Безреагентная очистка воды от железа – что это такое, особенности метода

Вода, получаемая из скважин, колодцев содержит железо. Наличие данного элемента нежелательно для здоровья человека.

Частые проблемы с водой и пути их решения: железо в питьевой воде

Железо отвечает за транспорт кислорода от легких к разным органам и системам организма, принимает участие в процессах клеточного газообмена, является важной составляющей некоторых ферментов и видов клеток. Вокруг вопроса о влиянии железа в питьевой воде на здоровье человека ходит немало споров, но многие специалисты все-таки считают, что оно несет вред, а не пользу. При этом главной проблемой богатой железом воды являются неприятные вкусовые характеристики.

Вред для организма от растворенного железа – преувеличение или нет?

Врачи сходятся в едином мнении о том, что пить железо вредно – это приводит к появлению хронических заболеваний печени, аллергий, дерматитов, даже инфарктов. При этом они говорят, что концентрация менее 0,3 мг/л железа в воде не опасна. Так что не всякое железо одинаково вредно, но его высокие концентрации способны нанести организму непоправимый вред.

Эффективные способы очистки воды от железа (обезжелезивания). Как очистить воду от железа?

Для очистки воды от железа используются разные методики. Все они имеют свои особенности и недостатки, которые нужно учитывать при выборе. Начнем с того, что в природе элемент встречается в двух формах (она зависит от валентной способности):

• двухвалентное железо (Fe+2) – в воде оно присутствует в растворенном виде, при контакте с кислородом быстро окисляется и становится трехвалентным (Fe+3), приобретая характерный «ржавый» вкус и оранжевый оттенок;
• трехвалентное железо (Fe+3) представляет собой крупнодисперсные склеенные частицы, которые придают воде коллоидный характер, со временем коллоидные частицы осаждаются и создают благоприятные условия для размножения железобактерий.

Двухвалентное железо удаляется из воды классическими способами – путем ионного обмена и обратного осмоса. Избавиться от коллоидных частиц трехвалентного железа помогает метод ультрафильтрации. Также сегодня часто используются методики, которые основаны на каталитическом окислении растворенного в воде железа (II) до крупнодисперсного железа (III). Именно данный принцип лежит в основе работы фильтров-обезжелезивателей.

Безреагентная очистка воды от железа — в чем преимущества подобных систем

Особенность методики безреагентного обезжелезивания воды заключается в особенностях химических и физических процессов, при которых применяемое в качестве фильтра вещество не расходуется. Для фильтрующей мембраны используется MnО2, который соединяется с железом и образует нерастворимое соединение, выпадающее затем в осадок. Процесс очистки протекает в колоннах, где и происходят каталитические реакции оксида марганца с железом с последующим осаждением нерастворимых частиц. С течением времени фильтрующая мембрана наполняется, требует очищения. Автопромывка позволяет избавляться от загрязнений, после чего нежелательные включения утилизируются в канализацию.

Состав фильтра безреагентного обезжелезивания:

• корпус;
• автоматический клапан управления;
• мембрана;
• слой гравия;
• дренаж.

Главный недостаток установок – они дорогие и требуют регулярного обслуживания. Фильтры реагентной очистки и в покупке, и в эксплуатации обходятся примерно вдвое дешевле.

Реагентное обезжелезивание воды — если безреагентные методы не справляются

Такие системы используются на начальных этапах очистки от Fe, H2S и Mn. Формулы окислительных реакций:

• 4Fe + 3O2 + 6H2O = 4Fe(OH)3;
• 4Fe2++3O2+6H20 = 4Fe(OH)3;
• 4Fe(OH)2+O2+2H20 =4Fe(OH)3.

Двухвалентное железо переходит в малодисациированную форму Fe+3 , которая осаждается на фильтре. Аналогичная схема протекает и при очистке от сероводородных примесей, затем выполняется автоматическая очистка мембраны фильтра с поступлением промывных вод в слив канализации.

В состав колонны входят следующие элементы:

• корпус фильтра из стеклопластика с полиэтиленовым покрытием;
• автоматический клапан;
• фильтровочная среда;
• гравий;
• дренаж;
• емкость для регенерационного раствора.

Преимущества реагентных фильтров – они гарантируют эффективное очищение даже при условии наличия большого числа примесей, возможность замены наполнителя фильтрующей части, демонтажа на зиму, доступная цена. Учтите, что фильтровальную мембрану по мере ее износа нужно обязательно менять.

Очистка воды от железа. Современные системы фильтрации

Данная методика подразумевает использование озона О3 и железа Fe+2. Формулы очистки:

• 2Fe2+ + O3 + 2H+ -> 2Fe3+ + O2 + H2O;
• Fe3+ + 3H2O -> Fe(OH)3↓ + 3H+.

Синтез озона происходит в генераторной установке. Кислород, охлажденный до +60 С, поступает в емкость, где избавляется от влаги, потом в сухом виде поступает в озоновый генератор, там под воздействием электрических импульсов осуществляются процессы синтеза молекул вещества. Полученный газ в итоге используется для очистки воды из скважин и колодцев.

Составляющие установки фильтра:

• генератор озона;
• передающие стеклянные трубки;
• электромагнитный клапан;
• эжектор.

Преимущества способа – вода не только очищается, но и обогащается кислородом, из нее удаляются неорганические примеси, болезнетворные микроорганизмы, кислотно-щелочной баланс остается неизменным, очистка происходит мгновенно. Минусы – озон токсичен, поэтому эксплуатация фильтра требует строго соблюдения техники безопасности, кроме того, методика стоит достаточно дорого. И еще – озон имеет высокую реакционную способность, поэтому быстро разлагается, и бактерицидное действие получается непродолжительным.

Электромагнитная очистка

Электромагнитный преобразователь воды воздействует на неорганические вещества, которые имеют вид заряженных частичек – ионов в гидратной оболочке. Чтобы использовать такую систему очистки, нужно будет сначала установить магнитную катушку в просвет трубопровода, а затем навести электромагнитное динамическое поле с определенным напряжением. В ходе прохождения грязной воды через поля начинают высвобождаться от гидратной оболочки ионы железа, возникает взаимное притяжение между катионами железа с образованием металлического инертного оксида Fe3O4. Преимущества данного способа – он является безреагентным (фильтрационную смесь покупать не нужно), Fe3O4 защищает систему водоснабжения от коррозии и преждевременного износа, перекись выполняет роль антисептика. Недостатки – длительное время очистки, возможное размагничивание фильтра со временем.

Обратный осмос

Под осмосом подразумевается способность воды проходить через полунепроницаемую мембрану от менее концентрированных растворов соли к более концентрированным. Обратный осмос – процесс, обратный естественному, при котором вода подается через мембрану под давлением. Так как молекулы соли имеют большие размеры, чем молекулы воды, мембрана задерживает их. Достоинства методики очистки – высокое качество удаления загрязнений, качественная очистка от органики. При этом очищенная вода получается дистиллированной, то есть не содержит ценных минералов и не имеет запаха.

Аэрация

Аэрационная установка обогащает поступающую воду кислородом, который затем окисляет примеси железа двухвалентного типа. Потом вода поступает в установку для очистки от железа. Составляющие колонны:

• воздушный компрессор и каркас для подключения;
• контактный резервуар с распределительной системой;
• воздухоотводчик;
• пневматический клапан;
• контроллер потока.

Аэрация бывает безнапорной и напорной. Напорная осуществляется в колоннах либо неподвижных миксерах, а напорная с помощью безнапорных эжекторов и форсунок. Преимущества аэрационной очистки – минимальная нагрузка на обезжелезивающие установки, отсутствие потребности в применении химических веществ, а значит, и рисков заражения воды, дешевизна фильтрационного материала. Минус – схема эффективна только в том случае, если железа в воде совсем немного 10 мг/мл.

Фильтры и их цены

Цены на системы обезжелезивания зависят от региона. Также на стоимость оборудования влияет тип самих очистительных колонн, их производительность и надежность. Обязательно при выборе системы учитывайте стоимость расходных материалов.

Промывка фильтрационного материала может проводиться вручную или автоматически. Общая стоимость эксплуатации систем также включает в себя затраты на сервисное обслуживание. В зависимости от типа и класса очистные установки могут стоить от 5000 до 65000 рублей.

Где устанавливается оборудование для обезжелезивания жидкости

Система очистки воды от примесей железа может устанавливаться в квартирах и частных домах, на других объектах, где есть необходимость в удалении соответствующих примесей. Даже если анализ не показывает серьезных отклонений, это еще не означает, что ситуация идеальна и не требует контроля. Поэтому если вы хотите иметь уверенность в том, что вода, используемая для питья, имеет высокое качество, установите станцию водоочистки.

Как производят очистку воды от железа своими руками

Вы можете покупать готовую станцию для очистки воды, а можете использовать подручные средства. Первый и самый простой – отстаивание. Заполните емкость из стали или ПВХ водой и дайте отстояться в течение суток. При этом кран, из которого потом будет подаваться очищенная вода, должен располагаться выше уровня дна – иначе загрязняющие частички могут попасть в систему водоснабжения. Минус отстаивания – значительное время очистки и ограниченные объемы. И все-таки специалисты рекомендуют покупать готовые установки.

Какие факторы влияют на выбор установки водоподготовки

Перечислим факторы, которые нужно учитывать при выборе системы водоочистки для загородного дома:

• Число проживающих.
• Характеристики источника.
• Показатели сбрасываемых стоков.
• Необходимость консервации на зиму.
• Желаемый уровень автоматизации работы оборудования.

Где можно заказать систему обезжелезивания воды для Москвы и области?

Заказывайте проектирование и установку очистных систем в специализированных компаниях, которые готовы предоставить вам сертификаты качества. И обязательно спрашивайте гарантию.