Exterio05.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Очистка воды от железа из скважины: химические и механические способы

Очистка воды из скважины от железа — методы обезжелезивания

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.

Как узнать о наличии железа в воде из скважины

Железо присутствует в воде практически всегда. В нормальной ситуации его наличие можно определить лишь путем химического анализа, но довольно часто оно бывает заметно с первого взгляда.

Железистые примеси в воде обычно встречаются в виде растворимого соединения двухвалентного железа – гидроксида Fe(OH)2, нерастворимых соединений железа трехвалентного – Fe(OH)3, Fe2(SO4)3 и FeCl3, которые в быту называют ржавчиной, и аналогичных веществ, появившихся в результате жизнедеятельности железобактерий и представляющей собой смесь нерастворимого осадка с органикой. Чаще же всего встречаются комбинации подобных форм.

На первый взгляд сложно определить, какие примеси содержит вода из скважины – она вполне прозрачна и не имеет запаха. В домашних условиях о превышении содержания железа в воде можно судить по следующим признакам:

  1. Металлический привкус у жидкости. Чтобы почувствовать его, достаточно прополоскать рот. Этот привкус не исчезает при кипячении, он будет ощущаться в чае или кофе.
  2. Маслянистая пленка на поверхности воды (свидетельство наличия двухвалентного железа, окисленного железобактериями до нерастворимого трехвалентного).
  3. Рыжие потеки, ржавый налет на раковине, в душевой кабинке, в чайнике и др.
  4. Появление рыжего или бурого осадка в емкости с водой.

Самодельный фильтр для обезжелезивания воды из скважины

Фильтр для очистки воды от железа для дачи своими руками вовсе не обязательно должен быть дорогостоящим. Прибегая к дедовским способам, обезжелезить колодезную воду удается с помощью подручных или недорогих расходных материалов.

Готовые магазинные фильтры имеют достаточно высокую стоимость. Однако реагентные системы очистки колодезной воды можно изготовить самостоятельно.

Для изготовления фильтра понадобится:

  • Два горизонтальных резервуара, изготовленных из пластика, и оснащенных большой крышкой.
  • Отдельная емкость, предназначенная для активного вещества – сыпучего реагента.
  • Мелкое сито для сбора твердых частиц большого размера.
  • Набор пластиковых труб, некоторые из них оснащены кранами.

Место установки такой системы зависит от периодичности и интенсивности использования. Если вода будет подвергаться очистке зимой, лучше хранить систему в отапливаемом помещении. Наиболее подходящее место – мансарда, второй этаж или отапливаемое помещение.

Алгоритм сборки фильтра для очищения колодезной воды:

  1. Устанавливается основание для резервуара. Важно, чтобы основа была надежной, прочной и устойчивой, поскольку вес емкости, наполненной водой, достигает нескольких сотен килограммов.
  2. Емкости прочно закрепляются у основания. Подключение к сети водопровода. Для соединения фитингов и труб используется специальный паяльник.
  3. Загружается емкость, наполненная реагентом, и сито для сбора твердых примесей. Количество используемого реагента зависит от степени загрязнения воды и требуемых объемов очищенной воды.

Самодельная система фильтрации не оснащена автоматикой, поэтому слив и очистку проводят самостоятельно.

Какой вид железа в воде из скважины

Прежде чем выбирать обезжелезиватель для воды из скважины, следует разобраться в том, в каком виде этот металл может содержаться в воде и каким образом его можно из нее извлечь. Железо в воде может содержаться в нескольких состояниях:

  • Двухвалентное железо растворено в воде. В основном, такое железо содержится в глубинных водах, куда практически не поступает кислород;
  • Трехвалентное железо не растворяется в воде и содержится в ней в виде осадка.
  • Органическое железо имеет разные химические виды ряда других соединений.

Обезжелезить воду от двухвалентного металла практически невозможно, для этого его необходимо сначала преобразовать в двухвалентный. Именно по такому принципу и работает основная часть устройств, предназначенных для очистки воды от избытков железа.

Методы очистки

Существует множество способов убрать железо из воды из скважины — с использованием фильтров (химических, механических, электромагнитных и прочих), биологическая очистка, с применением хлора, ионного обмена, озонирование (насыщение озоном). Но все они имеют недостатки: одни — малоэффективны, обслуживание других обходится очень дорого, третьи рассчитаны на большие (промышленные) объёмы.

Наиболее доступным, простым и в то же время эффективным вариантом является метод аэрации, при котором жидкость из скважины проходит обработку воздухом.

