Очистка воды от железа из скважины: химические и механические способы

Содержание

Фильтр для очистки воды от железа своими руками: пошаговая инструкция с фото

Если вы желаете провести все работы по очистке воды сами, то необходимо выполнить несколько важных условий.

  1. Используйте циркуляционный насос.
  2. Расположите фильтр в теплом помещении.
  3. Рабочая способность прибора должна быть не менее 150 л в неделю.
  4. Очистку можно провести путем отстаивания воды в емкости из стекла.

Для загородного дома, где основным источником питьевой воды является скважина, следует изготовить очистительную систему своими руками. Она не только обезжелезит воду, но и убьет болезнетворные бактерии.

Внимание! Фильтр недопустимо использовать, если водопроводная система состоит из металлических труб. То же касается муфт, сгонов и остальных деталей. Металлопластиковые трубы и остальные части из нержавеющей стали – подходящий вариант.

Основная часть устройства – дюралюминиевая емкость объемом 100 л

Основная часть устройства – дюралюминиевая емкость объемом 100 л.

Очистка воды от железа из скважины: химические и механические способыФильтр для очистки воды от железа

  1. Вода под большим напором насоса подается на рассеиватель.
  2. Распыляется в баке.
  3. Специальный элемент контролирует концентрацию озона.
  4. Затем вода попадает в очистительную систему, где происходит фильтрация.
  5. Скважину оборудуют таким образом, что вода подается в емкость.
  6. Посредством патрубка в бак попадает кислород.
  7. Контроль уровня воды в баке обеспечивают еще два патрубка, которые соединены между собой силиконовым шлангом.
  8. Очищенная вода подается из бака посредством насоса.

Очистка воды от железа – главное условие сохранения здоровья всей семьи. Особенно это актуально для жителей загородных домов, где все проблемы водоснабжения ложатся на их плечи. Своевременный контроль качества воды, проведение химического и биологического анализа и очистка воды от железа должны стать постоянным обязательным ритуалом.

3 Оборудование для очистки

Очистка воды, поступающей в дом, от нежелательных примесей в домашних условиях реализуется с помощью фильтров, работающих по различным принципам.

Вариаций существует несколько, и различаются они как по области применения (домашняя очистка воды или промышленность, к примеру), так и по эффективности (в зависимости от того, для какой именно концентрации будет использоваться фильтр).

Конструктивно это выглядит следующим образом: фильтр внешне похож на газовый баллон (речь идет о моделях, подходящих для коттеджей). Устанавливается такое устройство обычно рядом с другим оборудованием систем водоснабжения – насосом, гидроаккумулятором, нагревательным котлом.

Современные модели (независимо от принципа их работы) все чаще и чаще комплектуются дополнительным функционалом – блок управления и информативный экран, к которому подключаются датчики.

Схема прохождения воды через каталитический слой фильтра.

На дисплей могут выводиться данные о состоянии фильтра и о количестве очищенной воды (благодаря чему можно точно контролировать состояние рабочего вещества и своевременно его заменять – хоть своими руками, хоть с помощью специалистов).

При этом подключение устройства также можно осуществить своими руками – модели имеют стандартный тип подключения к водопроводной системе, который реализуется посредством клапана.

Теперь – рассмотрим, какими же именно методами можно очистить воду от примесей.

3.1 биологическое обезжелезивание

Одним из способов удаления примесей является применение специальных бактерий, которые взаимодействуют с железом, переводя его в окисную форму.

Очистка такого типа реализована следующим образом: фильтр, в который засыпается катализатор (активированный кокосовый уголь, к примеру). Этот вариант подходит даже для очень большой концентрации железа – до 30 мг/литр.

Пример расположения оборудования для водоснабжения — фильтра и насоса.

Фильтр имеет и вторую ступень очистки (первая – воздействие бактерий) – адсорбцию. Она необходима для того, чтобы удалить переработанные вещества из воды. Однако очистка такого типа не является идеальной – ввиду того, что скорость ее достаточно низкая, а для ее повышения – требуется применять фильтр больших размеров.

