Очистить воду от железа марганцем

Очистка воды от железа и марганца

Ткани человека в зависимости от возраста на 60-80% состоят из воды. При этом в клетках головного мозга воды около 85% и даже в зубной эмали её содержится примерно 12%. Если же в результате обезвоживания организм потеряет всего пятую часть этой воды, то неизбежно последует летальный исход. Поэтому восполнять потери воды необходимо ежедневно и только чистой жидкостью, т.к. грязная вода опасна для здоровья человека.

Откуда железо и марганец в воде

Считается что самыми частыми загрязнителями питьевой воды являются железо и марганец. Перед тем, как попасть в источник, дождевая вода проходит через почву и различные породы, растворяя по пути минеральные отложения и обогащаясь положительными ионами упомянутых металлов. Также способствуют превышению в воде марганца и железа не только стоки промышленных предприятий и жилых кварталов, но и сельскохозяйственная деятельность человека. Излишки внесенных на поля удобрений также попадают в воду.

Нормы железа и марганца в воде

Часто вода из природных источников по содержанию железа многократно превышает ПДК, который не должен превысить 0,3 мг/л. Железа в артезианской или в колодезной воде может быть и 4, и 10, и даже 30 миллиграмм на литр. При этом железистая вода зачастую содержит и повышенную концентрацию марганца. СанПиН ограничивает содержание марганца на максимальном уровне 0,1 мг/л. В отдельных европейских странах этот порог еще ниже — 0,05 мг/л. Присутствие железа и марганца в воде отрицательно влияет на нашу жизнь.

Можно ли пить воду с высоким содержанием железа и марганца, её влияние на организм человека

Разберем влияние воды с повышенным содержанием железа и марганца на человеческий организм. Медики диагностируют пагубное влияние высокой концентрации железа на органы кроветворения и состояние человеческого сердца. Повышенный марганец в воде тоже негативно отражается на здоровье — в первую очередь на нервной и сердечно-сосудистой системе. Мутагенное и токсическое влияние внешне отражается в виде серовато-черного цвета ногтей и зубов.

Как определить содержание в воде железа и марганца

Главные признаки растворенного железа и марганца в воде: это металлический привкус и характерных запах. Мутность и появляющийся осадок тоже свидетельствуют о высокой концентрации железа. Марганец также придает воде неприятный вяжущий привкус, а на сантехнике появляются черные пятна. Но надежнее всего будет проведение химического анализа в профессиональной лаборатории. Полученный там протокол будет содержать ионы железа и марганца в воде, по которым воду нужно очищать.

Как очистить воду от железа и марганца

Чем очистить воду от железа и марганца в каждом случае устанавливается индивидуально, так как различная концентрация и другие факторы не позволяют выбрать один универсальный метод. Прежде всего, нужно учитывать, что металлы могут находиться в воде в виде раствора и в форме взвесей (окислов). Жидкость из артезианских источников, чаще всего, содержит металлы в растворенном виде, т.к. там отсутствует свободный кислород. Вода из открытых источников (реки) включает примеси в виде взвесей.

Рассмотрим самые эффективные способы удаления марганца и железа из воды.

Фильтры для воды от железа и марганца + аэрация

На первом месте заслуженно находится метод очистки воды из скважины от железа марганца, в котором используются фильтры обезжелезивания. Они отлично удаляют из воды не только растворенное железо, но двухвалентный марганец. Существует два вида таких фильтров, которые отлично удаляют из воды железо и марганец: реагентные (устаревший тип) и безреагентные. В первом фильтрующая среда представляет собой окислитель растворенного металла, который после использования восстанавливается перманганатом калия.

Во втором случае окисление примесей осуществляется в напорной аэрационной колонне. Аэрация помогает для эффективной очистки воды от железа, марганца, сероводорода. Для этого используются засыпные фильтры, внутри которых помещается зернистый материал. На поверхности частиц подаваемый с напором кислород воздуха преобразует растворенные металлы в хлопья. В дальнейшем, при обратной промывке фильтра, эти нерастворимые в воде хлопья смываются в канализацию. Никакого химического восстановления фильтрующей среды не требуется.

Оба типа фильтров для очистки воды от марганца и железа необходимо периодически обслуживать и регенерировать. Фильтры первого типа (реагентные) промываются раствором перманганата калия, а второго типа (безреагентные) — обратной промывкой простой водой. Обслуживание фильтров для воды от железа и марганца можно производить вручную или автоматически. Ручной способ заключается в переключении кранов, а автоматический — в том же, но при помощи управляющего клапана (электромеханического или электронного). Естественно, что автоматизированные фильтры стоят дороже.

Ионообменные фильтры для очистки воды от марганца и железа

Этот метод удаления железа и марганца из воды основан на ином принципе очистки. Тут нет окисления растворенных металлов. Ионообменные смолы вбирают в себя двухвалентное железо, замещая его катионами натрия. Это не только освобождает воду от примесей тяжелых металлов, но и умягчает её. Существуют и модели ионообменных фильтров, которые можно регенерировать. При этом методе удаления из воды железа, марганца рекомендуется предварительно очищать воду от трехвалентного (нерастворимого) железа при помощи механических фильтров.

Обратный осмос — метод снижения железа и марганца в воде

Это один из самых дорогостоящих и сложных в обслуживании методов. Очистка воды от железа, марганца и других примесей проходит при помощи специальной мембраны. Она пропускает молекулы воды и все, что меньше по размеру. Остальное отфильтровывается и удаляется в канализацию. Полученная вода почти дистиллят и поэтому подлежит искусственной минерализации.

Химическая очистка с помощью реагентов

Система очистки воды от железа и марганца, где в качестве реагента используется гипохлорит, требует к себе особого отношения. Это вещество, которое выделяет кислород. Иногда используется и диоксид марганца. В бак помещается реагент, через который пропускают очищаемую воду. Железо окисляется и выпадает в осадок. Далее вода идет на финишную очистку через угольный фильтр. Однако, превышение дозы реагентов может сделать небезопасной питьевую воду.

Как очистить воду от железа и марганца с помощью дистилляции и отстаивания

Дистилляция осуществляется при большом потреблении тепла/электроэнергии. Испаренная вода лишается всех неорганических примесей. Конденсат является высокоочищенной водой малопригодной для бытовых нужд. Отстаивание осуществляют в больших емкостях. Большая поверхность соприкосновения с воздухом быстро окисляет растворенные металлы, которые в дальнейшем отсекаются механическим фильтром. Изредка дополнительно засыпают кальцит, который корректирует водородный показатель.

Мы знаем, как удалить железо и марганец из воды

Учитывая негативное влияние, которое оказывают на человеческий организм повышенные концентрации в воде железа и марганца, не рекомендуется рисковать и употреблять неочищенную воду. Необходимо получить экспертное заключения аккредитованной лаборатории и принять меры к очищению воды от найденных превышений ПДК. Доверить эту работу лучше всего профессионалам, занимающимся системами очистки воды уже не первый год. Они подберут нужные для конкретной ситуации фильтры для железа и марганца в воде, которые на выходе будут давать питьевую воду превосходную по всем параметрам.

Наша компания предложит любому клиенту именно то, что ему необходимо. От оборудования для водоподготовки промышленных масштабов до системы водоочистки для индивидуального коттеджа, от системы обратного осмоса, произведенной на собственных производственных мощностях, до систем опреснения и дистилляции для медицинских целей. Звоните, и мы поможем вам подобрать лучшую систему для очистки воды от железа и марганца.

Источник

Очистить воду от железа и марганца: обезжелезивание и деманганация

Примеси марганца и железа в воде из-под крана, из скважины или колодца — частая проблема в быту и на производствах. В зависимости от ряда факторов, способ очистки выбирается каждый раз разный. В каждом из них есть свои плюсы и минусы — универсального не существует. Многие форумы и сайты переполнены запросами обычных людей, пытающихся самостоятельно выбрать метод борьбы. Железо в воде — а разные производители предлагают кардинально разные варианты, как по принципу, так и по цене. Некоторые и вовсе рекомендуют собрать очистную установку самостоятельно.

