Удаление железа

Металлический вкус и запах воды из скважины или колодца, легкое ее помутнение и буроватый налет в чайнике после кипячения говорит о том, что в питьевой субстанции присутствует большой объем железа. Такую жидкость невкусно и небезопасно пить для здоровья. Согласно СанПиН, в питьевой воде должно содержаться не более 0,3-0,5 мг/л Fe. Этот показатель в 83% случаев существенно превышен. Иногда объем железа в скважиной или колодезной воде достигает 20-21,5 мг/л. В этом нет ничего удивительного, ведь Fe самый распространенный металл в природе, регулярное потребление которого приводит к гемохроматозу.

Уменьшить содержание железа в питьевой воде из скважины или (и) колодца можно с помощью различных методов обезжелезивания субстанции. Все они работают по единому принципу:

• каталитическое окисление;
• аэрация (окисление металла в жидкости кислородом) — получение 3-валентной формы;
• ионный обмен;
• дозирование — метод применения реагентов для обезжелезивания субстанции;
• фильтрование субстанции — удаление из жидкости образовавшихся в ходе реакций взвесей.

Познакомимся детально с технологиями удаления железа из колодезной и скважинной воды.

Удаление железа из воды «домашними способами» без затрат

Отстаивание поднятой с глубины субстанции поможет существенно понизить объем Fe в жидкости. Для этого необходимо обзавестись вместительной емкостью из пищевого пластика, экологически чистого полиэтилена или нержавейки. Заполнив емкость водой, необходимо дать ей 10-12 часов отстояться. В течение этого времени ржавчина и крупные примеси, которые есть в любой колодезной и скважинной воде (песок, глина), выпадет в осадок — осядет на дно емкости. После выпадения осадка, чистую жидкость нужно аккуратно слить, не затрагивая ил.

Более эффективнее и быстрее убрать железо из воды можно, используя компрессор. Отлично подойдет аквариумный вариант прибора. С его помощью выполняют насыщение субстанции воздухов, в котором содержится в большом количестве кислород. Именно он провоцирует процесс окисления растворенного в жидкости железа. Преимущество этого метода в том, что попадающий в воду кислород также способствует дегазации субстанции. Удаляется метан, сероводород, аммиак и прочие растворенные в жидкости газы (если такие имеются).

Метод работает так:

• набрать в необходимой вместительности бак воду;
• выполнить монтаж компрессора;
• работа компрессора и насыщение кислородом воды;
• выход газов и окисление железа.

Процесс занимает несколько минут. При этом не использует химических реагентов и требует дополнительных расходов. Простота технологии обезжелезивания тоже считается преимуществом. Потребуется — примерно 1-2 раза в году проводить очистку системы фильтрации от осадочного железа. Этот недорогой метод удаления железа действенен только в случае небольшого расхода воды. Если бака очищенной жидкости не хватает, стоит задуматься об организации более серьезной системы очистки. Они бывают безнапорными и напорными.

Безнапорные и напорные (для обезжелезивания) аэраторы

Устройство очистки скважиной воды организовывается все в том же пластиковой или нержавеющей емкости с компрессором. Учитывается автоматическая подача субстанции в бак через систему форсунок. Последние элементы обеспечивают максимальный контакт воздуха и потока воды — то есть способствуют интенсивному обогащению субстанции кислородом. Совместная работа компрессора и форсунок обеспечивает высокую степень насыщения жидкости О2, значит, удаление железа из воды будет выполняться в течение нескольких минут (за счет ускорения процесса окисления).

Если есть подозрение, что субстанции содержит и микроорганизмы или бактерии, вирусы, тогда организованный безнапорный аэратор дополнительно оснащают дозатором. С его помощью в жидкость вносятся химические реагенты. Это может быть как известная всем перекись кислорода, так и гипохлорид натрия. Последнее вещество эффективно убивает до 98% микроорганизмов и бактерий в жидкости.

Далее, как обсуждалось выше, обработанной кислородом воде необходимо отстояться — 7-10 часов. Это слабое место метода, поскольку при интенсивном расходе чистой воды столь длительное время ожидания доставляет дискомфорт. Время можно сократить до нескольких минут, установив на выходе из емкости специальный фильтр для тонкой механической очистки. Чтобы сделать систему очистки воды автоматической, дополняют аэрационную систему мощным насосом (не исключает скважинного насоса).

Напорные фильтрационные агрегаты используют для своего функционирования давление насоса в скважине. Они полностью герметичны и бывают трех типов:

• комбинированные — взаимодействие воды с О2 плюс окисляющие Fe реагенты;
• реагентные — окисление железа за счет химических веществ;
• безреагентные — применяется каталитическое окисление железа.

Как получить питьевую воду без железа?

В большинстве случаев содержание металла в скважинной и колодезной воде не превышает отметки в 2-3 мг/л. Ее можно использовать для полива растений и технически-бытовых нужд без фильтрации. А для получения вкусной жидкости без металлического привкуса и запаха разумнее использовать производительный бытовой фильтр для удаления железа из воды с ионообменным или адсорбционным картриджем. Первый вид устройств отлично смягчает субстанцию и удаляет до 97% железа, меди, свинца и прочих металлов. Такие картриджи считаются инновационными, а потому стоят дорого. А вот адсорбционные фильтры выполняют очистку субстанции с помощью активированного угля обработанного ионами серебра. Его главные преимущества — удаление микроорганизмов, механические очистка и повышенный ресурс.

Каталитический метод обезжелезивания воды

Многие дачники ищут ответ на вопрос, как удалить железо из воды максимально эффективно, не прибегая к существенным материальным затратам. Недорогой технологией обезжелезивания жидкости является каталитическое окисление. Процесс очистки осуществляется за счет катализатора, который содержит огромный объем двуокиси марганца. В качестве такого катализатора выступают специальные готовые наполнители МЖФ, Birm и др. На его поверхности и происходит процесс окисления.

Окисленное железо с помощью двуокиси марганца выпадает в осадок и вымывается. Очистка среды-катализатора (синтетического типа) выполняется с помощью обратной промывки. Этот метод весьма прихотлив к первичному составу и качеству воды. Поэтому его можно применять исключительно для очистки субстанции, в которой содержится не более 5 мг/г железа. При этом кислотность жидкости не должна превышать отметки 7pH.

Самым эффективным бытовым методом очистки скважинной воды является безреагентный аэратор. Но если речь идет о получение небольшого объема питьевой воды, тогда экономичнее использовать фильтры. Их выбор зависит от изначальных характеристик воды и желаемого результата.

aquafiltrum.ru

eva.ru

Как убрать железо из воды?

Питьевая вода является основой жизнедеятельности любого человека. Санитарные службы худо-бедно, но контролируют ее качество в системах центрального водоснабжения. А вот собственники дач и домов за городом, получающие драгоценную жидкость из скважины, вынуждены сами следить за чистотой добываемой и потребляемой воды. Она может быть загрязнена различными примесями, оказывающими негативное воздействие на организм. Распространенной проблемой воды из скважины на даче является ее насыщенность железом.

Чрезмерное наличие в жидкости этого элемента определить несложно: о необходимости очистки воды от железа сигнализирует снижение ее вкусовых качеств и малоприятный внешний вид.

В этом случае желательно провести анализ жидкости в ближайшей лаборатории. Если анализ воды из скважины показал, что железа в ней содержится не более 0,3 мг/л, ваши беспокойства были напрасны. Такую жидкость можно смело использовать для питья.

А вот когда железа в ней более 0,3 мг/л, следует незамедлительно провести очистку воды. Такую процедуру можно выполнить своими руками. Об этом мы поговорим позже, а сначала определимся, в какой форме железо может присутствовать в воде. Варианта тут всего два: в трехвалентной нерастворимой и в двухвалентной растворимой.

Избавиться от лишнего железа, присутствующего в воде в одной из указанных форм, позволяют специальные методики. Приводим их все:

1. Очистка двуокисью марганца.
2. Аэрация.
3. Использование химических реагентов.
4. Применение электромагнитного поля.
5. Озонирование.
6. Биологическая очистка.
7. Ионообменная и мембранная методики.

Рассмотрим каждый из этих способов подробнее, так как для каждого конкретного случая улучшения качества воды выбирается своя метода.

Очистка двуокисью марганца и аэрацией – популярные технологии

Использование двуокиси марганца рекомендовано в случаях, когда в жидкости имеется много двухвалентного железа. Методика предполагает применение специальной колонны. В ней устанавливается мембрана-фильтр, которая изготавливается из двуокиси марганца. Она контактирует с железом. В результате их реакции получается соединение нерастворимого типа, выпадающее в осадок. Его периодически необходимо удалять из колонны своими руками.

Стоимость фильтров из двуокиси марганца для систем водоснабжения из скважины достаточно высока. Но зато фильтрующий элемент сохраняет свою эффективность на протяжении длительного времени. Кроме того, подобная технология имеет еще одно важное достоинство. Она гарантирует дополнительное удаление из скважинной воды метана, двуокиси углерода и сероводорода.

Альтернативой описанной методике является аэрация. Очистка воды в этом случае базируется на принципе насыщения ее кислородом, что приводит к переходу железа из двухвалентного состояния в трехвалентное и выпадению его в легкоудаляемый осадок. Аэрация характеризуется следующими преимуществами:

• не нужно приобретать дорогостоящие реагенты;
• абсолютная безопасность для человека (не применяются химсоединения);
• малая нагрузка на фильтрующие элементы (как следствие – долгий срок их службы).

Аэрация воды из скважины производится при помощи специальной емкости, оснащенной компрессором. Он ставится между фильтрующей колонной и скважиной. Емкость можно купить либо сделать своими руками. Не суть важно. Главное, чтобы ее объем соответствовал количеству жидкости, которое вы используете в течение суток. В емкости для аэрации происходит насыщение воды кислородом и ее отстаивание в течение определенного времени. После этого жидкость можно пить.

Обратите внимание! Аэрационная очистка эффективна лишь тогда, когда содержание железа в воде из скважины не превышает показателя 10 мг на один литр.

Озонирование и биологическая очистка – результат гарантирован!

Если насытить воду озоном, вы получите идеально чистую жидкость. Методика выполняется посредством спецустановки. В ней имеется генератор, который вырабатывает из кислорода требуемый озон, а также система трубок. По ним жидкость подается в бак, где производится ее очистка. После удаления железа воду пропускают через фильтр (процедура тонкой очистки).

Достоинства озонирования:

• отсутствие в питьевой воде каких-либо вредных бактерий (озон просто-напросто убивает их);
• очистка осуществляется мгновенно – вода просто проходит через установку и становится идеально чистой.

Сразу скажем, что установку для озонирования не смонтируешь своими руками. Для этих целей следует привлекать специалистов. Еще один минус такой методики – высокая стоимость оборудования.

Участие профессионалов требует и биологическая обработка воды. Она выполняется для жидкостей, в которых железа имеется много (30–40 мг/л). Методика предполагает использование бактерий. Их добавляют в очищаемую воду, добиваясь тем самым окисления железа. После этого жидкость фильтруется и обрабатывается ультрафиолетовыми лучами.

Биологическая технология очень эффективная. Но она требует использования бактерий, дополнительного оборудования для фильтрации и облучения. Да и длится достаточно долго. Поэтому применяется она для удаления железа из жидкости очень редко.

Другие способы получения чистой питьевой воды – коротко о главном

Простой способ очистки – применение различных реагентов. В качестве таковых обычно используют хлор, перманганат и гипохлорит кальция. Принцип их действия идентичен – реагенты окисляют железо, растворенное в жидкости. Для осуществления такой операции требуется простое оборудование, которое нередко делают своими руками.

Более сложными в самостоятельном исполнении являются далее указанные методики очистки живительной влаги из скважины. В мембранной технологии применяются специальные микрофильтры. Они улавливают гидроксид железа (его отдельные коллоидные частички). В последнее время популярность обрели мембраны нового поколения – нано- и ультрафильтрационные. С их помощью можно произвести очистку воды на 97–99%, удалив из нее любые примеси.

В следующей методике применяются магниты. Жидкость пропускается через электромагнитное поле. Крупные частицы железа в данном случае связываются между собой. В очищенную воду они не поступают, так как задерживаются фильтрами. Последние рассчитаны на 2–3 года активной работы. Затем они размагнитятся. Главные достоинства методики – защита водопроводных труб от ржавления, качественное обеззараживание жидкости.

В ионообменной методике используются особые фильтрующие приспособления. Их изготавливают из ионообменных смолистых соединений. Таким фильтрам не требуются предварительно окисление железа. Они сразу очищают воду от него. В быту подобная технология эксплуатируется нечасто из-за своей сложности и дороговизны смолистых фильтров.

Таким образом, если вы хотите выполнять очистку жидкости из скважины самостоятельно, затрачивая на процесс минимум средств, специалисты советуют обратить свое внимание на аэрационную методику. По соотношению качества очистки, трудовых и финансовых затрат она является оптимальной.

Аэрационная очистка своими руками – инструкция

Чтобы пить чистую воду и не тратиться на дорогое оборудование, советуем вам сделать самостоятельно простую, но высокоэффективную очистительную систему для жидкости, поступающей из скважины. Руководствуйтесь следующей схемой:

1. Устанавливаете накопительную (достаточно вместительную) емкость на чердаке своего загородного жилища. Найдите резервуар в форме бочки с выгнутым днищем. Приобрести такую емкость несложно. Годится, например, обычный пищевой пластиковый бак.
2. Подводите к бочке на чердаке две ветки труб для водоснабжения. Одна подключается к насосу от скважины, другая – является отводящей.
3. Первую трубу нужно протянуть по всей длине резервуара, а на конце установить на нее распылитель. Можно обойтись и без него – просто высверлите в трубе ряд дырочек. Они необходимы для насыщения жидкости поступающей из скважины воздухом, который способствует переходу железа в трехвалентную форму. Дыр должно быть столько, чтобы вода поступала в бак максимально тонкими ручейками.
4. На высоте около 0,2 м от днища емкости подсоединяете вторую трубу (она подключается с обратной стороны бака). На ее выходе желательно смонтировать фильтрующий элемент для грубой очистки.
5. Подсоединяете аквариумный компрессор к резервуару. Это устройство существенно ускоряет аэрационный процесс обработки воды, нагнетая в емкость воздух.
6. В дно резервуара врезаете краник, по которому из бака будет отводиться ржавчина (то есть железа в трехвалентной окисленной форме).

В принципе, ваша очистительная установка готова. Суть ее функционирования элементарная. Методом распыления жидкость поступает из скважины в подготовленный своими руками резервуар. В нем вода отстаивается на протяжении 20–24 ч.

Такого промежутка времени вполне достаточно для полного окисления железа и его оседания на днище бака. После этого сливаете чистую жидкость, пользуетесь ею, а через краник убираете ржавчину из самодельной аэрационной установки.

Методика обеспечивает вас чистой водой. При этом никаких серьезных затрат для ее реализации не требуется – не нужно дорогое оборудование и специальные реагенты. Единственный минус этой технологии обезжелезивания – ее продолжительность. Если вы установили емкость на 800–1000 л, очистка воды займет, как было сказано, около суток.

remoskop.ru

Главная > Системы удаления железа из воды (ионный обмен)

Системы удаления железа и умягчения воды катионит Hydrolite ZGC 858

При достаточной степени обоснования для удаления железа применяются фильтры — обезжелезиватели, действие которых частично или полностью основано на технологии ионного обмена. Обоснование применимости метода должно содержать экономическую и технологическую составляющие.

Природная вода из подземных источников не существует в дистиллированном виде. Ее состав содержит естественные примеси в пределах фоновых значений, характерных для глубины залегания, геологических факторов и географического расположения источника.

Железо — самый распространенный химический элемент в составе земной коры. По последним оценкам его массовое содержание в составе планеты оценивается на уровне 35%.

Вода – природный растворитель. Неудивительно, что вода, отобранная из подземных источников, содержит растворенные примеси железа. Вода в очень глубоких скважинах, как правило, не содержит растворенный кислород и органические вещества. Эти положения определяют преобладающую растворенную форму железа (II) и теоретически исключают присутствие окисленной и органической формы. Чем ближе к поверхности вода, тем выше содержание окисленного железа и его органических форм. Это логические умозаключения способствуют пониманию того, что железо железу рознь в воде, удаление его достаточно сложная и комплексная задача, сложность и комплексный подход к которой определяются наличием разнообразных форм присутствия железа в природной воде.

Несмотря на разнообразие доступных методов и множество предложений фильтрующего оборудования, реализующего всевозможные технологии удаления железа с различной степенью селективности, выбрать экономически обоснованный и действенный метод удаления железа далеко не самая простая задача в бытовой или коммерческой водоподготовке. Задача, требующая, как минимум, представления о составе и свойствах подлежащей обработке воды и знаний о формах железа в воде, подлежащей обезжелезиванию.

В этом разделе мы хотели бы остановится на методе обезжелезивания воды, основанном на технологии ионного обмена.

Национальные лидеры водоподготовки целенаправленно обеспечили предпосылки повсеместного распространения и применения технологии ионного обмена в локальных установках умягчения, обезжелезивания и деманганации, разработав ряд уникальных зернистых загрузок для локальных установок на базе объединения технологий сорбции и ионного обмена.

На чем же основан успех и уникальность действия таких материалов? Все верно — уникальность скрыта в сочетании сорбционных и ионообменных компонентов в составе сорбента.

Известно, что современные синтетические катиониты, эффективно используемые повсеместно для извлечения из воды двухвалентных ионов кальция и магния, способны точно так же избирательно и по тому же принципу обменивать ионы натрия на ионы двухвалентного железа. Принцип извлечения кальция, магния и железа одинаков, но степень и порядок их извлечения различен. При одинаковой концентрации в исходном растворе железо обменивается легче кальция и магния (ионы Fe3+ получают приоритет в поглощении). Так как на практике в природной воде массовое соотношение концентраций кальция и железа всегда с большим преимуществом в пользу кальция, приоритетность удаления нарушается законом действующих масс, а катиониты больше поглощают ионы кальция. Эти особенности определяют способность катионитов к одноэтапному удалению не только железа, но других способных к ионному обмену двухвалентных и одновалентных катионов в порядке «лиотропной» очередности извлечения и преимуществ массовой концентрации. Ионный способ теоретически позволяет извлечь из воды двухвалентное железо в очень больших количествах. Но это в теории. На практике мы можем столкнуться с ситуацией иного рода и с часто непреодолимыми ограничениями в задачах ионного удаления железа. Системы с катионитом обрабатывают природную воду с далеким от оптимальности составом, содержащим не только комфортные для применимости метода растворенные примести, но и некомфортные. Дело в том, что естественное наличие в природной воде частично окисленной или органической формы Fe, высокая окисляемость воды создают предпосылки, не позволяющие напрямую применять сильнокислотный катионит для удаления двухвалентного железа из воды в скважине. Окисленное железо и органическое в качестве довесок к растворенной форме в достаточно короткий срок привело бы в случае прямого применения к отравлению катионита, потере обменной емкости, ресурса и, в итоге, к изоляции ионообменной поверхности. Этот эффект в области водоподготовки получил название «эффекта необратимой сорбции». Производители катионитов, применимых в целях удаления двухвалентного железа, ограничивают содержание в обрабатываемой воде окисленного и органического железа. Как правило, производители эти ограничения устанавливаются в диапазоне от 0,05 до 0,2 мг/л. Окисленное железо загрязняет ионообменные смолы в составе фильтрующих установок и требует удаления до стадии ионообменного удаления. Органическое железо также требуют удаления на предварительной стадии, предшествующей катионному обмену.

На сегодняшний день широко распространена и подтвердила свою исключительную эффективность практика использования в локальных фильтрах для удаления железа из природной воды многокомпонентных сорбентов, обладающих комбинированным действием и совмещающих несколько принципов обработки воды.

Исключительность таких ионообменных комплексных материалов в особой рецептуре, свойствах отдельных компонентов, принципах и последовательности действия каждого слоя на обрабатываемую воду. Сильнокислотный катионит в составе сорбента полномерно защищен вышерасположенными слоями инертных поглотителей и поглотителей органики. Необратимо отравляющая катионит гидроокись железа задерживается инертным сорбентом. Органика, включая органическое железо, поглощается органопоглотителем (слабоосновной анионит), традиционно входящим в рецептуру сорбента. Ионы кальция, магния, железа, марганца, алюминия, стронция, аммония обмениваются на ионы натрия в основном слое, сформиованном в сорбенте сильнокислотным катионитом. Так реализован механизм ионного обмена при удалении железа. Катионит, осуществляющий ионный обмен, получил эффективную защиту, а вода, избавилась не только от железа и катионов жесткости, но и от части органических соединений. Состав сорбента и рабочая емкость отдельных компонентов варьируются производителями в соответствии с задачами и предполагаемым составом исходной воды с целью достичь максимальной эффективности и долговечности. Некоторые комплексные сорбенты могут не содержать органопоглотитель или, наоборот, содержать его в больших количествах. Таким образом, реализуются различные возможности ионного обмена в комбинации с сорбционными методами в задачах коррекции воды.

Важным достоинством ионообменного способа обработки воды есть возможность осуществить сорбцию трудноудаляемого методами окисления марганца – удаление осуществляется в растворенном состоянии.

Преимущество метода — очень высокие скорости обработки воды. Ионный обмен в комбинации с сорбционным механизмом позволяет обрабатывать воду без опасности отравления окислами и органикой.

Преимущества комплексной обработки воды могут с другой стороны превращаться в недостатки – применимость метода удаления железа жестко сопряжена с задачей одновременного умягчения воды.

Делаем доставку в Бровары, Борисполь, Киев, Винницу, Днепр (Днепропетровск), Ивано-Франковск, Донецк, Житомир, Кировоград, Запорожье, Луганск, Луцк, Львов, Одессу, Полтаву, Ровно, Сумы, Тернополь, Ужгород, Харьков, Херсон, Черкассы, Чернигов, Черновцы и по всей Украине.

(Голосов:3, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка…

www.softwave.com.ua

Другие статьи по теме:

Как подобрать скважинный насос Обезжелезивание воды из скважины фильтр Обсадная труба пнд для скважин с резьбой Фильтры обезжелезивания воды с большим содержанием железа Труба пнд обсадная для скважин Фильтр на обсадную трубу