідини під тиском через спеціальні дрібнокомірчасту мембрану, при цьому відбувається відсіювання твердих завислих частинок розміром від 0,001 до 0,0001 мкм. Фільтр такого розміру видаляє з рідини всі солі жорсткості з окислами заліза, марганцю, сульфати, нітрати, молекули малого розміру, барвники. Оскільки синтетичні напівпроникні мембрани позбавляють водний потік усіх корисних мікроелементів, технологія застосовується для отримання чистої стерилізованої води з медичною метою, харчової та хімічної промисловості. Для побутового використання розроблені відносно недорогі системи фільтрації з початковою вартістю близько 6000 руб., вони мають непоганий попит у споживача.

Звичайна промислова установка складається з напівпроникної мембрани, розміщеної в міцному корпусі, за допомогою відцентрового водного насоса на неї подається середовище, що фільтрується, з осмотичним тиском 10 - 12 атмосфер. Після продавлювання на виході одержують очищену знесолену воду (пермеат) і концентрований розчин з солями, який потім зливають у каналізацію. Для очищення фільтра використовують хімічні реагенти, контроль роботи системи здійснюють в автоматичному та напівавтоматичному режимі.

У побуті аналогом промислової системиє установка з подачею води під тиском через три фільтрувальні пристрої з картриджами грубого механічного очищення, зворотноосмотичної мембрани та вугільного фільтра.

До недоліків зворотноосмотичного очищення відносять необхідність попередньої водопідготовки перед подачею на мембрану осмосу, малу продуктивність методу, призначеного в основному для отримання дистильованої питної води без солей.

Озонування

Озон є алотропною модифікацією кисню і складається з його триатомних молекул Про 3 який порівняно з двоатомним Про 2 є набагато більш потужним реагентом. Підвищуючи ступінь окислення оксидів, озон при реакції з ними утворює продукти, одним з яких майже завжди є кисень 2 .

Установка озонування складається з озонатора, в камері якого за допомогою електричного розряду утворюються триатомні молекули кисню, і резервуара з водою, який надходить озон і відбувається утворення нерозчинного заліза. Далі рідина пропускається через сорбційний фільтр, в якому осаджуються частинки заліза. Застосування установок озонування має такі особливості:

• Крім осадження оксидів металів, озон протягом кількох секунд вбиває найпростіші мікроорганізми, бактерії, гриби, водорості, суперечки, і навіть вірусні збудники захворювань.
• Видаляються неприємні запахита смаки без зміни хімічного складу води, вона знебарвлюється.
• Побічним продуктом водоочищення є нешкідливий кисень.
• Вартість системи озонування, основними елементами якої є камера для одержання озону, ємність для озонування, електронасоси, автоматична система управління та контролю досить висока.
• Отримання озону здійснюється за допомогою електричних розрядів, що потребує дотримання правил техніки безпеки.
• Установка має технічно складну конструкцію, для її ремонту та обслуговування потрібна допомога спеціаліста.
• Очищення великих обсягів у побуті фінансово затратне з погляду використання значних електроенергетичних ресурсів.

Побутова установка озонування - схема

Фільтри для очищення води своїми руками

Для самостійного очищення води від заліза у побутових умовах без використання заводського обладнання використовують такі методи:

• Кип'ятіння. При проведенні даної процедури солі металів випадають в осад, утворюючи на поверхні нагрівальних елементів або ємностей важкорозчинний накип. Зрозуміло, що для побутового очищення спосіб абсолютно непридатний через високі енерговитрати.
• Заморожування. Метод заснований на фізичному законі, згідно з яким рідина з великою концентрацією розчинених солей має нижчу точку замерзання, ніж дистильована вода. Таким чином, для отримання чистої води з низьким вмістом солей заморожують її в ємності, а потім замерзлу частину у вигляді крижаної брили дістають. Це і є пом'якшена вода, розчин, що залишився, містить високу концентрацію солей металів і його зливають. Метод також неефективний для побутового застосування через низьку продуктивність і високі трудовитрати.
• Відстоювання.Для реалізації процесу потрібна велика ємність, в яку заливають воду, через деякий час верхній шар зливають, намагаючись не збовтувати осад, рідину, що залишилася, використовують для господарських цілей. Шляхом відстоювання можна позбутися лише нерозчинних оксидів, що знаходяться в рідині у зваженому стані.

Саморобний адсорбційний фільтр для пом'якшення води

За відсутності заводських пристроїв можна виготовити механічний фільтр для іржавої води самостійно, для цього знадобиться ємність на 5-6 л, дрібний річковий пісок, деревне вугілля та матеріали, що фільтрують (вата, поролон, марля). Процес виготовлення дачного фільтра типу Бар'єр не відрізняється високою складністю і складається з наступних етапів:

• Готують деревне вугілля, для цього поміщають у закриту металеву банку шматочки дерева і опускають її в багаття, через деякий час витягають.
• У кришці 5-літрової ємності роблять точкові отвори, у дні вирізують коло для заливання рідини.
• Укладають на кришку вату або тканину, закручують її в пляшку, через дно насипають попередньо подрібнений шар вугілля товщиною 30-50 мм, зверху висипають пісок такої ж товщини.
• Підготовлений фільтр заливають воду і ставлять його на трилітрову банку, в яку збирають очищену рідину.

Аераційний фільтр своїми руками

Аераційні фільтри для знезалізнення води на дачі та заміському будинкуу побутових умовах виготовити легше за інші типи, основне обладнання для монтажу: кілька бочок об'ємом близько 200 л, поверхневий електронасос та компресор. Принцип роботи саморобного фільтравід заліза полягає в наступному:

• Вода з колодязя або свердловини подається в бочку з встановленим аератором, що є металевим циліндром з отворами, до якого підключений шланг від компресора, що нагнітає повітря.
• Бочка з аератором пов'язана з іншими ємностями за допомогою труб, в них відбувається поступове відстоювання ступінчасте води з окисленим тривалентним залізом.
• З останньої в ряду ємності вода, що відстоялася, подається поверхневим відцентровим електронасосом у водопровідну магістраль будинку.
• Також на стінках однієї з ємностей встановлений поплавковий вимикач, який керує роботою електронасоса - при наповненні бочки електронасос вимикається і знову вмикається при її спустошенні.
• У процесі експлуатації бочки і корпус аератора періодично очищають від заліза, що випав в осад.

Вибір фільтра – на що звернути увагу

Допустима концентрація заліза у воді не повинна перевищувати 0,3 мг/л, тому при водозаборі з будь-якого природного джерела завжди робиться попередній лабораторний аналіз водного складу.

На підставі отриманих даних вибирають метод фільтрації і відповідно фільтр, який слід купити, керуючись такими міркуваннями:

• При високому вмісті в рідині нерозчинних солей заліза, ефективніше використовувати ємність великого об'єму для його попереднього відстоювання — в цьому випадку в адсорбційних фільтрах, що застосовуються далі, картриджі повільніше забиватимуться твердими частинками.
• При великих концентраціях двовалентного розчиненого заліза у воді (від 1 мг/л) найдешевше обходиться аераційна фільтрація за допомогою компресора та двох ємностей для насичення водних шарів повітрям та знезалізнення. Після очищення така вода придатна для пиття та застосування у побутовому господарстві, системах опалення.
• Якщо вміст заліза трохи перевищує норми, а у воді містяться високі концентрації солей калію та марганцю, її краще фільтрувати іонообмінним методом, що ефективно виводить солі двовалентних металів. Отримана після обробки безсмачна вода без мінеральних солей більш придатна для використання в системах опалення та гарячого водопостачання.
• При виборі конкретної моделі фільтра основним критерієм є фінансові засоби, відгуки користувачів мережі, технічні параметри фільтраційних установок. На ринку обладнання для водопостачання широко представлені недорогі готові до роботи системи з китайських комплектуючих (Runxin, Canature) вітчизняного виробництва (Гейзер, Екволс), глечики та адсорбційні фільтри з картриджами брендів Бар'єр, Аквафор, Брита.

