Современные методы очистки воды от железа. Очистка воды из скважины от железа: методы и рекомендации. Железо в воде из скважины

24.04.2020

Очистка воды от железа в колодце

Если необходимо очистить от железа колодезную воду, то предварительно устанавливается накопительная ёмкость, в которой железо окисляется и полностью переходит в 3-х валентное состояние. Далее такую воду можно подавать насосной станцией для дальнейшей очистки промывной Титановой мембраной. Существуют также схемы очистки воды из колодца с использованием фильтров обезжелезивателей.

Очистка воды от железа в скважине

Если у Вас дачный дом с сезонным проживанием, на котором находится скважина с повышенным содержанием железа, вместо фильтра обезжелезивателя можно установить накопительную пластиковую ёмкость. Попадая в такую ёмкость, вода с повышенным содержанием железа контактирует с воздухом, вследствие чего железо окисляется и выпадает в осадок. Рядом с пластиковой ёмкостью устанавливается насосная станция, которая подаёт воду с окисленым 3-х валентным железом на промывной Титановую мембрану. Такую схему очистки легко слить и законсервировать на зиму до следующего сезона.

Выбор оборудования

В отличии от многих компаний занимающиеся установкой водоочистного оборудования, компания Комплексные решения предлагает в качестве основного элемента системы очистки воды промывную Титановую мембрану. Применение таких мембран позволяет существенно уменьшить стоимость системы очистки воды, повысить надёжность, срок службы, уменьшить эксплуатационные затраты. И самое главное повысить качество очистки воды.

Полезная информация:

Какие бывают методы очистки воды от железа

Концентрация примесей железа в питьевой воде должна быть не более 0,3 мг/л. Как правило, в подземных скважинных водах России содержание этого загрязнения превышено в несколько раз. В связи с этим возникает вопрос, как очистить воду от железа до питьевых норм. Выбор метода очищения зависит от формы железа находящейся в воде. Выбрать правильный метод обезжелезивания воды можно, сделав расширенный химический анализ, и проведя с водой ряд физических тестов: отстаивание, встряхивание, контакт с воздухом, визуальный осмотр. От правильного выбора способа очистки воды от железа зависит работоспособность и срок службы установки водоочистного оборудования.

Очистка воды от двухвалентного железа , как правило, оно обнаруживается в скважинах в большинстве случаев. Применяют каталитическое обезжелезивание на песчаных фильтрах с предварительной аэрацией воды с помощью компрессора. Такой подход позволяет дополнительно удалить марганец и сероводород. Применяются каталитические фильтрующие материалы. Подробно как работает такая схема можно посмотреть на нашем сайте .
Очистить воду от коллоидного железа и коллоидных примесей можно с помощью коагулирования специальным реагентом. В некоторых случаях параллельно коагулированию применяется дозирование гипохлорита натрия. Далее скоагулированные и окисленные частицы отфильтровываются на фильтрующей загрузке. Подробно о природе коллоидных частиц и сущности метода очистки от коллоидного железа читайте на нашем сайте .
Очищать воду от органического железа можно двумя способами: 1) Окислением органики - реагентный способ, с помощью дозирования гипохлорита натрия или озонирование. 2) Безреагентный способ - после каталитического обезжелезивателя устанавливается органопоглотитель на специальной ионообменной смоле Purolite А500P для селективного удаления органических примесей.
Очищение воды от бактериального железа - железобактерии проводиться после обычного обезжелезивания, путем установки бактерицидной ультрафиолетовой лампы соответствующей производительности. Либо фильтрацией через посеребренные активированные угли. Если применялось дозирование реагента (гипохлорита натрия или озона) бактериальное железо автоматически удаляется.

Какие формы содержания железа в подземной воде

Железо в подземной воде может находиться в следующих состояниях:

Растворенное, двухвалентное ионное железо . Именно в этой форме железо находиться в скважинах до поступления на поверхность земли. Без доступа воздуха оно так и остается в растворенном состоянии. После контакта с кислородом воздуха вода мутнеет и выпадает осадок трехвалентного железа. Скорость выпадения осадка зависит от величины кислотно-щелочного баланса воды.
Трехвалентное нерастворимое железо - ржавчина, окислы железа, рыжий осадок. Образуется при взаимодействии растворенного двухвалентного железа с воздухом, то есть при поступлении воды из скважины на поверхность. Обнаруживается на внутренней поверхности трубопроводов. Общее железо складывается из суммы растворенного и нерастворенного. В анализе не всегда указывается соотношение двухвалентного и трехвалентного железа. Если специалист берет пробу воды на источнике, то по внешним признакам он должен понимать приблизительное соотношение. Либо добавлять реагент, фиксирующий это соотношение. От этого зависит минимизация стоимости оборудования для водоочистки.
Коллоидное железо находится во взвешенном состоянии в воде и не способно осесть естественным образом под действием силы тяжести. Коллоидные частицы имеют размер менее 1 микрона и не удаляются на фильтрующих загрузках, так как последние имеют размер пор более 5 микрон. Этот вид железа ни как не регистрируется в анализе воды. Распознать его может опытный специалист. О том, как его распознать и как с ним бороться в следующей главе.
Органическое железо - находится в виде крупных органических молекул, в центре которых находиться атом железа. Что бы по анализу воды понять, что такое железо находиться в воде, нужно посмотреть параметр "перманганатная окисляемость" если он превышен больше 4 единиц, то такая форма железа у вас в воде. Как правило, так же повышен параметр цветность и мутность. Аэрационной колонной и последующей фильтрацией на гранулированном материале такое железо не удаляется.
Бактериальное железо - образуются паутинообразные скопления коричневого цвета, колониями. Таких скоплений может быть до 20, например, в ведре с водой постоявшей некоторое время. Такой вид железа встречается редко, при определенных химических условиях. Важно отметить: от формы содержания железа в подземной воде возникают определенные проблемы, с которыми сталкивается потребитель и соответственно выбирается тот или иной метод подготовки воды. Рассмотрим, какие проблемы вызывают перечисленные формы железа в воде.

Растворенное железо Коллоидное железо Бактериальное железо

Проблемы связанные с высоким содержанием железа в воде

В зависимости от того, в какой форме содержится железо в воде, возникают те или иные визуальные признаки. В первом приближении по этим признакам можно определить, какой тип железа содержится в данной воде, и понять какой метод обезжелезивания нужно применять для очистки. Конечно же, окончательное и точное решение принимает специалист исходя из полного химического анализа очищаемой воды.

Двухвалентное, растворенное железо - самая распространенная проблема с водой, встречается в 70% случаев. Может ощущаться металлический привкус, и мутноватый вид. Вода из скважины поступает абсолютно прозрачная, но постояв 10-50 мин на открытом воздухе, она мутнеет и выпадает светло коричневый осадок. Это - то самое нерастворимое уже трехвалентное железо.
В случае с коллоидным железом наблюдается обратная картина. Вода из источника поступает уже мутная. Затем, постояв некоторое время в емкости от 1 часа до 3 дней, светлеет, и взвешенные коллоидные частицы оседают постепенно на дно, образуя осадок белого или коричневого цвета. Это явный признак коллоидного железа. В коллоидных частицах может находиться не только железо, но и минеральные соли, бактерии, органика. Коллоидные частицы сложнее очистить, чем обычное двухвалентное железо. В силу того, что коллоидные частицы имеют одинаковый заряд и отталкиваются друг от друга и не поддаются осаждению. По обычному анализу воды нельзя определить наличие коллоидного железа.
Органическое железо может себя ни как не проявлять, и определить его наличие можно только по исходному анализу воды. Проблематика органического железа в воде в том, что его достаточно трудно удалить до норм 0,3 мг/л. Ион железа сильными химическими связями встраивается в молекулу органики и удалить его сложно. При профессиональном подборе оборудования, реагентов и фильтрующих материалов, понимая происхождение проблемы, эту задачу можно эффективно решить.
Бактериальное железо в нашей десятилетней практике наблюдалось редко. Имеет место следующая интересная картина с железом. Вода после системы очистки от железа прозрачная и, постояв в емкости, не выпадает ржавый осадок. Но через 1-2 дня образуются мелкие коричневые хлопья размером 0,5-1 см в объеме. Например, в 12 литровом ведре и может быть до 10-20 штук расположенных колониями во всем объеме воды. Это явный признак наличия бактериального железа или железобактерий. Как правило, в такой воде превышено Общее Микробное Число (ОМЧ) более 50 КОЕ. Размерность КОЕ расшифровывается как колонии образующие единицы.

Какое нужно оборудование для безреагентной очистки воды от железа

Для каждого рассмотренного вида железа используется свое оборудование, фильтры и засыпные материалы. Поскольку растворенное или ионное или двухвалентное железо встречается в скважинах в 70 % случаев, рассмотрим, какое оборудование и материалы используются для удаления именно этого вида железа. Система безреагентного обезжелезивания воды состоит из четырех модулей:

Первая часть -это предварительный механический фильтр. Фильтрует крупные частицы более 10 микрон.

Вторая часть - это система напорной аэрации воды. Без системы аэрации удалить растворенное железо не возможно. Система аэрации состоит из специального компрессора AP-2 или LP-12, датчик потока Brio 2000 (пр-во Италия) или импульсный водосчетчик, , пластиковый баллон нужного размера, реле включения и отключения компрессора, клапан сброса лишнего воздуха.