3.2 окислительное обезжелезивание

В этом случае фильтр будет работать, используя определенные вещества – окислители. Это может быть:

  • хлор;
  • кислород;
  • озон;
  • перманганат калия.

Однако такая очистка также не идеальна – она подходит в основном для объектов большого масштаба, и требует дополнительной фильтрации. В быту же подобная методика реализована немного по-другому. В этом случае основой, на которой работает фильтр, является марганца диоксид – его применение позволяет ускорить скорость прохождения реакции окисления.

Он же способствует задержке примесей внутри очистителя – под его воздействием переработанное реагентами железо будет оседать внутри системы, а затем – при промывке – удаляться. Фильтр имеет определенные минусы – сама конструкция получается достаточно тяжелой.

Трехступенчатый фильтр с разными ступенями очистки

Вдобавок очистка этого типа не справляется с вышеупомянутым органическим железом. Предельная концентрация примесей, с которой может работать фильтр – до 15 мг/л.

3.3 Ионное обезжелезивание

Обезжелезивание воды из скважины подобным способом является достаточно известной и давно применяемой методикой. В данном случае очистка происходит с помощью фильтра, внутри которого содержатся сульфоугли (сейчас вместо них чаще применяют специальные составы – ионообменные смолы на синтетической основе).

Устройства, работающие по такой технологии, хороши тем, что способны очистить воду, содержащую не только железо, но и другие примеси – вроде марганца, который также достаточно часто присутствует в жидкости. Однако с органическими соединениями смолы справляются уже хуже – поскольку органика приводит к образованию пленки на поверхности фильтра, которая снижает эффективность его работы.

Популярные статьи  Туалет

Еще один недостаток заключается в том, что вариаций состава смол существует достаточно много, и выбор их зависит от параметров воды, которые требуется определять только анализом. При этом среди существующих вариаций именно такой способ сейчас является наиболее распространенным.

От чего очищают

Вода отлично и бесследно для невооруженного глаза растворяет в себе огромное количество веществ. Они могут быть полезными, нейтральными и вредными. От чего следует очищать воду в артезианской скважине:

  • железо;
  • сероводород;
  • излишняя минерализация;
  • жесткость;
  • нитраты;
  • органические примеси;
  • нежелательные вирусы и бактерии.

Железо

Допустимое содержание данного металла — не более 0,3 мг/л. Повышенная его концентрация оставляет яркое неприятное послевкусие. Итогом превышения допустимой концентрации железа станут испорченная сантехника, трубы и одежда. Невидимое глазу, железо проявляется в воде после отстоя, придавая её характерный оттенок ржавчины, поэтому очистка воды от железа из скважины — важный и неотъемлемый этап фильтрации.

Сероводород

Легко определяется без дополнительных анализов. Главным признак его наличия — неприятный и всем знакомый запах тухлых яиц. Сероводород крайне опасен для здоровья. Пить воду с повышенной его концентрацией опасно. Кроме вреда организму, вступает в реакцию с металлами, приводя к их коррозии.

Излишняя минерализация

СанПиН 2.1.4.1074-01 регламентирует показатели солей в питьевой воде и определяет содержание сторонних частиц. Превышение допустимого значения в 1000 мг/л говорит о непригодности воды к употреблению.

Излишняя минерализация может быть показателем повышенного содержания некоторых элементов:

  • калий
  • соли натрия
  • соли хлористоводородной кислоты
  • ионы тяжелых металлов.

Последние особо опасны для здоровья, особенно для людей с повышенным артериальным давлением. Анализ воды на установление показателей минерализации способен предупредить нежелательные последствия.

Жесткость

Накипь на бытовой технике (чайники, стиральные и посудомоечные машины), в системе водоснабжения и отопления являются последствиями жесткой воды. Причиной этому служит повышенное содержание ионов кальция и магния. Согласно установленным нормам, их предельно допустимая концентрация не может превышать 7 мг/л. Для организма это не представляет опасности. Побочным действием будет пересушенная кожа и испорченные волосы. Это создает дискомфорт в бытовом применении.

Последствия жесткой воды на бытовых приборах и трубах

Нитраты

Очень вредные и токсичные для организма. Заблуждение о том, что вода из артезианской скважины не может содержать нитраты ошибочно. Они крайне негативно сказываются на здоровье и сокращают продолжительность жизни до 30%. Дыхательная и сердечно-сосудистая системы особо подвержены их влиянию.

При небольшой концентрации они не оказывают сильного влияния, попадая в организм. Но техногенные факторы подвергают загрязнению даже такие труднодоступные человеку места, как глубокие залежи воды в известняковых слоях, что приводит к повышению концентрации нитратов и их негативному воздействию на здоровье.

К счастью существуют технологии, способные дать практически 100% результат очистки. Правильно организовав фильтрацию, вы убережете себя и своих близких от вредного воздействия последствий жизнедеятельности человека.

Органические примеси

Список органических примесей и их предельно допустимая концентрация подробно указана в СанПиН 2.1.4.1074-01. Как правило, это последствия удобрения полей и садов. Канцерогены и мутагены, содержащиеся в таких примесях негативно сказываются на организме.

Нежелательные вирусы и бактерии

Очевидный показатель чистоты – отсутствие вредоносных микроорганизмов. Многие считают, что артезианская вода не может содержать в себе вирусы и бактерии. От части это правда, сам водоносный слой практически исключает их наличие. Он могут быть занесены в систему водоснабжения во время бурения либо установки оборудования. Вред организму от такого загрязнения не стоит объяснять – бактерии и вирусы могут изрядно испортить жизнь хозяевам, вызвав ряд неприятных заболеваний.

Как произвести очистку воды

Понизить концентрацию железных соединений можно самостоятельно несколькими вариантами. Метод очистки зависит от объема потребляемой жидкости и сколько примесей в ней содержится.

Отстаивание

Самый простой способ очистки ресурса добытого из скважины. Сооружается дополнительный водорезервуар, рассчитанный на объем, предполагаемого потребления жидкости в сутки, в нем и происходит отстой.

Плюсы

  • Простой способ, не требующий больших затрат
  • Всегда есть запас чистой воды.
  • Установка резервуара на мансарде, создаст самотек. И избавит воду от сероводорода.

Минусы

  • Очистка происходит не полностью
  • Емкость необходимо периодически чистить, что не очень удобно, так как требуется отключение от системы.
  • Внимательно следить за количеством потребляемой жидкости.

Аэрация

Выпавший осадок на выходе после очистки улавливается механическими фильтрами.

  • Безнапорная – Вода контактирует с кислородом по максимуму, происходит это из-за распыления. Распылители перемещают жидкость в резервуар.  Для более продуктивной очистки в емкость, при необходимости, производится монтаж компрессора.
  • Напорный вид очистки — предполагает поступление жидкости в систему под большим давлением. Работая параллельно, напор и компрессор, создают бурление и вспенивание, что дает возможность жидкости, как можно больше, контактировать с воздухом.

Помимо очистки от железа, метод аэрации избавляет от сероводорода.

  • Главное достоинство данной очистки — экологичность. Процесс исключает применение реагентов.
  • Недостатки. В воде все же остается некая доля железа. Работа системы зависит от наличия электричества. Периодически надо чистить емкость и фильтры.

Озонирование

Процесс эффективный, но трудоемкий.

Использование хлора уходит в прошлое. После очистки с использованием данного реагента, он частично остается в жидкости и наносит вред человеку и окружающей среде.

Озонирование принято считать наиболее надежным методом, результативность которого создается путем воздействия озона и его производных на содержащиеся в воде примеси.

Органическое железо удаляется из жидкости путем совокупного воздействия. Процесс очистки, добытой жидкости из скважины путем озонирования, довольно сложный. Требуется монтаж дорогого оборудования. Необходим точный расчет для продуктивной работы, самостоятельно сделать его очень трудно (нужно вычислить сколько надо озона и время его воздействия на воду в соответствии с количеством и типом содержащихся в ней примесей).

Популярные статьи  Черновая отделка квартиры: что включает и как проводится

https://youtube.com/watch?v=It1e8JFkIgI

Ионообменный

Такая очистка осуществляется фильтрами содержащими смолу и свободные ионы. Когда вода проходит фильтр, ионы натрия меняются местами с ионами железа. Поэтому метод называют – ионообменным.

Когда фильтр израсходовал все свои ресурсы, они подлежат восстановлению.

Обратный осмос

Очистка воды от железа и примесей делается фильтром с содержанием мембраны, именно она осуществляет фильтрацию на молекулярном уровне.  Обратноосмотический метод обезжелезивания считается наиболее продуктивным. Происходит удаление растворенных частиц. Для улучшения качества фильтрации и купирования выхода из строя мембраны, необходимо производить предварительную очистку воды механическими фильтрами.

Обратный осмос полностью очищает воду от всех видов загрязнения. Метод самый эффективный, но очень дорогостоящий.

Работа микрофильтрационных, нано- и ультра- мембран происходит аналогично обратному осмосу.

Введение реагентов и катализаторов

Применение химических реагентов, для обезжелезивания жидкости, в основном используется в промышленности. Необходима доочистка жидкости. Требуется удалить химические соединения. Принцип аналогичен для всех систем очистки — между железом и реагентом происходит химическая реакция, в результате которой образуется осадок.

Катализаторы используются вместе с водой прошедшей аэрацию или с применением реагентов для окисления железа.

Каталитический способ обезжелезивания воды, происходит при помощи фильтров, содержащих материал, обладающий каталитическими свойствами. Вода проходит через пористые наполнители, которые обеспечивают качественную очистку.

Как очистить воду от извести

Выбор способа смягчения зависит от места забора жидкости и целевого использования. Очищая воду из колодца, применяют:

  • Отстаивание. Заполненные емкости выдерживаются несколько суток, за это время известковые частицы опускаются на дно, и в результате жидкость очищена и готова к употреблению (минус — остается угроза получения инфекции и наличие тяжелых металлов).
  • Кипячение. При высокой температуре структура молекулы изменяется, переходя в твердое состояние (так и образуется накипь). Недостаток этого способа — длительность процесса и возможность попадания в организм твердых частиц известкового налета.

Хлор при кипячении образует опасное соединение — хлороформ, который при длительном воздействии на организм способствует активации раковых клеток.

Бытовые кувшины с фильтром «для жесткой» воды. Жидкость, стекая, проходит через устройство, состоящее из активированного угля, освобождаясь от примесей.

Если имеется водопровод, эффективно использование:

  • Механического метода. Проточная вода проходит через насыпной фильтр (в качестве наполнителей применяются кварцевый песок, уголь, шунгит, кремний). К минусам относится громоздкость конструкции (1,5 м) и удаление только крупных, более 20 мкм, частиц вредных примесей.
  • Дисковых фильтров со сменным картриджем. Действуют устройства автоматически (в качестве фильтрующего материала служит вспененный полистирол). Недостатки такой очистки стоимость метода (картриджи меняют по мере загрязнения), а также и то, что обязателен большой напор.

Вода из колодца имеет много примесей, берущихся из грунтовых вод, но очистить ее проще, чем из скважины.

Как влияет железо на жизнь человека

Очистка воды от железа из скважины: химические и механические способы
В верхнем слое литосферы железо находится в растворенном состоянии (Fe2+). Для его окисления требуется наличие свободного кислорода. Окисленное железо выпадает в виде осадка и оседает ржавчиной на трубопроводах и сантехнике. Ржавчина может нанести значительный урон не только бытовым электроприборам, но и дорогому промышленному оборудованию, привезти к коррозии и пробоинам в трубах и деталях машин. Человек не меньше техники страдает от повышенного содержания ионов железа в питьевой воде. Накопление железа происходит постепенно. Единоразовый глоток грязной воды не нанесет вреда организму, однако постоянное поступление ионов железа с водой приводит к серьезным нарушениям в организме. У людей появляются такие заболевания, как хроническая аллергия, дерматит, почечная недостаточность, нарушение в работе нервной системы, печени и желудочно-кишечного тракта.

Железо в воде и его формы

В процессе развития химической науки было выявлено несколько форм, в котором находится железо в природе.

