Способы очистки воды от железа

Способы очистки воды от железа

Железо является жизненонеобходимым элементом для нашего организма. Всем известно, что оно влияет на работу кроветворных органов и входит в состав гемоглобина. Однако его превышенная концентрация в теле нанесет непоправимый вред.

По законодательству РФ максимальное содержание железа – 0,3 мг. Как же железо оказывается  воде? Определение железа в питьевой воде возможно по оранжевым разводам на раковине и бурому цвету воды. Железо ведет к биообразованиям водопровода, которые приводят к коррозии и различным повреждениям. Слизь является результатом жизнедеятельности бактерий.

Вред для организма от растворенного железа

Содержание железа в воде
Содержание железа в воде

После мытья в воде с повышенным содержанием железа человек чувствует сухость и стянутость кожи. У людей начинает развиваться аллергия, дерматит, болезни почек и печени.

Железо переносит кислород по крови к органам благодаря ряду окислительно-восстановительным реакциям в составе гемоглобина. Так же железо является частью некоторых ферментов и клеток.

Ежедневно человек нуждается в 25 мг железа. Его легко восполнить пищей: помидоры, мясо, гречка. При недостатке этого элемента развивается предынфарктное состояние, страдают ткани во время инсульта.

Кислород придает железу канцерогенные свойства. К матированию ДНК и развитию раковых клеток  ведут свободные радикалы гидрооксида железа. Поврежденные клетки подпитываются железом и начинают усиленно размножаться. Повышенное содержание в крови железа увеличивает риск появления онкологи толстой кишки, легких, мочевого пузыря и т.д.

Обычно железа много в артезианской воде. Владельцы частных домов предусматривают водоочистку от железа.

Как очистить воду от железа?

Существует несколько методов обезжелезивания. У каждого есть свои плюсы и минусы.

В природе железо присутствует  разных формах: двухвалентное и трехвалентное. Двухвалентное железо растворено в воде, а на воздухе быстро окисляется в трехвалентное. С течением времени коллоидные частицы выпадают в осадок и создают благоприятную среду для размножения железобактерий.

Железо является минеральным загрязнением. Обезжелезивать воду можно одним из способов: ультрафильтрация, ионный обмен или обратный осмос.

При фильтрации большого объема воды прибегают к каталитическому окислению: двухвалентное железо переводят в трехвалентное и осаждают в фильтрующей массе.

Безреагентная очистка

Безреагентная очистка воды в доме
Безреагентная очистка воды в доме

Основана на физических или химических воздействиях, когда фильтруемое вещество не расходуется.  Популярна мембрана с двуокисью марганца, который с двухвалентным железом образует нерастворимый осадок.

Вода очищается в колонне, где реагирует с оксидом марганца. Периодически мембрану следует очищать автоматической промывкой. Установка включает в себя:

  • корпус – ламинированный изнутри полиэтиленом стеклопластик;
  • клапан для управления;
  • мембрана для фильтрации;
  • слой гравия для опоры колонны;
  • дренаж

Фильтры бывают:

  • BIRM – покрытый оксидом железа и марганца алюмосиликат; ускоряет окисление железа;
  • МЖФ – доломит с модификациями железа, марганца и кремния; так же катализирует окислительные реакции;

Плюсы безреагентной очистки:

  • долгий срок службы фильтрующей массы с возможностью промывать ее;
  • удаляет не только железо, но и газы;

Минусы:

  • цена оборудования в 2 раза больше, чем для реагентной очистки.

Реагентная очистка

Является не только способом очистки воды от железа, но сероводорода и магния. Железо приобретает форму малодисациированного трехвалентного железа и вместе с марганцам выпадает в осадок. Мембрана автоматически промывается при загрязнении. Колонна имеет схожую конструкцию, что и при безреагентной фильтрации. Добавлен только бак для регенерации.

Фильтрующая масса может состоять из:

  • МТМ — вспененного алюмосиликата в гранулах;
  • Марганцевый глауконит с различными оксидами.

Достоинствами реагентного способа являются:

  • высокая степень очистки при значительных концентрациях;
  • фильтрует хлорированную воду;
  • допускается смена фильтрующей массы;
  • невысокая цена для системы очистки воды от железа;
  • допускается демонтаж на зиму.

Недостатки:

  • фильтровальная мембрана подлежит обязательной смене при большом износе.

Очистка озоном

Схема очистка воды озоном
Схема очистка воды озоном

Окислителем двухвалентного железа выступает озон. Он синтезируется в генераторе. Кислород с воздуха доводят до 60 градусов и подают в бак для удаления жидкости. Потом он подается в озоновый генератор, что бы с помощью тока синтезировать озон.

Метод очень результативен при очистке воды с колодца. Плюсами озоновой очистки:

  • повышается концентрация кислорода в воде;
  • удаляются примеси и бактерии;
  • рН остается прежним: образуются с железа не соли, а оксиды;
  • быстрое очищение.

Минусы:

  • самое дорогое оборудование из всех систем очистки воды от железа; но отсутствуют расходные материалы;
  • токсичность озона, что требует соблюдения привил безопасности;
  • обработанная вода сильно окисляет контактируемые поверхности;
  • неправильное использование приводит к опасному загрязнению воды;
  • бактерицидное свойство озона непродолжительное.

Использование электромагнитного поля

Все вещества неорганического происхождения в воде представлены  в форме зараженных частиц с гидратной оболочкой. Возможно применение динамического электромагнитного поля определенного напряжения. Магнитная катушка монтируется в просвет трубы. В воде у ионов разрушается гидратная оболочка, катионы начинают притягиваться, вступая в химическую реакцию и выделяя перекись водорода. Возникает стойкий оксид железа.

Достоинства использования электромагнитной очистки:

  • не нужно приобретать расходные материалы;
  • образованный оксид железа образует на трубах защитную пленку от коррозии;
  • перекись водорода выступает антисептиком;

Недостатки:

  • долгий период очистки;
  • долгая эксплуатация может привести к размагничиванию системы очистки воды от железа.

Обратный осмос

Схема обратного осмоса
Схема обратного осмоса

Вода проходит через полупроницаемую мембрану. Молекулы соли больше чем молекулы воды. Мембрана имеет поры только под размер водных молекул. Таким образом, с одной стороны мембраны образуется вода без соли, а с другой высококонцентрированный раствор соли и воды.

Преимущества обратного осмоса в обезжелезивания:

  • хорошие показатели очистки;
  • удаляются не только соли, но и органика и др. опасные примеси;

Недостатки:

  • на выходе получается почти дистиллированная вода без полезных минералов;
  • вода не имеет вкуса.

Аэрация

Суть метода заключается в обогащении воды кислородом для увеличения окислительных реакций железа. После вода обязательно должна пройти очистку от железа для использования ее в пищу.

Колонна состоит из:

  • воздушный компрессор;
  • емкость для контакта воды и газа;
  • пневматический клапан;
  • система отвода воздуха;
  • контроллер для правильной работы компрессора.

Выделяют напорную (колоны) и безнапорную (форсунки) аэрацию.

Плюсы аэрации в обезжелезивании:

  • низкая нагрузка на фильтры-обезжелезивания;
  • не используются химические реагенты;
  • не требуется расходной материал.

Минусы:

  • результативны при высокой концентрации железа – от 10 мг/л.

Стоимость фильтров для систем очистки воды от железа

Цена на системы для удаления железа лежит в большом диапазоне. Главные факторы стоимости колонны: производительность, надежность и используемые технологии. Дополнительно придется потратиться на расходные материалы, если они необходимы для системы очистки. Обратите внимание на стоимость сервисного обслуживания и способ восстановления фильтруемой массы.

Разделяю следующие диапазоны аппаратов с ценовым диапазоном в каждом классе 55-60 тысяч рублей.:

  • элит;
  • премиум;
  • стандарт.

Самодельная система очистки воды от железа

Если химический анализ не выявил значительного отклонения концентрации железа, то никто не гарантирует, что оно не появиться. Для твердой уверенности о хорошем качестве потребляемой воды следует предусмотреть водоочистительную станцию.

Когда средств не хватает или жалко устанавливать на дачном участке дорогостоящее оборудование, можно воспользоваться самодельной установкой.

Возьмите большую емкость из ПВХ и заполните водой. Она должна немного отстояться около суток. Кран для забора чистой воды должен быть выше дна.

Можно взять емкость и на дно положить ткань (вата, марля), засыпать ее древесным углем, а сверху речным песком. Вода должна пройти все слои, начиная с речного песка.

Описанные методы не являются затратными, но и не гарантируют 100% очистку.