Третья часть После аэрационной системы устанавливается сам фильтр обезжелезиватель. Состоит из пластикового баллона, армированного стекловолокном, дренажно-распределительная система, блок управления потоками воды, фильтрующий материал и гравийный поддерживающий слой. Пластиковый баллон подбирается индивидуально по требуемой производительности. Блок управления может быть автоматический или ручной. Фильтрационный материал является душой фильтра и подбирается специалистом исходя из полного анализа воды. Какие бывают фильтрующие материалы для очистки воды от железа можно посмотреть . Гравийная подложка это специально подготовленный кварцевый песок размером частиц 2-5 мм или 4-7 мм.

В конце системы обычно устанавливают окончательную фильтрацию в виде угольного картриджа. После такой системы на выходе имеем воду с концентрацией железа ниже 0,3 мг/л. Более подробно о принципе работы фильтра обезжелезивания можно посмотреть .

Реагентное обезжелезивание воды

Реагентное обезжелезивание используется реже, чем безреагентное. Реагенты для окисления применяются в случае высоких концентраций железа, марганца, органики, бактериальных загрязнений и сероводорода. Дело в том, что у кислорода, который используется в безреагентном обезжелезивании - низкая окисляющая способность по сравнению гипохлоритом натрия, перманганатом калия и озоном. Поэтому, если в анализе воды мы наблюдаем концентрацию железа выше 6-8 мг/л, наличие органических загрязнений, бактериального железа, то с большой вероятностью здесь нужно использовать реагентное обезжелезивание воды. Выбор реагента зависит от анализа воды и финансовых возможностей заказчика. Чаще всего используется гипохлорит натрия. Дозирование марганцовки устарело и практически не используется. Очистка воды от железа озонированием применяется редко в силу высокой стоимости. Состав оборудования при реагентной очистке отличается наличием дозирующего насоса и емкости с реагентом. В некоторых случаях используется аэрационная емкость больших размеров для увеличения площади и времени контакта реагента с очищаемой водой. На выходе системы очистки устанавливается угольный баллонный фильтр для удаления остаточного хлора.

12 причин оставить заявку у нас

Весь ценовой диапазон рынка водоочистки;

11 лет опыта работы;

Гарантия на оборудование 3 года;

Гарантия на качество воды на выходе 2 года;

Полное раскрытие комплектации до мелочей;

Бесплатный анализ воды до и после системы обезжелезивания;

Опыт работы со сложными водами в регионах России;

Наличие сервисного отдела и отдела по продажам расходных фильтрующих материалов;

Прямые поставки оборудования и расходных материалов от ведущих Американских, Европейских, Китайских и Российских производителей: Clack, Structural, Canature, Wave Сyber, Ranxin, Seko, Bayer и другие;

Консервация оборудования на зиму, регулярные акции и спецпредложения;

Анализ воды в аккредитованной лаборатории ИСВОД центр, с получением оригиналов анализов воды с печатью;

Для объектов по Пятницкому, Волоколамскому, Новорижскому, Рублевскому, Можайскому, Минскому, Киевскому, Калужскому, Ленинградскому, Дмитровскому, Варшавскому и Симферопольскому шоссе дополнительная скидка.

Какие материалы для очистки воды от железа выбрать

Сменные фильтрующие засыпки являются душой фильтра. От правильного их подбора зависит срок работы фильтра обезжелезивателя. По способу удаления железа материалы делятся на ионообменные и каталитические. Ионный способ применяется редко в силу проблематики окисления ионов железа внутри самой гранулы смолы. Этот процесс называется отравление смолы железом. Извлечь окисленное трехвалентное железо достаточно сложно. Ионный метод применяется для умягчения воды. Каталитический метод подразумевает химический процесс окисления железа на поверхности гранулы материала. Далее железо вымывается обратным потоком воды. В 90 % случаев применяют каталитический метод. В большинстве случаев подойдут такие материалы как Сорбент АС, Сорбент МС, Birm, МЖФ.

По способу производства материалы бывают природные - это полезные ископаемые, и синтетические. Яркий представитель природной загрузки - цеолит, диатомит, апоки, кизельгур и другие. Синтетические засыпные материалы производятся частично из природных компонентов нанесением на них каталитического материала - оксида марганца по специальной технологии. Самый распространенный катализатор Birm. Так же распространены МЖФ, Greensand. Подробнее обо всех используемых фильтрующих засыпках для удаления железа из воды смотрите ниже.

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.

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:

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).

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 нашего сайта. Как ее оформить, какие конструкции используются и примерная стоимость работ.

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.