  1. Растворенное железо в двухвалентной форме (Fe2+). Основные признаки: вода прозрачная, нет цвета и запаха. Наблюдается преимущественно в грунтовых водах, где отсутствует кислород.
  2. При выходе воды на поверхность и взаимодействии с кислородом, двухвалентное железо окисляется и переходит в трехвалентную форму (Fe3+). К признакам относят появление характерного запаха, железистого вкуса и бурого цвета, оседает в виде ржавчины.
  3. Окисленное железо в коллоидной форме. Ионы имеют микроскопический размер менее 1 мкм и образуют суспензию. Признаки: мутность воды даже после длительного отстаивания. Станции обезжелезивания для дома не видят эти загрязнения и малоэффективны при очистке воды от такого железа.
  4. Железо в связке с железистыми бактериями. В качестве характерных признаков наблюдается образование слизи коричневого цвета (следы жизнедеятельности бактерий). Они усиливают процессы коррозии и ведут к быстрому изнашиванию трубопроводов.

Профессиональные технологии обезжелезивания воды

Как понятно из предыдущих разделов: отстаивание, кипячение и вымораживание крайне неудобны и не обеспечивают нормального водоснабжения — такая система для очистки воды от железа пригодна для своего дома или квартиры. Для предприятий и организаций можно использовать один из профессиональных методов обезжелезивания воды:

  1. Аэрация с последующей фильтрацией.
  2. Установки с ионообменными смолами.
  3. Обратный осмос.

Перечисленные технологии получили наибольшее распространение и в бытовых установках для очистки воды от железа для загородных домов и коттеджей. Ниже приводится описание принципа действия каждой из них.

Обезжелезивание методом аэрации и фильтрации

Метод очистки воды из скважины от железа основан на насыщении воды кислородом из воздуха: двухвалентное железо из растворимых соединений окисляется и переходит в состояние трехвалентного. После этой реакции оно выпадает в осадок и задерживается специальным фильтром с наполнителем из чистого кварцевого песка. Аэрация воды от железа может осуществляться тремя способами:

  • Напорным. В системе предусмотрен компрессор, нагнетающей воздух в водный поток, проходящий во впускном трубопроводе.
  • Безнапорным. Захват воздуха происходит в процессе сепарации жидкости через специальные приспособления.
  • Эжекторным. Насыщение воды воздухом происходит через небольшие приспособления, монтируемые непосредственно на входную магистраль.

Любой из перечисленных методов аэрации отличается высокой эффективностью, и обеспечивают обезжелезивание воды до нормативных показателей. Различаются они по уровню сложности оборудования и затратам на обслуживание и электроэнергию.

Популярные статьи  Расширительный бак для холодной воды: обзор баков, какой лучше купить

Ионообменные фильтры

Вторая по популярности технология, позволяющая очистить воду в домашних условиях от железа, основана на замещении ионов железа ионами натрия. Реализуется метод при помощи каталитических полимерных смол, составляющих матрицу фильтра. В пластиковый или металлический корпус засыпаются специальные гранулы и при прохождении через фильтрующее устройство исходной воды происходит захват ионов железа и высвобождение ионов натрия.

Ионообменные смолы имеют пористую структуру, связанные ионы втягиваются внутрь матрицы. По мере насыщения гранул процесс замедляется — засыпка нуждается в регенерации. Для этого через нее пропускается насыщенный раствор хлористого натрия. Такие установки помогут очистить воду от железа из колодца, скважины или водопровода. Они отличаются высокой производительностью, хотя и несколько уступают по этому параметру аэрационным. Для обеспечения работы ионообменных фильтров организуется предфильтрация для удаления трехвалентного и бактериального железа.

Обратный осмос

Полупроницаемая мембрана пропускает исключительно молекулы воды и задерживает более крупные атомы железа и другие химические элементы. На выходе из установки обратного осмоса мы получаем пермеат глубокой очистки и концентрированный раствор примесей, сливаемый в дренаж. Этот метод поможет в домашних условиях снизить содержание железа в воде.

Бытовые системы обратного осмоса позволяют получить определенное количество особо чистой воды для питья и приготовления пищи. Использовать ее для других потребностей: санитарных или хозяйственных нецелесообразно. Такие установки достаточно сложны, имеют ограниченный ресурс обратноосмотических мембран, нуждаются в регулярном обслуживании.

Очистка воды из скважины от железа: различные способы и технологии

Для очистки жидкости от железосодержащих примесей используют различные способы. Некоторые из них можно легко реализовать в своем доме, другие технологии сложны и используются в промышленных масштабах.

Очистка воды из скважины в загородном доме до состояния питьевой методом отстаивания

Такой способ отличается простотой, но при этом требует наличия большой емкости для отстаивания жидкости. Реализация его в городской квартире связана с рядом неудобств, поэтому к такой очистке воды прибегают владельцы дачных домов или загородных коттеджей. Объем резервуара должен быть равен суточному объему потребления влаги.

Важными преимуществами данного метода являются его независимость от подачи электроэнергии, а также дополнительная очистка жидкости от содержащегося в ней сероводорода. Однако при ежедневном отстаивании в емкости накапливается большое количество осадка, который нужно периодически удалять. Эту возможность необходимо предусмотреть при выборе резервуара.

Аэрационный метод

Схема аэрационной очистки воды.

Использование аэрационного метода обеспечивает более качественную очистку, чем простое отстаивание жидкости. Этого удается достичь за счет контакта жидкости с воздухом: при аэрации примеси железа контактируют с кислородом, который содержится в воздухе, окисляются и трансформируются в Fe(III). В таком состоянии примеси этого металла выпадают в осадок. Задерживать данный осадок способен бытовой механический фильтр, устанавливаемый на выходе из емкости, куда попадает жидкость после аэрации.

Преимуществом аэрационного метода называют его экологичность, так как при очистке воды не используются химикаты. Однако для аэрации больших объемов нужна стабильная работа электросетей. Также проблемой может стать необходимость частой смены фильтрующих кассет, которые задерживают ржавчину.

Процесс озонирования

Очистка воды озонированием позволяет обеззаразить и обесцветить жидкость, избавить ее от железа и посторонних привкусов. Основу процесса озонирования составляет окисление. Через специальные генераторы, которые вырабатывают газ-окислитель, пропускается очищаемый объем жидкости. При прохождении этого газа через воду в нее проникают свободные атомы кислорода. Эти атомы вступают в реакцию с молекулами органических и неорганических соединений, загрязняющих жидкость. В результате окисления происходит выделение кислорода, углекислого и других газов.

Схема очистки воды из скважины озоном.

Преимуществом метода озонирования является его универсальность. Озон безопаснее хлора, он разлагает не только химические соединения, но и бактерии. Этот газ обладает способностью переводить растворимые соединения, в том числе содержащие железо, в нерастворимую форму. Однако монтаж установки озонирования своими руками невозможен. Расчет ее мощности и установку оборудования должна производить специализированная организация.

Ионообменный способ

Применение ионообменного способа подразумевает установку специального фильтра. Это устройство содержит свободные ионы натрия. При реакции с водой, в которой содержатся примеси железа, частицы натрия заменяют ионы этого металла.

Метод обратного осмоса

Схема очистки воды методом обратного осмоса.

По степени очистки метод обратного осмоса считают наиболее эффективным. Мембранный фильтр способен улавливать даже железо, которое присутствует в воде в растворенной форме. Одновременно с этим металлом жидкость очищается от всех органических и неорганических примесей. Благодаря такой тщательной очистке она приближается к дистиллированной воде, поэтому требует дополнительной минерализации.

Метод обратного осмоса максимально эффективен, но отличается сложностью и высокой стоимостью. Фильтрующая установка обратного осмоса — это комплексная система из нескольких элементов. Чаще всего такие системы устанавливают для полной водоподготовки в коттеджных поселках или многоквартирных домах, а также на промышленных предприятиях.

Применение реагентов

Чтобы обезжелезить воду в промышленных масштабах, используют различные реагенты, одним из них является гипохлорит натрия. Принцип такой фильтрации — возникновение химической реакции между примесями железа и используемым реагентом. В результате этой реакции выпадает нерастворимый осадок, на выходе он задерживается фильтрующим элементом.

Оцените статью
( Пока оценок нет )
Добавить комментарий