К счастью, все больше компаний-производителей фильтров становится на путь самообразования и консультирования клиентов. Правда, не все понимают, насколько важно общее понимание вопросов водоочистки, помимо знания собственного продукта. Поэтому у простого человека пути всего два: или довериться посторонней компании, или самостоятельно изучить вопрос. Или же задавать вопросы разным производителям, параллельно изучая форумы, литературу и другие источники знаний.

В этой статье мы постараемся осветить основные способы борьбы с железом и марганцем в воде. Сначала нужно понять, какое железо бывает в воде. Растворенное, двухвалентное железо и нерастворенное, трехвалетное — те самые хлопья ржавчины, цветность и мутность. Это гидроксид или гидролизированная ржавчина. Растворенное опознать сложнее — оно выявляется только после контакта с воздухом. Именно тогда прозрачная вода мутнеет и желтеет.

Признаки железа в воде

• Вкус: кисловатый металлический привкус, с детства знакомый любителям качелек и батареек.
• Запах: характерный запах металла, который сложно с чем-то перепутать.
• Мутность: появляется из-за окислившихся частиц.
• Цветность: красные и желтые вкрапления цвета
• Осадочные явления: после перехода в трехвалетную форму железо выпадает в осадок, а вода становится более-менее прозрачной.
• Трудновыводимый ржавый налет на металлических и эмалированных поверхностях: сантехнике, трубах, посуде

Как и марганец, железо можно убрать несколькими способами из воды:

• перевод двухвалетной формы в трехвалетную и дальнейшая очистка осадка (используются разные методы),
• аналогичное окисление и фильтрация диоксидом марганца,
• использование ионообменных смол
• обратный осмос

Вариант способа избавления от железа определяется несколькими важными аспектами:

• необходимое количество воды на 24 часа (для питья, стирки, готовки, водных процедур и пр.)
• изначальная концентрация примесей в воде
• наличие прочих загрязнений
• необходимость фильтрации горячей воды
• финансы

Последний фактор нередко стоит на первом месте. Некоторые способы дешевле, некоторые — дороже, и эффективность не всегда завязана на стоимости. Люди, уже знакомые с различными фильтрами, часто испытывают негатив в связи с необходимостью постоянной замены картриджей. Утилизировать старый и купить новый — трата не только времени, но и денег. А если начать считать, сколько было потрачено на картриджи или засыпки за несколько лет?

Впрочем, не так давно рынок стал предлагать менее “одноразовые” варианты, о них мы также расскажем.

Методы удаления желез

Железо в воде встречается в двух видах: двухвалентное (растворенное) и трехвалентное (окисленное). Растворенное железо не видно на первый взгляд, жидкость может быть полностью прозрачной. Но после отстаивания на воздухе воде пожелтеет. Окисленное представляет собой хлопья ржавчины и более мелкие частицы, придающие жидкости бурый цвет.

Благодаря окислению двухвалетная форма переходит в трехвалентную. После чего образующиеся крупные фракции отфильтровываются.

В отличие от колодцев, в скважинах нет доступа кислорода с поверхности. Поэтому в них часто встречается растворенное железо. Кроме появляющегося со временем цвета, примесь также характерна мутностью, запахом и привкусом металла.

Интересный факт: в анализах воды цветность и мутность имеют собственные показатели концентрации, наряду с металлами и прочими примесями. Это связано с тем, что оба этих фактора могут быть следствием самых разных причин, не связанных с железом.

Возможные причины цветности и мутности воды:

Методы окисления

1. Отстаивание воды в большой емкости. Предварительно можно применить метод аэрации, наливая воду в бак из специального разбрызгивателя. Благодаря активному контакту с кислородом жидкость быстро начнет окислять содержащиеся примеси. После этого вода подается через насос в трубу и фильтр.
2. Напорная аэрация. В воду под давлением подается воздух, что форсирует процесс окисления с помощью колонны аэрации. После этого она идет через фильтр. Воздух выходит через отдельное отверстие. Чтобы не получилось казуса из-за давления и напора и вода не начала через него выливаться, бак также оборудуется специальным клапаном, пропускающим лишь воздух.
3. Применение реагентов. В частности, гипохлорита — вещества, выделяющего кислород. Далее схема та же: в бак с водой помещается реагент, железо окисляется и фильтруется. После фильтра от железа часто ставят дополнительно угольный фильтр для финишной очистки
4. Озонирование. Озон от природы является окислителем. В отличие от, например, аэрационной безнапорной установки, генератор озона лучше не мастерить самостоятельно, а воспользоваться услугами профессионала. Оборудование сложно и требует большой точности настроек. Кроме того, этот вариант отличается особенно высокой стоимостью, что частично компенсируется скоростью и качеством фильтрации.
5. Картриджи из 100% титанового спеченного порошка. Диоксид титана — природный окислитель, а пористая структура картриджа сама по себе служит фильтром, оставляя частички железа снаружи. Работает с горячей водой и не требует замены, в отличие от прочих. По мере загрязнения картридж просто промывается в лимонной кислоте и ставится обратно. Окупается достаточно быстро.

Независимо выбранного способа окисления, в любом случае необходимо установить очищающий фильтр. Это могут быть как мелкосетчатые механические установки, так и титановые или полипропиленовые картриджи. Тонкость фильтрации титанового картриджа 0,8 мкм, в отличие от прочих, поэтому он более эффективно задерживает частицы металлов, имеющие малую микронность.

Кроме перечисленных, также применяются засыпные фильтры для фильтрации окисленного железа. В качестве засыпки выступают различные зернистые компоненты:

• песок кварцевый,
• различные сорбенты,
• гранулы.

Срок службы таких фильтров ограничен, засыпка требует замены и периодического промывания. Промывать можно как вручную либо автоматизировать этот процесс. Для корпуса засыпных фильтров применяются легкие композитные баллоны (их еще называют колоннами).

Некоторые виды засыпок обладают каталитическими свойствами и могут дополнительно окислять железо. Например, марганец способствует окислению железа и “притягивает” к себе выпавшие в осадок частички. Рассмотрим этот вариант подробнее.

Окисление и фильтрация диоксидом марганца (пиролюзитом)
Метод хорошо подходит для фильтрации небольшого количества железа (не более 3мг на литр). Часто требует дополнительно угольного фильтра во избежание попадания частиц марганца в водопровод.

Ионный обмен

Ионообменные смолы не только удаляют двухвалентное железо, но и умягчают воду. Кроме того, некоторые производители предлагают регенерацию фильтра, что увеличит срок его жизни. В отличие от окислителей, смолы действуют принципиально иначе. Они как бы впитывают в себя железо и замещают его катионами натрия.

Обратный осмос

Этот метод очистки также отличается от каталитических. Фильтрация осуществляется через специальную мембрану, которая задерживает абсолютно всё, кроме непосредственно молекул воды. Всё остальное — сливается. Также вода умягчается лишается абсолютно всех примесей. В связи с чем на выходе необходимо ее искусственно минерализовать, если планируется употреблять эту воду в питьевых и пищевых целях. Метод отличается крайней дороговизной и сложностью в обслуживании, требует периодических вызовов специалистов.

Титановые фильтры

Фильтры из спеченного титанового порошка, о которых ранее уже шла речь, также справляются с марганцем, аммиаком, радоном, свободным хлором и многими другими примесями. Помимо экономичности, компактности и простоты использования, нельзя забывать и об их безвредности. Титан отличается большой стойкостью к коррозии, в связи с чем активно используется в медицине для всевозможных имплантов. Поэтому во время фильтрации, промывки картриджа и вообще любой эксплуатации в рамках своего прямого назначения титан никак не расходуется. В связи с чем не требует замен картриджа — только промывание в лимонной кислоте.

Источник