Обезжелезивание воды

Повышенная концентрации растворенного железа (Fe²⁺ влияет не только на бытовую сферу нашей жизни, но и на здоровье. Чтобы от него избавиться, используют разные фильтры и станции обезжелезивания.

Не так давно мы писали о том, как очистить воду от тяжелых металлов. Сегодня мы разберем способы очистки воды от присутствующего в ней железа. Иногда ответ на данный вопрос лежит на поверхности, иногда найти решение очень сложно.

Если речь идет лишь об улучшении вкусовых качеств небольшого объема питьевой воды, тогда подойдет простой удобный фильтр кувшин Brita. Серьезных проблем он не решит, но на вкус, цвет и запах повлияет положительно. Так же как насадки на кран, настольные фильтры, фильтры-диспенсеры и пр. Если же нужно более высокое качество очистки, нужно обратить внимание на обратный осмос. А как быть, если проблема еще более масштабная?

Железистая вода

Конечно, железо присутствует в воде не в виде кусков или обломков: оно растворено, однако и невооруженным взглядом иногда можно увидеть, что вода мутная. Какие именно виды железа мы можем обнаружить, открыв свой водопроводный кран?

• железо двухвалентное или ионы Fe²⁺, растворенные в воде, присутствуют, в основном, в подземных водах;
• железо трехвалентное: сульфаты и хлориды Fe³⁺ отлично растворяются в воде, ионы Fe³⁺ превращаются в нерастворимый гидроксид Fe(OH)₃, который и содержится в воде в виде осадка или взвеси. Трехвалентное железо появляется в воде при контакте с окислителем, например, воздухом;
• железо органическое – это всевозможные растворимые комплексы, содержащие органические кислоты и имеющие зачастую коллоидную структуру;
• железо бактериальное – это железо, которое содержится в оболочке железобактерий и является продуктом их жизнедеятельности.

Органическое и бактериальное железо в больших количествах содержится в поверхностных водах. А вот в воде, добываемой из подземных источников, кроме трехвалентного железа довольно часто содержится марганец. Поэтому наряду с обезжелезиванием воды, зачастую удаляется и марганец. Процесс этот называется деманганацией.

Как определить количество растворенного железа в воде?

Способ №1. Наблюдение

Явными признаками железистой воды является:

• ее едва уловимый красноватый оттенок,
• красно-бурые разводы на ванне, раковине, унитазе,
• ржавые отложения в трубах.

Способ №2. Анализ

С помощью анализа воды вы узнаете, какие примеси, и в каком количестве содержатся в жидкости. Для этого вам нужно собрать образцы воды согласно определенным правилам, отвезти ее в одну из государственных либо частных организаций, подождать несколько дней. Анализ, конечно, стоит денег. Но информация, которую вы получите благодаря нему, бесценна. Она поможет вам организовать в квартире, в частном доме эффективную систему очистки воды от самых разных загрязнений, в том числе, от растворенного железа.

Чем опасно превышение ПДК?

Fe²⁺ попадает в воду из-за геологических особенностей местности. Способно нанести вред человеку и его быту. Если говорить о людях, то железо в определенной форме и в определенном количестве им необходимо. Его недостаток способен привести к анемии, прочим недугам. Но в жидкости его бывает слишком много. Оно не способно усвоиться, принести человеческому организму пользу. Накапливается в нем, через некоторое время становится причиной раковых заболеваний.

Теперь о том, что касается быта. Современный человек использует для организации своей жизнедеятельности большое количество жидкости. В некоторых случаях (полив растений, газонов, огорода) концентрация растворенного железа не очень важна. В других (система отопления, водопровод, бытовая техника и пр.) играет важную роль. Почему? Дело в том, что Fe²⁺ окисляется воздухом и переходит в нерастворимую форму, в то, что мы называем ржавчиной. Она оседает везде, где только можно – в трубах, в бытовых приборах, в котлах и системе отопления. Засоряет их, постепенно разрушает.

Это еще не все. Не забывайте об эстетическом вреде, о ржавых разводах на любимой сантехнике – возле стока ванной, на стенках унитаза, на стенах, в местах соединения плитки и пр. Согласитесь, неприятно сделать ремонт, а потом наблюдать, как результат потраченных усилий портится день ото дня.

Словом, железо – не та примесь, которую вы можете оставить без внимания. Со временем оно накапливается в организме и может вызывать не самые приятные заболевания. Хозяйство от него страдает, что приводит все к новым и новым тратам. Непонятно, что делать, кроме как искать какие-либо варианты обезжелезивания воды.

Как очистить воду от железа?

Одной из наиболее сложных задач водоочистки является удаление из воды примесей железа – этот процесс и называется обезжелезиванием. Есть множество способов обезжелезивания воды, а вот универсального метода, экономически оправданного и применимого в любом случае пока не придумано. Тот или иной способ, о них мы расскажем далее, применяется лишь в конкретных случаях, поскольку у каждого – свои достоинства и недостатки. Оптимальный можно выбрать только после определения количества и качества железа в воде.

Перечислим основные варианты очистки воды от железа и дадим их краткое описание.

С помощью бытовых питьевых фильтров

1. Обратный осмос. Мембрана с мельчайшими порами задерживает все примеси, крупнее молекул H₂O, в том числе, двухвалентное железо.
2. Ультрафильтрация. Использование мембраны с более крупными порами, чем в случае с обратным осмосом. Эффективно понижает концентрацию растворенного железа.
3. Цеолит. Некоторые производители изготавливают из данного материала картриджи для проточных фильтров. Материал окисляет Fe²⁺, переводит его в нерастворимую форму, и задерживает получившийся осадок.
4. Арагон. Данный материал используется российским производителем «Гейзер». Предназначен для очистки влаги от многих примесей, в том числе, уменьшает концентрацию железа.

Отметим, что проточные фильтры и обратный осмос лучше всего использовать для очистки воды, которая уже прошла либо очистку на муниципальной станции водоподготовки, либо была обработана на станции полупромышленного типа для коттеджей.

Не все проточные фильтры готовы очистить воду именно от железа. Есть, к примеру, варианты для умягчения воды, для улучшения ее вкуса и устранения запахов, для нейтрализации бактерий и вирусов. Среди всего многообразия устройств вам нужно отыскать те, в которых предусмотрены специальные обезжелезивающие картриджи.

Производители предлагают разные варианты обезжелезивающих картриджей. Некоторые делают фильтрующие элементы на основе синтетического цеолита. Он выступает в качестве катализатора окисления железа. Оно становится нерастворимым в воде и задерживается другими составляющими картриджа. Другие производители предлагают элементы очистки на основе кальцита. Очистка воды от железа в таком случае производится методом щелочного высаживания.

Отметим, что вы можете купить картридж для обезжелезивания воды для своего фильтра, даже если он изначально не предусмотрен. Главное - предварительно проконсультируйтесь у специалистов.

С помощью станций водоочистки

Первое, что мы вам предлагаем, - фильтр кабинетного типа от компании «Гейзер». Небольшой, привлекательный, он готов неустанно работать вам на пользу, очищая за час до 0,3 кубометра воды. То, что нужно для небольшого домика. Очищает воду специальными обезжелезивающими засыпками.

Если у вас достаточно большой дом и количество растворенного железа велико – более 15 мг на 1 литр, тогда лучше обратить внимание на более солидный вариант обезжелезивания жидкости – полупромышленные станции водоподготовки. Это баллоны из стекловолокна, в которых находится, опять же, специальная засыпка. Такая установка справится с любым количеством растворенного железа. Ваш дом с его отопительным котлом, бытовой техникой, сантехникой будет в полной безопасности.

Мы уже говорили о то, что есть множество способов очистить воду от разных видов железа. Для этого в современных фильтрах и системах очистки воды используются специальные наполнители: антрацит, песок, пиролюзит, сульфоуголь и другие фильтрующие материалы. В последнее время все большую популярность приобретают наполнители с каталитическими свойствами. Но давайте подробнее остановимся на методах обезжелезивания:

1. Аэрация – это процесс насыщения воды воздухом. Контактируя с кислородом растворенное двухвалентное железо принимает форму нерастворимого трехвалентного;
2. «Сухое» фильтрование: для задержки трехвалентного железа применяются зернистые загрузки с ролью, которых в фильтрах для очистки воды прекрасно справляются мелкодисперсный кварцевый песок, filter Ag, керамзит, винипласт.
3. Осветление: коагулирование, флокулирование. Эти методы позволяют удалить из воды коллоидно-дисперсные вещества и взвеси. Так реагенты-коагулянты способствуют образованию в воде хлопьев, адсорбирующих на своей поверхности частицы загрязнений и выпадающих в осадок. Флокулянты же способствуют значительному укрупнению этого осадка и ускорению процесса в целом.
4. Введение реагентов окислителей: хлорирование, обработка перманганатом калия. Под воздействием хлора гуматы и иные органические соединения железа переходят в форму неорганических солей трехвалентного железа, а те, в свою очередь легко гидролизуются. Несмотря на свою дороговизну, хлорирование воды позволяет добиться лишь незначительного улучшения качества воды, и способствует появлению в ней токсических веществ. Обработка перманганатом калия обходится значительно дешевле и используется, как правило, для обработки сложных вод с целью окисления двухвалентного железа.
5. Озонирование. Этот процесс считается наиболее безопасным и довольно эффективным. Озон является одним из самых сильных окислителей: он обеззараживает воду, окисляет двухвалентное железо и марганец, обесцвечивает воду, улучшает ее органолептические свойства. Однако качество такой обработки должно быть подтверждено экспериментально в каждом конкретном случае.
6. Использование каталитических загрузок является наиболее распространенным методом удаления различных видов железа и марганца в проточных системах очистки воды. Все фильтрующие материалы этого класса различаются не только физическими свойствами, но и уровнем содержания диоксида марганца. Это позволяет им работать в разных диапазонах значений, присущих воде параметров. Но принцип действия всех загрузок одинаков: он основан на возможности соединений марганца изменять валентность, окисляя двухвалентное железо.

Все перечисленные методы хороши и эффективны лишь в том случае, если их применяют к воде, с подходящим химическим составом. Поэтому, для того, чтобы подобрать наиболее экономичный и действенный фильтр для обезжелезивания воды и оптимальный фильтрующий материал, лучше всего предварительно сделать химический анализ вашей водопроводной воды.