плюсы и минусы наиболее эффективных способов очистки

Методы обезжелезивания воды: плюсы и минусы наиболее эффективных способов очистки

Удаление железа из воды чаще всего необходимо владельцам частных домов и загородных дач, а все потому, что вода, которую люди получают из местных источников и центрального водопровода, содержит много этого металла. Каковы же причины его высокого содержания в жидкости, которую мы ежедневно используем для разных целей, и как решить эту проблему? Разработанные методы обезжелезивания воды используют только в отдельных случаях. Причем применение того или иного способа выявляет как его плюсы, так и минусы.

Из этой статьи вы узнаете:

• Что дают методы обезжелезивания воды

• Какие основные методы обезжелезивания воды существуют

• Как действуют реагентные методы обезжелезивания воды

• Как обезжелезить воду своими руками

Как помогают различные методы обезжелезивания воды

Железо как твердый металл не растворяется в воде. Оно окисляется, ржавеет, а ржавчина, в качестве нерастворимого осадка, оседает на дне. Наличие двухвалентного железа, которое чаще всего растворяется, неощутимо, оно никак не влияет на внешний вид воды, которая по-прежнему остается прозрачной и бесцветной.

Избыток железа, попадающий с питьем в человеческий организм, опасен для здоровья. Процесс его окисления можно наблюдать в отстоявшейся воде, когда оно выпадает в осадок. Это значит, что двухвалентное железо стало трехвалентным.

Помните, что, попав в ваш организм, двухвалентное железо начнет окисляться, нарушая при этом нормальную работу большого количества органов. Суть обезжелезивания заключается в том, чтобы искусственно окислить и превратить двухвалентное железо в твердую взвесь, затем удалить его из воды, тем самым обезопасив воду.

Основные методы обезжелезивания воды

Стоит сказать, что самой большой популярностью пользуются четыре способа обезжелезивания воды:

• простая аэрация;

• аэрация на специальном устройстве;

• процесс коагуляции и осветления;

• введение сильных реагентов (хлора, озона, перманганата калия).

Для очистки поверхностных вод чаще всего используют реагентные способы с дальнейшим фильтрованием.

Если же в воде обнаружено коллоидное двухвалентное железо, необходимо провести пробное обезжелезивание.

Когда же нет возможности провести очистку на первых стадиях проектирования, то после проведения пробного обезжелезивания в лаборатории или на основании опыта работы подобных устройств используют один из методов, описанных выше.

Отстаивание воды

Самым простым способом обезжелезивания является отстаивание воды. Это происходит так: в специальную емкость заливают воду, в ней, как в отстойнике, железо после окисления оседает, а верхний, очищенный слой воды транспортируется в дом для дальнейшего использования. Для ускорения процесса пользуются методом аэрации: когда компрессор нагнетает воздух. В таком случае минусы будут выражаться в необходимости свободного места для бака и насоса, а также низкой скорости обезжелезивания.

Аэрация на специальных устройствах

Аэрацию принято использовать в тех случаях, когда нужно избавиться от железа при его концентрации более 10 мг на литр и повысить величину pH выше 6,8.

Для процесса аэрации пользуются вентиляторными дегазаторами (градирнями) или контактными градирнями с естественной вентиляцией. Как же это все выглядит и работает?

Посмотрите на рисунок ниже, на нем представлена схема работы аэрационного метода. Вода попадает через патрубок (1) в верхний сектор градирни, где работает естественная вентиляция. Внутри дегазатор заполнен кольцами Рашига – их габариты 25×25×4 мм (4). Альтернативой данной керамической насадке может служить деревянная хордовая насадка из брусков.

С помощью вентиляторов навстречу воде подается воздух. Этот процесс позволяет удалить углекислоту и обогатить воду кислородом. После этого жидкость стекает в специальную емкость (7), оттуда насос подает ее в напорный фильтр. В итоге в наполнителе фильтра образуются хлопья гидроксида трехвалентного железа, которые и остаются здесь.

Реагентные методы обезжелезивания воды

Метод реагентного обезжелезивания используется в тех случаях, когда аэрационный метод не принес необходимого результата. Чаще всего это происходит, когда вода слишком сильно насыщена железом, и оно находится в сложно окисляемых формах.

Что же представляет собой реагентный метод обезжелезивания воды? Реагент вводится в жидкость для увеличения ее pH и ускорения процесса гидролиза железа, образования хлопьев, их коагуляции и окисления закиси металла.

Статьи, рекомендуемые к прочтению:

Чаще всего перед добавлением реагентов, для экономии их расхода при подщелачивании и окислении, проводится аэрация. Для подщелачивания лучше всего подходит известь, для окисления железа – хлор или озон. Из-за того, что, используя реагентные методы фильтрации, образуется большое количество взвешенных форм железа, в этих системах предусмотрена двухступенчатая осветительная процедура, через отстойник-фильтр или осветлитель-фильтр.

Рисунок ниже отражает традиционную схему обезжелезивания жидкости с применением реагентов. Для начала воду аэрируют на вентиляторной градирне (1), тут же удаляется большая масса свободной двуокиси углерода. После этого перед отправкой в отстойник в воду вводят известковое молоко. Получившаяся смесь очищается в отстойнике (9) и фильтре (8). Если это необходимо, в известь могут ввести коагулянт.

Коагуляция и осветление, известкование

Из поверхностных вод зачастую необходимо удалять известь и коллоидно-дисперсные вещества, в составе которых есть железо. Чтобы очистить жидкость от извести и коллоидных веществ, необходимо ввести специальные реагенты-коагулянты. Такой метод фильтрации воды называется коагуляцией.

Коагулянты образуют в воде элементы, которые адсорбируют коллоиды и выпадают в осадок. Для удаления более сложных соединений железа, например, коллоида гидроксида железа Fe(OH)

3 или гумата железа, используется коагулирование с помощью сульфата алюминия или железного купороса с хлором или гипохлоритным натрием.

Режим работы и необходимое оборудование выбирают в зависимости от уровня и характера загрязнения воды. В случаях, когда необходимо повысить уровень щелочи и снизить содержание соли в воде, также используют известкование.

Коагуляция – сложный процесс, так как трудно рассчитать четкое соотношение коагулянта с количеством загрязняющих веществ. В таких случаях пропорции рассчитывают с помощью пробных коагулирований.

Как коагулянты применяют следующие вещества:

• глинозем – сульфат алюминия Al₂(S0₄)₃ x 18Н₂0 при pH воды 6,5–7,5;

• железный купорос – сульфат железа FeSCF х 7Н

  20 при pH воды 4–10;

• хлорное железо FeCl₃ х 6Н₂0 для воды с pH 4–10.

Для того чтобы сделать процесс более интенсивным, в воду также добавляют флокулянты, чаще всего, полиакриламид. Данные вещества укрупняют осадок и увеличивают скорость слипания коллоидов и взвешенных частиц.

Методы обезжелезивания воды из скважин

Вода из скважин и источников другого рода может содержать железо в разной форме и количестве. Универсального метода по удалению этого элемента на данный момент нет. Обезжелезить воду можно несколькими способами, которые описаны ниже.

• Для очистки воды в любых скважинах необходимо подготовится к процессу обезжелезивания: перемешать воду, тем самым обогатив ее кислородом, добавить щелочь, хлорировать либо озонировать. В итоге химической реакции двухвалентное железо в воде окислится и станет трехвалентным. После этого его можно будет удалить посредством отстаивания и фильтрования.

• Распространенный метод очистки воды в скважинах – каталитический. Он ускоряет окислительные процессы, и железо намного быстрее становится трехвалентным. Данный процесс происходит в особом резервуаре с насыпными фильтрами из высокопористых материалов. В нем железо окисляется и оседает внутри пористых фильтров.

Применяя такой способ, можно избавиться от частиц железа размером до 10-25 мкм. Для удаления же более мелких фракций необходимо использовать другие методы.

• Аэрация может использоваться по-разному. Например, способом фонтанирования специальными брызгальными механизмами, душирования (вода разбрызгивается в емкости), введения воздуха в жидкость с перепадами атмосферного давления, посредством компрессора.

Обычно аэрации хватает для того, чтобы сделать воду питьевой.

• Введение в жидкость окислителей. С помощью этого метода можно ускорить химические реакции в воде, тем самым железо перейдет в трехвалентное состояние намного быстрее, чем при аэрации. Самым распространенным окислителем, который применяется в России уже более 100 лет, является хлор.

• Хлорирование воды с помощью газообразного хлора – достаточно эффективно, но у этого метода есть минусы. Так, хлор в жидком состоянии очень токсичен, поэтому доставить его на место проблематично. Но этот недостаток уравновешивается тем, что данное вещество разрушает другие вредные элементы, такие как двухвалентный марганец, сероводород и т. д.

• Метод обработки воды гипохлоритным натрием осуществляется посредством специальных дозаторов. Подобная процедура не меняет жесткости жидкости. Получение гипохлорита натрия происходит непосредственно на месте обработки воды из поваренной соли.

• Озонирование воды хорошо тем, что не загрязняет воду побочными элементами, которые появляются после химических реакций. Этот процесс может быть полностью автоматизирован.

Получение озона происходит из технического кислорода и обычного воздуха из атмосферы. Во время озонирования образуется множество газовых пузырей, часть из них всплывает, другая же растворяется в воде, окисляя ее.

• Фильтры на базе ионообменных смол работают также результативно. Такие устройства могут справиться с высоким содержанием железа. Основным их недостатком является быстрое засорение и частая замена фильтрующих составляющих.

Как обезжелезить воду своими руками

Для обезжелезивания воды в домашних условиях нужно:

• использовать циркуляционный насос в системе подачи воды;

• установить фильтр в теплом месте;

• для нормальной работы фильтра он должен очищать как минимум 200 литров в неделю;

• обезжелезить воду можно, отстаивая ее в стеклянных емкостях.

Для частных домов на приусадебных участках устанавливают колодцы или скважины. В таких случаях можно самостоятельно сконструировать систему для накопления воды, ее обезжелезивания и уничтожения бактерий (смотрите фото ниже).

Но подобные фильтры бесполезно использовать при водопроводных системах, состоящих из металлических труб, сгонов, муфт и т. д. Трубопровод должен быть металлопластиковым с фурнитурой из латуни или нержавеющей стали.

Главная часть системы – это столитровая емкость из дюралюминия. Посредством насоса вода поступает на распылитель А4. С помощью элемента А1 происходит концентрация озона внутри емкости. Вода из О1 сначала подвергается процессу фильтрации, после чего насосом поднимается на О2. После чего через патрубок О3 поступает кислород или воздух. Патрубки О4 и О5 (соединенные силиконовым шлангом), служат для контроля уровня воды в емкости. А2 – это обратный клапан. Насос А3 доставляет воду из бака.

Помните, что от качества потребляемой жидкости напрямую зависит ваше здоровье и жизнь в целом. Поэтому стоит задуматься об очистке воды и ее обезжелезивании. Помочь в организации этого процесса вам могут только профессионалы.

Где купить фильтры для обезжелезивания воды

Компания Biokit предлагает широкий выбор систем обратного осмоса, фильтры для воды и другое оборудование, способное вернуть воде из-под крана ее естественные характеристики.

Специалисты нашей компании готовы помочь вам:

• Выбрать фильтр для воды.

• Подключить систему фильтрации.

• Подобрать сменные материалы.

• Устранить неполадки в работе оборудования.

• Привлечь специалистов-монтажников.

• Дать телефонную консультацию по интересующим вопросам.

Доверьте очистку воды профессионалам компании «Biokit», которые заботятся о вашем здоровье.

biokit.ru

Обзор основных методов обезжелезивания воды



В статье рассмотрены шесть методов обезжелезивания воды. Автором статьи разработана таблица, в которой приведен сравнительный анализ методов обезжелезивания воды. С помощью разработанной таблицы можно наиболее быстро сравнить методы обезжелезивания воды между собой с целью дальнейшего рационального их выбора для конкретных целей.

Ключевые слова: вода, двухвалентное железо, трехвалентное железо, коллоидное железо, бактериальное железо, методы обезжелезивания воды

Качество воды источников водоснабжения во многом обуславливается степенью содержания в ней соединений железа. Важной задачей является использование воды для питьевых, бытовых и промышленных нужд с соответствующими нормативными показателями железа [1–2]. Но вода с изначальной нормативной степенью соединений железа присутствует далеко не во всех источниках водоснабжения, в которых соединения железа могут находится в четырех различных формах.

Типы соединений железа:

‒ двухвалентное железо — содержится в воде в растворенном состоянии и невидимо невооруженным глазом, при длительном контакте воды с атмосферным воздухом двухвалентное железо превращается в трехвалентное, и вода приобретает рыжеватый цвет;

‒ трехвалентное железо — содержится в воде в нерастворенном состоянии в виде маленьких частиц рыжего цвета, при длительном отстаивании нерастворенные частицы выпадают в осадок;

‒ коллоидное железо — содержится в воде в нерастворенном взвешенном состоянии, окрашивает воду в рыжий цвет, нерастворенные частицы не выпадают в осадок;

‒ бактериальное железо — состоит из живых и мертвых бактерий, образующих мягкое и вязкое слизистое отложения внутри трубопроводов и на санитарно-технических приборах.

Использование воды с повышенным содержанием соединений железа приводит к различным негативным последствиям:

‒ нарушение работы органов пищеварительной, мочеиспускательной и сердечно-сосудистой систем человека;

‒ появление раздражений кожи и ее аллергических реакций;

‒ образование рыжих пятен на санитарно-технических приборах;

‒ образование рыжих пятен на белье после стирки;

‒ появление коррозии трубопроводов;

‒ снижение срока службы бытовой техники.

Ряд перечисленных выше проблем решается при использовании различных методов обезжелезивания воды [3–5].

Методы обезжелезивания воды

Упрощенная аэрация

Метод основан на способности воды, содержащей двухвалентное железо и растворенный кислород, при фильтрации через слой загрузки выделять образованное в процессе окисления кислородом трехвалентное железо на поверхности зерен загрузки.

В процессе аэрации кислород воздуха окисляет двухвалентное железо, при этом из воды удаляется углекислота, что ускоряет процесс окисления и последующий гидролиз с образованием гидроксида железа.

Коагуляция и осветление

Метод основан на образовании с помощью коагулянтов хлопьев, которые образуются из нерастворенных соединений железа. В процессе отстаивания хлопья выпадают в осадок.

Для ускорения протекания процесса коагуляции в воду вводят флокулянты, способствующие укруплению хлопьев.

Ионообменный метод

Для удаления железа данным методом применяются катиониты — синтетические ионообменные смолы.

Синтетические ионообменные смолы способны удалять из воды не только растворённое двухвалентное железо, но также и другие двухвалентные металлы, в частности кальций и магний. Теоретически методом ионного обмена можно удалять из воды очень высокие концентрации железа, при этом не потребуется стадии окисления двухвалентного железа с целью получения нерастворимого гидроксида.

