Что такое обезжелезивание воды
Обезжелезивание. Что это такое и для чего нужно?
Перед тем, как поступить воде в наши краны, она проходит многоступенчатую подготовку, чтобы стать благоприятной для использования. Одной из самых важных проблем на сегодняшний день является избыточное содержание железа в составе жидкости. Наши технологии прошли вперед и сейчас существуют различные способы решения данной задачи. Ведь такая вода отрицательно сказывается и на нашем здоровье, и приводит в неисправность бытовые приборы.
Что это за процесс?
Обезжелезивание или деферризация жидкости – это определённый вид очистки, заключающийся в удалении из её состава избыточного железа. Фильтры, которые выполняют эту функцию, называются обезжелезивателями.
Каждый человек, беспокоящийся за свое здоровье, решает данную проблему различными способами. Для начала назревает вопрос: откуда же попадает железо в жидкость?
Конечно, мы все понимаем, что данный металл не способен растворяться в воде, но из-за высокой влажности он вступается в реакцию с ней и образует ржавчину. Этот ржавый слой является двухвалентным железом, которого мы не сможем увидеть, а если оставить такую жидкость на пару часов, то он превратиться в трехвалентное и в виде маленьких частичек осядет на дно.
Фильтр обезжелезиватель воды FI-5-C (1465) с Clack
Суть обезжелезивания?
Сам процесс обезжелезивания заключается в окислении двухвалентного железа для того, чтобы оно превратилось в осадок, и его можно было удалить. Многие люди утверждают, что установка различных фильтров, которые предназначены для очистки воды от железа, бесполезна, ведь можно просто её отстоять и аккуратно слить воду. Но они очень глубоко ошибаются, потому что гарантий, что отстоявшаяся жидкость не содержит этого металла, никаких нет. Дабы не рисковать своим здоровьем рекомендуется всем дома установить эти фильтры. Также, они намного быстрее, чем отстаивание, выполнят свою работу.
Виды обезжелезивания.
Сама процедура очистки жидкости от избыточного железа делится на 2 группы по способу работы: безреагентный и реагентный.
Самый популярный метод безреагентного очищения воды – это ионный обмен, благодаря которому можно не сомневаться в качестве воды. К тому же такой способ не затрагивает другие вещества в воде, необходимые нашему организму.
Заключается этот процесс очистки в использовании ионообменных смол. Это некий искусственный материал, который имеет зернистую структуру с закрепленными ионитами. Когда вода попадает на смолу, то её гранулы начинают разбухать, иониты отделяются от них и начинается процесс очистки жидкости. Многие производители фильтров предпочитают именно безреагентный метод обезжелезивания по некоторым причинам. Во-первых, самый выгодный вариант с точки зрения цены и качества и, во-вторых, именно этот вид удаляет только избыточное железо. Напомним, что в питьевой жидкости должен находиться этот металл для оптимальной работы нашего организма.
Менее распространенным является другой вид обезжелезивания. Это реагентный метод. Процесс очистки заключается в выпадении осадка и последующем его удалении из жидкости самостоятельно. Но именно этот способ не может давать стопроцентных гарантий. Во-первых, высокая стоимость. Во-вторых, сложность самого процесса. Так же, не исключены возможность попадания других веществ, которые могут остаться после очистки.
При реагентном методе обезжелезивания происходит окисление двухвалентного железа и трансформация его в трехвалентное, которое не растворяется в воде. Этот ржавый осадок, оседая на дне удаляется механически. Именно поэтому это метод является очень дорогим, так как помимо химической очистки нужно еще покупать специальные фильтры, которые выводят продукты реакций.
Еще один из наиболее распространенных методов очистки – это обезжелезивание воды с аэрацией. Такой вид обезжелезивания проходит в несколько этапов. Первый заключает в себе то, что вода, попадая в аэрационную колонну, вступает в реакцию с кислородом. Только тогда вода готова к употреблению.
Зачем нужно удалять излишнее железо?
Во-первых, вода, в которой высокая концентрация железа, даже по внешним признакам настораживает потребителя и заставляет задуматься о покупке фильтров. Она имеет неприятный запах и металлический вкус, а при нахождении на открытом воздухе вообще приобретет рыжеватый оттенок.
Безусловно, уже внешний вид отталкивает человека от употребления этой воды. Не рекомендуется пить такую воду детям и взрослым. Избыток железа в организме отрицательно сказывается на сердце, может спровоцировать развитие злокачественных опухолей, привести к сильному отравлению и даже к летальному исходу. Обезжелезить необходимо не только питьевую воду, но и ту, которой моемся. На теле могут появиться различные аллергические высыпания, волосы станут безжизненными, а зубы не такими крепкими.
К тому же, такая жидкость разрушает не только наше здоровье, но и приносит вред вашим трубам. Повышенная концентрация данного металла приводит к образованию ржавого налета, из-за которого система водоснабжения вашего дома или квартиры встанет под угрозу.
Подводя итог всему вышесказанному, хочется еще раз сказать, что фильтры для очищения воды в 21 веке должны быть в каждой квартире!
Железная вода – как ее очистить
Читатели FORUMHOUSE хорошо знают, что даже в артезианской скважине качество воды оставляет желать лучшего.
Одной из самых распространенных проблем, с которой сталкиваются загородные домовладельцы, является вода с повышенным содержанием железа.
Содержание железа в питьевой воде
Первый признак этого – ржавые подтёки на сантехнике и желтизна на постиранном белье, а так же это может быть запах, который издает железо в питьевой воде.
Железо в воде из скважины
Можно заказать монтаж водоочистной установки в специализированной фирме. Но влетит это в копеечку.
Valexs:
– Я завершил бурение скважины на участке. Воды много.
На вид она кристально чистая, но сильно воняет железом и даже на вкус отдаёт ржавчиной.
Если налить её в банку, то часов через 12 она начинает желтеть, а через сутки на дно выпадает бурый осадок. Поэтому я решил сделать анализ, чтобы узнать про содержание железа в воде и концентрацию других соединений и примесей, вот что получилось:
Столько, сколько содержит эта вода железа, организм человека просто не усвоит, возможно даже отравление! Если из вашего крана течет вода с железом, вред, который она приносит организму, может быть достаточно серьезным.
До 90% питьевого водоснабжения в окрестностях Москвы обеспечивают подземные воды, и почти по всей области они, по данным МНПЦ «Геоцентр-Москва», имеют переизбыток содержания железа и марганца. По мнению ВОЗ (Всемирной организации здравоохранения), повышенное железо в воде недопустимо, безопасный для здоровья уровень – если содержание железа в воде не превышает 2-3 мг/литр.
Valexs:
– Для того чтобы очистить воду с таким составом, с меня запросили 150 тыс. руб. (за фирменную очистную станцию).
Пользователи нашего сайта предлагают сэкономить – смонтировать эффективную и недорогую станцию по обезжелезиванию самостоятельно!
Прежде чем приниматься за работу, необходимо узнать: какое именно у вас железо в воде и степень его концентрации, т.к. от этого зависит эффективность установки. Также нужно выяснить: нет ли содержания каких-либо болезнетворных микробов и вредных химических элементов, оказывающих вредное влияние на организм. Иначе одной очисткой от железа не обойтись. Поэтому, задавшись целью повысить качество воды, в первую очередь ее следует сдать на лабораторный анализ!
Как выглядит вода с большим содержанием железа
Железо в воде содержится в двух основных формах. На рисунке мы видим двухвалентное и трехвалентное железо.Железо в воде содержится в двух основных формах:
Двухвалентное – растворимо в воде.
Поэтому такая водичка (после забора из скважины) кажется чистой и прозрачной, содержания посторонних примесей незаметно.
Но если налить ее в открытую ёмкость и дать ей отстоятся некоторое время, то под влиянием кислорода железо, растворённое в ней, постепенно окисляется и выпадает на дно в виде желтовато-бурого осадка
.
Трёхвалентное – нерастворимо. Повышенное содержание железа в воде сразу выдает себя характерным желтоватым оттенком.
Вода, содержащая железо.
Чаще всего вода может содержать избыток растворённого двухвалентного железа.
Влияние воды на железо
Принцип действия обезжелезивающей очистительной установки основан на том, что двухвалентное железо при контакте с кислородом воздуха окисляется и, превратившись в трёхвалентное, выпадает в осадок. Остаётся только ускорить этот процесс, для чего вода дополнительно насыщается кислородом.
Valexs:
– Моя система водоочистки работает так. В скважине установлен погружной насос. Он нагнетает воду в бочку объёмом в 250 л. Сверху бочка закрыта крышкой с отверстиями. На крышку, вверх дном, я установил обычное пластиковое ведро на 10 литров. В центре ведра, над крышкой высокой бочки, установлена насадка для полива, как у лейки от душа, направленная в дно ведра.
Вода с превышением железа, прокачиваемая под давлением, вылетает из отверстия в лейке и ударяется в дно ведра. При ударе она разбивается в водяную пыль и под воздействием этого до предела насыщается кислородом. После чего капли, уже обогащённые кислородом, стекают по стенкам ведра и через просверлённые отверстия попадают обратно в накопительную бочку.
Благодаря «душированию», жидкость максимально насыщается большим количеством кислорода, а вредный минерал быстро выпадет в «железный осадок».
Valexs:
– Таким образом, у меня реализована аэрация. Сама бочка заполняется автоматически. Уровень воды регулируется электродами разной длины. Как только он понижается, включается погружной скважинный насос.
После бака с водой форумчанин смонтировал ещё один насос, который поддерживает необходимое давление в водонапорной системе дома. После насоса установлена самодельная колонна – ёмкость для наполнителя-катионита, который дополнительно очищает и умягчает воду, делая ее пригодной и для питья.
Колонна изготовлена из полиэтиленовой трубы диметром 20 см. Концы трубы форумчанин закрыл пластиковыми заглушками на шпильках, в качестве прокладки использовал резину от камеры.
Ёмкость с катионитом необходимо регулярно промывать обратным потоком воды.
Valexs:
– Промывка занимает около 45 мин., в процессе отключается скважинный насос, а вся сточная вода из накопительной бочки и колонны последовательно (для этого переключаются краны) сбрасывается в канализацию.
Чем больше концентрация железа в воде, тем быстрее «слёживается» катионит. Поэтому для расчёта частоты промывок берётся следующее значение: в среднем 1 л катионита поглощает около 1 грамма железа.
На основании анализа воды и водопотребления рассчитывается частота промывок. Стандартная частота промывок – 1 раз в 7 дней, но она может быть и большей.
Lmv16:
Следует помнить, что в канализацию при обратной промывке по стокам одномоментно сбрасывается большое количество сточной жидкости! Поэтому необходимо заранее просчитать её ёмкость.
На FORUMHOUSE вы можете также найти способы решения таких проблем, как железо в сточной воде, жесткость, примеси, которые могут в ней содержаться, неэффективность фильтров и т.д.
Система очистки Valexs-а эксплуатируется более четырех лет, что подтверждает её эффективность. На монтаж системы и покупку всего необходимого оборудования форумчанин потратил всего 15 тыс. руб.
Станция работает отлично, но пользователь нашего сайта с ником Andre.voda предлагает усовершенствовать установку.
– Я бы рекомендовал использовать не ведро, а перевёрнутую бочку с горловиной меньшего диаметра, чем у накопительной бочки. И чем длиннее бочка, где происходит аэрация, тем лучше.
Подобные системы очистки от превышения вредных примесей стали настолько популярны среди форумчан, что можно говорить о целой серии самодельных безнапорных аэрационных установок.
ДУБ-ДУБОМ:
– У меня превышение уровня железа – 48 мг/л, это выше нормы.. Много думал, как перестать вредить себе и семье и пришёл к выводу, что принудительная аэрация – лучший способ очистить воду от избыточного железа.
Т.к. количество примеси зашкаливало, ДУБ-ДУБОМ модернизировал аэрационную установку, смонтировав систему из трёх бочек по 500 литров каждая.
Для ускорения процесса окисления аэрация ведётся круглосуточно.
Часовой расход воздуха, подаваемый компрессором, составляет 3000 литров/час. В итоге концентрация понизилась до 0.15 мг/л!
Безопасная для организма питьевая вода.
На FORUMHOUSE вы узнаете об особенностях выбора системы водоснабжения и отопления, прочитаете обо всех нюансах монтажа самодельной системы водоочистки. Познакомитесь с рассказом о том, как наша форумчанка самостоятельно собрала безнапорную аэрационную установку.
У нас собран весь опыт пользователей FORUMHOUSE по самодельным системам водоподготовки.
Из нашего видеоролика вы узнаете о самых последних новинках по системам очистки воды. А из еще одного о системе водоснабжения дома из колодца на базе конденсационного котла.
Станция обезжелезивания воды принцип работы
Очистка воды из скважины от железа
Случается, что для получения пригодной для использования жидкости приходится проводить обезжелезивание воды из скважины.
Большое содержание железа – последствие процессов природного и техногенного происхождения:
В воде, добытой из подземных источников, металл содержится в виде химических соединений:
Характерные признаки
Определить, что вода содержит много железа, можно по органолептическим признакам:
Пробы
Исследование проводят мобильные лаборатории, выезжающие на место забора по заключенным договорам, и СЭС, имеющие сертификацию.
Норма
После анализа выдается протокол испытаний.
Допустимая норма для России – 0,3 мг/л.
Последствия недостатка или превышения показателей
Повышенный уровень металла вызывает:
Пониженное содержание химического элемента провоцирует:
Установки обезжелезивания для дачи и дома
Для ускорения химической реакции окисления используют:
Аэрация
Нагнетаемый кислород окисляет двухвалентное железо, удаляя при этом углекислоту, что также ускоряет окислительный процесс.
Для этого используются методы:
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:
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 H20. 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-фильтр загрязняется с меньшей интенсивностью и служит от 2 до 4 лет.
Достоинство системы – чистое освобождение воды от примесей.
Недостатки обратного осмоса – большие затраты на приобретение оборудования и периодические – на замену мембраны. Кроме этого большая часть жидкости уходит в отходы, что увеличивает затраты электроэнергии на работу насоса.
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:
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.
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:
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.
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
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.