Ионообменные смолы используются, прежде всего, для процесса умягчения воды. На поверхности полимеров происходит обмен ионов, в результате которого соли кальция, магния и железа (которые относятся к солям жесткости) замещаются на ионы натрия. В итоге получаемая вода становится мягкой, а количество железа в ней снижается.
Как очистить воду от железа своими руками
Когда мы открываем водопроводный кран после долгого времени его неиспользования, часто наблюдаем, как из него вытекает ржавая вода. Это сигнализирует о том, что содержание железа в воде значительно превышает норму, и такая проблема касается не только централизованных систем водоснабжения, но и частных автономных скважин. С подобной ситуацией сталкивается население практически всех регионов нашей страны. В этой статье мы подробно рассмотрим, как можно очистить воду от железа своими руками, не прибегая к помощи специалистов.
Неизбежно возникает вопрос: откуда в водных запасах появляется железо, и каково нормальное содержание этого элемента в употребляемой жидкости? Если в воде отмечается избыток железа, можно ли избавиться от него с помощью бытовых методов? Давайте более подробно рассмотрим профессиональные технологии, позволяющие эффективно очищать водные растворы от металлических загрязнителей.
Железо в воде: основные источники
По данным экспертов, содержание железа в земной коре превышает 5%. В основном, оно встречается в виде различных оксидов. В поверхностных слоях осадочных пород значительно преобладает окисное железо (Fe2O3), составляющее более двух третей крупных гематитов. Это объясняет, почему вода в открытых водоемах и водоносных слоях постоянно взаимодействует с соединениями этого металла, насыщаясь ими.
Кроме природных источников, в воде также присутствует высокая концентрация искусственно введенных примесей:
- Стальные водопроводные трубы.
- Промышленные сбросы от металлургических, металлообрабатывающих и химико-нефтехимических предприятий, а также стоки канализации.
- Чрезмерное применение минеральных удобрений, некоторые из которых растворяются в почве и проникают в подземные воды.
Все эти факторы загрязнения воды железом принято классифицировать как вторичные. В некоторых случаях, особенно если речь идет о старых и сильно изношенных трубах, примеси из этих источников могут доминировать. Станции фильтрации, обслуживающие коммунальные предприятия, могут выдать очищенную воду, но она, тем не менее, может содержать высокие уровни окислов железа до того момента, как достигнет потребителя. В таких случаях необходимо проводить очистку воды, содержащей железо, самостоятельно или с помощью специализированного оборудования.
Очистка воды от железа
В домашних условиях целесообразно использовать такие методы очистки воды, в которых не применяются химические средства. Это связано с необходимостью устранить железо без внедрения в воду токсичных и вредных для здоровья загрязняющих веществ.
Обратноосмотическая фильтрация
Это самый современный и безопасный метод, позволяющий удалить из скважинной воды не только железо, но и другие вредные примеси. Обратноосмотическая мембрана эффективно задерживает любые минеральные соли, включая соли железа, пропуская при этом только молекулы воды. Кроме того, минерализатор, встроенный в любую современную систему обратного осмоса, enriches воду полезными минералами, такими как кальций и магний.
Как убрать железо из воды – оптимальная концентрация
Если вы наберете воду из скважины с повышенным содержанием Fe в прозрачную бутылку, то через некоторое время заметите её изменившийся цвет, который станет рыжеватым. Это происходит из-за того, что железистые соединения, взаимодействуя с кислородом, переходят из двухвалентного в трехвалентное состояние. Данная форма является нерастворимой, что приводит к выпавшему осадку ржавчины, придающей жидкости характерный оранжевый оттенок. В случае централизованного водоснабжения причиной появления такого цвета обычно становятся старые, корродированные трубы. ПДК (предельно допустимая концентрация) феррума составляет 0,3 мг/дм3. При таком параметре вода подходит для питья и не оказывает отрицательного влияния на сантехнику. Если содержание железа превышает эту норму, необходимо провести водоочистку, так как такие показатели могут оказывать вредное воздействие на здоровье человека. При содержании 2 мг/дм3 эта жидкость обладает неприятным вкусом, вызывая вяжущее ощущение во рту. Её не рекомендуется использовать даже для хозяйственных нужд.
Типы железных примесей
Как и любой другой элемент, железо может находиться в различных формах соединений с другими компонентами, при этом количество образующихся с атомами связей может варьироваться. Выделяются следующие виды железных примесей:
- Двухвалентный оксид. При попадании в водную среду этот оксид становится трехвалентным, вследствие чего вода приобретает коричневатый цвет, характерный для ржавчины.
- Двухвалентное железо. Его следует удалять из воды, если соединение состоит из двух атомов. Присутствие такой формы сложно заметить без специализированного оборудования, так как она растворима и не изменяет цвет воды.
- Трехвалентное железо. Обычно такое железо образует осадок, что помогает визуально определить его наличие.
- Органические соединения с железом.
Чаще всего встречаются смешанные фракции железа различных видов, поэтому при выборе фильтра необходимо учитывать возможность удаления всех разновидностей этой примеси.
Есть ли железо в воде из скважины?
Наиболее простой способ определить наличие определенных химических элементов в воде — взять пробу и отправить её на анализ в лабораторию. Кроме того, в санитарно-эпидемиологической станции могут предложить методы по ликвидации железосодержащих примесей. Однако наличие железа также можно определить по ряду явных признаков. Первым и наиболее ощутимым признаком повышенного содержания железа является металлический вкус, который начинает ощущаться при концентрации около 0,3 мг/л. Если этот уровень увеличивается более чем в три раза, металлический привкус становится настолько выраженным, что ощущается даже в чаях или кофе. Кроме того, такая вода оставляет ржавые потеки на сантехнике, а со временем образует налет бурого цвета на чайниках и кастрюлях. Цветное белье из-за присутствия железа становится бледнее с каждой стиркой.
1. Если вода остается прозрачной, скорее всего, она содержит двухвалентное железо. При отстаивании через некоторое время можно заметить бурый осадок на дне емкости. 2. Трехвалентное железо, в отличие от второго случая, не растворимо, поэтому придает веществу желтоватый оттенок, а в емкостях остается бурый осадок. 3. Соединения органического железа также могут окрашивать воду в желтый цвет, при этом осадка не образуется. 4. Бактериальное железо связывается с жизнедеятельностью определенных бактерий, оставляя радужную пленку на поверхности и образуя желеобразные отложения в водопроводных трубах.
Нужно ли очищать воду
Если содержание железа не превышает 3 мг на литр, очистка бывает необходима в основном только для улучшения вкусовых качеств воды. Всемирная организация здравоохранения не зафиксировала вредного воздействия этого элемента на здоровье человека. Но существенно повышенное его содержание вряд ли будет полезным, хотя также серьезного вреда не причинит.
Методы очистки зависят, прежде всего, от формы железа. Чаще всего в воде присутствует именно двухвалентная форма. От её избытка можно избавиться с помощью одного из следующих методов: 1. Ионообменный. Многие фильтры оснащены ионообменным картриджем. В таких устройствах смолы заменяют железо натриевыми ионами. Также есть такие модели, которые устраняют железо с помощью щелочного высаживания, где кальцит используется в качестве фильтра. Эти картриджи наиболее эффективны при небольшой концентрации металла (до 5 мг/л). 2. Обратный осмос. Фильтры с обратным осмосом эффективно удаляют из воды большинство примесей, включая и железо. Мембраны таких фильтров задерживают все частички, позволяя лучше очищать воду из скважины. Все частицы, которые задержаны, сбрасываются в канализацию. Эти модели подходят для вод, содержащих до 20 мг/л. 3. Аэрация. Это распространенный метод, хотя и не самый эффективный. Фонтанирование или применение инжекторов помогает избавиться от железа только при его минимальной концентрации. 4. Окисление. Основными окислителями выступают хлор или перманганат калия в частных скважинах. Однако этот вариант тоже имеет некоторые недостатки, несмотря на его эффективность в борьбе с микроорганизмами и удалении железа. Каталитическое окисление происходит после проведенной аэрации. По завершении очистки следует выполнить фильтрацию с использованием многослойного фильтра (МЖФ) или специального сорбента (Сорбент МС). 5. Электромагнитное воздействие. При этом методе играют ключевую роль физические свойства железа. Когда электромагнитное поле воздействует на поток жидкости, маленькие частицы железа конденсируются в более крупные фрагменты, которые можно задержать с помощью стандартного механического фильтра. Кроме того, этот метод также способствует обеззараживанию жидкости. Однако, если в воде имеется трехвалентное железо, этот способ может оказаться неэффективным со временем, так как фильтры быстро забиваются. Избавиться от ржавчины достаточно просто — для этого подходят механические фильтры. Если вы хотите воспользоваться оборудованием для очистки воды, рекомендуется обратиться к профессиональным специалистам. Сотрудники нашей компании помогут вам определить, каким наиболее подходящим способом можно удалить железо и улучшить вкус, цвет и запах воды.
Признаки повышенного содержания железа в воде
При высоком содержании железа в жидкости его наличие можно определить по различным внешним признакам:
- При отстаивании воды, содержащей двухвалентную форму железа, на дне емкости образуется осадок, имеющий рыжеватый оттенок.
- Когда в воде присутствует трехвалентное железо, осажденные частицы будут выглядеть как хлопья, а сама вода, как правило, будет иметь желтоватый цвет.
- Аналогичный желтий оттенок может указывать на наличие в жидкости органических соединений железа.
К прочим признакам повышенного содержания железа в воде относятся:
- наличие явных ржавых потеков на сантехнике, в частности, на ваннах, раковинах и унитазах,
- более или менее выраженный металлический привкус.
- Реже встречаются случаи с повышенным содержанием так называемого бактериального железа – соединения, возникшего в результате жизнедеятельности специфических бактерий. Вода, содержащая такой вид железа, зачастую имеет на своей поверхности радужную пленку, а также может включать желеобразные отложения в системе водоснабжения.
Способы водоочистки скважинной воды от железа
Все существующие методы очистки воды из скважин от железа можно условно разделить на две основные группы:
- Домашние методы, предполагающие использование доступных подручных средств.
- Профессиональные методы, которые подразумевают использование специализированных фильтров и оборудования.
Самым простым и доступным методом очистки является обычное отстаивание. Вода наливается в широкую открытую или слегка прикрытую емкость и оставляется на сутки или более.
При этом железо, содержащиеся в воде, вступает в реакцию с кислородом из атмосферы, что приводит к образованию осадка. Для повышения эффективности процесса можно пропустить воздух через воду, используя компрессор, что способствует ускорению окислительных процессов.
Более быстрым и эффективным, но также более затратным способом очистки воды от железа является применение специализированных фильтров.
Однако прежде чем приобретать и устанавливать фильтр, важно точно определить, какого рода и в каком количестве железные примеси присутствуют в воде. Это важно, потому что для удаления различных типов железосодержащих примесей применяются разные устройства.
1. Ионообменный метод
Ионообменные фильтры предназначены для очистки воды с наличием двухвалентного железа. Суть метода заключается в обмене ионов железа на ионы натрия, что позволяет эффективно очищать воду.
Эта технология является действенной только в отношении воды с относительно невысоким содержанием загрязнений (до 3 мг/л), поскольку при более высокой концентрации используемые каталитические смолы теряют свои свойства.
2. Обратный осмос
Метод обратного осмоса демонстрирует высокую эффективность. Он значительно превосходит ионообменный, так как фильтрующие мембраны не засоряются, а все примеси отводятся в дренаж.
Однако существует ряд своих недостатков. При наличии высокой концентрации трехвалентного железа в воде мембраны фильтров могут забиться и потерять работоспособность.
Для устранения недостатков как обратного осмоса, так и ионообменной технологии нередко применяют метод аэрации.
3. Метод аэрации
Аэрация является процессом обработки воды кислородом, в ходе которого железо окисляется и выпадает в осадок. Затем предварительно очищенная временем вода подается на систему обратного осмоса или на фильтры, содержащие ионообменные смолы.
Этот метод позволяет очищать воду, в которой содержание железа составляет от 5 до 20 мг/л и более.
4. Биологическая очистка