Обратный осмос

Метод основан на продавливании воды через полупроницаемую мембрану, которая не пропускает мельчайшие примеси. В результате чего вода после прохождения через полупроницаемую мембрану становится дистиллированной.

Введение реагентов-окислителей

Применяемыми для обезжелезивания реагентами-окислителями являются хлор, перманганат калия и озон.

Методы окисления хлором, перманганатом калия и озоном основаны на разрушение органических соединений железа и переход их в форму неорганических солей нерастворенного трехвалентного железа. Образованное трехвалентное железо затем выпадает в осадок.

Фильтрование через каталитические загрузки

Обезжелезивание с применением каталитических загрузок — наиболее распространенный метод удаления железа, применяемый в системах высокой производительности. Каталитические наполнители — природные материалы, содержащие диоксид марганца или загрузки, в которые диоксид марганца введен при соответствующей обработке.

Среди каталитических загрузок существуют: дробленый пиролюзит, сульфоуголь, МЖФ, Manganese Green Sand (MGS), Birm, и МТМ.

Механизм действия основан на способности соединений марганца изменять валентное состояние. Двухвалентное железо в исходной воде окисляется высшими оксидами марганца. Высшие оксиды марганца восстанавливаются до низших ступеней окисления, а далее вновь окисляются до высших оксидов растворенным кислородом и перманганатом калия. Впоследствии большая часть окисленного и задержанного на фильтрующем материале железа вымывается в дренаж при обратной промывке. Поэтому каталитический слой является еще и задерживающим образованные соединения нерастворенного трехвалентного железа слоем.

Сравнительный анализ методов обезжелезивания воды

В результате рассмотрения методов обезжелезивания воды автором статьи составлена таблица 1, в которой отражены преимущества и недостатки для каждого метода обезжелезивания.

Таблица 1

Сравнительный анализ методов обезжелезивания воды

Метод	Преимущества	Недостатки
Упрощенная аэрация	— Низкая стоимость обезжелезивания по сравнению с другими методами; — улучшение вкусовых качеств воды вследствие обогащения воды кислородом; — экологическая безопасность при отсутствии предварительной обработки воды реагентами-окислителями	— Неэффективно при высоких концентрациях железа в воде; — при высоких концентрациях железа в воде требуется предварительная обработка воды реагентами-окислителями;
Коагуляция и осветление	— Ускорение естественного процесса осаждения трехвалентного железа; — связывание в хлопья коллоидных частиц трехвалентного железа с последующим осаждением	— Необходимость соблюдения четкого количества дозирования коагулянта; — необходимость помещения для хранения коагулянтов
Ионный обмен	— Глубокая степень обезжелезивания; — возможность регенерации загрузочного материала; — отсутствие осадка после обработки воды	— Необходимость периодической замены загрузочного материала в фильтрах без предусмотренной функции регенерации, в связи с этим необходимы дополнительные затраты денежных средств; — высокая стоимость фильтров с предусмотренной функцией регенерации; — при присутствии в воде трехвалентного железа происходит неизбежное засорение смолы и проблематичное удаление его из загрузочного материала; — во избежание увеличения концентрации трехвалентного железа в очищаемой воде необходимо следить за концентрациями кислорода и реагентов-окислителей в ней; — наличие в очищаемой воде органического железа приводит к быстрому зарастанию ионообменной смолы
Обратный осмос	— Глубокая степень обезжелезивания; — очистка воды практически от всех видов загрязнений	— Дороговизна фильтра; — существенные расходы на периодическую замену мембраны; — необходимость предварительной очистки воды с целью сохранности мембраны; — при больших концентрациях в очищаемой воде трехвалентного железа происходит неизбежное засорение пор полупроницаемой мембраны
Введение реагентов-окислителей	— Метод поддается полной автоматизации; — обеззараживание очищаемой воды	— Высокая степень токсичности хлора и озона; — проблемы с транспортировкой хлора; — возможность загрязнения воды хлором и перманганатом калия
Фильтрование через каталитические загрузки	— Возможность регенерации загрузочного материала; — высокая производительность установок для каталитического окисления железа; — компактность установок для каталитического окисления железа; — загрузочный материал является и окислителем, и фильтрующей средой	— Неэффективно для органического железа; — неэффективно при высоких концентрациях железа в воде; — при содержании в воде марганца эффективность обезжелезивание существенно ухудшается; — высокая стоимость большинства видов загрузочного материала; — небольшой срок эксплуатации загрузочного материала

Выводы

Для рассмотрения способов борьбы с различными проблемами, возникающими в связи с использованием воды с повышенным содержанием железа, рассмотрены шесть методов обезжелезивания воды, которые используются в различных сферах человеческой деятельности. Также автором статьи разработана таблица, в которой приведен сравнительный анализ рассмотренных методов обезжелезивания воды (см. табл. 1).

С помощью таблицы 1 можно узнать преимущества и недостатки методов обезжелезивания воды, что облегчает дальнейший выбор методов для конкретных целей.

В каждом отдельном случаем выбор метода обезжелезивания воды индивидуален. Необходимо учитывать экономические составляющие, а также преимущества и недостатки. Более того, различные методы можно использовать совместно для обеспечения необходимой степени содержания в воде железа.

Литература:

1. Как очищать воду от железа [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://v-mishakov.ru/zelezo.html — Дата обращения: 08.07.2017.
2. Способы очищения воды из скважин от железа [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://theecology.ru/interesting/povyshennoe-soderzhanie-zheleza-v-vode-i — Дата обращения: 09.07.2017.
3. Журба М. Г., Соколов Л. И., Говорова Ж. М. Водоснабжение. Проектирование систем и сооружений: в 3 т. Т. 2. Очистка и кондиционирование природных вод. — изд. 3-е, перераб. и доп.: Учеб. пособие. — М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2010. — 552 с.
4. Повышенное содержание железа в воде. Причины [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://doktora.by/povyshennoe-soderzhanie-zheleza-v-vode-prichiny-posledstviya-metody-obrabotki-vody — Дата обращения: 09.07.2017.
5. Обезжелезивание воды из скважины [Электронный ресурс]. — Режим доступа: Повышенное содержание железа в воде. Причины [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://doktora.by/povyshennoe-soderzhanie-zheleza-v-vode-prichiny-posledstviya-metody-obrabotki-vody — Дата обращения: 11.07.2017.

Основные термины (генерируются автоматически): трехвалентное железо, двухвалентное железо, загрузочный материал, вод, метод обезжелезивания воды, высокая концентрация железа, перманганат калия, очищаемая вода, полупроницаемая мембрана, сравнительный анализ методов обезжелезивания воды.

moluch.ru

как убрать запах, установки и очистка от железа своими руками

Случается, что для получения пригодной для использования жидкости приходится проводить обезжелезивание воды из скважины.

Большое содержание железа – последствие процессов природного и техногенного происхождения:

1. Выветривание, разрушение и растворение горных пород с последующим попаданием в подземные источники.
2. Стоки промышленных предприятий, попадающие в наземные водоемы.
3. Смывание с сельскохозяйственных земель остатков неусвоенных растениями минеральных и органических удобрений.
4. Стоки с животноводческих ферм.
5. Коррозия частей водопровода.

В воде, добытой из подземных источников, металл содержится в виде химических соединений:

• Двухвалентного, которое, окисляясь, преобразуется в гидроксид металла, придающий жидкости буроватый оттенок.
• Трехвалентного, находится в нерастворимом виде.
• Коллоидного, которое трудно убрать ввиду малых размеров. Такой раствор невозможно очистить методом отстаивания.
• Бактериального, образующегося в процессе жизни бактерий.

Характерные признаки

Что делать в случаях, когда нет возможности оперативно провести лабораторный анализ? Определить, что в воде из скважины много железа можно по органолептическим признакам:

• Металлическому привкусу.
• Появлению на сантехнике рыжих пятен, от которых трудно избавиться.
• Рыжему студенистому осадку, при соприкосновении с воздухом он начинает неприятно пахнуть.
• Осадок ржавого цвета при нагревании.
• Изменение оттенка белья после стирки.

Пробы

Исследование проводят мобильные лаборатории, выезжающие на место забора по заключенным договорам, и СЭС.

Важно! Проводить анализы могут только аккредитованные лаборатории, получившие документальное разрешение.

Для потребителя важно знать, как правильно провести забор образцов для анализа на железо в воде из скважины: ПОДРОБНО ТУТ

Норма

После анализа выдается протокол испытаний.

Допустимая норма для России – 0,3 мг/л.

Последствия недостатка или превышения показателей.

Превышение, как и недостаток химического элемента в организме, отрицательно влияет на состояние здоровья, самочувствие человека.

Повышенный уровень металла вызывает:

• Отложения элемента в тканях и внутренних органах.
• Головную боль, утомляемость, головокружение.
• Изменение цвета кожи.
• Проблемы с желудочно-кишечным трактом – тошноту, рвоту, язву кишечника.
• Печеночную и почечную недостаточность.
• Заболевания сердца и сосудов.
• Риск возникновения злокачественных опухолей.
• Анемию.

Пониженное содержание химического элемента провоцирует:

• Уменьшение концентрации гемоглобина, участвующего в транспортировке кислорода к органам, тканям, мозгу.
• Снижение тонуса мышц.
• Нарушение психического состояния.
• Снижение иммунитета.
• Увеличение массы тела.

Важно! Главная причина повышения концентрации железа в организме человека – избыточное поступление его с питьевой водой.

Как очистить своими руками

Способы очистки сводятся к процедуре перевода двухвалентной формы металла, не подлежащей фильтрации из-за малых размеров, в трехвалентную. После этого концентрацию металла можно уменьшить путем механического фильтрования.

Обезжелезить воду можно безреагентными и реагентными способами проведения химической реакции.

Самый простой и бюджетный метод водоочистки заключается в том, что вода из скважины набирается в бак-отстойник. Взаимодействие с кислородом приводит к переводу железа в трехвалентную форму, выпадающую в осадок. Воду сливают из слоя, находящегося выше осадка. При отсутствии кислорода она полностью отстаивается в течение 24 часов в открытой системе при дополнительной аэрации за 4-6 часов.

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.

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.

Ионообменный способ применяют при необходимости доочистки воды.

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.

Каталитическое окисление

Метод получил распространение для водоснабжения небольших предприятий, коттеджей и частных домов. Каталитические установки для фильтрации при компактных размерах способны очищать от 0,5 до 20 м³/час жидкости.

Окисление происходит в специальном резервуаре, изготовленном из нержавеющей стали или стекловолокна.

Для засыпки используются синтетические материалы, обладающие высокой эффективностью и низкой стоимостью.

Перед подачей на катализатор вода интенсивно аэрируется, что ускоряет окисление.

Выпавший осадок удаляется обратной промывкой.

Недостатком синтетической засыпки является расход в результате механического разрушения.

Лишена недостатка засыпка, изготовленная из доломита, цеолита и глауконита. Материалы обладают пористостью и стойкостью к высоким температурам.

Обратный осмос

В системах используются мембраны, отверстия которых пропускают только молекулы h30. Примеси солей, тяжелых металлов, микробы и бактерии задерживаются на 80-95%.

Но осмос – не просто фильтр, где весь объем воды проходит через фильтрующий элемент. В обратном осмосе такой процесс невозможен – мембраны очень быстро забиваются примесями.

Конструкция бытовых приборов обратного осмоса предусматривает подачу жидкости под давлением. Фильтр прибора разделяет поток на 2 части. Треть жидкости успевает просочиться и попадает в чистый выход, а около двух третей воды поступает в канализацию.

Таким образом, мембрана (именно так называется в устройствах фильтр) загрязняется с меньшей интенсивностью и служит от 2 до 4 лет.

Перед подачей на диффузор вода очищается фильтрами грубой и тонкой очистки. Предварительная подготовка позволяет продлить срок службы мембраны до двух-четырех лет.

Достоинство системы – чистое освобождение воды от примесей. Недостатки обратного осмоса – большие затраты на приобретение оборудования и периодические – на замену мембраны. Стоит принять во внимание, что большая часть жидкости уходит в отходы. Это увеличивает затраты электроэнергии на работу насоса для подачи ее из колодца или скважины.

Совет! Применять осмос, очищающий воду для принятия ванны, экономически нецелесообразно. Назначение прибора – очищение для питья.

Коагулирование и осветление

Двухвалентное железо в виде взвесей и коллоидно-дисперсных веществ – представляет – жидкость, приобретающую беловатый оттенок, который не исчезает после отстаивания. Освобождаются от взвесей введением реагентов-коагулянтов. Они адсорбируют металл на своей поверхности и выпадают в виде осадка, который удаляется фильтрацией.

В качестве коагулянтов применяют сульфаты и хлориды. Их выбор зависит от кислотности исходной жидкости.

Электрохимический метод очищения

Электрохимические способы очистки просты технологически, не предусматривают использование реагентов. Недостаток, снижающий распространённость способа, – затраты на электроэнергию.

Сущность метода заключается в прохождении жидкости сквозь межэлектродное пространство, где происходят электролиз, электрофорез и удаление растворенных веществ.

Существуют разновидности электрохимического метода:

1. Электролиз.
2. Электрофлотация.
3. Электродиализ.
4. Электрокоагуляция.

Система фильтрации

Описанные способы технологически сложно реализовать своими руками без применения оборудования, изготовленного промышленным методом.

Эффективным и технологичным для частного дома является каталитический метод окисления железа. Данные обезжелезивающие установки выделяются производительностью и компактностью. Стоимость расходных материалов сравнительно невелика. Выбор окислителя и его дозирование осуществляется на основании результатов лабораторного анализа. Это позволяет снизить расход реагента при получении качественной воды на выходе устройства.

Фильтрующую загрузку выпускают под марками: МЖФ, BIRM, GREEN SAND, МФО, MTM, AMDX. Выбор конкретного образца основывается на составе исходной жидкости.

Фильтрующие установки оборудованы блоками автоматической регенерации, позволяющей заменять реагент один раз в 5-7 лет.

Что такое безреагентый способ

Народные способы обезжелезивания

Народные, или дедовские, способы очистки применяют в случае, когда получение чистой воды требуется время от времени и покупка дорогостоящего оборудования нецелесообразна.

Отстаивание

Это простой, наименее затратный способ обезжелезивания.

Для реализации домашнего метода понадобится резервуар, равный суточному расходу жидкости. Используют емкость, изготовленную из нейтральных материалов – пищевого пластика, нержавеющего металла.

Процесс изготовления несложен, в конструкции используются дешевые комплектующие.

Для предотвращения замерзания зимой емкость располагают в помещении с плюсовой температурой.

На входе устанавливают запорный клапан для предотвращения перелива. Ускорение процесса окисления производит компрессор. Вода подается в емкость через пищевой шланг с распылителем на конце трубки.

В нижней части резервуара предусматривают два отверстия:

• Первое, на уровне дна, будет использоваться для слива грязной воды с хлопьями.
• Второе отверстие изготавливают на уровне 20-30 см выше дна, – через него осуществляют отбор осветленной жидкости.

Важно! Отбор чистой воды производят не ранее чем через 10-15 минут после последней подачи воздуха. В противном случае в дом попадет размешенная муть. Для улучшения очистки устанавливают магниты, притягивающие остатки железа.

Достоинства метода:

• Простота и возможность самостоятельного изготовления отстойника.
• Создается запас воды на случай отключения электричества.
• Из нее удаляется сероводород, присутствующий в артезианских скважинах.

Недостатки:

• Неполное удаление железа.
• Трудоемкое обслуживание. Необходимо регулярно сливать осадок и периодически производить отмывание стенок емкости от осадка. Частота зависит от степени загрязненности воды.
• Необходимо следить за уровнем жидкости в резервуаре.

Аэрация

Данный метод и принцип его воздействия на воду описывался выше. Способ можно применить в домашних условиях. Для этого изготавливают специальную установку. Принцип работы можно понять из рисунка.

Кипячение, заморозка

Способы применяют для получения незначительного количества чистой воды.

Железо выпадает в осадок через 10 минут кипячения.

Заморозка позволяет бороться с примесями солей. Воду помещают в морозильную камеру. В первую очередь замерзают молекулы чистой воды, – соли превращаются в лед при более низких температурах. После замораживания половины объема жидкости остаток сливают. Размороженный лед – чистая вода без примесей.

Очистка воды от железа требует внимательного и ответственного подхода. Самостоятельное очищение – метод, применимый для получения небольших объемов жидкости для разового использования. Лучшим вариантом станет обращение в специализированные организации с целью покупки и правильного размещения фильтрующей системы. Это позволит избежать ошибок при выборе оборудования, его установке, позволит получить гарантию.

wodakachka.com

Способы обезжелезивания воды из скважины до питьевого состояния на vodatyt.ru

Автор Пётр Андреевич На чтение 4 мин. Опубликовано 12.01.2019

Наличие металлического привкуса, а также окрашивание воды в коричневый цвет свидетельствует о том, что в ней содержится слишком много железа. Он может появиться в результате окисления обсадных труб, если они сделаны из стали или изначально находиться в водоносных пластах. Обезжелезивание воды из скважины – специфический процесс, который требует использования различных методов и технологий.

Очистка воды из скважины от железа

Сложность в том, что железо, находясь в двухвалентном состоянии растворяется в воде, и явных признаков повышенного содержания визуально не наблюдается.

В данном случае металл можно увидеть в виде бурого осадка, если оставить жидкость отстаиваться на несколько часов в прозрачной емкости. Если загрязнение связано с жизнедеятельностью бактерий, то образуется пленка, имеющая разноцветные масляные разводы.

Трехвалентные металлические соединения нерастворимы, и их видно потому, что вода окрашивается и становится бурой. В этом случае отстаивание – более и менее приемлемый способ очистки от железа. Подобная проблем встречается не только в домах, где есть скважина или колодец. Централизованная система также служит источникам загрязнения. Отстаивание, хоть и не самый лучший метод, но достаточно эффективный, если иного способа пока нет.

Это способ избавиться от металлических примесей в бытовых условиях.

Для этого к системе подключается накопительный резервуар, объема которого достаточно, чтобы обеспечить семью водой на сутки. Говорить о том, что жидкость будет полностью очищена нельзя. Появится осадок, и количество взвешенных частиц в растворе хоть и снизится, но исключить их полностью таким способом невозможно. Для этого нужно применить другие, более эффективные способы.

Аэрационный метод обезжелезивания

Данная методика обезжелезивания воды из скважины обладает большей эффективностью.

Нужно обеспечить контакт жидкости в кислородом. В этом случае молекулы железа окисляются, вступая в реакцию. Чтобы очистить воду от железа из скважины данным способом, нужно, чтобы металл был превращен в трехвалентное соединение оксида, которое становится тяжелее, и выпадает в качестве осадка на дне бака.

Есть две технологии, которые позволяют добиться требуемого эффекта:

1. Без напора. В бак подается жидкость, которая распыляется форсунками. При этом она обогащается кислородом из воздуха, что приводит к ожидаемому эффекту.
2. Под напором. Используется скруббер колонного типа, в который вода подается под высоким давлением. Для этого в систему включается компрессор.

Но есть и другие способы очистки воды от железа из скважины, которые основаны на свойствах этого металла.

Процесс озонирования

Предполагается использование окислителя, работающего в качестве катализатора реакции.

Хлор сейчас не используют, так как этот элемент не отличается экологической безопасностью. Процесс доступен в промышленном масштабе, и не может быть реализованным в домашних условиях. Нужно устанавливать специальное оборудование, а применение химических элементов требует наличие специальных разрешений.

Ионообменный способ

В качестве очищающего реагента используются ионы натрия.

Контактируя с водой, они вызывают течение реакции замещения ионами железа. Это эффективный способ для частного дома, дачи или даже квартиры. Фильтр занимает мало места, и его можно установить на кухне в шкафу под раковиной. Система автономна, и не требует постоянного контроля. Обслуживание фильтров  имеет периодический характер согласно регламенту, установленному производителем.

Метод обратного осмоса

Методика считается самой лучшей, так как фильтруемая жидкость очищается от любых примесей, включая молекулы металлов. Для этого монтируется комплекс, который имеет несколько ступеней, первая из которых – механическая фильтрация жидкости, пропускаемой через сетку. На следующем этапе вода проходит сквозь минерализатор. Здесь она восстанавливается, и очистка идет на молекулярном уровне. Все необходимые компоненты очистной станции имеются в свободной продаже.

Применение реагентов

Этот способ также применим на производствах, так как требует наличия специализированного оборудование.

Применение химических соединений для абсорбции в домашних условиях может привести к протеканию неконтролируемой реакции, что опасно для жизни и здоровья проживающих в доме людей.

Но один из способов улавливания молекул железа все-таки имеется, и успешно применяется. В качестве активного вещества используется гипохлорит натрия. В результате образуются молекулы, которые не растворяются в воде, и их можно извлечь из жидкости механическим способом. Для этого используются специальные фильтры.

Делаем выводы

Удаление металлов из водного раствора, чтобы сделать воду пригодной для питья – обязательная мера, так как вред, который железо может нанести организму человека может привести к необратимым изменениям. Способов несколько, и если есть повод думать, что вода из скважины содержит повышенное содержание железа, нужно воспользоваться как минимум одним из них. Примечательно то, что процедура очистки не самая сложная, и есть способы, которые применимы в бытовых условиях.

vodatyt.ru

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

Вода самый востребованный ресурс на земле. Человек без нее существовать не сможет.

Чистая питьевая вода — залог хорошего самочувствия.

Вода, добытая самостоятельно из источника или скважины, не дает гарантии отсутствия в ней примесей и металлов.  Большое количество железа в ресурсе наносит вред человеку, портит сантехнику и бытовые приборы.

Чтобы избежать всех этих осложнений, проводится обезжелезивание  воды из скважины.

Содержание статьи:

Коротко о воде вообще

Добыча ресурса осуществляется из разных слоев почвы

1. Верховодка
2. Вода из песчаной почвы (скважину бурят на небольшую глубину)
3. Артезианская вода

Поверхностные воды

• Верховодка имеет в своем составе органическое железо.
• Лигнины и танины
• Соединения с гуминовыми солями
• Бактериальное вещество (бактерии из двухвалентных частиц делают трехвалентные)

Количество железных примесей в верховодке не слишком превышает норму, но выше ПДК (предельно допустимая концентрация). Из такой жидкости вывести гуминовые соединения железа.

Скважина на песчаной почве

В слоях почвы источника данного типа содержится кислород, при помощи которого, бактерии меняют валентность железа. Добываемый ресурс из песчаных почвенных слоев, близок по составу к верховодке, что допускает содержание в нем гуматов.

Скважины известняковых пород (артезианские)

Ресурс из артезианского бассейна экологичностью превосходит воду, добытую из песчаного грунта и верховодки. Воздействие окружающей среды на него минимально. Глубина залегания от 50м до 200м. Тем не менее в воде содержатся соли железа и минералы, в избыточном количестве. Происходит это по причине взаимодействия воды с некоторыми породами почвы. Учитывая величину глубины, а она не малая, доступ кислорода ограничен, соответственно источник наполняется двухвалентным железом.

В водяном слое есть такие виды химических соединений

• Бикарбонат железа – Fe(HCO3)2
• Карбонат – FeCO3
• Сульфат – FeSO4
• Сульфид – FeS
• Трехвалентный сульфат Fe2(SO4)3 и органическое железо – попадают в известняковый слой крайне редко.

Артезианский источник заставит задуматься, как воду из скважины очистить от железа.

Признаки наличия примесей железа

• Для определения наличия двухвалентного железа в ресурсе, достаточно дать ему свободное воздействие с воздухом и оставить на время. Кислород создаст окисление, что приведет к оседанию на дно железа.
• В централизованном водоснабжении и частном, также наблюдается помутнение воды с желтоватым или бурым оттенком – это характерный признак наличия трехвалентного железа. Когда жидкость отстоится, образуется осадок.
• Желтый оттенок признак и органического железа, только в этом варианте отсутствует образование оседания частиц.
• Радужная пленка покрывающая воду, указывает на наличие органического железа.
• Бывает, от жидкости слышится запах металла, что тоже считается признаком повышения ПДК железа.

Как произвести очистку воды

Понизить концентрацию железных соединений можно самостоятельно несколькими вариантами. Метод очистки зависит от объема потребляемой жидкости и сколько примесей в ней содержится.

Отстаивание

Самый простой способ очистки ресурса добытого из скважины. Сооружается дополнительный водорезервуар, рассчитанный на объем, предполагаемого потребления жидкости в сутки, в нем и происходит отстой.

Плюсы

• Простой способ, не требующий больших затрат
• Всегда есть запас чистой воды.
• Установка резервуара на мансарде, создаст самотек. И избавит воду от сероводорода.

Минусы

• Очистка происходит не полностью
• Емкость необходимо периодически чистить, что не очень удобно, так как требуется отключение от системы.
• Внимательно следить за количеством потребляемой жидкости.

Аэрация

Самостоятельное очищение жидкости от металлических примесей с применением аэрации, даст хороший результат. Как протекает рабочий процесс. Ресурс, обогащается кислородом, взаимодействует с металлом, вследствие этого образуется реакция окисления и органическое железо оседает в виде осадка.

Выпавший осадок на выходе после очистки улавливается механическими фильтрами.

• Безнапорная – Вода контактирует с кислородом по максимуму, происходит это из-за распыления. Распылители перемещают жидкость в резервуар.  Для более продуктивной очистки в емкость, при необходимости, производится монтаж компрессора.
• Напорный вид очистки — предполагает поступление жидкости в систему под большим давлением. Работая параллельно, напор и компрессор, создают бурление и вспенивание, что дает возможность жидкости, как можно больше, контактировать с воздухом.

Помимо очистки от железа, метод аэрации избавляет от сероводорода.

• Главное достоинство данной очистки — экологичность. Процесс исключает применение реагентов.
• Недостатки. В воде все же остается некая доля железа. Работа системы зависит от наличия электричества. Периодически надо чистить емкость и фильтры.

Озонирование

Процесс эффективный, но трудоемкий.

Очистить воду самостоятельно, данным способом, практически невозможно.

Использование хлора уходит в прошлое. После очистки с использованием данного реагента, он частично остается в жидкости и наносит вред человеку и окружающей среде.

Озонирование принято считать наиболее надежным методом, результативность которого создается путем воздействия озона и его производных на содержащиеся в воде примеси.

Органическое железо удаляется из жидкости путем совокупного воздействия. Процесс очистки, добытой жидкости из скважины путем озонирования, довольно сложный. Требуется монтаж дорогого оборудования. Необходим точный расчет для продуктивной работы, самостоятельно сделать его очень трудно (нужно вычислить сколько надо озона и время его воздействия на воду в соответствии с количеством и типом содержащихся в ней примесей).

Ионообменный

Такая очистка осуществляется фильтрами содержащими смолу и свободные ионы. Когда вода проходит фильтр, ионы натрия меняются местами с ионами железа. Поэтому метод называют – ионообменным.

Когда фильтр израсходовал все свои ресурсы, они подлежат восстановлению.

Обратный осмос

Очистка воды от железа и примесей делается фильтром с содержанием мембраны, именно она осуществляет фильтрацию на молекулярном уровне.  Обратноосмотический метод обезжелезивания считается наиболее продуктивным. Происходит удаление растворенных частиц. Для улучшения качества фильтрации и купирования выхода из строя мембраны, необходимо производить предварительную очистку воды механическими фильтрами.

Внимание!!! Мембранная очистка удаляет все соли полностью, по той причине осуществляется монтаж блоков – минерализаторов.

Обратный осмос полностью очищает воду от всех видов загрязнения. Метод самый эффективный, но очень дорогостоящий.

Работа микрофильтрационных, нано- и ультра- мембран происходит аналогично обратному осмосу.

Введение реагентов и катализаторов

Применение химических реагентов, для обезжелезивания жидкости, в основном используется в промышленности. Необходима доочистка жидкости. Требуется удалить химические соединения. Принцип аналогичен для всех систем очистки — между железом и реагентом происходит химическая реакция, в результате которой образуется осадок.

Катализаторы используются вместе с водой прошедшей аэрацию или с применением реагентов для окисления железа.

Каталитический способ обезжелезивания воды, происходит при помощи фильтров, содержащих материал, обладающий каталитическими свойствами. Вода проходит через пористые наполнители, которые обеспечивают качественную очистку.

 

iseptick.ru

обезжелезивание своими руками, как очистить, методы

Очистка воды из скважины от железа не только повышает безопасность при использовании жидкости для кулинарии и питья, но и позволяет продлить срок службы бытовой техники, а также сохранить чистоту ванны и раковин. Метод обезжелезивания воды, как правило, выбирается в зависимости от исходного качества воды (процентного содержания и типа железистых примесей), технических и финансовых возможностей, объема потребления.

Типы железа и его соединений в различных источниках

Условно все залегающие в грунте воды, использующиеся для водоснабжения, можно разделить на три типа:

• «верховодка» или поверхностные грунтовые воды, которые обычно поступают в колодцы,
• вода песчаного слоя, которую добывают при помощи неглубоких скважин (их обычно так и называют – скважины на песок),
• глубоко залегающие воды известкового слоя (артезианская вода и одноименные скважины

Железо в поверхностных водах

Поверхностные воды отличаются присутствием органического железа:

Виды железа в воде

• гуматов (соединений с гуминовыми солями),
• коллоидных взвешенных частиц (лигнины и танины),
• бактериального вещества (результата жизнедеятельности особых железобактерий, которые способны изменять валентность железа, превращая двухвалентные частицы в трехвалентные).

Общее содержание железа в поверхностных водах обычно не слишком велико, однако он вполне может превышать предельно допустимую концентрацию (ПДК). Особенностью очистки поверхностных вод является сложность удаления гуминовых соединений железа из-за их высокой стойкости.

Скважины на песок

Вода из скважин на песок так же, как и содержащаяся в поверхностных водах, в большинстве случаев содержит железо в небольших количествах. Из-за присутствия кислорода в этих слоях почвы оно обычно имеет трехвалентную форму. В то же время все чаще вода из песчаных слоев становится близка по составу к поверхностным водам, а значит, велика вероятность наличия в ней трудноудаляемого органического железа в виде гуматов.

Артезианские источники

Вода артезианских скважин экологически более безопасна, чем та, которая добывается из верхних слоев, благодаря минимальному влиянию на ее состав человеческой жизнедеятельности (на глубину порядка 100 м) не проникают токсины, попадающие на поверхность почвы, болезнетворные бактерии со свалок, химикаты из вносимых удобрений и пр.

В то же время из-за контакта с определенными породами грунта артезианская вода содержит большее количество солей, в том числе, и солей железа. На большой глубине отсутствует в больших количествах кислород, а в отсутствие окислителя железо в большинстве случаев бывает двухвалентным. Чаще всего в артезианской воде встречаются следующие соединения: Fe(HCO3)2 (бикарбонат железа), FeCO3 (карбонат), FeSO4 (сульфат), FeS (сульфид). В небольших количествах и в редких случаях может также присутствовать органическое трехвалентное железо и трехвалентный сульфат Fe2(SO4)3. При использовании артезианского слоя вам, скорее всего, придется решать вопрос, как очистить воду от железа из скважины.

Подробнее про артезианские скважины мы рассказали в отдельной статье нашего сайта. Как ее оформить, какие конструкции используются и примерная стоимость работ.

О том, как сделать фильтр для скважины своими руками, который будет препятствовать попаданию в водопровод песка и других механических примесей, у нас тоже есть отдельная статья.

Характерные признаки присутствия железа

Методы очистки

Обезжелезивание воды из скважины своими руками можно осуществлять различными способами. Выбор зависит не только от количества примесей, но и от объема потребления.

Отстаивание

Отстаивание – наименее затратный и простой в реализации метод обезжелезивания скважинной воды. На даче и жилом доме для этих целей в систему водоснабжения включают дополнительный резервуар, объем которого должен соответствовать суммарному суточному водопотреблению.

• К преимуществам такого метода очистки воды из скважины от железа кроме простоты и дешевизны следует отнести возможность использования запасов очищенной воды при отключении электричества (если резервуар разместить на чердаке, жидкость сможет поступать в краны самотеком) и параллельное удаление сероводорода, который нередко встречается в артезианских водах и придает воде неприятный запах.
• Недостатки: неполное удаление содержащегося в воде железа, достаточно трудоемкое обслуживание (емкость придется довольно часто отключать от системы и тщательно промывать от осадка), необходимость контроля водопотребления (уровень воды в резервуаре можно определять при помощи поплавка).

Как работает способ отстаивания воды для ее очистки от железа показано на фото

Совет: Чтобы окисление воды и удаление из нее железа проходило быстрее, подачу жидкости в резервуар можно осуществлять через распылитель или/и использовать небольшой компрессор для дополнительной ее аэрации.

Аэрация

Обезжелезивание воды своими руками по методу аэрации может быть выполнено в частном доме для более полного и эффективного удаления примесей. Метод заключается в обеспечении контакта воды с воздухом, содержащим кислород, благодаря чему растворенные частицы окисляются до трехвалентного нерастворимого железа и выпадают в осадок. На выходе из очистительного резервуара обычно устанавливают механические фильтры для того, чтобы задержать частицы осадка.

Различают два типа аэрационного обезжелезивания воды:

• Безнапорный метод обеспечивает максимальный контакт объема воды с воздухом путем применения распылителей. Через них жидкость поступает в резервуар. Для повышения эффективности системы часто в самой емкости устанавливают компрессор, который дополнительно подает воздух.

  Аэрационная установка очистки воды от железа безнапорного типа

• Напорный метод предусматривает подачу воды под давлением в аэрационную колонну. Напор струи в сочетании с подающимся через компрессор воздухом обеспечивают вспенивание жидкости, благодаря чему максимальное количество жидкости контактирует с воздухом.

  На фото напорный метод аэрации воды

Кроме устранения железа аэрация позволяет удалить летучие примеси, сероводород.

• Одним из важнейших преимуществ технологии является экологичность процесса, отсутствие необходимости применять какие-либо реагенты.
• К недостаткам относятся неполное (хотя и более эффективное по сравнению с отстаиванием) удаление железа, энергозависимость процесса, необходимость периодической чистки фильтров и резервуаров.

Озонирование

Выбирая, как выполнить обезжелезивание воды, методы введения в жидкость активных окислителей (озона или хлора) следует рассматривать не только с точки зрения эффективности, но и относительно трудоемкости и других особенностей процесса.

Хлорирование в последнее время перестает быть популярным из-за использования не самого полезного для здоровья реагента, частицы которого после завершения процесса могут оставаться в воде.

Озонирование же более приемлемо как безопасный способ, эффективность которого обуславливается воздействие на примеси не только чистого озона, но и его производных. Некоторые виды примесей (том числе, частицы органического железа) могут быть удалены только при комплексном воздействии. Очистка воды от железа своими руками методом озонирования достаточно сложна не только из-за необходимости установки дорогостоящего оборудования, но и из-за того, что эффективность метода во многом определяется точностью расчетов, которые сложно провести самостоятельно (количество подаваемого озона и время его взаимодействия с водой должно соответствовать типу и количеству примесей).

Схема очистки воды методом озонирования

Ионообменный метод

Очистка воды от железа из скважины своими руками при помощью ионообмена осуществляется при помощи специальных фильтров, которые могут быть, например, одним из блоков очистного комплекса, устанавливаемого под раковину. Материал такого фильтра представляет собой мелкогранулированную искусственную смолу со свободными ионами (в большинстве случаев – натрия). При прохождении через материал потока воды происходит своеобразная реакция замещения, благодаря чему ионы натрия замещаются на ионы железа. Для восстановления работоспособности фильтра при выработке ресурса материал подвергают регенерации.

Обратный осмос

Обезжелезивание воды в частном доме методом обратного осмоса можно отнести к наиболее эффективным методам. Мембрана таких фильтров способна задерживать примеси на молекулярном уровне, благодаря чему удаление железа осуществляется более полно, чем при использовании других способов. При этом удаляются даже растворенные вещества. Для повышения эффективности очистки и предотвращения быстрого засорения мембраны требуется устанавливать предварительно очищающие от осадка механические фильтры. Для оптимизации состава воды (обратноосмотические установки полностью обессоливают жидкость) ставятся блоки-минерализаторы.

Схема строения обратноосмотической мембраны

Надо отметить, что основной функцией мембраны обратного является не обезжилезивание воды, а глубокая ее очистка от солей и бактерий. И хотя очистить воду из скважины от избытка железа она может на высоком уровне, но процедура будет достаточно затратной.

Кроме обратноосмотических мембран существуют микро-, ультра- и нанофильтрационные мембраны, которые работают по аналогичному принципу.

Узнайте больше о том, что из себя представляют готовые фильтры для очистки воды от железа. Их типы и цены.