Аэрация воды

При очистке скважин от железа содержащиеся в воде примеси окисляются кислородом и теряют свои качества. Метод аэрации имеет следующие преимущества:

  • компактность — устройство можно соорудить в дачном домике или на небольшом участке;
  • простота использования;
  • низкая себестоимость;
  • минимальные затраты на сооружение устройства;
  • эффективность — вода полностью очищается от сероводорода и железа, а также частично — от некоторых органических соединений и марганца;
  • экологичность — при использовании метода не применяются химикаты.

В результате обогащения кислородом улучшаются вкусовые качества воды, повышается её защита от вредных микроорганизмов. Наибольшую эффективность способ показал при концентрации железа не более 6мг/л.

Принцип работы устройства довольно прост: присутствующее в воде железо при взаимодействии с кислородом начинает окисляться, после чего выпадает в осадок, который представлен в виде ржавчины. Обслуживание аэратора заключается в обеспечении активного взаимодействия воды и кислорода, а также в своевременном удалении осадка. Процесс аэрации может продолжаться от нескольких часов до нескольких дней.

Читать еще:  Как передать показания счетчика через интернет легко и просто при помощи сайта жкх

Систему можно соорудить несколькими способами. Для наиболее простого понадобится вместительная ёмкость, которая будет использоваться в качестве аэратора. При выборе объёма необходимо учитывать, что количество пригодной для использования воды после обработки составит 50−75% от общей вместительности бака. Рекомендуется выбирать ёмкость с немного выгнутым дном — это облегчит процесс чистки бака от образовавшейся ржавчины.

Самодельный аэратор устанавливают на специальном помосте на чердаке или крыше. После установки бака к нему проводят трубу из скважины, чтобы жидкость поступала через открытый люк в верхнюю часть ёмкости. Закрывать аэратор рекомендуется вентиляционной крышкой, которая обеспечит доступ воздуха и в то же время предотвратит попадание мусора. На трубу желательно установить кран, что в дальнейшем облегчит чистку бака. Для лучшего обогащения воды её рекомендуется подавать в распылённом виде, воспользовавшись обычными форсунками для полива либо распылителем для душа.

Недостатки метода аэрации:

  • необходимость регулярной очистки аэратора от осадка;
  • недолговечность устройства — металл под воздействием ржавчины быстро разрушается.

Домашний вариант

Самый простой способ очистки без применения специальных установок и фильтров. Используется, когда необходимо очистить лишь небольшое количество жидкости. Для этого действуют следующим образом:

  1. Наливают воду в ёмкость (например, в бутылку) и оставляют на ночь.
  2. К утру железосодержащие примеси выпадут в осадок, после чего воду необходимо профильтровать через сетку с мелкими ячейками.
  3. Жидкость прокипятить и заморозить.

Вкусовые качества воды, очищенной таким способом, улучшаются, она становится более пригодной для использования. Для дополнительной очистки можно воспользоваться активированным углем, который необходимо завернуть в вату и пропустить через него воду.

Фильтрация с применением окислителей

Для частного хозяйства лучше подойдут фильтры. На рынке присутствует множество установок, работающих по разным принципам.

  1. Каталитические очистители. Это один из универсальных способов, используемый для обезжелезивания воды как в небольших масштабах (коттеджные посёлки, дачи, частные дома), так и в промышленных. Такие системы фильтрации имеют производительность от 0,5м3/ч до 30м3/ч. Существуют и более мощные установки, которые применяются в промышленности. Корпус фильтра изготовлен из нержавеющей стали или стекловолокна. Внутрь насыпается слой-катализатор, который периодически необходимо менять.
  2. Фильтры обратноосмотические. Компактные водоочистительные сооружения устанавливаются под раковинами в квартирах и домах. В процессе очищения вода последовательно проходит через 3 резервуара. Первый — с полипропиленом и активированным углем для удаления твёрдых частиц, второй — с углём: удаляются химические и органические примеси, третий — с мелкоячеистой мембраной. Затем поток воды разделяется на 2 части: чистая жидкость, которая подаётся в домашний водопровод, и концентрированный раствор примесей, уходящий в канализацию.
  3. Электромагнитные аппараты. В установках электромагнитной фильтрации предусмотрена поэтапная очистка жидкости. Сначала вода проходит обработку ультразвуком, после чего осуществляется электромагнитная очистка. На заключительном этапе очищенный поток пропускают через мелкоячеистую мембрану, на поверхности которой задерживаются частички оставшихся примесей. Такая очистка применяется только для обезжелезивания жидкости. Если в ней, кроме железа, имеются прочие ненужные соединения, рекомендуется использовать другие установки.
  4. Электрохимическая аэрация. В таких фильтрах не используются реагенты. Состоят они из компрессора, который нагнетает воздух и резервуара с водой. Применяются для очистки воды с содержанием железа в среднем 30мг/л. Срок службы электрохимического фильтра составляет 5−7 лет.

Другие способы

Придумано множество способов очистки как для частных домов и промышленных предприятий:

  1. Обратный осмос. Наиболее эффективный способ очистки жидкости. Водный поток проходит через мембрану, ячейки которой настолько мелкие, что сквозь них могут проникнуть только молекулы воды. Железосодержащие примеси остаются на сетке, впоследствии они удаляются через дренаж. Недостатком такого метода является то, что система пропускает молекулы, которые по размеру меньше, чем водные (хлор и некоторые другие соединения).
  2. Ионный метод. Основан на фильтрации, при которой из воды удаляются марганец, железо, кальций. Фильтр снабжён ионообменной смолой, замещающей железо натрием, в результате чего жидкость из скважины становится мягче. Использование возможно при концентрации железа не более 2 мг/л и только для воды, не содержащей органические соединения.
  3. Окислительный (химический) вариант больше подходит для промышленных предприятий. Железо окисляется при помощи кислорода, перманганата калия, озона и хлора, после чего становится трёхвалентным, оседает на дно и устраняется. Частным домовладельцам рекомендуется использовать упрощённый вариант фильтрации — каталитический. Железо нейтрализуется посредством диоксида магния, который активизирует окисление и процесс образования осадка.
  4. Биологическое обезжелезивание применяется для устранения железобактерий. Такой способ предполагает обработку воды бактерицидными лучами, хелатными агентами или хлором.
  5. Чистка без реагентов. Основу принципа составляет организация процесса взаимодействия примесей с оксидом марганца. Для фильтрации используются мембраны, содержащие MnO 2, которые нуждаются в периодической чистке.
  6. Очищение озоном подходит только для очистки небольшого количества жидкости, поскольку озон имеет высокую скорость разложения. Очистка проводится посредством генераторной установки, где кислород охлаждается до 60 градусов, осушается, после чего попадает в специальное устройство — озоногенератор. Газ пропускают сквозь водный поток, при этом жидкость очищается от железа и обогащается кислородом.
  7. Удаление трёхвалентных примесей. Большая часть очистительных установок рассчитана на очистку воды от двухвалентного железа. Для устранения трёхвалентных примесей используют мембраны с очень мелкими ячейками (0,05 микрон).
Читать еще:  Смеситель с термостатом: лучшее решение для ценителей комфорта и безопасности

Способы обезжелезивания

Удалять железосодержащие компоненты из воды нужно поэтапно. Только последовательные действия помогут избавиться от всех соединений с железом.

Отстаивание

Теоретически метод позволяет удалить имеющийся осадок, часть из которого имелась изначально, а другая образовалась при контакте с воздухом. На практике это делать не совсем удобно.

Сначала выкачанную воду нужно собрать в специальной емкости. Желательно, чтобы в ее нижней части на некотором расстоянии от дна имелся кран для сливания жидкости над осадком. Объем резервуара должен покрывать суточную потребность семьи.

После отстаивания надосадочную жидкость нужно аккуратно слить или откачать дополнительным насосом. В любом случае объем очищенной воды получится меньше.

Аэрация

Процесс принудительного окисления соединений железа до стадии образования осадка можно ускорить аэрацией. В результате очистка проходит гораздо быстрее, чем при самопроизвольном отстаивании.

Аэрацию можно проводить под напором и без него.

При напорном исполнении воздух нагнетается компрессором в проточную воду, выкачанную из скважины.

Крупный осадок после очистки остается на дне, а мелкие продукты окисления железа удаляются на фильтрах инертного или каталитического действия.

Аэрация без напора проводится в отдельной емкости, где вода распыляется как в душе.

В некоторых аэраторах воздушный поток нагнетают в резервуар с водой воздуходувками.

По окончании окисления образовавшийся осадок удаляют на фильтрах. Для эффективного обезжелезивания нужно использовать фильтрующий каскад.

Озонирование

Насыщение воды озоном значительно ускоряет перевод железосодержащих веществ в осадок.

В условиях загородного дома или дачи это выполнить трудно. Для получения активного газа нужно специальное оборудование – озонатор, который стоит дорого и требует знаний об использовании.

  • на промышленных очистных комплексах,
  • установках малых предприятий.

Хлорирование

Хлорирование — это реагентный способ обезжелезивания воды с использованием сильного окислителя – гипохлорита натрия. При реакции все железо окисляется, переходит в нерастворимую форму. Полученный осадок нужно отделить на фильтрах для механической очистки.

Использование гипохлорита, другие способы хлорирования не находят широкого применения в промышленности, а также в частных домовладениях.

В результате обработки окислителями с хлором в воде образуются вредные побочные продукты.

Для полного удаления опасных веществ нужны большие усилия, которые делают такую технологию очистки воды из скважины на загородном участке нецелесообразной.

Ионный обмен

В отличие от всех реагентных методов, для обезжелезивания посредством ионного обмена требуется только колонка с сорбентом, насыщенным ионами.

Наполнителями служат гранулированные глины специальных пород, полимерные материалы.

На поверхности сферических гранул при насыщении рабочими растворами фиксируются ионы натрия, которые затем обмениваются на ионы железа. Сорбент поглощает все железные примеси.

Как очистить воду от железа – поэтапная инструкция

Жидкость освобождается от растворенного железа путем окисления и удаления образовавшегося осадка. Все известные методы обезжелезивания действуют по этому принципу. Системы отличаются они только скоростью реакции и способами фильтрации и окисления.

Из глубоких скважин получают идеально чистую воду. Однако, учитывая неблагоприятная экологическая обстановка негативно отражается на качестве даже такой жидкости. Необходимо периодически производить забор воды для последующего анализа, который позволит определить, нуждается ли она в очистке.

Химические анализы

Сделать анализ самостоятельно невозможно.

Видимые признаки указывают на превышение норм примесей железа. Если вода чистая, то это совсем не означает, что уровень данного вещества в пределах нормы. Анализ проводят в лаборатории.

Правильный забор воды

Пробив скважину на даче, рекомендуют сразу взять воду на анализ. Чтобы результаты были верными, пробу следует брать, придерживаясь правил:

  1. Воду набирают в стеклянную или пластиковую посуду, объемом не более 1,5 литра. Подойдет бутылка из-под минеральной воды.
  2. Тару промывают горячей водой, ополаскивают той, которую будут брать на анализ. Использование моющих средств категорически запрещено.
  3. Перед забором воды, открыть кран минут на 15. Это необходимо, чтобы примеси в трубах не повлияли результаты.
  4. Набирают воду под слабым напором.
  5. Наполненную тару герметично закрывают и держат в месте, куда не проникают лучи солнца.
  6. Пробу для анализа предоставляют в санстанцию не позднее, чем спустя три часа с момента забора, либо в течение дня.

Если доставить пробу не получилось в день забора, емкость с водой помещают в темный пакет и хранят в холодильнике. Забор повторяют, если ее не удалось отвезти на анализ в течение двух суток.

Как и чем измерять уровни воды

Выполняют замер динамического горизонта по определенному алгоритму. Такая последовательность позволит свести погрешность результатов к минимуму. Уровень советуют определять после череды жарких дней без осадков. Пользоваться скважиной нельзя час до выполнения замера.

Этапы измерения показателей:

  1. К капроновой нити крепят небольшой груз и опускают в подземный источник, пока он не достигнет дна.
  2. Вынимают и замеряют ту часть, которая намокла.
  3. На стыке мокрого и сухого участка ставят отметку так, чтобы ее не смыла жидкость. Лучше всего для этого подходит несмываемый маркер.
  4. Включают насосную станцию на 1 час.
  5. Вновь опускают нитку с грузом на дно.
  6. Измеряют разницу между уровнями. Ставят еще одну отметку, замеряют расстояние между первой и второй. Результат и есть динамический уровень.
Читать еще:  Туалет с септиком для дачи своими руками: виды +фото и видео

На основании полученных показателей определяют производительность подземного источника.

Показатели нормы

ВОЗ не установлена контрактная норма содержания двухвалентного железа в воде. Организация определила суточную норму потребления химического элемента — 0,8 мг на килограмм массы тела.

Даже если в жидкости содержится вещества меньше указанной нормы, ее качество не идеально. Она имеет привкус металла и неприятно пахнет.

Вода богатая железом становится причиной образования коррозии на деталях из стали, что приводит к быстрому выходу из строя бытовой техники. Максимально допустимое содержание вещества в воде – 0,3 мг/л. Именно на это значение ориентируются компании, производящие системы фильтрации.

Откуда берется железо в воде?