Вибираючи ефективний методочищення і фільтр для залізистої води при індивідуальному водопостачанні частіше зупиняють увагу на аераційному варіанті, пов'язаному з насиченням двовалентного заліза киснем для переходу в нерозчинну стадію. Багато хто в побутовому господарстві використовують заводські установки в комплексі, монтуючи систему з ряду балонних резервуарів: аераційної установки, знезалізняча, іонообмінника.

За бажання будь-який дачник може фільтр для очищення води від заліза для застосування на дачі виготовити своїми руками, використовуючи вугілля та пісок як адсорбент при нерозчинному залізі або ємності з компресором для видалення його розчинної двовалентної форми.

Відео

Методи пом'якшення води

Іонообмінне очищення

Побутова установка знезалізнення з аераційною колоною

Очищення води із свердловини від заліза не тільки підвищує безпеку при використанні рідини для кулінарії та пиття, але й дозволяє продовжити термін служби побутової техніки, а також зберегти чистоту ванни та раковин. Метод знезалізнення води, як правило, вибирається в залежності від вихідної якості води (відсоткового вмісту та типу залізистих домішок), технічних та фінансових можливостей, обсягу споживання.

Умовно всі води, що залягають у ґрунті, використовуються для водопостачання, можна розділити на три типи:

• «верховодка» або поверхневі грунтові води, які зазвичай надходять у колодязі,
• вода піщаного шару, яку видобувають за допомогою неглибоких свердловин (їх зазвичай так і називають свердловини на пісок),
• глибоко залягаючі води вапняного шару (артезіанська вода та однойменні свердловини)

Залізо у поверхневих водах

Поверхневі води відрізняються присутністю органічного заліза:

• гуматів (з'єднань з гуміновими солями),
• колоїдних зважених частинок (лігніни та таніни),
• бактеріальної речовини (результату життєдіяльності особливих залізобактерій, які здатні змінювати валентність заліза, перетворюючи двовалентні частинки на тривалентні).

Свердловини на пісок

Вода зі свердловин на пісок так само, як і міститься в поверхневих водах, здебільшого містить залізо в невеликих кількостях. Через присутність кисню у цих шарах ґрунту воно зазвичай має тривалентну форму. У той же час все частіше вода з піщаних шарів стає близькою до складу поверхневим водам, Отже, велика ймовірність наявності у ній важковидаленого органічного заліза як гуматів.

Артезіанські джерела

Вода артезіанських свердловин екологічно безпечніша, ніж та, яка видобувається з верхніх шарів, завдяки мінімальному впливу на її склад людської життєдіяльності (на глибину близько 100 м) не проникають токсини, що потрапляють на поверхню ґрунту, хвороботворні бактерії зі сміттєзвалищ і хіміка. ін.

У той же час через контакт з певними породами ґрунту артезіанська вода містить більшу кількість солей, у тому числі, і солей заліза. На великій глибині відсутня у великих кількостях кисень, а відсутність окислювача залізо в більшості випадків буває двовалентним. Найчастіше в артезіанській воді зустрічаються наступні з'єднання: Fe(HCO3)2 (бікарбонат заліза), FeCO3 (карбонат), FeSO4 (сульфат), FeS (сульфід). У невеликих кількостях і в окремих випадках може бути присутнім органічне тривалентне залізо і тривалентний сульфат Fe2(SO4)3. При використанні артезіанського шару вам швидше за все доведеться вирішувати питання, як очистити воду від заліза зі свердловини.

Докладніше про артезіанські свердловини ми розповіли нашому сайту. Як її оформити, які конструкції використовуються та приблизна вартість робіт.

Введення реагентів та каталізаторів

Використання реагентів для очищення води від заліза є більш характерним для промислових процесів. У більшості випадків такі способи вимагають доочищення та фільтрації для видалення хімічних сполук. У промислових установках освітлення води може здійснюватися за допомогою введення гашеного вапна, або марганцевокислого калію, а застосування гіпохлориту натрію також можливе і в приватних будинках та котеджах. Принцип очищення у всіх випадках полягає в тому, що реагенти вступають в реакцію з розчиненим залізом, утворюючи осад, що випадає.

Використання каталізаторів (фільтруючих засипок) дозволяє прискорити та підвищити ефективність процесу та застосовується спільно, наприклад, з попередньою аерацією або з окисленням реагентами. Каталітичний метод знезалізнення може бути реалізований шляхом проведення потоку води через фільтри, наповнені матеріалом, який має каталітичні властивості. Пористість таких наповнювачів забезпечує ефективність очищення. До таких наповнювачів фільтрів відноситься, наприклад, синтетичні матеріали Birm, Greensand, МЖК, МФО.

Очищення води від залізамає свою специфіку та особливості.

Залізо у воді може бути окислене 3-х валентне та розчинене 2-х валентне. Сумарна концентрація окисленого у воді 3-х валентного заліза та розчиненого 2-х валентного дає загальний вміст заліза в аналізі води.

Вода, що перебуває глибоко під землею, немає доступу кисню. Як правило, це характерно для свердловин. Все залізо у такій воді знаходиться у розчиненому 2-х валентному стані.

У колодязній воді, Що контактує з киснем з навколишнього повітря, залізо частково знаходиться в окисленому 3-х валентному стані і частково в розчиненому 2-х валентному.

Якщо у вас водопровідна водаДля підбору фільтрів немає необхідності робити аналіз води. Крім підвищеного вмісту 3-х валентного заліза від іржавих водопровідних труб, у воді не буде жодних інших шкідливих домішок.

Цей фільтр має низку переваг у порівнянні з магістральними фільтрами. Магістральний фільтрзі змінними картриджами має пористість понад 5 мікронів. Тонкість очищення промивного фільтра з мембраною Титану становить 0,1 мікрона. Після засмічення звичайні картриджні фільтри починають пропускати механічні домішки та частинки заліза. Промивна титанова мембрана накопичує всі забруднення на своїй поверхні і якщо її не промивати тривалий час, вона просто перестане пропускати воду, але забезпечить стовідсоткову гарантію, що споживачам не надійде брудна вода. Промивання мембрани здійснюється за частки секунди поворотом кульового крана.

Очищення води від заліза у колодязі

Якщо необхідно очистити від заліза колодязну воду, попередньо встановлюється накопичувальна ємність, в якій залізо окислюється і повністю переходить в 3-х валентний стан. Далі таку воду можна подавати насосною станцією для подальшого очищення промивної титанової мембрани. Існують також схеми очищення води з колодязя з використанням фільтрів знезалізників.

Очищення води від заліза у свердловині

Якщо у вас дачний будинокіз сезонним проживанням, на якому знаходиться свердловина з підвищеним вмістом заліза, замість фільтра знезалізника можна встановити накопичувальну пластикову ємність. Потрапляючи в таку ємність, вода з підвищеним вмістом заліза контактує з повітрям, внаслідок чого залізо окислюється та випадає в осад. Поряд із пластиковою ємністю встановлюється насосна станція, яка подає воду з окисленим 3-х валентним залізом на промивну титанову мембрану. Таку схему очищення легко злити та законсервувати на зиму до наступного сезону.

Вибір обладнання

На відміну від багатьох компаній, що займаються встановленням водоочисного обладнання, компанія Комплексні рішення пропонує як основний елемент системи очищення води промивну Титанову мембрану. Застосування таких мембран дозволяє суттєво зменшити вартість системи очищення води, підвищити надійність, термін служби, зменшити експлуатаційні витрати. І найголовніше підвищити якість очищення води.

Корисна інформація: