Очистка воды от железа. Современные системы фильтрации
Проблема повышенного содержания железа является одной из главных проблем питьевой воды, которая касается как водопроводной воды, так и воды, добываемой из скважин на дачных участках. Кроме неудачного вкуса и мутно-оранжевого цвета, железо оказывает вредное воздействие на здоровье человека. В связи с этим, очистка воды от железа становится крайне важной мерой, которая поможет избежать серьезных проблем со здоровьем и техникой.
Железо в питьевой воде: какие опасности оно несет?
В соответствии с нормами, содержание "железа общего" в питьевой воде не должно превышать 0,3 мг/л. Однако, в некоторых районах Подмосковья, этот показатель может достигать до 5 мг/л, а иногда даже до крайне высоких 10 мг/л. Преобладающая форма железа в подземных водах – это растворенное двухвалентное железо. При контакте с водой в воздухе, оно переходит в трехвалентную форму, которую более знакомо всем нам в виде ржавчины.
При концентрации железа в воде свыше 0,3 мг/л, она оставляет "ржавые" пятна на сантехнике и выстиранном белье. При содержании железа выше 1 мг/л, вода становится мутной, окрашивается в желто-бурый цвет и получает характерный металлический вкус.
Повышенное содержание железа в воде – это в первую очередь вред для техники, так как ржавчина быстро покрывает трубы, оставляет осадок на стиральных и посудомоечных машинах, портит вид эмали и выводит из строя сантехнику. Кроме того, железо в воде может быть вредным для здоровья, поскольку регулярное использование ржавой воды способствует развитию аллергий, сушит и раздражает кожу и может быть причиной заболеваний печени и почек.
Единственный способ борьбы с ржавой водой – это установка фильтра для очистки воды от железа. Фильтрация системы обезжелезивания необходима всем, кто живет в домах со старыми водопроводными трубами или использует воду собственной скважины.
Фильтры на основе электромагнитной технологии
Метод обезжелезивания воды с использованием электромагнитных фильтров становится всё более популярным. Он заключается в обработке воды ультразвуком, за которой следует прохождение через электромагнитный аппарат и механический фильтр с кварцевым песком. Благодаря электромагнитному полю объединения железа выделяются из воды, а потом они удаляются благодаря фильтрации. В результате, вода очищается от окислов железа.
Электрохимическая аэрация - это одна из последних и наиболее эффективных технологий очистки воды. Она осуществляется путем обработки потока воды воздухом, что приводит к окислению растворенного железа и превращению его в хлопья, оседающие на фильтре. Однако, в отличие от других методов, эта технология генерирует кислород из молекул воды в электрохимической реакции без использования каких-либо химических реагентов. В результате образуется чистая вода без неприятных запахов и примесей, но с дополнительным содержанием кислорода.
Технология аэрации применяется в особенности для очистки воды с высоким содержанием железа, которое достигает до 30 мг/л. В этом случае, эта технология оказывается экономически более выгодной и энергетически эффективной, по сравнению с другими методами. К преимуществам аэрационных установок относятся их компактность, самостоятельная работа и необходимость в обслуживании только в минимальной степени.
Существует много разнообразных систем очистки воды от железа, и установление, какая из них наилучшая, может быть невозможным, так как каждая продуктивна в своих уникальных условиях. Разбор и подбор соответствующего оборудования лучше выполнить профессионалами, которые смогут проанализировать состав воды и определить наилучший фильтр для установки.
Железо – это один из основных элементов, которые могут содержаться в воде. Оно может находиться в воде и как естественный минерал, так и как следствие проблем, например, в старых трубах, которые стали пористыми и пропускают воду, содержащую железо. Наличие железа в водопроводной сети может приводить к неприятным последствиям, например, изменению цвета и запаха воды, образованию накипи и т.д.
Для борьбы с железом в воде можно использовать различные фильтры.
Фильтры, основанные на окислении, являются одним из наиболее распространенных методов фильтрации воды от железа. В этих фильтрах железо преобразуется в форму, которая может быть улавливаема фильтром.
Еще один полезный вид фильтров – это фильтры с обратным осмосом. Эти фильтры удаляют из воды большинство забруднений, в том числе железо и другие металлы. Они используются для очистки воды из-под крана.
Для удаления железа также могут применяться фильтры для душа и даже для стиральной машины. Они предотвращают образование неприятного запаха стирки и защищают стиральную машину от образования накипи на внутренних деталях.
Борьба с проблемой железа в воде может быть существенно облегчена с помощью фильтров. Но перед тем, как выбрать тот или иной фильтр, нужно оценить уровень железа в воде и подобрать подходящий тип фильтра.
Одним из самых инновационных способов очистки воды от железа является безреагентный метод, который находит все большее применение. Для этого метода не требуется использование каких-либо дополнительных химических реагентов. Он основан на насыщении воды кислородом при помощи компрессора, который заставляет воду пройти через процесс принудительной аэрации. Благодаря этому, подобные системы очистки являются экономически выгодными в эксплуатации. Очищение безреагентным методом наиболее эффективно при концентрации железа, не превышающей 10 мг/л.
Использование сильных окислителей в фильтрах
Фильтры, работающие на основе гипохлорита натрия, перманганата калия и, при необходимости, озона, являются наиболее эффективными благодаря своей окислительной силе. Они позволяют проводить химическое обезжелезивание, когда концентрация растворенного железа превышает 10 мг/л или значение pH слишком низкое. Однако, для работы с реагентными фильтрами требуется регулярный уход, причем они отличаются более высокой стоимостью по сравнению с фильтрами без реагентов.
Метод обезжелезивания по принципу коагуляции
Вода может быть обезжелезена с помощью реагентного метода, известного как коагуляция. Он основывается на использовании коагулянтов - веществ, которые способны связывать частицы загрязнителей, образуя хлопья, которые затем задерживаются фильтрами.
Владельцы частных домов и коттеджей, а также представители малых промышленных предприятий, часто используют метод обезжелезивания воды по принципу каталитического окисления с фильтрацией. Установки для такой очистки воды отличаются высокой производительностью и компактностью. Реакция окисления железа происходит в специальном резервуаре, благодаря гранулам с каталитическими свойствами. Эти гранулы могут быть изготовлены из различных природных и синтетических материалов. В течение реакции, окисленное железо оседает на фильтре, который затем регулярно промывается. Осадок, в свою очередь, удаляется в канализационную систему. Стоит учитывать, что промывные фильтры для очистки воды от железа неустойчивы к низким температурам и могут повредиться, если температура понизится до 0 °C и ниже, поэтому их следует устанавливать только в отапливаемых помещениях.
Обратноосмотические фильтры являются надежным способом устранения умеренных концентраций железа из воды. Для этого применяется метод обратного осмоса, при котором вода под высоким давлением проходит через мембрану, останавливающую до 99% растворенных в воде веществ. Преимущество данного метода состоит в его безреагентности. Обратный осмос широко используется при создании бытовых фильтров малой производительности, однако для очистки больших объемов воды этот метод может оказаться неэкономически целесообразным. С другой стороны, для жилищных населенных пунктов этот вид фильтрации подходит идеально благодаря его низкой стоимости. Однако следует учесть, что мембраны требуют периодической замены или химической промывки.
Особенностью систем обратного осмоса является возможность удаления специфических загрязнителей, помимо железа, а также снижение общей минерализации воды. Именно поэтому такие системы нередко используются в карманах с небольшим объемом и пространством, где требуется максимально эффективная очистка воды.
Очищение воды от железа может быть выполнено с помощью ионообменных смол, включающих гранулированный агент. Железные ионы удерживаются на поверхности смолы, и вместо них вводятся натриевые ионы в раствор. Это обеспечивает удаление солей жесткости, марганца, стронция, бария и радия, что является значительным преимуществом универсальности и эффективности очистки воды от железа с применением ионообменных систем.
Фильтры, использующие принципы биологической очистки воды, демонстрируют способность некоторых микроорганизмов очищать жидкость от примесей. Часто приходится прибегать к этому методу, когда содержание железа в воде превышает 40 мг/л или же когда в жидкости содержится большое количество сероводорода и углекислоты. Вода, прошедшая через биофильтр, дополнительно очищается с помощью сорбционной очистки, способной задерживать продукты жизнедеятельности бактерий, и проходит ультрафиолетовую обработку для обеззараживания.
Фото: freepik.com