Возможные причины повышения концентрации железа в воде:

  1. Если в почве есть залежи сульфатной руды или пород вулканического происхождения. В этом случае даже на большой глубине в более чем 50-60 м вода может содержать более 100 мг/л.
  2. Если почва болотистая. Болотная вода может содержать 1-5 мл/г железа.
  3. Если поблизости располагается промышленный объект: металлургический, химический, нефтехимический, и он сбрасывает сточные воды в местные водоемы. В этом случае из водоема металлы могут впитываться в почву и попадать в подземные источники.
  4. Если в доме старые ржавые трубы (актуально не для скважин, а для старых многоэтажек или для новостроек, которые подключаются к старой водопроводной сети).
  5. Если в почве нарушен рН баланс.

Виды железосодержащих примесей

В воде могут содержаться такие виды железосодержащих примесей:

  1. Двухвалентное железо. Растворено в воде. Визуально жидкость с такой примесью может выглядеть нормально (прозрачно, без заметного осадка). При повышенной концентрации появится металлический привкус, а если оставить открытую емкость с жидкостью отстояться — вода примет красноватый оттенок.
  2. Трехвалентное. Нерастворимо: в воде заметны мелкие частицы красноватого оттенка, даже без отстаивания. При отстаивании выпадает рыжеватый осадок.
  3. Бактериальный металл (железобактерии). Опасная для здоровья и трубопроводов смесь, в которую, кроме железа, могут входить ртуть, кадмий, свинец. Выглядит как склизкое мягкое отложение, которое остается на поверхности посуды. На поверхности воды при отстаивании в открытой посуде может образовываться маслянистая пленка.

Почему важна очистка воды от железа из скважины?

  • проблемы с кожей (после купания остается ощущение сухости, стянутости, при длительном воздействии может развиваться дерматит, аллергия);
  • проблемы с печенью и почками, которым приходится постоянно выводить избыток железа из организма;
  • повышается риск инфаркта;
  • повышается риск развития онкозаболеваний (в первую очередь, рака толстого кишечника, мочевого пузыря и пищевода).

Метод обратного осмоса

Данный способ обеспечивает наиболее полную очистку воды по сравнению с другими. Это достигается за счет того, что мембрана фильтра способна задерживать любые типы загрязнений на молекулярном уровне. В основном же молекулярные обратноосмотические мембраны призваны очищать воду не столько от железа, сколько от бактерий и солей.

Так как технология очистки в них очень тонкая, необходимо обеспечить предварительную очистку воды от крупных примесей с помощью механических фильтров. Стоит также отметить что стоимость мембранных фильтров достаточно высока.

Итак, с чего надо начинать. В первую очередь надо выяснить, а нужна ли воде из скважины очистка. Может она уже сама по себе чистая. Самостоятельно такой анализ не сделать. Конечно, если на поверхности водной глади плавает желтоватая пленка, или выпал бурый осадок, то сомнений нет. Но если никаких признаков не видно, то это не значит, что в воде нет железа. Поэтому воду из скважины надо отнести в лабораторию при Водоканале.

Что может определить лабораторный анализ. Только одно – концентрацию железа. И вот здесь хотелось бы сделать небольшое отступление и рассказать о самом железе.

Во-первых, в человеческом организме железо выполняет много полезных функций. К примеру, без него не проходит синтез ДНК, оно является регулирующим элементом клеточного метаболизма, гемоглобин – это 60% железа. Но все, о чем было сейчас перечислено, относится только к двухвалентному железу. Все остальные железные соединения для человека вред.

Что об этом говорит Всемирная организация здравоохранения. Уважаемая организация установила предельную норму присутствия двухвалентного гидроксида в воде. Его значение – 0,3 мг/л. Если анализ показал значение ниже этого норматива, то обезжелезивание воды проводить не надо. В противном случае это необходимо делать в обязательном порядке.

Но есть еще один момент. Высокая концентрация Fe сопровождается повышенной жесткостью водной массы. А это серьезный фактор, который отражается на жизни людей:

  • снижается эксплуатационный ресурс бытовой техники;
  • выходят часто из строя запорная арматура и другие приборы, устанавливаемые в сеть водопровода;
  • изменяется вкус пищи;
  • портиться мебель;
  • одежда, которую постирали в такой воде, принимает своеобразный грязноватый цвет.

Итак, на первом этапе надо определиться с качеством воды. И если оно не соответствует нормативам СанПиН 2.1.4.1074-01, то придется решать вопрос обезжелезивания воды из скважины. То есть надо будет подобрать фильтр.

Видео: удаление сероводорода и железа

Экономьте время: отборные статьи каждую неделю по почте

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector