Как очистить воду из скважины от железа

При организации автономного водоснабжения в частном доме наиболее часто используются скважины. Но качество питьевой жидкости в таких источниках часто не соответствует стандартным требованиям, поэтому домовладельцы прибегают к разным методам очистки. Среди них — обезжелезивание воды.

Природные формы железа

Нередко в водоносных слоях содержатся разные формы железа. Они влияют на химический состав питьевой жидкости и определяют ее свойства.

В поверхностных водах

Железо здесь можно встретить в органических комплексах (гуматах). Они формируют коллоидные взвеси.

В скважных водах

При частном водозаборе из скважин, установленных в пределах коттеджа или дачи, можно обнаружить несколько типов железа в питьевой жидкости. Среди них:

1. 2-валентное. Является свободным 2-валентным веществом, которое полностью растворяется в воде, поэтому не поддается визуальному определению. Обнаружить примеси можно только по характерному запаху и вкусу воды. В процессе отстаивания железо взаимодействует с кислородом и образует 3-валентный оксид железа.
2. 3-валентное. Формируется в результате окисления предыдущей формы. Повышенная концентрация такого соединения делает жидкость рыжеватой и провоцирует накопление налета на бытовых приборах или посуде.
3. Коллоидное. Данная форма присутствует в воде в виде мелких взвешенных частиц, размер которых не превышает 0,1 мкм. Вещество не отстаивается, и его невозможно удалить с помощью привычных угольных фильтров.
4. Бактериальное. Такая разновидность железа появляется из-за присутствия в жидкости колоний бактерий, преобразующих 2-валентную форму в 3-валентную. Микроорганизмы генерируют на поверхности водного пласта плотную пленку радужного света и делают воду вязкой, непригодной для питья.

Вред железа в воде из скважины

Повышенная концентрация железа провоцирует ряд негативных последствий:

1. Снижает вкус и полезные свойства воды. Она получает железистый привкус и неприятный запах. Регулярное питье воды с повышенной концентрацией железа нарушает функциональность печени и почек. На кожных покровах появляются следы пигментации, зубная эмаль желтеет, а волосы становятся ломкими. Кроме того, железо негативно влияет на сердечно-сосудистую систему, провоцируя общую слабость и быстрое утомление.
2. Усложняет стирку и ухудшает ее качество. В ходе обработки белое белье становится желтоватым.
3. Оказывает нагрузку на трубопроводы, по которым транспортируется вода, водонагреватели и бытовую технику, потребляющую жидкость из скважины. Со временем на поверхностях труб появляется шлам, ухудшающий перемещение вещества.
4. Провоцирует появление налета на поверхности посудомоечных и стиральных машин, утюгов и кофеварок.
5. Образует желтый налет на сантехнике. Это ухудшает внешний вид оборудования, ванн, раковин и моек.

Как определить избыток железа в воде

Установить избыточную концентрацию железа в составе питьевой жидкости можно по следующим признакам:

1. Металлический привкус.
2. Характерный оттенок (от коричневого до красного, в зависимости от концентрации железа).
3. Бурый осадок, который появляется без кипячения жидкости.
4. Мутность и отсутствие прозрачности у состава.
5. Образование пятен на белье и одежде после стирки.

Перечисленные неприятности проявляются при критическом переизбытке железа. Незначительные отклонения от допустимой нормы практически незаметны. Но частое и постоянное питье такой воды может негативно сказаться на состоянии здоровья. При орошении комнатных цветков либо огородных культур не исключается их угнетение и гибель. В случае протекания крана будет обнаружен налет ржавчины с множеством вредоносных микроорганизмов.

Предел содержания железа в воде для домашнего употребления достигает 0,5-0,20 мг/л. В общественных заведениях, кафе, ресторанах, больницах и учебных учреждениях санитарные нормы предусматривают допустимый показатель в 0,3 мг/л.

Классификация методов обезжелезивания воды

Очищение воды в скважине проводится разными методами и системами. Они различаются принципом работы и подходят для удаления разных форм железа. В зависимости от используемого вещества, все способы бывают:

1. Безреагентными.
2. Реагентными.

Получить подробную информацию о каждом методе очистки можно у специалистов компании «КВАНТА+», г. Тюмень.

Безреагентное обезжелезивание воды

При использовании этого метода ключевым расходным элементом является электрическая энергия, которая обеспечивает работу очистной станции. При этом для комплексной очистки воды с удалением нерастворимых примесей нужно использовать специальные катализаторы — вещества, стимулирующие окисление и способствующие более эффективной обработке рабочей среды.

Современные агрегаты характеризуются экологической безопасностью и способностью сохранять полезный состав воды. Кроме того, они не требуют сложного обслуживания и достаточно просты в эксплуатации.

Отстаивание

Метод отличается минимальными финансовыми затратами на электричество и очистные станции, т.к. подразумевает отстаивание жидкости в крупногабаритной емкости. Чтобы повысить эффективность процедуры, нужно расширить площадь контакта водной массы с воздухом. Это делается путем применения больших по объему резервуаров.

Система будет более эффективной, если организовать не прямую подачу жидкости, а ее разбрызгивание в виде тумана.

Компрессорная аэрация

Принцип действия примитивной аэрационной установки с компрессорным оборудованием достаточно простой. В резервуар с обрабатываемой средой опускается труба с отверстиями, по которой подается воздух. Взаимодействуя с потоком, жидкость насыщается кислородом, а растворимые виды железа приобретают 3-валентную форму, выпадая в осадок. Обработанная таким методом вода переливается в другую емкость, а затем перекачивается на средства дополнительной очистки.

В типовой схеме аэрационной станции предусмотрены такие составляющие:

1. Компрессор, отвечающий за нагнетание воздуха в резервуар.
2. Аэрационная колонна, выполняющая насыщение водной среды кислородом.
3. Колонна с фильтром механической очистки, где выполняется доокисление и отделение труднорастворимых примесей.
4. Автоматика, которая отвечает за откачку шлама из колонны в канализационную яму.

Электролиз

Технология обработки воды по данному принципу подразумевает разложение примесей железа в результате воздействия электричества на вещества-окислители: водород, кислород, гидроксид иона OH, озон, хлор. Активированные компоненты взаимодействуют с 2-валентным железом, переводя его в 3-валентную форму.

Электролиз широко применяется в промышленных условиях и практически не встречается в бытовой эксплуатации. Это связано с повышенным потреблением электрической энергии (0,2 кВт куб. м) и необходимостью включать в водную среду дополнительные хлорсодержащие частицы.

Эжекторное аэрирование

Методика позволяет очищать водный слой при концентрации железа до 2 мг/л. В качестве основных составляющих системы используется колонна обезжелезивания и воздухозаборный механизм.

Станция функционирует по такому принципу: в смеситель с эжектором, который находится снаружи, или в автоматический блок на колонне подается рабочая среда и воздух под давлением. Работающий эжектор рассеивает поток, соединяя его с воздухом. В результате подобного воздействия мелкодисперсные водяные взвеси насыщаются кислородом.

Следующий цикл подразумевает перекачку воды с нерастворимыми примесями на обезжелезивающую колонну.

Озонирование

Такие системы позволяют эффективно убрать примеси железа в воде с помощью озона, который более эффективно окисляет химический элемент, чем 2-валентная форма.

Существующие типы оборудования различаются внутренним устройством. При этом их главными составляющими являются озонатор, генерирующий озон, и смесительные баки, где он запускает химическую реакцию.

Обработанная среда дополнительно очищается в угольном фильтре, а шлам отправляется в сточные воды.

Достоинством установки является качественная дезинфекция и борьба с бактериями. Кроме того, она осветляет жидкость и улучшает ее вкусовые качества.

Из отрицательных сторон выделяют дороговизну и взрывоопасность оборудования. Во избежание рисков важно соблюдать строгие правила и меры при эксплуатации. Ремонт и обслуживание системы своими руками невозможен. Для этого потребуется привлечь экспертов.

Реагентное обезжелезивание

Метод построен на использовании специальных реагентов. За корректное проведение всех этапов отвечает автоматика.

Каталитический метод

Технология подразумевает использование метода ускоренного преобразования железа с помощью каталитических реагентов. В результате подобной обработки химический элемент приобретает нерастворимую форму. По умолчанию реакция осуществляется в заводской колонне обезжелезивания, в которую погружают специальную засыпку. При использовании методики применяются каталитические окислители (глауконит, цеолит, доломит).

Ионообменные смолы

Системы, работающие на основе ионообменных смол, используют такой принцип: катиониты (с отрицательным зарядом) уравновешиваются в нейтральной воде на поверхности гранул смол при контакте с положительными зарядами.

В большинстве случаев ионообменные смолы применяются для смягчения жидкости, т.е. для ее очистки от ионов кальция и магния.

В продаже доступны как смягчающие реагенты, так и комплексные составы на основе универсальных смол, которые обеспечивают и смягчение, и обезжелезивание жидкости.

Химические окислители

Даже рядовой потребитель знаком с химическими реагентами, которые обладают окисляющими свойствами. Они широко распространены в быту (марганцовка, отбеливатели и т.д.). Такие вещества обогащены активным кислородом, который провоцирует образование нерастворимого осадка из 2-валентного железа.

Обработка водной среды с помощью химических реагентов не сопровождается особыми усилиями. Однако технология не получила особого распространения в быту из-за таких отрицательных моментов:

1. Необходимость соблюдения точной дозировки. Гипохлорит и марганец небезопасны для организма при превышении допустимой нормы. Но выбрать оптимальную дозировку в домашних условиях проблематично.
2. Финансовые затраты, связанные с быстрым расходом окислителей. В отличие от ионообменных смол, которые могут использоваться в течение 5 лет, марганец и гипохлорит быстро расходуются.
3. Сложность автоматизации процесса. Для работы станции нужно предусмотреть специальный дозировочный насос с автоматикой. Подобное оборудование встречается только на установках промышленного назначения.
4. Необходимость реализовать ручную или автоматизированную систему слива стоков в канализацию. Это сопровождается дополнительными вложениями и не оправдывает бытовое применение технологии.

Другие методы обезжелезивания воды

В домашних условиях удалить железо из состава питьевой воды можно посредством кипячения, вымораживания или отстаивания. В качестве недорогой альтернативы промышленным методам можно рассматривать сборку самодельного фильтра с наполнителем.

При кипячении 2-валентное железо взаимодействует с растворенным кислородом, образуя нерастворимую форму.

В случае замораживания используется принцип разницы температур, при которых чистая и загрязненная водная среда приобретают твердое состояние.

Особенности применения установок для обезжелезивания воды

Проектирование станции очистки для скважины выполняется в ходе сложного химического анализа воды. Потребитель должен получить информацию о концентрации примесей сероводорода, марганца, калия и ионов железа.

На основе результатов исследования специалисты выполняют сборку водоочистной системы. При повышенном содержании химического элемента используются установки с аэрированием. Если жидкость обогащена солями жесткости, необходимы комплексные засыпки со смолами. При большом количестве загрязнений потребуется многоуровневая установка.

Дополнительная информация

Для получения подробных сведений по поводу очистки воды от железа вы можете связаться с сотрудниками фирмы «КВАНТА+», работающей в г. Тюмень. Также следует посмотреть видео, где описаны основные особенности и принцип работы станций водоочистки.