Как очистить воду коллоидное железо

Очистка воды из скважины от коллоидного железа.

Основным методом очистки воды от форм коллоидного железа является очистка воды мембранными методами. Микрофильтрационные мембраны пригодны для удаления коллоидных частиц гидроксида железа (Ш); ультрафильтрационные и нанофильтрационные мембраны способны удалять кроме этого коллоидное и бактериальное органическое железо, а метод обратного осмоса позволяет удалять до 98% растворенного в воде двухвалентного железа. Однако мембранные методы дорогостоящи и не предназначаются конкретно для обезжелезивания. Это происходит в процессе обеззараживания воды (микрофильтрационные мембраны), при глубокой ее очистке (ультрафильтрационные и нанофильтрационные) или обессоливании (обратный осмос). Кроме того, мембраны легко подвергаются зарастанию органической пленкой и забиванию поверхности нерастворимыми частицами, в том числе ржавчиной, а также поглощают растворенное двухвалентное железо и теряют способность эффективно задерживать другие вещества . Наряду с мембарнными методами очистки воды от коллоидного железа возможно применение железобактерий. Возможна концентрация оксидов железа вокруг клеток микроорганизмов в результате чисто адсорбционных процессов. Это объясняется тем, что на поверхности клеток находятся отрицательно заряженные группы (РО4 -, СОО-, HS-, OH-), а коллоидные формы окисного железа заряжены положительно.

Одной из причин концентрации железа микроорганизмами является то, что они окисляют железо (II) продуктами своего метаболизма. Установлено, что некоторые бактерии относятся Arthrobacter, Leptothix, Metaltogenium, переводят закисное железо в окисное .

Устройства для обезжелезивания подземных вод работают следующим образом [1].Вода, содержащая соединения железа, из подземного источника водоснабжения с помощью, например, погружных артезианских насосов, установленных в водозаборных скважинах, подается в аэрационное устройство, расположенное над резервуаром- отстойником и представляющее собой, например, перфорированный трубопровод, обеспечивающий струйное разбрызгивание исходной воды, чем обусловливается насыщение ее кислородом. В дальнейшем при достаточно длительном пребывании обогащенной кислородом воды в резервуаре-отстойнике происходит окисление части растворенных соединений железа с образованием гидроокиси, которая, осаждаясь, накапливается в камере накопления осадка и по мере необходимости отводится за пределы фильтра. Частично очищенная за счет отстаивания в верхней части фильтра вода поступает к цилиндрическим блокам ,где после прохождения слоя сетки , поступает в фильтрующую загрузку из эластичного пористого материала, например открыто-ячеистого пенополиуретана. В начальный период работы устройства при фильтрации очищаемой воды через пористый эластичный материал, используемый в качестве фильтрующей загрузки, образуется каталитическая пленка на поверхности этого материала внутри пор, способствующая ускорению процесса выделения железа из очищаемой воды. После образования каталитической пленки устройство выводится в рабочий режим, вода, поступающая в фильтрующую загрузку, проходя через нее, полностью очищается от соединений железа. Лабораторный анализ воды показывает, что она соответствует СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода . Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества»

1. Лапшев Н.Н. Гидравлика: учеб. для вузов по специальности «Строительство» / Н. Н. Лапшев. — М.: «Академия», 2007. — 268 с.

Источник

Очистка воды от железа. Обзор методов

Появляются ржавые подтеки на раковине?
На воздухе прозрачная вода из крана стала мутной, и выпал рыжий осадок?
Как бороться с избыточным железом и на что обратить внимание при выборе систем очистки воды от железа?
Ответы на все эти вопросы в нашей статье.

Определение типа железа в воде

Прежде чем приступить к выбору оборудования для очистки воды от железа, следует понять, какой тип железа присутствует в воде.

• Двухвалентное железо (Fe+2) содержится в воде в растворенном состоянии и невидимо невооруженным глазом. Как правило, растворенное железо присутствует в воде из подземных источников (скважин). В присутствии двухвалентного железа вода выглядит прозрачной, но когда некоторое время находится в контакте с воздухом, приобретает рыжий цвет, и выпадает осадок. Это явление происходит вследствие окисления железа кислородом воздуха до трехвалентного состояния.
• Трехвалентное железо (Fe+3), окисленное — присутствует в воде в коллоидной форме (образует очень мелкие частицы рыжего цвета). Осаждение коллоидного железа может сопровождаться образованием и ростом железобактерий. Присутствие окисленного железа характерно для воды из поверхностных источников (колодцы, водоемы) и для воды из централизованного водопровода.
• Бактериальное железо (железобактерии) часто сопутствует минеральным отложениям Fe3+ и состоит из живых и мертвых бактерий, их оболочек и продуктов жизнедеятельности. Бактериальное железо достаточно легко отличить от минерального железа — это мягкие вязкие слизистые отложения. В некоторых случаях они безвредны, в других — наносят огромный ущерб. В трубопроводе и водоочистном оборудовании железобактерии часто становятся причиной язвенной коррозии железа и стали и сильно ускоряют образование железистых отложений.

Оборудование для очистки воды от железа

• Каталитическое удаление железа (фильтры-обезжелезиватели)

На рынке есть большое многообразие систем обезжелезивания, работающих по принципу каталитического окисления железа, в процессе которого двухвалентное железо (растворенное) переходит в форму трехвалентного железа (нерастворенного), оседающего на фильтрующей загрузке. Такие системы получили название «фильтры-обезжелезиватели».
Принципиально данные фильтры отличаются по принципу окисления железа, которое может производиться безреагентным способом (кислородом воздуха) или же использованием сильных окислителей.

Безреагентные способы являются безопасными для использования в быту, но менее эффективны и стабильны по качеству очистки. Такие фильтры плохо работают в условиях высокой концентрации железа в исходной воде и требовательны к сопутствующим показателям (необходим высокий рН, низкое содержание органических веществ).

Реагентные способы менее чувствительны к составу исходной воды, но сопряжены с работой с сильными окислителями (гипохлорит натрия, перекись водорода, перманганат калия), что небезопасно для использования в домашних условиях, так как в случае аварийной ситуации с оборудованием или изменения состава исходной воды, реагент может попасть в очищенную воду.
После введения окислителя вода попадает на каталитическую загрузку, обеспечивающую последующее окисление и фильтрацию железа.

Если Вы остановили свой выбор на системах каталитического обезжелезивания, то при выборе оборудования необходимо учитывать температуру воды, рН, щелочность, содержание растворенного кислорода и другие параметры, которые могут значительно повлиять на эффективность очистки. При эксплуатации необходимо строго следовать рекомендациям производителя, устанавливая скорость прямого потока воды, скорость потока при обратной промывке, учитывать максимальное содержание входного железа и другие ограничения, которые влияют на рабочие параметры процесса очистки для эффективной работы всего оборудования и фильтрующего материала в частности.

Самые распространенные причины плохой работы фильтра-обезжелезивателя — неполное окисление железа вследствие колебаний в составе исходной воды, низкой скорости потока при обратной промывке, недостаточно частого проведения регенерации фильтрующего материала или подачи на фильтрацию большого потока воды.

Все эти факторы могут стать причиной некачественной работы фильтров-обезжелезивателей. Для обеспечения стабильного результата при обезжелезивании целесообразно предпочесть системы обратного осмоса.

• Обратный осмос

Системы обратного осмоса наиболее эффективны для удаления растворенного железа и по многим параметрам превосходят альтернативные методы обезжелезивания. Поскольку ионы железа намного крупнее пор обратноосмотических мембран, они эффективно задерживаются на мембранах. При этом железо не накапливается в мембране, а сливается в дренаж с концентратом, что предотвращает проблему закупоривания пор. Системы обратного осмоса могут очищать воду с содержанием растворенного железа до 10-20 мг/л. Рекомендуется избегать контакта с воздухом (промежуточных накопительных емкостей) перед подачей на установку обратного осмоса для предотвращения окисления железа.
Обратный осмос может использоваться и для удаления трехвалентного железа в невысоких концентрациях.
Системы обратного осмоса эффективны для очистки воды от распространенного спутника железа — марганца.

Для удаления двухвалентного железа в невысоких концентрациях (незначительно превышающих норму) может использоваться катионообменная смола. Этот метод может быть целесообразен при очистке воды с повышенной жесткостью и невысоких концентрациях растворенного железа. Ионообменная смола замещает ионы железа и солей жесткости на натрий, однако, эффективно работает лишь при низком содержании двухвалентного железа (до 1 мг/л).
Серьезным осложнением работы смолы является возможное окисление железа и переход в форму трехвалентного. При этом на поверхности ионообменного материала появляется непроницаемая окисная пленка, что резко уменьшает обменную емкость катионита за счет снижения реакционной поверхности материала. Этот эффект может быт снижен путем введения подкислителя, поскольку в кислых растворах процесс окисления железа сильно замедляется — необходимо, чтобы рН воды был ниже 7. Следует учитывать, что загрязнение смолы железом рано или поздно все равно происходит, и в этом случае требуется производить замену фильтрующей среды.
Ионообменные системы не очень удобны в эксплуатации, так как требуют постоянного контроля за присутствием соли, необходимой для регенерации смолы (хлорид натрия в таблетированной форме) и ее пополнением.

• Ультрафильтрация

Ультрафильтрационные мембраны с размером пор около 0,02 микрон прекрасно задерживают коллоидное железо. Установки ультрафильтрации с режимами периодического сброса концентрата и обратной промывки мембран обеспечивают эффективное удаление трехвалентного железа. Для эффективности очистки с помощью ультрафильтрации все железо должно быть переведено в окисленное состояние. Рекомендуется предварительное введение коагулянта и обеспечения необходимого времени его контакта с водой.

Удаление бактериального железа

При наличии в исходной воде большого количества железа пользователь может столкнуться еще с одной проблемой — появлением бактериальных загрязнений — активным развитием железобактерий.
Если проблема железобактерий выявлена на ранней стадии, регулярное хлорирование или обработка хелатными агентами (органические вещества, образующие растворимые комплексы с железными отложениями), а также постоянное наблюдение за состоянием оборудования помогут минимизировать её последствия.

На ранней стадии появления железобактерий может помочь ударное хлорирование — необходимо создать избыточную концентрацию хлора 50 мг/л. Перед применением хлорирования нужно выяснить, насколько устойчиво к хлору установленное водоочистное оборудование.

Проблему с бактериальным железом может решить среда redox, однако, в подводящих трубопроводах при этом железобактерии будут продолжать развиваться и образовывать слизистые отложения.

Выводы

Несмотря на большое количество методов удаления железа, наиболее оптимальным методом очистки от двухвалентного железа, обычно присутствующего в подземных источниках, и трехвалентного железа в невысоких концентрациях, является применение систем обратного осмоса.

При содержании в воде большого количества трехвалентного железа рекомендуется применять системы ультрафильтрации.

По всем вопросам очистки 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 для 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.

Источник

Очистка воды от железа

Содержание статьи:

Какие бывают методы очистки воды от железа

Концентрация примесей железа в питьевой воде должна быть не более 0,3 мг/л. Как правило, в подземных скважинных водах России содержание этого загрязнения превышено в несколько раз. В связи с этим возникает вопрос, как очистить воду от железа до питьевых норм. Выбор метода очищения зависит от формы железа находящейся в воде. Выбрать правильный метод обезжелезивания воды можно, сделав расширенный химический анализ, и проведя с водой ряд физических тестов: отстаивание, встряхивание, контакт с воздухом, визуальный осмотр. От правильного выбора способа очистки воды от железа зависит работоспособность и срок службы установки водоочистного оборудования.

• Очистка воды от двухвалентного железа , как правило, оно обнаруживается в скважинах в большинстве случаев. Применяют каталитическое обезжелезивание на песчаных фильтрах с предварительной аэрацией воды с помощью компрессора. Такой подход позволяет дополнительно удалить марганец и сероводород. Применяются каталитические фильтрующие материалы. Подробно как работает такая схема можно посмотреть на нашем сайте тут.
• Очистить воду от коллоидного железа и коллоидных примесей можно с помощью коагулирования специальным реагентом. В некоторых случаях параллельно коагулированию применяется дозирование гипохлорита натрия. Далее скоагулированные и окисленные частицы отфильтровываются на фильтрующей загрузке. Подробно о природе коллоидных частиц и сущности метода очистки от коллоидного железа читайте на нашем сайте здесь.
• Очищать воду от органического железа можно двумя способами: 1) Окислением органики — реагентный способ, с помощью дозирования гипохлорита натрия или озонирование. 2) Безреагентный способ — после каталитического обезжелезивателя устанавливается органопоглотитель на специальной ионообменной смоле Purolite А500P для селективного удаления органических примесей.
• Очищение воды от бактериального железа — железобактерии проводиться после обычного обезжелезивания, путем установки бактерицидной ультрафиолетовой лампы соответствующей производительности. Либо фильтрацией через посеребренные активированные угли. Если применялось дозирование реагента (гипохлорита натрия или озона) бактериальное железо автоматически удаляется.

Какие формы содержания железа в подземной воде

Железо в подземной воде может находиться в следующих состояниях:

• Растворенное, двухвалентное ионное железо. Именно в этой форме железо находиться в скважинах до поступления на поверхность земли. Без доступа воздуха оно так и остается в растворенном состоянии. После контакта с кислородом воздуха вода мутнеет и выпадает осадок трехвалентного железа. Скорость выпадения осадка зависит от величины кислотно-щелочного баланса воды.
• Трехвалентное нерастворимое железо — ржавчина, окислы железа, рыжий осадок. Образуется при взаимодействии растворенного двухвалентного железа с воздухом, то есть при поступлении воды из скважины на поверхность. Обнаруживается на внутренней поверхности трубопроводов. Общее железо складывается из суммы растворенного и нерастворенного. В анализе не всегда указывается соотношение двухвалентного и трехвалентного железа. Если специалист берет пробу воды на источнике, то по внешним признакам он должен понимать приблизительное соотношение. Либо добавлять реагент, фиксирующий это соотношение. От этого зависит минимизация стоимости оборудования для водоочистки.
• Коллоидное железо находится во взвешенном состоянии в воде и не способно осесть естественным образом под действием силы тяжести. Коллоидные частицы имеют размер менее 1 микрона и не удаляются на фильтрующих загрузках, так как последние имеют размер пор более 5 микрон. Этот вид железа ни как не регистрируется в анализе воды. Распознать его может опытный специалист. О том, как его распознать и как с ним бороться в следующей главе.
• Органическое железо — находится в виде крупных органических молекул, в центре которых находиться атом железа. Что бы по анализу воды понять, что такое железо находиться в воде, нужно посмотреть параметр «перманганатная окисляемость» если он превышен больше 4 единиц, то такая форма железа у вас в воде. Как правило, так же повышен параметр цветность и мутность. Аэрационной колонной и последующей фильтрацией на гранулированном материале такое железо не удаляется.
• Бактериальное железо — образуются паутинообразные скопления коричневого цвета, колониями. Таких скоплений может быть до 20, например, в ведре с водой постоявшей некоторое время. Такой вид железа встречается редко, при определенных химических условиях. Важно отметить: от формы содержания железа в подземной воде возникают определенные проблемы, с которыми сталкивается потребитель и соответственно выбирается тот или иной метод подготовки воды. Рассмотрим, какие проблемы вызывают перечисленные формы железа в воде.

Растворенное железо Коллоидное железо Бактериальное железо

Проблемы связанные с высоким содержанием железа в воде

В зависимости от того, в какой форме содержится железо в воде, возникают те или иные визуальные признаки. В первом приближении по этим признакам можно определить, какой тип железа содержится в данной воде, и понять какой метод обезжелезивания нужно применять для очистки. Конечно же, окончательное и точное решение принимает специалист исходя из полного химического анализа очищаемой воды.

• Двухвалентное, растворенное железо — самая распространенная проблема с водой, встречается в 70% случаев. Может ощущаться металлический привкус, и мутноватый вид. Вода из скважины поступает абсолютно прозрачная, но постояв 10-50 мин на открытом воздухе, она мутнеет и выпадает светло коричневый осадок. Это — то самое нерастворимое уже трехвалентное железо.
• В случае с коллоидным железом наблюдается обратная картина. Вода из источника поступает уже мутная. Затем, постояв некоторое время в емкости от 1 часа до 3 дней, светлеет, и взвешенные коллоидные частицы оседают постепенно на дно, образуя осадок белого или коричневого цвета. Это явный признак коллоидного железа. В коллоидных частицах может находиться не только железо, но и минеральные соли, бактерии, органика. Коллоидные частицы сложнее очистить, чем обычное двухвалентное железо. В силу того, что коллоидные частицы имеют одинаковый заряд и отталкиваются друг от друга и не поддаются осаждению. По обычному анализу воды нельзя определить наличие коллоидного железа.
• Органическое железо может себя ни как не проявлять, и определить его наличие можно только по исходному анализу воды. Проблематика органического железа в воде в том, что его достаточно трудно удалить до норм 0,3 мг/л. Ион железа сильными химическими связями встраивается в молекулу органики и удалить его сложно. При профессиональном подборе оборудования, реагентов и фильтрующих материалов, понимая происхождение проблемы, эту задачу можно эффективно решить.
• Бактериальное железо в нашей десятилетней практике наблюдалось редко. Имеет место следующая интересная картина с железом. Вода после системы очистки от железа прозрачная и, постояв в емкости, не выпадает ржавый осадок. Но через 1-2 дня образуются мелкие коричневые хлопья размером 0,5-1 см в объеме. Например, в 12 литровом ведре и может быть до 10-20 штук расположенных колониями во всем объеме воды. Это явный признак наличия бактериального железа или железобактерий. Как правило, в такой воде превышено Общее Микробное Число (ОМЧ) более 50 КОЕ. Размерность КОЕ расшифровывается как колонии образующие единицы.

Какое нужно оборудование для безреагентной очистки воды от железа

Для каждого рассмотренного вида железа используется свое оборудование, фильтры и засыпные материалы. Поскольку растворенное или ионное или двухвалентное железо встречается в скважинах в 70 % случаев, рассмотрим, какое оборудование и материалы используются для удаления именно этого вида железа. Система безреагентного обезжелезивания воды состоит из четырех модулей:

Первая часть — это предварительный механический фильтр. Фильтрует крупные частицы более 10 микрон.

Вторая часть — это система напорной аэрации воды. Без системы аэрации удалить растворенное железо не возможно. Система аэрации состоит из специального компрессора AP-2 или LP-12, датчик потока Brio 2000 (пр-во Италия) или импульсный водосчетчик, аэрационный оголовок , пластиковый баллон нужного размера, реле включения и отключения компрессора, клапан сброса лишнего воздуха.

Третья часть После аэрационной системы устанавливается сам фильтр обезжелезиватель. Состоит из пластикового баллона, армированного стекловолокном, дренажно-распределительная система, блок управления потоками воды, фильтрующий материал и гравийный поддерживающий слой. Пластиковый баллон подбирается индивидуально по требуемой производительности . Блок управления может быть автоматический или ручной. Фильтрационный материал является душой фильтра и подбирается специалистом исходя из полного анализа воды. Какие бывают фильтрующие материалы для очистки воды от железа можно посмотреть тут. Гравийная подложка это специально подготовленный кварцевый песок размером частиц 2-5 мм или 4-7 мм.

В конце системы обычно устанавливают окончательную фильтрацию в виде угольного картриджа. После такой системы на выходе имеем воду с концентрацией железа ниже 0,3 мг/л. Более подробно о принципе работы фильтра обезжелезивания можно посмотреть здесь.

Реагентное обезжелезивание воды

Реагентное обезжелезивание используется реже, чем безреагентное. Реагенты для окисления применяются в случае высоких концентраций железа, марганца, органики, бактериальных загрязнений и сероводорода. Дело в том, что у кислорода, который используется в безреагентном обезжелезивании – низкая окисляющая способность по сравнению гипохлоритом натрия, перманганатом калия и озоном. Поэтому, если в анализе воды мы наблюдаем концентрацию железа выше 6-8 мг/л, наличие органических загрязнений, бактериального железа, то с большой вероятностью здесь нужно использовать реагентное обезжелезивание воды. Выбор реагента зависит от анализа воды и финансовых возможностей заказчика. Чаще всего используется гипохлорит натрия. Дозирование марганцовки устарело и практически не используется. Очистка воды от железа озонированием применяется редко в силу высокой стоимости. Состав оборудования при реагентной очистке отличается наличием дозирующего насоса и емкости с реагентом. В некоторых случаях используется аэрационная емкость больших размеров для увеличения площади и времени контакта реагента с очищаемой водой. На выходе системы очистки устанавливается угольный баллонный фильтр для удаления остаточного хлора.

12 причин оставить заявку у нас

Весь ценовой диапазон рынка водоочистки;

11 лет опыта работы;

Гарантия на оборудование 3 года;

Гарантия на качество воды на выходе 2 года;

Полное раскрытие комплектации до мелочей;

Бесплатный анализ воды до и после системы обезжелезивания;

Опыт работы со сложными водами в регионах России;

Наличие сервисного отдела и отдела по продажам расходных фильтрующих материалов;

Прямые поставки оборудования и расходных материалов от ведущих Американских, Европейских, Китайских и Российских производителей: Clack, Structural, Canature, Wave Сyber, Ranxin, Seko, Bayer и другие;

Консервация оборудования на зиму, регулярные акции и спецпредложения;

Анализ воды в аккредитованной лаборатории ИСВОД центр, с получением оригиналов анализов воды с печатью;

Для объектов по Пятницкому, Волоколамскому, Новорижскому, Рублевскому, Можайскому, Минскому, Киевскому, Калужскому, Ленинградскому, Дмитровскому, Варшавскому и Симферопольскому шоссе дополнительная скидка.

Если у вас повышенное железо в воде вы можете:

Мы профессионально решим вашу проблему с водой

Если анализа воды у вас еще нет, вы можете

Услуга отбора проб воды бесплатна в пределах Московской области

Если у вас остались вопросы Звоните. 8(499) 340-76-90

Фильтры очистки воды от железа с умягчением

Какие материалы для очистки воды от железа выбрать

Сменные фильтрующие засыпки являются душой фильтра. От правильного их подбора зависит срок работы фильтра обезжелезивателя. По способу удаления железа материалы делятся на ионообменные и каталитические. Ионный способ применяется редко в силу проблематики окисления ионов железа внутри самой гранулы смолы. Этот процесс называется отравление смолы железом. Извлечь окисленное трехвалентное железо достаточно сложно. Ионный метод применяется для умягчения воды. Каталитический метод подразумевает химический процесс окисления железа на поверхности гранулы материала. Далее железо вымывается обратным потоком воды. В 90 % случаев применяют каталитический метод. В большинстве случаев подойдут такие материалы как Сорбент АС, Сорбент МС, Birm, МЖФ.

По способу производства материалы бывают природные – это полезные ископаемые, и синтетические. Яркий представитель природной загрузки — цеолит, диатомит, апоки, кизельгур и другие. Синтетические засыпные материалы производятся частично из природных компонентов нанесением на них каталитического материала – оксида марганца по специальной технологии. Самый распространенный катализатор Birm. Так же распространены МЖФ, Greensand. Подробнее обо всех используемых фильтрующих засыпках для удаления железа из воды смотрите ниже.

Источник