Какие бывают фильтры для обезжелезивания воды из скважины

Какую же опасность представляет повышенное содержание железа в воде

Железо – элемент, в небольших количествах необходимый для нормального функционирования человеческого организма. Вся потребность (25 мг в стуки) в данном элементе практически полностью обеспечивается из употребляемых продуктов питания. Содержание же его в воде, превышающее предельно допустимую концентрацию (ПДК), равную 0,3 мг/л, представляет следующую опасность для организма человека:

• способствует развитию различных опухолей;
• увеличивает риск возникновения заболеваний сердечно-сосудистой системы, повышает вероятность инфаркта;
• вызывает аллергические реакции у людей с ослабленным иммунитетом;
• может стать причиной дерматитов и ухудшения состояния кожных покровов;
• ухудшает функционирование печени и почек, снижает репродуктивную способность организма.

Чистая и сильно загрязнённая железом вода

Такие последствия требуют тщательного контроля содержания данной примеси в применяемой для бытовых нужд воде. Кроме негативного влияния на человеческий организм, железосодержащие соединения ухудшают состояние сантехнических приборов – труб, унитазов, раковин, поддонов.

Очистка воды из скважины в частном доме подручными средствами

Помимо проверенных высокотехнологичных способов снижения уровня железа в воде, можно использовать и «домашние» способы.

Одним из самых простых является вымораживание. Чистая, без примесей, жидкость замерзает быстрее, чем загрязненный солями металлов, органикой и неорганикой остаток. Поэтому если при замораживании слить темный концентрат, а потом разморозить получившийся чистый лед, полученная жидкость будут достаточно свободной от примесей.

Отстаивание воды – тоже неплохой способ снизить содержание железа и вообще любых примесей. Для этого воду наливают в открытый или закрытый сосуд/емкость, и оставляют на 12…48 часов

По истечении этого времени осторожно сливают верхний чистый слой, избавляясь от нижнего, загрязненного. Возможно, в процессе отстаивания придется снимать различные легкие примеси с поверхности жидкости

Для ускорения выпадения осадка можно попытаться устроить аэрацию подручными средствами – например, периодическим энергичным перемешиванием воды, запуском в нее воздуха через аэрационные системы для аквариума и так далее.

Можно просто подавать воду в емкость через инжектор или душ.

Критерии грамотного выбора

Экономить на дачном фильтре для воды не стоит. Дешевое оборудование в лучшем случае не даст желаемой степени очистки, а в худшем – добавит посторонних примесей.

Выбирая устройство, обращайте внимание на такие параметры:

1. Количество ступеней очистки – чем больше модулей, тем лучше результат на выходе.
2. Производительность – модели кувшинного типа способны удовлетворить потребности одного-двух домочадцев. Для большой семьи лучше приобретать стационарные модели.
3. Особенности фильтрации – устройство стоит подбирать индивидуально, ориентируясь на состав воды.

Поскольку фильтр постоянно контактирует с водной средой, все его элементы должны быть выполнены из устойчивых к ее негативному воздействию материалов.

Для стационарных моделей, подключаемых к водопроводу, ключевым критерием выбора являются долговечные и прочные материалы.

1 Определение железа в воде

Само собой, что самым надежным и самым эффективным способом понять, есть ли железо в скважине – это произвести специальный анализ, который точно установит наличие и количество примесей. Однако понять, что качество воды далеко от идеального – можно и самостоятельно.

Самый явный признак отклонения – это вкус самой воды. Жидкость с повышенным содержанием железа будет иметь явственный «металлический» привкус, который рецепторы ощущают очень быстро и очень точно. Конечно, о точной концентрации в этом случае судить нельзя никак, однако же если у Вас возникли такие ощущения – значит, превышение точно имеется.

Причем при существенном увеличении содержания привкус будет ощущаться не только в воде из-под крана, но и в напитках – в чае или кофе.

Фильтры для очистки воды различного объема

Внимание может привлечь еще и появление ржавых потеков. Они могут возникнуть на раковине, унитазе, в ванной, душевой кабине

Если не фильтрованная вода применяется для приготовления пищи – то ржавый налет может появляться в чайнике и в кастрюлях. Еще одним признаком является также потеря цвета белья после стирки.

Ну и еще одним признаком того, что требуется очистка воды – это изменение ее цвета. Этот нюанс, кстати, проявляется далеко не всегда – это зависит от формы примесей.

1.1 Формы примесей железа и их отличия

Примеси железа в скважинной воде могут иметь различную форму, и в зависимости от этого – само собой, отличающиеся характеристики и признаки. Вариации следующие:

1. Бактериальная форма – характеризуется появлением разноцветной пленки на поверхности жидкости. Со временем наличие таких примесей приводит к появлению отложений на внутренних стенках водопровода.
2. Органические соединения – в этом случае вода, текущая из-под крана, будет иметь легко заметный желтоватый (чем выше концентрация – тем, соответственно, темнее оттенок) цвет. При этом осадка на дне емкостей образовываться не будет.
3. Примеси двухвалентного железа – такая «добавка» не вызывает изменения цвета самой воды (ввиду того, что она в ней растворяется). Заметить это можно по появлению осадка (рыжего оттенка) на дне емкости с водой, которая простоит хотя бы полчаса-час.
4. Примеси трехвалентного железа – приводят к окрашиванию жидкости в бурый цвет (опять-таки – чем выше концентрация – тем темнее оттенок) и к появлению вышеупомянутого осадка.

Пример расположения оборудования для очистки воды

Типы железных примесей в воде

Существует сразу четыре основных типа соединений железа в воде, каждый из которых имеет свои характерные признаки и отличия:

• Элементарное Fe. При его попадании в жидкую среду оно превращается в трехвалентное железо, а значит, начинается процесс образования ржавчины. Именно из-за этого типа железа вода часто имеет коричневый, мутный цвет в отстоявшемся состоянии.
• Двухвалентное Fe2. Данный тип в воде фактически всегда сразу растворяется, и никаких видимых признаков его содержания увидеть не удастся.
• Трехвалентное Fe3. Такая форма железа чаще всего встречается в виде разнообразных соединений, и поэтому выпадает в осадок.
• Органические железные примеси. Обычно присутствуют в воде в виде различных составных химических элементов, в том числе коллоидных и бактериальных.

Обратите внимание на то, что в воде могут быть сразу несколько разных видов примесей

Очистка воды от железа из скважины своими руками

Вода с высоким содержанием железа непригодна к употреблению

Прежде чем приступать к очищению колодезной воды, убеждаются, что в ее составе содержится большое количество двухвалентного железа.

• Чтобы убедиться в наличии химического вещества, нужно небольшое количество колодезной воды продержать в открытой емкости некоторое время. Сначала оно себя никак не проявляет, но при длительном контакте с воздухом выпадает в осадок бурого окраса.
• Явным признаком высокой концентрации вещества в воде является неприятный специфический запах из колодца.
• «На глаз» вычислить наличие бактериального железа в воде можно, если на поверхности водяного зеркала есть радужные пленки.

Желтый оттенок воды свидетельствует о повышенном содержании в ней органического железа (не бактериального!), но при отстаивании в осадок он не выпадает.

Очистить воду от железа из скважины дедовским способом достаточно просто и финансово не затратно.

Отстаивание

Это наименее затратный и самый простой в реализации способ обезжелезивания колодезной воды. Систему, изготовленную своими руками, дополнительно оснащают резервуаром, объемы которого соответствуют суммарному суточному потреблению всех домочадцев. Метод имеет как преимущества, так и недостатки.

Достоинства:

• Монтаж емкости на мансарде обеспечит самотек, а это избавит жидкость от сероводорода.
• Простой в реализации способ, который не требует больших растрат.
• В запасе всегда есть очищенный объем жидкости.

Аэрация

Аэрация воды

Использование этого метода обеспечивает превосходные результаты очистки. Процесс фильтрации достаточно прост – обогащенная кислородом среда, вступает в реакцию с железом, в результате последний разлагается и выпадает в осадок. На выходе после очистки твердые частицы осадка задерживаются фильтрами механической очистки.

Преимущества:

• Очищение колодезной жидкости от железа и сероводорода.
• Экологичность очистки, поскольку это безреагентный способ.

Из недостатков выделяют всего один – небольшой процент железа все же остается в составе.

Введение катализаторов и реагентов

В промышленности с целью очищения жидкости из скважины использую хлор или озон. Особенность этих веществ заключается в высокой окислительной способности, однако для их продуцирования требуется использовать специальные установки. В домашних условиях химические вещества использовать не рекомендуется из-за высокой отравляющей способности.

В качестве аналога предпочтительнее использовать крупки или гранулы активированной глауконитовой глины, поверхности которых оснащены частицами окисленного марганца.

Народные способы

Кальцит для очистки воды

Самый распространенный, безопасный и бюджетный способ очищения колодезной жидкости – очищение потоков известью и последующее пропускание сквозь толстый слой кальцита природного происхождения. Такой процесс приводит к тому, что железо трансформируется в нерастворимую соль. Вода из-за этого становится более мягкой и уже пригодной к употреблению. Такой способ очищения можно применять и в случаях, когда состав колодезной жидкости полностью удовлетворяет требования к употреблению.

Отменных результатов удается достичь при использовании сухого метода. В этом случае применяется разогретая марганцовка

В резервуар, изготовленный из керамики или огнеупорного стекла, помещается приблизительно 4-5 г активного вещества. Перманганат калия медленно и осторожно прогревается на песчаной бане. Емкость обязательно накрывается крышкой

Данного объема действующего вещества будет достаточно для очищения 5 литров воды.

Озонирование

Этот процесс эффективный, но реализовать его непросто. Самостоятельно в домашних условиях очистить жидкость таким способом практически невозможно. Использование хлора уже не пользуется таким большим спросом, поскольку это вещество частично остается в жидкости и отравляет человеческий организм при употреблении.

Озонирование – самый надежный и качественный способ очищения. Реализуется метод путем воздействия озона на частицы, содержащиеся в жидкости.

Кипячение и механическая фильтрация

Пример работы засыпных фильтров для очистки воды

Как известно, при кипячении известковой воды соли кальция собираются в виде накипи на днище и стенках ёмкости. Это самый простой, лёгкий и доступный для самостоятельно выполнения метод. Однако много воды таким способом не очистить. К недостаткам такой методики очистки стоит отнести невысокую эффективность и трудности с удалением накипи.

Чаще всего для очищения воды из колодца или частной скважины использует метод механической фильтрации. Он подходит для удаления частиц размером от 5 мкм. Для проведения мероприятия вам понадобится специальный фильтр для известковой воды. Наиболее простой вариант – использование засыпных фильтрующих слоёв с автоматической промывкой. В таких приспособлениях  в качестве засыпки можно использовать разные материалы: активированный уголь, кварцевый песок, шунгит.

К недостаткам засыпных фильтров стоит отнести следующее:

• способ эффективен только для удаления частиц более 20 мкм;
• слишком громоздкая конструкция фильтрующего приспособления (в среднем 1,6 м х 26 см);
• высокая цена.

Пример дискового фильтра со сменным картриджем

Хорошей альтернативой этим устройствам стали сменные фильтрационные картриджи. Они производятся из вспененного полипропилена. Такие приспособления гарантируют высокое качество очистки – от 5 мкм. Такие картриджи можно устанавливать в любые фильтрационные агрегаты или в мультипатронные приборы. Единственным недостатком является необходимость частой смены картриджей.

Для очистки воды из колодца или скважины в объеме от 4 до 800 м³/ч можно использовать дисковые фильтры с автоматической промывкой. Они подходят для частиц размером от 5 до 500 мкм. Главные недостатки таких устройств:

• дороговизна;
• необходимость обеспечения требуемого напора воды для промывки.

К преимуществам стоит отнести:

• небольшие размеры агрегата;
• полная автоматизация процесса;
• высокая степень эффективности.

Способы обезжелезивания воды

В воде железо может находиться в нескольких формах:

• соединениях с другими химическими веществами , в осадок не выпадает;
• двухвалентной, водорастворима, выпадает в осадок при реакции с кислородом;
• трехвалентной, не растворима в воде, придает ей желтоватый цвет, при реакции с кислородом образует осадок в форме хлопьев.

Виды железа в воде и его отличительные признаки

В зависимости от преобладающего типа железа и его концентрации действенными будут разные методы водоочистки. Определяют валентность и количество железа в воде с помощью лабораторных исследований, в домашних условиях точных результатов получить нельзя.

Способы фильтрации от двухвалентного железа

Против этой формы металла действенны следующие способы очистки:

1. Ионный. Суть метода заключается в том, что специальные ионообменные вещества в картридже фильтра вступают в реакции с содержащимися в воде примесями. Для водоочистки используют обычно натриевые системы. Метод эффективен при количестве железа в воде до 3 мг/л, при более высокой концентрации практически не действенен.
2. Обратно-осмотический. Суть технологии обратного осмоса – прохождение воды под давлением через частично проницаемую мембрану из раствора большей концентрации в раствор с меньшей. Диаметр пор мембраны меньше, чем размер атомов железа, поэтому они через нее пройти не могут, и смываются в канализацию. Такой способ эффективен при концентрации железа до 15 мг/л. Однако фильтры обратного осмоса удаляют не только Fe, но и другие вещества, часть из которых полезна и необходима организму. Поэтому отфильтрованную воду рекомендуется подвергать дополнительной минерализации.
3. Аэрационный. Собственно, этот вариант нельзя даже назвать очисткой. Взаимодействуя с кислородом, двухвалентное железо просто превращается в трехвалентное, которое уже легче удалить. Частным случаем аэрации будет обычное отстаивание воды в открытой емкости. Помимо такого способа применяют также разделение воды на множество мелких струй фонтанированием или похожими на душ устройствами; используют инжекторы или эжекторы для водно-газовой дисперсии; пропускают через воду под давлением поток воздуха. Но как самостоятельный метод обезжелезивания воды аэрацию применяют редко, обычно это лишь один из этапов многоступенчатой очистки.

Очистка воды от двухвалентного железа

Способы удаления трехвалентного железа

Упомянутые выше методы очистки воды эффективны для трехвалентной формы металла только при ее небольшой концентрации. При высоком уровне содержания используют механические фильтры, задерживающие примеси просто за счет небольшого размера ячеек.

Механическая очистка воды от железа

Виды систем-обезжелезивателей

Для начала необходимо определить степень загрязнения воды и в каком виде железо находится в воде.

Различают следующие виды:

• элементарное, в нерастворенном виде;
• 2-валентное, в растворенном виде;
• 3-валентное, в нерастворенном виде;
• органическое, которое подразделяется на: коллоидное, в виде нерастворимых очень мелких частиц, содержащихся в воде во взвешенном состоянии, не оседают и придают ей мутность; бактериальное; растворимое органическое

Для элементарной проверки достаточно налить воды в стакан и дать ей отстояться несколько часов.

• Трехвалентное железо проявит себя в виде ржавого осадка.
• Двухвалентное придаст воде мутноватый рыжий цвет.
• Бактериальное образует на поверхности радужную оболочку.

Безреагентная фильтрация

Не предполагает использования химических реагентов. Очистка воды от избытков железа, марганца и сероводорода происходит при помощи природных сорбентов, которые обеспечивают реакцию окисления растворенного железа.

Такие фильтры устраняют:

1. мутность,
2. цветность,
3. выводят взвешенные частицы,
4. песок,
5. ил.

Безреагентные фильтры обладают функцией автоматического самоочищения, путем обратной промывки фильтрующего сорбента.

Реагентные очистители

Рекомендуются для очистки воды с высокой степенью загрязнения.

В основе их работы – использование химических реагентов, которые значительно ускоряют процесс окисления и образование трехвалентного железа.

Такие фильтры укомплектованы специальным баком для приготовления регенерационного раствора.

Активно используются такие виды реагентов, как:

• гидрохлорида натрия;
• перманганата калия или «марганцовка».

Выпавший осадок устраняется при помощи механической фильтрации. По способу очистки можно также выделить следующие виды фильтров.

Засыпного типа

Фильтры засыпного типа, работающие на основе каталитических загрузок, где процесс очистки происходит благодаря различным наполнителям и сорбентам.

В работе данных очистных систем могут использоваться один тип или несколько различных по составу наполнителей, которые укладываются слоями и обеспечивают комплексную очистку воды не только от железа, но и других примесей.

Обратного осмоса

Фильтры обратного осмоса, в основе работы которых лежит пропуск жидкости под давлением сквозь мембрану, имеющую минимальные зазоры, которые способны пропускать только молекулы воды.

Практически все остальные элементы успешно фильтруются. Поэтому вода приближается по своим свойствам к дистиллированной и в случае бытового использования требует дополнительной минерализации.

С использованием электромагнитов

Фильтры с использованием электромагнитов, в основе которых лежит обработка воды ультрозвуком, что приводит к коагуляции железа и значительно облегчает его вывод с помощью различных сорбентов.

В зависимости от модели такие устройства могут содержать:

• соленоидальный электромагнит,
• постоянный магнит.

Аэрационные

Устройства аэрационного обезжелезивания, работают на принципе окисления двухвалентного железа при помощи воздуха.

В данных фильтрах используется два способа насыщения воды кислородом:

• безнапорная аэрация, когда вода получает кислород в процессе разбрызгивания;
• напорная, когда кислород подается в воду под давлением.

Ионообменные фильтры

Системы, работающие на основе ионообменных смол: анионита или катионита. Такие системы можно отнести к многофункциональным, потому что они используются:

• для удаления солей и смягчения жидкости;
• для снижения содержания железа, марганца и других металлов, находящихся в нерастворенном состоянии.

Адсорбционные системы

Работают на основе адсорбентов, в роли которых могут выступать:

• зола,
• глина,
• скорлупа кокоса,
• шунгит,
• другие искусственные или природные материалы.

Самым популярным наполнителем является активированный уголь, экологический чистый адсорбент с отличными фильтрующими качествами.

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).

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.

Выводы

Как видно, наиболее универсальными системами очистки воды из скважин являются системы обратного осмоса, которые удаляют практически все виды примесей одновременно (за исключением растворенных газов) и обеспечивают стабильное качество очистки.

Есть проблемы, с которыми без обратного осмоса не справиться: соленая вода, удаление хлоридов и сульфатов, нитратов, бора. В целом обратный осмос удаляет из воды 97-99 % всех присутствующих примесей. Такую чистую воду, как после обратного осмоса, трудно получить с помощью других методов.

Среди примесей, наиболее часто встречающихся в скважинах, только сероводород не удаляется с помощью обратного осмоса. Это связано с тем, что система обратного осмоса эффективно задерживает заряженные частицы, но пропускает незаряженные частицы, сравнимые по размеру с молекулами воды, в частности — газы. Поэтому, если в скважине присутствует сероводород, после системы обратного осмоса нужно будет установить фильтр с активированным углем.Также следует помнить, что в случае очень высокой загрязненности воды взвешенными частицами или солями жесткости, для обеспечения эффективной и долгой работы систем обратного осмоса, желательно установить блок предварительной очистки воды перед обратным осмосом.

Как только скважина подготовлена, первым делом необходимо сдать пробу воды на анализ в аккредитованную лабораторию и выяснить, какие нежелательные примеси и в какой концентрации присутствуют в Вашей воде.С результатом анализа воды обращайтесь к нам — опытные специалисты по водоподготовке проконсультируют Вас по любой проблеме, связанной с водой для Вашего дома.

Для консультации с нашими специалистами позвоните нам или отправьте заявку:

С оборудованием очистки воды для дома Вы можете ознакомиться в разделе Системы очистки воды

Мы предлагаем Вам записаться на демонстрацию работы мембранной системы водоочистки, и наши специалисты подъедут к Вам в любое удобное для Вас время. Вы сможете увидеть, какой будет вода в Вашем доме, если ее очистить с помощью нашего оборудования. Выезд специалистов и демонстрация работы оборудования бесплатны.

Пейте чистую воду и будьте здоровы!

Рекомендуем прочитать: