Очистка воды из скважины от железа

Задержка воды из колодца – серьезная проблема, с которой сталкиваются владельцы загородных домов и дач, использующие этот источник для подачи воды в свои дома. Важность этого мероприятия нельзя недооценивать – избыток железа в воде вреден для организма человека, портит внешний вид сантехнического оборудования и засоряет арматуру и трубы. Но прежде чем понять, как из воды из колодца удаляют железо, следует задуматься, что это за примесь, какую опасность она представляет для человека и как определить ее наличие в воде.

Железо в воде

Какую опасность представляет повышенное содержание железа в воде

Железо – это элемент, который требуется в небольших количествах для нормального функционирования человеческого организма. Вся потребность (25 мг в сутки) в этом элементе практически полностью покрывается за счет потребляемой пищи. Содержание воды, превышающее предельно допустимую концентрацию (ПДК) 0,3 мг/л, представляет следующую опасность для организма человека:

• способствует развитию различных опухолей;
• увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний, увеличивает вероятность сердечного приступа;
• вызывает аллергические реакции у людей с ослабленным иммунитетом;
• может вызвать дерматит и ухудшение состояния кожи;
• ослабляет функцию печени и почек, снижает репродуктивную способность организма.

Чистая и сильно загрязненная железом вода

Подобные последствия требуют тщательного контроля за содержанием этой примеси в воде, используемой в бытовых целях. Помимо негативного воздействия на организм человека, соединения железа ухудшают состояние сантехнического оборудования – труб, унитазов, раковин, ящиков.

Важно! Очистка воды в загородном доме, независимо от того, подается ли она из колодца или водопроводной сети, важна для здоровья и благополучия жильцов.

Виды железа и его соединений в источниках воды

В различных источниках воды чаще всего встречаются следующие виды примесей, содержащих этот элемент:

Названия видов железа в воде	Описание
Элементарный	Частицы ржавчины, которые под воздействием воды и пузырьков воздуха быстро окисляются и трансформируются в другие формы.
Водорастворимый двухвалентный	Почти незаметен в воде, при длительном отстаивании появляется в виде темно-красного (почти коричневого) осадка.
Вес трехвалентный	Мелкие частицы, размещенные равномерно по толщине воды, ссыпаются в сосуд. Они очень быстро оседают, образуя охристо-коричневато-красный осадок.
экологический	Водорастворимые соединения с органическими веществами не оседают и их очень трудно фильтровать.
Бактериальный	Продукт жизнедеятельности некоторых бактерий. Это соединение присутствует в небольших количествах, обычно в виде тонкой переливающейся пленки на поверхности жидкости.
Коллоидный	Очень мелкие частицы, взвешенные в воде. Удалить такое железо из воды очень сложно из-за его микроскопических размеров.

Основные признаки наличия железа

Наличие в воде избыточных примесей железа можно определить по следующим признакам:

• цвет воды – ржавый или красновато-коричневый;
• коричнево-красные отложения на эмалевых и керамических поверхностях раковин, унитазов, ванн;
• изменение цвета ярких предметов при стирке;
• наличие в воде выраженного металлического привкуса;
• выпадение осадков в емкости с водой при ее оседании.

Ржавая вода – первый признак избытка железа в воде

Для определения более точного показателя содержания железа в воде используют лабораторный анализ.

К вашему сведению! Чтобы определить целесообразность фильтрации воды из скважины, необходимо сдать пробу на анализ в специализированную лабораторию. По результатам анализа можно будет выбрать наиболее эффективный метод очистки воды.

Промышленные фильтры для очистки воды не подходят для загородных домов и коттеджей – они дороже, сложны в обслуживании и имеют низкую скорость фильтрации.

Проведение анализа

Существует несколько методов определения содержания этого элемента в воде:

• тиоцианат;
• сульфосалициловая кислота;
• фотоколориметрический;
• хемилюминесцентный.

Суть этих анализов заключается в том, что к пробе воды добавляется определенный реагент (специфичный для каждого метода), после чего раствор в присутствии соединений железа приобретает характерный цвет. Содержание железа определяют с небольшой погрешностью по интенсивности окрашивания с помощью специальных приборов (фотоколориметров), эталонных образцов и градуировочных графиков. Этот вид анализа проводится в специальных аккредитованных лабораториях или исследовательских центрах. Для определения содержания железа необходима проба воды объемом не менее 1,5 л.

Фотоколориметр – оптический прибор для определения содержания примесей в воде

 Методики удаления железа из воды

Существует несколько основных способов удаления железа из питьевой воды из артезианских скважин:

• аэрация;
• реагентное обезжелезивание;
• безреагентное обезжелезивание;
• ионообменный метод;
• озонирование;
• использование обратноосмотической мембраны;
• применение электромагнитных полей.

Каждый из этих способов фильтрации воды из скважины требует определенного оборудования или реагентов.

Аэрация воды из скважины

Аэрация воды из скважин различной глубины — метод очистки железосодержащих примесей, основанный на окислении водорастворимых солей железа до оксидов, их осаждении с последующей фильтрацией.

Проветривание

Сам процесс проветривания состоит из следующих этапов:

1. Вода из скважины перекачивается в специальный резервуар для окисления.
2. Воздух также попадает в емкость под давлением – он выходит через перегородку или трубу, расположенную внизу емкости.
3. Пузырьки воздуха, проходя через толщу воды, окисляют находящиеся в ней железосодержащие соли, превращая их в оксиды.
4. Пройдя через несколько таких резервуаров, большая часть железа в воде превращается в твердый осадок и удаляется простой фильтрацией.
5. Воздух, который закачивается в бак, а также газы, образующиеся при окислении различных солей, растворенных в воде, удаляются через воздушные клапаны, расположенные в горловине каждого бака для окисления.

Этот метод позволяет при небольших размерах оборудования производить качественную и быструю очистку воды, используемой для хозяйственных нужд.

Обезжелезивание воды из скважины реагентным способом

Этот метод включает в себя следующие шаги:

1. Поток воды из колодца в большую емкость – накопительную емкость. В нем часть примесей, которые постепенно окисляются, переходят из водорастворимой двухвалентной формы в трехвалентную.
2. После накопительной емкости вода перекачивается в емкости обезжелезивания – резервуары удлиненной формы, внутри которых находится фильтрующий элемент (кварцевый песок с мелкими частицами, на поверхность которого нанесен слой пиролюзита – катализатора окисления железа – содержащие примеси) и слой гравия на дне.
3. После прохождения потока воды через фильтрующий элемент и слой гальки происходит переход железа из двухвалентной формы в трехвалентную. Нерастворимые оксиды, образующиеся при таком методе обезжелезивания, оседают на самом фильтрующем элементе или в слое гальки.
4. Чтобы фильтрующий элемент не потерял своих окислительных свойств, в средство для обезжелезивания также добавляют раствор перманганата калия (перманганата калия).
5. Очищенная таким образом вода через трубу, расположенную в нижней части бака, подается потребителям с помощью электронного регулирующего клапана.

Обезжелезиватель реагентной воды с аэратором и умягчителем

В этой технологии очистки воды от различных форм железа используется в очень высоких концентрациях – выше 10-12 мг/л.

Технология безреагентной очистки

В отличие от предыдущего метода в обезжелезивателе для безреагентной очистки воды от железа используется фильтрующий элемент — засыпка (сорбент), не содержащий химических окислителей и задерживающий очень мелкие частицы оксидов железа. Сам фильтрующий материал не вступает в реакцию с растворенным в воде железом, а лишь катализирует окисление и улавливает образующиеся твердые частицы.

Фильтр для очистки воды от железа на основе активированного угля

Такой фильтр от железа в воде хорошо подойдет для дачи или частного дома – он более удобен, экономичен и безопасен по сравнению с системами очистки воды, в которых используются разные реагенты.

Установка для обезжелезивания воды ионообменным методом

Этот метод очистки воды от железистых примесей основан на использовании установки, состоящей из следующих частей:

• корпус – герметичная и прочная колонка;
• автоматический электронный клапан на шее;
• засыпка – ионообменная смола (катионит);
• резервуар для рассола.

Эта установка работает следующим образом:

1. Вода с примесями, поступающая через автоматический электронный клапан, проходит через слой засыпки.
2. При прохождении воды ионы железа притягиваются к поверхности частиц засыпки.
3. Чистая вода проходит под и через трубу в нижней части контейнера и выходит из агрегата.

Средство для удаления железа с наполнителем из ионообменной смолы

Для удаления с поверхности частиц засыпки, удерживаемых ею примесей их промывают раствором регенерирующей соли, помещают в подходящую емкость рядом с установкой и автоматически подают внутрь нее.

Очистка воды озонированием

Очистка озоном, используемым для бытовых нужд, состоит из нескольких этапов:

• вода поступает в емкость;
• впрыск в контейнер через эжектор озона производится в специальном генераторе – озонаторе – при воздействии на воздух мощными зарядами электрического тока;
• окисление и осаждение оксидов железа;
• вода с некоторыми механическими примесями, которая выходит из емкости и проходит через несколько фильтров, становится чистой и прозрачной.

Озонирование также позволяет снизить кислотность воды, улучшить вкус и запах и способствовать сохранению всех полезных для здоровья человека свойств.

Фильтры для очистки воды из скважины от железа методом обратный осмос

Основой очистки воды от железа методом обратного осмоса являются специальные фильтры на основе обратноосмотической мембраны, состоящие из следующих частей:

• перфорированная дренажная труба, вокруг которой в несколько витков наматываются остальные слои;
• внешняя оболочка;
• обратноосмотическая мембрана;
• субстрат;
• полиэтиленовая водонепроницаемая пленка.

Мембрана обратного осмоса

Принцип очистки воды с помощью такого фильтра следующий: вода поступает в торец фильтра, проходит под давлением по спирали через несколько слоев обратноосмотической мембраны, попадает в нижнюю полиэтиленовую пленку, через которую постепенно достигает перфорированного внутреннего дренажа трубка. По трубе выходит чистая вода, а взвешенные вещества и растворы примесей сбрасываются в канализацию.

Фильтр на основе мембраны обратного осмоса

Этот метод, благодаря очень маленьким отверстиям на мембране, которые могут проходить только через молекулы воды, позволяет эффективно использовать фильтр обратного осмоса для очистки воды из артезианской скважины не только от железа, но и от большинства примесей и вредных микроорганизмов.

Использование электромагнитного поля

Еще один эффективный способ удаления железа из воды – использование электромагнитного поля. Эта примесь удаляется с помощью магнитных фильтров, способных создать подходящее поле, лишающее частицы двухвалентного железа гидратных оболочек, тем самым делая их доступными для окисления воздухом с последующим осаждением и фильтрацией.

Магнитный фильтр

Домашние способы обезжелезивания при очистке питьевой воды

Вода, требующая очистки

Фильтрацию воды из колодца или водопровода также можно эффективно осуществить с помощью домашних методов, таких как:

• Отстаивание – вода наливается в большую емкость, где под действием растворенного в ней воздуха двухвалентное железо окисляется и выпадает в осадок на дне отстойника. Чистую воду сливают, а в нижней части остается осадок.

Защита – «до и после»

• Кипение – при закипании воды железо, как и известь, кристаллизуется в виде извести на стенках емкости. Чистая вода сливается после охлаждения и кратковременного отстаивания. Чтобы очистить таким способом достаточное количество жидкости, следует использовать промышленный дистиллятор воды или самодельные аналоги.

Ржавая накипь на стенках чайника

• Замерзание – вода замерзает медленно. Суть этого метода в том, что чистая вода замерзает быстрее, чем вода, загрязненная различными примесями — поэтому в процессе замораживания, когда половина или чуть больше воды закристаллизовалась, а другая часть нет, жидкую воду сливают. Лед, содержащий чистейшую воду, тают и используют в пищевых целях.

Лед — чистая вода!!!

• Очистка кремнием и шунгитом, кварцем – эти минералы помещают в емкость с водой и оставляют на несколько дней в темном месте. После завершения процесса фильтрации чистую воду переливают в другую емкость, оставляя нижний слой 2-3 см, и используют для хозяйственных нужд.

Сила трех минералов

1. Очистка активированным углем – несколько таблеток активированного угля (из расчета 1 таблетка на 1 л жидкости) помещают в емкость с водой и выдерживают несколько дней, после чего сливают и используют для бытовых нужд.

Активированный уголь

Самодельное оборудование для очистки воды из артезианской скважины от железа

Выкачать воду из колодца можно, собрав для этого оборудование самостоятельно.

Самодельная аэрационная машина

Самый простой в изготовлении – аэратор. Его можно сделать по следующей схеме:

• магистральный трубопровод от колодца подсоединяется к емкости объемом не менее 150−200 л;
• на конце трубопровода, расположенного внутри емкости, крепится одиночная душевая лейка – вода под давлением, проходя через отверстия душевой лейки и попадая в емкость, насыщается пузырьками воздуха, что способствует процессу окисления железа;
• на высоте 20–30 см над дном емкости, в которую вставляется кран, делается отверстие;
• за краном насоса прокладывается труба;
• между насосом и конечными точками потребления воды – кранами для мытья, ванной, душевой кабиной – устанавливается несколько картриджей с разными фильтрами.

Такая установка для обезжелезивания воды из артезианской скважины позволит достаточно качественно и эффективно провести очистку воды.

Примечание! Для удаления песка и других довольно крупных механических примесей перед станцией обезжелезивания необходимо установить фильтр грубой очистки воды. Особенно это важно для колодца – вода в нем содержит больше песка и других крупных частиц, чем водопроводная вода.

Резюме

Очистка воды из колодца от различных форм железа – методика, позволяющая получить качественную питьевую воду, безопасную для организма человека. Выбор метода очистки воды зависит от концентрации и формы этой примеси, а также финансовых возможностей владельца скважины. Помимо заводского оборудования – фильтров, аэраторов, станций обезжелезивания, для удаления различных форм этой примеси используются проверенные методы, такие как отстаивание, замораживание, кипячение, обработка минералами (кремнием и шунгитом, кварцем) и активированным углем. Также можно сделать довольно простые и эффективные устройства для очистки воды от примесей.