Очистка воды от железа

Формы металла в воде

В поступающей из водопровода или скважины воде Fe может присутствовать в нескольких состояниях. Точно определить наличие и концентрацию этого металла в жидкости можно только путем лабораторного исследования. На основании его результатов специалисты подбирают системы водоподготовки. 

Рассмотрим основные формы железа. 

Двухвалентное

Металл в соединении Fe(OH)2 находится в растворенном виде, поэтому обнаружить его визуально невозможно. Такое железо чаще всего присутствует в скважинной воде, так как жидкость находилась на водоносном горизонте без доступа кислорода и не окислялась. 

При выкачивании такая вода изначально кажется чистой. Но при контакте с кислородом происходит окисление, после чего жидкость окрашивается в рыжий цвет, приобретает железистый вкус. Если оставить образец долго в открытой емкости, на дне образуется красноватый осадок. 

Очищают такую воду методом окисления с последующей фильтрацией механическими способами с применением различных засыпок. 

Трехвалентное

Этот вид железа в соединении Fe(OH)3 представляет собой твердую взвесь, которая плавает в воде или оседает на дне емкости. Именно она придает жидкости характерный «ржавый» вид и остается в виде налета на сантехнике, внутри трубопроводов. Такой вид железа очень часто присутствует в городской или поселковой водопроводной воде

Задача очистных модулей — до окислить малую часть двухвалентного железа до трехвалентного, а затем все твердые частицы отфильтровать с помощью сорбентов или других видов загрузок для фильтров. 

Органическое

Коллоиды представляют собой органические молекулы — лигнин и танин, а также соединения размером до 1 мкм, которые не задерживаются стандартными фильтрующими вставками, сыпучими загрузками или картриджами. 

Бактериальное железо появляется как результат жизнедеятельности микроорганизмов. Оно выпадает в виде налета на трубах или формирует пленку на поверхности воды в резервуаре. 

Растворимое органическое железо — это молекулы, которые связывают свободный Fe и включают его в сложные структуры — хелаты. 

Для удаления органического железа используют метод коагуляции, введенный в воду реагент переводит эти соединения железа в вид хлопьев т.е. нерастворимого осадка. Далее его фильтрация происходит также на осадочных фильтрах.

Вред от избыточного содержания железа в воде

В РФ количество железа и других примесей в воде регламентируют СанПиН 2.1.4.1074–01. Согласно этому документу предельно допустимая концентрация составляет 0,3 мг/л. Это же значение рекомендовано ВОЗ. 

Если постоянно пить воду с повышенным содержанием железа, она может причинить ущерб здоровью:

• Появляются проблемы с желудочно-кишечным трактом: тяжесть в желудке, расстройства пищеварения;
• Увеличивается риск нарушения работы печени и почек, поджелудочной железы;
• Возможны проблемы с сердечно-сосудистой системой.

Железистая вода оставляет ржавый налет на сантехнике и посуде, придает воде неприятный вкус и изменяет ее цвет. Если концентрация металла большая, он может вывести из строя стиральную или посудомоечную машину, бойлер или отопительный котел. 

Способы очистки воды от железа

Для удаления железа из воды необходимо окислить растворенный металл до трехвалентной формы. Для этого используются безреагентные и реагентные методы. Все они безопасны для здоровья и экологии, но их действие основано на физических или химических принципах. 

Рассмотрим особенности каждого из вариантов подробнее.

Безреагентное обезжелезивание

Очистка питьевой воды от железа производится методом аэрации или с помощью катализаторов. 

Аэрация предусматривает насыщение воды кислородом. О2 является сильным окислителем и вступает в реакцию с железом, образуя оксид — хорошо известную всем ржавчину. 

Увеличить количество кислорода в воде можно такими способами:

• Безнапорная аэрация — жидкость для очистки отстаивают в открытых емкостях или распыляют в виде мелкой взвеси в воздухе. За счет большой площади контакта с кислородом происходит проникновение газа в жидкость, а затем реакция окисления. Этот метод менее энергозатратен, но не позволяет очищать большие объемы воды. 
• Напорная аэрация — в воду в резервуаре нагнетают воздух с помощью компрессора. Находящийся в нем кислород окисляет железо, оно переходит в твердую форму.Этот метод часто используют для очистки воды от железа в доме. Аэрационная установка достаточно большая, но помещается в техническом помещении. Минус в том, что во время работы компрессор издает шум. 
• Эжекция — кислород всасывается в воду за счет силы водного потока, который протекает с высокой скоростью. Это эффективный, но не энергозатратный процесс. Такой метод используют для быстрого окисления железа в домашних установках водоподготовки. 

Каталитический метод также используют для превращения железа в оксид. Но в этом случае применяют катализатор, который ускоряет протекающую химическую реакцию. Благодаря этому металл быстрее переходит в трехвалентное состояние. Но сам катализатор в реакции не участвует, поэтому дополнительных опасных соединений в воду не попадает. 

Каталитические добавки обычно включены в загрузки комплексных фильтров-обезжелезивателей. Их используют в случае, когда концентрация металла в жидкости очень большая —  до 15 мг/л. Плюс по сравнению с аэрацией в том, что окисление не требует дополнительного оборудования и больших энергозатрат. 

В дополнение к безреагентному окислению всегда используют механические фильтры с сыпучими загрузками или картриджами, которые удаляют из воды твердые частицы окисленного металла. 

Реагентное обезжелезивание

При использовании этой технологии для окисления используют реагенты, которые вступают в реакцию с железом. Вместо кислорода в этом случае применяют такие окислители:

• перманганат натрия;
• гипохлорит натрия;
• хлор
• озон.

Реагенты также добавляют в загрузку, которая одновременно задерживает трехвалентное железо после его окисления. Минус в том, что некоторые виды окислителей также требуют нейтрализации, что может повлиять на состав воды. Но этот метод эффективен при очень больших концентрациях металла. Например, для удаления железа из воды скважины, пробитой до артезианского водоносного горизонта с большим количеством железных руд в прилегающих породах. 

Заключение

Оборудование для очистки воды от железа на даче или в частном доме подбирают специалисты технологи после отбора образцов и их анализа в лаборатории. Некоторые технологии позволяют удалить и дополнительные примеси. Например, аэрация очищает также от сероводорода и марганца. 

Обращайтесь к специалистам нашей компании, они исследуют источник водозабора и предложат системы очистки, которые сделают воду в доме полностью безопасной для употребления.