Фильтры для воды от железа ACM предназначены для удаления из воды мелкодисперсных и коллоидных примесей, растворённого железа(Fe), а также, повышенной концентрации марганца(Mn). Фильтры от железа ACM широко применяются для очистки воды из скважин, колодцев, поверхностных водоёмов и других источников водопотребления с повышенным содержанием железа или марганца. Благодаря своей сравнительно низкой покупной стоимости и не значительных эксплуатационных затратах, данные фильтры для воды от железа приобрели широкое распространение среди существующих комплексов очистки воды в загородных домах, коттеджах, обеъктах промышленности и энергетики. При этом, технологически рассчитанное и разумное сочетание используемых в фильтре для воды от железа ACM легких и тяжелых фильтрующих материалов, позволяет применять эти обезжелезиватели в высокопроизводительных системах фильтрации воды для промышленных сооружений, предприятий, зданий ЖКХ, гостиниц, ресторанов и т.д.

Принцып работы фильтра для воды от железа ACM:

Функцию фильтрующей засыпки в фильтре для воды от железа ACM выполняют специальные алюмосиликатные сорбенты с каталитическими свойствами Сорбент АС и Сорбент МС. Обладая специальными физико-химическими особенностями, данные материалы, ускоряя реакцию взаимодействия кислорода и растворенного железа или марганца, образовывают на поверхности гранул специальную пленку из не растворимых оксидов, на которой путем налипания надежно извлекаются и осаждаются взвешенные частицы железа или марганца. Подобным образом происходит и удаление сероводорода, где сероводород с помощью кислорода восстанавливается до нерастворимой в воде серы, а затем, также, осаждается в слое фильтра-материала. При этом, в незначительной концентрации, кислород содержится в воде, а при его недостатке, он принудительно подается в воду. Именно сочетание данных гранулированных материалов позволяет фильтру для воды от железа ACM одинаково эффективно окислять и осаждать, как примеси растворенного железа, так и примеси растворенного марганца. Вымываются накопившиеся примеси из фильтра для воды от железа во время регенерации, когда загрузка промывается взрыхляющим обратным током входящей воды, а все загрязняющие элементы смываются в сливную систему. Никаких дополнительных реагентов при этом не требуется.

Фильтры для вод от железа ACM также снижают концентрацию алюминия, стронция, хрома, бария, тяжёлых и цветных металлов, фенола, фтора и радионуклидов.

Как и упоминалось ранее, исходя из особенностей принципа работы фильтрующей среды данного фильтра для воды от железа , его эффективность обусловлена наличием в воде кислорода, или иного окислителя. Поэтому, для максимально надежной работы комплекса фильтрации, перед фильтром для воды от железа ACM, предварительно рекомендуется устанавливать систему аэрации, либо иной комплекс дозирования окислителя.

В качестве ключевых преимуществ фильтра для воды от железа ACM следует отметить:

сравнительно низкая стоимость фильтрующих материалов Сорбент АС и Сорбент МС, что делает покупку самого фильтра и его дальнейшую эксплуатацию значительно дешевле других;
безреагентная регенерация фильтра, так как загрузка промывается обратным током входящей воды без дополнительных реагентов;
нормальная работоспособность при низких значениях Ph (от 6), когда ряд иных наполнителей требуют его корректировки;
сочетание в фильтре для воды от железа засыпок Сорбент АС и Сорбент МС, позволяет одинаково надежно удалять, как железо, так и марганец;
высокая грязи-ёмкость фильтра-материала (особенно в сравнении с песчаными установками фильтрации, которые широко распространены в промышленной водоподготовке);
разумное соотношение легкого Сорбента АС и тяжелого Сорбента МС позволяет использовать данные фильтры для воды от железа в высокопроизводительных комплексах;
допускается дозирование озона, гипохлорит натрия или перманганат калия;
отсутствие нанесения на гранулы загрузки химически активного покрытия обеспечивает эффективную работу фильтра для воды от железа на протяжении длительного срока службы.

В данном разделе магазина «АКВАСОЛЮШН» вы сможете заказать и купить фильтр для воды от железа ACM в сборе, цена фильтра для воды от железа включает в себя все необходимые для ввода в эксплуатацию комплектующие и наполнители. Осуществляем доставку фильтров для воды от железа ACM по Москве, Московской области и в регионы России.

Если в коммунальных магистралях водоснабжения вода проходит контроль на содержание вредных примесей и ее состав в большинстве случаев пригоден для питья, то при индивидуальном водоснабжении дачных участков приходится самостоятельно заниматься ее очисткой от минеральных солей растворенных и взвешенных металлов (железа, марганца, калия, цинка), органических и механических компонентов. Чаще всего проблемы при использовании природных источников доставляют оксиды металлов, которые в большом количестве присутствуют в водных пластах артезианских скважин, для ликвидации наиболее распространенного из них устанавливают фильтр для воды от железа для дачи.

