Вода с растворенным железом

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

Чем вредно железо в воде

Человек примерно на 75-78% состоит из воды. Данная жидкость для нас является жизненно важной, поэтому её необходимо своевременно восполнять. Это становится всё сложнее, так как чистой воды вокруг с каждым днём становится меньше и меньше. Поступление же в организм загрязненной воды приводит к оседанию во внутренних органах вредных химических соединений и к последующим серьезным заболеваниям. Кроме этого, грязная водопроводная вода наносит вред и сантехническим приборам, существенно сокращая срок их эксплуатации.

Железо в воде — основная проблема многих регионов

Одной из основных проблем централизованного водоснабжения является почти повсеместная повышенная концентрация в воде тяжелых металлов, главным из которых является железо. Это, в первую очередь, связано с широкой распространенностью данного химического элемента в различных почвах. Особенно высокой насыщенностью отличается минерал железняк (красный/бурый/магнитный). Например, вода артезианских скважин, расположенных около месторождений железной руды, содержит этого металла в десятки раз больше предельно допустимого норматива для питьевой воды. Из-за этого, регионы с артезианским водоснабжением зачастую вынуждены решать непростую и дорогостоящую проблему снижения содержания железа в питьевой воде.

Откуда берется железо в воде и какое оно бывает

Как же железо попадает в систему водоснабжения? Известно два главных способа: коррозия и просачивание.
Отрицательное совместное воздействие воды и кислорода на водопроводные трубы из стали или чугуна приводит к появлению ржавчины. Металл коррозирует, от него отслаиваются небольшие частички и более крупные куски, которые и попадают в водный поток, текущий к квартирным смесителям.

Проникая через различные породы и почвы в виде осадков или талого снега, вода захватывает по пути и водорастворимое железо. Особенно это заметно в районах расположения вулканов, где вода становится полиметаллической. Также вносят свой негативный «вклад» в ухудшение качества воды и стоки промышленных предприятий и свалок. Даже на очистных сооружениях вода обогащается железом, проходя через металлические фильтры.

Существует несколько форм, в которых железо содержится в воде. Самые важные следующие:

• растворимое в воде (двухвалентное). Оно не окрашивает воду, которая остается бесцветной и прозрачной, хотя и приобретает металлический запах и вкус. Если такая вода долго находится в открытой емкости, то на дне появляется осадок.
• не растворимое (трехвалентное или окисленное). Придает воде характерный цвет от светло-желтого до бурого и хлопьями выпадает в осадок.
• органические соединения железа и углеродсодержащих веществ. Вода имеет желтоватый цвет, но осадок после отстаивания не появляется.
• бактериальное. Образуется в результате жизнедеятельности особых бактерий, которые создают на стенках внутри водопроводных труб желеобразную массу. Обнаруживается по характерной радужной пленке на поверхности.

Как определить, что в воде много железа

Зачастую определение превышения содержания железа в воде осуществляется гражданами самостоятельно — органолептическим способом. Это несложно, особенно если вода на вид непрозрачна, имеет специфический неприятный привкус или образует осадок. На посуде, в ванной и на унитазе появляется ржавый налет. Конечно, более надежным методом считается лабораторный анализ. Это не бесплатно и не очень быстро, но гарантирует определение точного содержания. Для этого, рекомендуется при взятии аналитической пробы придерживаться определенных правил водозабора, главным из которых является использование стеклянной емкости.

Железо в воде: вред или польза

Медики подтверждают, что избыток железа в воде негативно влияет на человеческий организм. Излишне полученный металл не только не усваивается, но и полностью не выводится из пищеварительной системы. Происходит его накопление во внутренних органах, которое постепенно перерастает в различные заболевания. К 50 годам у человека появляются нервные патологии, затрудняется работа мозга, хуже работают суставы, может развиться сахарный диабет и появляются другие многочисленные болезни.

Чем опасно железо в воде для организма человека

О вреде железа в оде твердят не первый год. Уже в древности люди знали, что лекарством или ядом вещество становится в зависимости от количества его употребления. Так и здесь — разовое употребление железистой питьевой воды не принесет вреда здоровью, но длительное использование такой жидкости приведет к серьезным неприятностям. Ещё одной причиной нездоровья является вытеснение железом других важных для организма веществ: цинка, меди, кальция и др.

Среди научно доказанных последствий употребления воды с чрезмерно высоким содержанием железа отмечают:

• увеличение печени и ухудшение состава крови;
• проблемы с сердечным ритмом, повышенный риск инфаркта миокарда и инсульта;
• расстройства пищеварительной системы и нарушения в работе щитовидной железы;
• развитие дерматитов и аллергии;
• высокую подверженность онкологическим заболеваниям пищевода, желудка, толстой кишки и мочевого пузыря;
• большую утомляемость и частую слабость, а также рассеянность и плохую память.

Чем еще опасно содержание железа в воде

В чем же еще вред воды с железом, кроме различных заболеваний? Повышенное количество металла в воде не просто обеспечит ржавые разводы на ванне и на посуде. Фильтры на входе в квартиру быстро забиваются отложениями ржавчины. Железистая вода вызывает коррозию сантехники и нагревательных элементов в бойлерах и стиральных машинах. В конечном итоге, оборудование, работающее в таких экстремальных условиях, выходит из строя гораздо раньше установленного срока службы.

Как очистить воду от железа

Среди самых распространенных методов очистки воды от железа выделяют следующие:

1. Системы аэрации. Через емкость/резервуар пропускается воздух, кислород которого окисляет железо, выпадающее в осадок. Помогают от высокой концентрации трехвалентного железа.
2. Фильтры обезжелезивание. На них непосредственно и происходит очистка воды от уже окисленного на аэраторе железа. Вред повышенного содержания железа в воде очевиден, поэтому требуется максимально эффективная система водоподготовки.
3. Реагентные фильтры тонкой очистки. Необходима постоянная замена картриджей.
4. Фильтры обратного осмоса. Дорогостоящий вариант, требующий минерализации очищенной воды и большого расхода электроэнергии. Преимуществом является отсутствие химических реакций.
5. Многокомпонентные ионообменные смолы. Очищают от растворенного (двухвалентного) железа, которое превращается в твердый остаток, задерживаемый фильтром.
6. Народные способы. Домашние мастера предлагают заморозку, фильтрацию через уголь/кремний или шунгит. Эти методы пользуются популярностью из-за своей простоты, но не отличаются эффективностью. Некоторые люди просто не догадываются, чем вредна вода, в которой много железа.

Вода с железом вредно

Вода, насыщенная железом, вредит не только сантехнике, а также стиральной и посудомоечной машинам, она ещё пагубно отражается на здоровье водопользователей, т.е. обычных граждан, проживающих городах и поселках. При имеющихся тревожных признаках, необходимо определить содержание в водопроводной воде металла (лучше при помощи лабораторного анализа) и предпринять меры по очищению воды от вредных примесей. Железистая вода, очищенная от повышенного содержания данного минерала, может приносить пользу, а не вред.

Источник