Сделать самостоятельно кессон для скважины не так сложно, при наличии определенных навыков. А у нас есть инструкция по монтажу нескольких вариантов.

А информацию о металлических водостоках и их монтаже вы можете найти тут.

Введение реагентов и катализаторов

Использование реагентов для очистки воды от железа более характерно для промышленных процессов. В большинстве случаев такие способы требуют доочистки и фильтрации для удаления химических соединений. В промышленных установках осветление воды может производиться при помощи введения гашеной извести, или марганцовокислого калия, а применение гипохлорита натрия также возможно и в частных домах и коттеджах. Принцип очистки во всех случаях заключается в том, что реагенты вступают в реакцию с растворенным железом, образуя выпадающий осадок.

Использование катализаторов (фильтрующих засыпок) позволяет ускорить и повысить эффективность процесса и применяется совместно, например, с предварительной аэрацией либо с окислением реагентами. Каталитический метод обезжелезивания может быть реализован путем проведения потока воды через фильтры, наполненные материалом, который обладает каталитическими свойствами. Пористость таких наполнителей обеспечивает эффективность очистки. К подобным наполнителям фильтров относится, например, синтетические материалы Birm, Greensand, МЖК, МФО.

okanalizacii.ru

аэрация, гидрогеологические, фильтры, системы, станции

Необходимость обезжелезивания воды чаще возникает у владельцев загородных коттеджей и дач, так как питьевая вода из локальных источников, а также из центрального водоснабжения нередко отличается высоким содержанием железа. Как решить проблему с обезжелезиванием, почему этот металл присутствует в составе практически любой воды? Все существующие методы обезжелезивания воды применяются лишь в отдельных случаях. Прибегая к тем или иным, зачастую отмечают как положительные, так и отрицательные стороны каждого отдельного метода.

Схема непрерывного обезжелезивания воды.

Железо в состоянии твердого металла не может раствориться в воде, оно просто поддается окислению, затем со временем ржавеет, а эта ржавчина, в свою очередь, как нерастворимый осадок, оседает на дне жидкости. Присутствие двухвалентного и практически всегда растворяемого железа незаметно, жидкость остается прозрачной, бесцветной.

Для чего нужно обезжелезивание воды?

Схемы электрокоагуляционных установок для обезжелезивания воды.

Двухвалентное железо с питьем попадает в организм, накапливается в нем, и его избыточное содержание становится опасным для человека. В отстоявшейся немного воде можно наблюдать окислительный процесс железа, когда оно выпадает в виде осадка. Это является свидетельством того, что двухвалентное железо перешло в трехвалентное. Если питьевую воду не очистить от железа на первой стадии надлежащим образом, то его окисление произойдет внутри организма, что чревато заполучить нарушение правильной его функциональности. Окисление и превращение искусственным способом в твердую взвесь двухвалентного железа, а затем и удаление его возможным методом из жидкости – это и есть суть процесса обезжелезивания воды.

О методах обезжелезивания воды

На самом деле в многообразии методов выделяют две основные группы: реагентные и безреагентные. Все они принадлежат либо к одним, либо к другим. Перспективными безреагентными методами считаются:

Схема обезжелезивания воды методом напорной аэрации.

1. Электрокоагуляция.
2. Упрощенная и глубокая аэрация.
3. Сухая фильтрация.
4. Двойная аэрация.

Реагентные методы очистки воды следующие:

1. Катионирование.
2. Известкование с последующими отстаиванием и фильтрованием.
3. Напорная флотация.

Реагентными методами допустимо воспользоваться только для обезжелезивания поверхностных вод, тогда как безреагентыми очищается питьевая вода. В случае последних часто прибегают к методу глубокой аэрации.

Схема реагентного обезжелезивания воды.

Отстаивание воды – самый простой способ ее обезжелезивания. В бак для этих целей закачивают воду. Эта емкость используется как отстойник, где окисленное железо оседает. Верхний, уже очищенный слой воды перекачивается в водопроводную систему дома для потребления..Часто для ускорения процесса используется аэрация, когда компрессором нагнетается воздух. Здесь есть недостатки: нужно свободное место для большого бака и специальное насосное оборудование. К тому же скорость обезжелезивания небольшая.

Пользуясь современными устройствами для обезжелезивания, в которых этот процесс осуществляется с помощью химических реагентов, можно значительно ускорить процесс очистки. Основной принцип этого оборудования заключен в превращении двухвалентного железа в состояние трехвалентного за счет соприкосновения его с гранулами реактивов. Химические растворы помогают очищать воду, где железа слишком много. Метод действует очень быстро, называется реагентным обезжелезиванием. С незначительной концентрацией металла можно бороться, прибегая к методам безреагентного обезжелезивания.

Метод аэрации может использоваться как с добавлением химических реагентов, так и без них, но в обоих случаях обезжелезивание воды происходит намного быстрее, при этом требуя установки специального оборудования, его обслуживания. Такой метод обезжелезивания осуществляется путем подачи воздуха с определенным давлением в воду. Так воздух взаимодействует с железом и служит катализатором для окисления, тем самым ускоряя его.

Как удалить железо из органических соединений?

Схема безреагентного фильтра обезжелезивания воды: 1 -вход, 2 -выход, 3 -блок управления, 4 -дренаж, 5 -электромагнитный клапан.

Соединения такого рода очистить от железа сложно. Необходимо либо разрушать органические комплексы, либо агрегатировать их, чтобы создать условия для осаждения, либо извлекать их из раствора.

Органические комплексы достаточно стойкие, так как гуминовые и фульвокислоты трудно разрушить полностью, хлорирование неминуемо ведет к образованию токсичных продуктов. Экологически безопасным является озонирование, но так как вода имеет разный состав, эффективность этого метода устанавливают экспериментально. Часто применение озонирования не способно дать стопроцентного результата в очистке. Бактериальное железо можно удалить методом ультрафильтрации и коагуляции либо применяя биологические методы.

Система фильтрации как метод очистки жидкости

Двухступенчатые системы фильтрации целесообразно устанавливать в тех местностях, где в воде отмечается повышенное содержание двухвалентного железа. Задача первой группы фильтров – очистить воду от не растворенных в ней взвесей. Вторая группа фильтров используется для очистки жидкости от растворенного железа. Часто в этих устройствах применяются реагентные методы обезжелезивания.

В целях упрощения обслуживания, а также замены реагентов в большинстве устройств используются специальные конструкции со сменными фильтрами или картриджами с заранее размещенными в них химическими веществами, строго дозированными в определенном количестве. Регулярная замена отслуживших картриджей, используемых в домашних условиях, обеспечит их исправную работу долгое время.

Применяя данные конструктивные элементы, можно значительно облегчить использование жильцами очистительных систем. Большинство компаний, которые занимаются водоочисткой, занимаются сервисным обслуживанием фильтров обезжелезивания, и если есть в этом необходимость, сами их заменяют. Картриджи требуют замены по истечении их срока службы.

Как выбрать необходимое оборудование?

Прежде всего, воду нужно обязательно подвергнуть химическому анализу, который покажет степень содержания в ней металлов и вредных веществ. Если их мало, то для очистки будет достаточно установить станцию по обезжелезиванию воды без реагентов. В случае большого загрязнения должна использоваться станция обезжелезивания с использованием реагентов, так как после очистки эту воду можно будет использовать только для технических целей.

Универсального варианта для очистки не существует, однако всегда есть возможность подобрать фильтры для питьевой и технической воды.

Разные требования к воде для определенных целей и выбор подходящего фильтра максимально обезопасят здоровье семьи и улучшат быт.

moyaskvazhina.ru