Существует множество методов очистки воды от примесей железа, включающих себя физические и химические процессы и имеющие качественные различия по эффективности, они находят широкое применение в промышленности, коммунальном водоснабжении, а также в индивидуальном хозяйстве. Большинство из них требует существенных финансовых расходов, поэтому многие потребители не всегда используют фильтры для очистки воды из скважины или колодца, заменяя их более экономичной технологией.

В индивидуальных системах водоснабжения загородных дачных участков и коттеджных поселков вода не всегда отвечает санитарно-эпидемиологическим требованиям и нередко нуждается в очистке от железа, которое вредно по следующим причинам:

1. Избыточное содержание железа в организме наносит ущерб здоровью человека:

ухудшаются вкусовые качества воды, она приобретает резкий металлический привкус;
снижается эстетичность внешнего вида кожных покровов, возникают покраснение и пигментация кожи, сыпь;
возникает желтизна зубов, ломкость волос, нарушается работа почек и печени.
избыток железа наносит вред сердечно-сосудистой системе, вызывает слабость и бледность кожи.

2. Выходят из строя бытовые приборы (утюги, стиральные и посудомоечные машины, кофеварки), водонагревательное оборудование (котлы, бойлеры колонки), в которых рыхлый шлам осажденного железа забивает проходные каналы.

3. При стирке ее качество резко падает, на светлом белье появляются пятна рыжего цвета, белоснежные изделия приобретают желтоватый оттенок, цветные теряют яркость окраски.

4. Забиваются осадком стенки трубопроводов горячей и холодной воды, сантехническое оборудование (смесители, унитазы, душевые лейки) и арматура (фильтры, клапаны, шаровые краны).

5. На поверхности керамической плитки, фаянсовых и глазурованных сантехнических приборов (раковин, ванн, унитазов) появляется плохо смываемый желтый налет.

6. Железо способствует ускоренному образованию накипи на основных элементах водонагревательных приборов, снижающей их эффективность.

Разновидности железа в воде

В бытовом водоснабжении главные источники возникновения железа в воде — колодцы или скважины, из которых производится водозабор, если используют стальной водопровод, вредный металл появляется в водной среде после процессов его коррозии (ржавления). В воде железо присутствует в следующих формах:

Элементарное . Данный тип железа называют металлическим FeO, оно не растворяется в воде и под действием кислорода окисляется до нерастворимой формы с образованием оксида Fe 2 O 3 , процесс называют ржавлением. Обычно такое железо присутствует в водоподающих магистралях с трубами из стали, при отстаивании на дне емкости осаждается бурый шлам.
Двухвалентное . При данном типе железо Fe 2 + растворено в воде, которая имеет прозрачный внешний вид, при определенных условиях (контакте с кислородом), оно образует нерастворимую трехвалентную форму.
Трехвалентное . К данной форме относятся растворимые соли железа: хлорид FeCl 3 и сульфат Fe 2 (SO 4) 3 , а также гидроксид Fe(OH) 3 , находящийся в жидкости в нерастворенном состоянии, в покое гидроксид опускается на дно, образуя рыжий осадок.

Органическое . Растворимый тип, наблюдается в соединениях с органическими танинами и гуминовыми кислотами. В высокой степени усваивается человеком, это наиболее сложная для фильтрации форма.
Бактериальное . Вырабатывается несколькими видами бактерий, которые при метаболических реакциях превращают двухвалентную форму железа в трехвалентную, удерживая его в своей оболочке. Иногда бактерии формируют на поверхности водного источника пленку желеобразной консистенции.
Коллоидное. Довольно редко разные типы железа присутствуют в воде как очень мелкие взвеси диаметром не более 0,1 мкм, из данной суспензии его довольно сложно удалить водяным очистителем ввиду малых размеров частиц.

В водной среде могут находиться одновременно несколько типов железа, для выбора системы очистки путем лабораторного анализа определяют ее химический состав и концентрацию примесей. При невозможности применения лабораторных анализов руководствуется сопутствующими признаками: металлическим вкусом, бурым оттенком жидкости, появлением красно-бурого осадка при отстаивании.

Виды фильтров

Следует отметить, что для очистки воды от железа разработано несколько методов, среди которых популярны фильтры с использованием реагентов (ионообменные смолы), аэрация (окисление железа кислородом), озонирование при помощи электрических зарядов, обратноосмотическая фильтрация. Перечисленные методы высокоэффективны, но требуют больших финансовых расходов и используются для промышленной и коммунальной очистки воды, в быту чаще применяют более простые методы фильтрации в сочетании с дешевыми фильтрами механической очистки.

Механические

Наиболее простой и дешевый фильтр для воды, рассчитанный на ее очистку от нерастворимых окислов железа, принцип действия основан на задержке частиц в мелкоячеистой структуре различных видов материалов при прохождении через них водного потока. Основные их виды — мелкоячеистые фильтры для грубой очистки от примесей и колбы с размещенными внутри картриджами, первые легко очищаются от осажденных частиц, а картриджи требуют периодической промывки. Достоинством такой системы очистки является относительная дешевизна, к недостаткам относят необходимость регулярной смены картриджей и невозможность очистки воды от растворенных в ней солей.

Адсорбционные

Основаны на свойстве твердого адсорбента поглощать из жидкости вредные примеси, для бытовых водных источников ими являются оксиды металлов, хлорка. Наиболее популярным адсорбентом является активированный уголь, в бытовых фильтрах его часто смешивают с ионообменной смолой и серебром.

Картриджи с наполнителем имеют ограниченный срок службы и не подлежат восстановлению, по истечении внутренних ресурсов они подлежат замене. Промышленность выпускает широкий ряд недорогих адсорбционных фильтров, начиная с простых моделей в виде кувшинов, небольших насадок на кран, и заканчивая сложными многоступенчатыми системами.

Аэрационные

Аэрационные фильтры для очистки воды от железа для дачи или индивидуального дома рассчитаны на удаление из водного потока растворенного двухвалентного железа, их принцип действия основан на связывании его с молекулами кислорода. В результате соединения образуются нерастворимое трехвалентное железо, которое в дальнейшем отстаивается или отсеивается механической фильтрацией.

Для работы системы используют накачку кислорода в толщу воды компрессором, в бытовом хозяйстве из-за высоких затрат вместо кислорода водный слой аэрируют атмосферным воздухом. После насыщения кислородом вода поступает в емкости фильтров-обезжелезивателей со специальным наполнителем, в более сложных системах дополнительно устанавливают водный умягчитель с ионообменными смолами.

Положительным качеством подобной системы водоочистки является возможность комплексной очистки воды от ряда примесей: удаления из нее сероводорода, солей калия и марганца, которые отфильтровывают умягчителем с ионообменной смолой.

Реагентные

При данном способе очистки применяют химические компоненты с высокой окислительной способностью, связывающие двухвалентное железо с кислородом для перехода его в нерастворимое состояние с дальнейшим фильтрованием. Для реализации метода используют катализаторы из перекиси водорода H 2 O 2 , перманганата калия KMnO 4 (марганцовки), гипохлорита натрия NaOCl (входит в состав хлорки), ускоряющие окислительные процессы при прохождении водного потока через толщу катализатора. Использование химических реагентов для очистки воды в быту нерационально из-за:

Требуемой регулярной замены или пополнения катализатора, и соответственно высокой стоимости метода.
Необходимости точной дозировки реагента для эффективной очистки.
Применения высокоточных автоматизированных систем контроля химического состава воды для управления процессом очистки и повышения его эффективности.
Необходимости доочистки, которую невозможно реализовать в быту — соответственно обезжелезненная вода может быть использована только для технических целей.

Метод реагентной очистки обычно применяют в промышленном производстве при загрязнении водных источников оксидами железа и других металлов в высокой концентрации, в коммунальном хозяйстве хлорированием убирают железо и дополнительно обеззараживают крупные водные бассейны. На отечественном рынке для бытового применения представлены к продаже реагентные полифосфатные фильтры и органические антискаланты (ингибиторы), предназначенные для борьбы с накипью и работы в установках осмоса.

Ионообменные

Ионный обмен один из популярных способов смягчения воды, для его реализации используются специальные смеси в виде гранул из катионообменных и инертных смол на кварцевой подложке. Ионный обмен состоит из следующих стадий:

При прохождении чистой воды отрицательные полюса на поверхности смолы уравновешиваются ее положительными ионами.
С появлением солей железа, калия или магния, их положительные ионы улавливаются и притягиваются к отрицательным полюсам на поверхности смолы, при этом они вытесняют плюсовые ионы на катионите.
При регенерации, основанной на принципе обратимости ионообменного процесса, емкость с ионообменником заполняют раствором поваренной соли NaCl, при этом она замещает соли оксидов металлов на поверхности смолы.
Одновременно регенерирующий раствор поваренной соли после снятия оксидов металла с катионообменника уносит их с собой при водотоке.
Ионообменная емкость снова заполняется обычной водой, которая вымывает поваренную соль из гранулированного ионообменника, отправляя ее в канализацию, и процесс обезжелезивания повторяется заново.

Читайте также: водоподготовки.

Применение данного метода имеет следующие особенности:

Степень умягчения воды довольно высока, из нее удаляются соли всех двухвалентных металлов: железа, калия, марганца.
Устройство просто в эксплуатации и обслуживании.
Цена простейшей системы — от 20000 руб., при использовании требуется периодическая замена ионообменной смолы раз в 3 — 4 года.
Вода без солей металлов с примесями поваренной соли теряет свои вкусовые качества, поэтому приобретая фильтр для воды на дачу от ржавчины ионообменного типа, часто используют его для хозяйственных нужд, систем отопления и водонагревательных котлов, бойлеров.

На рынке оборудования для систем бытового водоснабжения широкой популярностью пользуются обезжелезиватели на основе колонн и блоков управления Runxin, с использованием ионообменных наполнителей для фильтров Экоферокс, Пинкферокс, Суперферокс, Birm, МЖФ, сорбент МС.

Ионообменная установка в системе комплексной водоочистки — схема

Обратного осмоса

Принцип данного метода основан на пропускании жидкости под давлением через специальные мелкоячеистую мембрану, при этом происходит отсеивание твердых взвешенных частиц размером от 0,001 до 0,0001 мкм. Фильтр такого размера убирает из жидкости все соли жесткости с окислами железа, марганца, сульфаты, нитраты, молекулы малого размера, красящие вещества. Так как синтетические полупроницаемые мембраны лишают водный поток всех полезных микроэлементов, технология применяется для получения чистой стерилизованной воды в медицинских целях, пищевой и химической промышленности. Для бытового использования разработаны относительно недорогие системы фильтрации с начальной стоимостью около 6000 руб., они пользуются неплохим спросом у потребителя.

Обычная промышленная установка состоит из полупроницаемой мембраны, размещенной в прочном корпусе, с помощью центробежного водного насоса на нее подается фильтруемая среда с осмотическим давлением 10 — 12 атмосфер. После продавливания на выходе получают очищенную обессоленную воду (пермеат) и концентрированный раствор с солями, который затем сливают в канализацию. Для очистки фильтра используют химические реагенты, контроль работы системы осуществляют в автоматическом и полуавтоматическом режиме.

В быту аналогом промышленной системы является установка с подачей воды под давлением через три фильтрующих устройства с картриджами грубой механической очистки, обратноосмотической мембраны и угольного фильтра.

К недостаткам обратноосмотической очистки относят необходимость предварительной водоподготовки перед подачей на мембрану осмоса, малую производительность метода, предназначенного в основном для получения питьевой дистиллированной воды без солей.

Озонирования

Озон является аллотропной модификацией кислорода и состоит из его трехатомных молекул О 3 , который по сравнению с двухатомным О 2 является намного более мощным реагентом. Повышая степень окисления оксидов, озон при реакции с ними образует продукты, одним из которых почти всегда является кислород О 2 .

Установка озонирования состоит из озонатора, в камере которого с помощью электрического разряда образуются трехатомные молекулы кислорода, и резервуара с водой, в который поступает озон и происходит образование нерастворимого железа. Далее жидкость пропускается через сорбционный фильтр, в котором осаждаются частицы трехвалентного железа. Применение установок озонирования имеет следующие особенности:

Помимо осаждения оксидов металлов, озон в течение нескольких секунд убивает простейшие микроорганизмы, бактерии, грибы, водоросли, споры, а также вирусные возбудители заболеваний.
Удаляются неприятные запахи и вкусы без изменения химического состава воды, она обесцвечивается.
Побочным продуктом водоочистки является безвредный кислород.
Стоимость системы озонирования, основными элементами которой являются камера для получения озона, емкость для озонирования, электронасосы, автоматическая система управления и контроля, довольно высока.
Получение озона осуществляется с помощью электрических разрядов, что требует соблюдения правил техники безопасности.
Установка имеет технически сложную конструкцию, для ее ремонта и обслуживания требуется помощь специалиста.
Очистка больших объемов в быту финансово затратна с точки зрения использования значительных электроэнергетических ресурсов.

Бытовая установка озонирования — схема

Фильтры для очистки воды своими руками

Для самостоятельной очистки воды от железа в бытовых условиях без использования заводского оборудования используют следующие методы:

Кипячение . При проведении данной процедуры соли металлов выпадают в осадок, образуя на поверхности нагревательных элементов или емкостей труднорастворимую накипь. Понятно, что для бытовой очистки способ абсолютно непригоден в силу высоких энергозатрат.
Замораживание . Метод основан на физическом законе, согласно которому жидкость с большой концентрацией растворенных солей имеет более низкую точку замерзания, чем дистиллированная вода. Таким образом, для получения чистой воды с низким содержанием солей замораживают ее в емкости, а затем замерзшую часть в виде ледяной глыбы достают. Это и есть умягченная вода, оставшийся раствор содержит высокую концентрацию солей металлов и его сливают. Метод также неэффективен для бытового применения ввиду низкой производительности и высоких трудозатрат.
Отстаивание. Для реализации процесса требуется большая емкость, в которую заливают воду, спустя некоторое время верхний слой сливают, стараясь не взбалтывать осадок, оставшуюся жидкость используют для хозяйственных целей. Путем отстаивания можно избавиться только от нерастворимых оксидов, находящихся в жидкости во взвешенном состоянии.

Самодельный адсорбционный фильтр для умягчения воды

При отсутствии заводских приспособлений можно изготовить механический фильтр для ржавой воды самостоятельно, для этого понадобится емкость на 5-6 л, мелкий речной песок, древесный уголь и фильтрующие материалы (вата, поролон, марля). Процесс изготовления дачного фильтра типа Барьер не отличается высокой сложностью и состоит из следующих этапов:

Готовят древесный уголь, для этого помещают в закрытую металлическую банку кусочки дерева и опускают ее в костер, через некоторое время извлекают.
В крышке 5-литровой емкости делают точечные отверстия, в дне вырезают круг для заливки жидкости.
Укладывают на крышку вату или ткань, закручивают ее в бутылку, через дно насыпают предварительно измельченный слой угля толщиной 30 — 50 мм, сверху высыпают песок такой же толщины.
В подготовленный фильтр заливают воду и ставят его на трехлитровую банку, в которую собирают очищенную жидкость.

Аэрационный фильтр своими руками

Аэрационные фильтры для обезжелезивания воды на даче и загородном доме в бытовых условиях изготовить легче других типов, основное оборудование для монтажа: несколько бочек объемом около 200 л, поверхностный электронасос и компрессор. Принцип работы самодельного фильтра от железа заключается в следующем:

Вода из колодца или скважины подается в бочку с установленным аэратором, представляющим собой металлический цилиндр с отверстиями, к которому подключен шланг от компрессора, нагнетающего воздух.
Бочка с аэратором связана с другими емкостями посредством труб, в них происходит постепенное ступенчатое отстаивание воды с окисленным трехвалентным железом.
Из последней в ряду емкости отстоявшаяся вода подается поверхностным центробежным электронасосом в водопроводную магистраль дома.
Также на стенках одной из емкостей установлен поплавковый выключатель, управляющий работой электронасоса — при наполнении бочки электронасос выключается и снова включается при ее опустошении.
В процессе эксплуатации бочки и корпус аэратора периодически очищают от выпавшего в осадок железа.

Выбор фильтра — на что обратить внимание

Допустимая концентрация железа в воде не должна превышать 0,3 мг/л, поэтому при водозаборе из любого природного источника всегда делается предварительный лабораторный анализ водного состава.

На основании полученных данных выбирают метод фильтрации и соответственно фильтр, который следует купить, руководствуясь следующими соображениями:

При высоком содержании в жидкости нерастворимых солей железа, эффективнее использовать емкость большого объема для его предварительного отстаивания — в этом случае в применяемых далее адсорбционных фильтрах картриджи будут медленнее забиваться твердыми частицами.
При больших концентрациях двухвалентного растворенного железа в воде (от 1 мг/л) дешевле всех обходится аэрационная фильтрация с помощью компрессора и двух емкостей для насыщения водных слоев воздухом и обезжелезивания. После очистки такая вода пригодна для питья и применения в бытовом хозяйстве, системах отопления.
Если содержание железа незначительно превышает нормы, а в воде содержатся высокие концентрации солей калия и марганца, ее лучше фильтровать ионообменным методом, эффективно выводящим соли двухвалентных металлов. Полученная после обработки безвкусная вода без минеральных солей более пригодна для использования в системах отопления и горячего водоснабжения.
При выборе конкретной модели фильтра основным критерием являются финансовые средства, отзывы пользователей в сети, технические параметры фильтрационных установок. На рынке оборудования для водоснабжения широко представлены недорогие готовые к работе системы из китайских комплектующих (Runxin, Canature) отечественного производства (Гейзер, Экволс), кувшины и адсорбционные фильтры с картриджами брендов Барьер, Аквафор, Брита.

Выбирая эффективный метод очистки и фильтр для железистой воды при индивидуальном водоснабжении, чаще останавливают внимание на аэрационном варианте, связанном с насыщением двухвалентного железа кислородом для перехода в нерастворимую стадию. Многие в бытовом хозяйстве используют заводские установки в комплексе, монтируя систему из ряда баллонных резервуаров: аэрационной установки, обезжелезивателя, ионообменника.

При желании любой дачник может фильтр для очистки воды от железа для применения на даче изготовить своими руками, используя уголь и песок в качестве адсорбента при нерастворимом железе или емкости с компрессором для удаления его растворимой двухвалентной формы.

Видео

Методы умягчения воды

Ионообменная очистка

Бытовая установка обезжелезивания с аэрационной колонной