Очистка воды от железа
Обезжелезиватель воды Runxin. Обезжелезиватель воды из скважины применяется на промышленном предприятии разной сферы деятельности, а также в частных домах (коттеджах).
Назначение: Удаление из воды железа, марганца.
Конструкция: корпус фильтра, ручной или автоматический клапан управления, обезжелезивающий материал, поддерживающий слой гравия, дренажно-распределительная система.
Принцип действия: Обезжелезивание воды производят фильтрованием через фильтрующий материал в сочетании с одним из способов предварительной обработки воды – аэрацией (напорной, или безнапорной), коагуляцией и осветлением, введением окислителей – хлора, гипохлорита натрия или кальция, озона, перманганата калия.
Требования к исходной воде:
- железо общее – не более 50 мг/л
- марганец – не более 2,5 мг/л;
- водородный показатель рН ≥ 6,8;
- нефтепродукты - отсутствие;
- окисляемость перманганатная не более 6,0 мг О/л;
- щелочность общая – не менее 2,5 ммоль/л; щелочность должна превышать более чем в 2 раза суммарную концентрацию сульфатов и хлоридов;
- содержание растворенного кислорода на 20% выше содержания общего железа (или железа и марганца);
- сероводород и сульфиды – не более 0,3 мг/л;
- температура- 5-35°С.
Для подбора и консультации свяжитесь с нами удобным для Вас способом:
1) Форма "Бесплатный звонок"
2) Форма "Оставить заявку"
3) Напишите нам при оформлении корзины заказа - укажите интересующий Вас вопрос по услуге в поле "Примечания к заказу"
4) Просто позвоните нам или отправьте на электронный адрес vagner-ural@bk.ru и задайте интересующие Вас вопросы по услугам по телефону 8 (800) 505-50-39 по России, Екатеринбург +7 (343) 300-12-92 (многокан.)
Очистка воды от железа
Из содержания интересной статьи вы сможете узнать:
1. Как определить наличие железа в воде
2. Можно ли очищать воду самостоятельно
3. Эффективные методы очистки воды
Вода –это основной элемент жизнедеятельности. Поэтому к ней предъявляются особые требования. Например, для питьевой воды существует регламент СанПиН 2.1.4.1074-01, для технической- СанПиН 2.1.4.1175-02. В документах указан приемлемый диапазон тех или иных примесей для безопасного использования. Одним из таких контролируемых элементов является железо. Его влияние на организм неоспоримо. В предельной концентрации железо укрепляет организм и оказывает благоприятное влияние. Средний показатель 0,3 мг/л. Но при увеличении концентрации эффект противоположный. Наличие железа в воде делает её невозможной к употреблению. Использование такой воды чревато осложнением хронических болезней, проблем с щитовидной железой, желудочно-кишечным трактом. Кроме негативного воздействия на организм, железо значительно сокращает срок службы бытовых приборов и промышленного оборудования. А это, в свою очередь, несет значительные материальные убытки.
1. Как определить наличие железа в воде?
Определить наличие железа в воде можно по цвету и вкусу. Существует версия, что изменяется и запах, но в этом случае кроме железа в составе должны быть еще и другие примеси. Всего существует четыре вида элемента: растворенное, нерастворенное, коллоидное или органическое и бактериальное. Самые известные виды это растворенное и нерастворенное железо. Могут присутствовать в любой воде, как водопроводной, так и скважинной. Растворенное железо находится в грунтовых водах. Оно не имеет цвета, лишь железистый привкус. Имеет двухвалентную форму. При соприкосновении с воздухом и наступившей химической реакции, молекулы воды становятся нерастворенными и трехвалентными. При этом происходят визуальные изменения. Вода приобретает рыжий или ржавый оттенок, появляется осадок. Для выявления наличия железа в домашних условиях достаточно набрать в ёмкость жидкость и дать ей постоять. Чем выше концентрация, тем быстрее произойдет реакция.
Для водопроводной воды обычно таких манипуляций делать не обязательно. Если в ней содержится много железа, это видно сразу. При открытии крана течет ржавая вода. Дело в том, что при прохождении воды по трубам до потребителя, вода уже успевает насытиться кислородом и железо меняет свою форму. Использование железистой воды плачевно сказывается не только на здоровье, но и на бытовых приборах. В первую очередь ухудшается состоянии труб и сантехники. Появляются свищи, коррозия. Сантехника меняет цвет и начинает трескаться. Бытовые приборы также подвержены коррозии. Все это приводит к их поломке и необходимости скорой замены.
Рис. 1 Вода с высоким содержанием железа
2. Можно ли очищать воду самостоятельно
Самостоятельная очистка воды, без использования специальных фильтров, возможна, но не рекомендуема. Во-первых, при самостоятельной очистке применяются народные средства. Которые уже устарели. Во-вторых, не факт, что молекулы железа удалятся полностью. И такая вода будет приемлема к использованию. Но бывают ситуации, когда нет возможности установки систем фильтрации, а вода срочно необходима. Для этого используются методы отстаивания, кипячения, замораживания. В любом из этих случаев железо надо перевести в нерастворенную форму. Для этого необходим воздух.
Отстаивание. Принцип очень простой. В ёмкость наливается вода и оставляется на некоторое время, желательно минимум на 6 часов. Среда окисляется, железо переходит в трехвалентную форму, появляется осадок. Воду осторожно переливают в другой резервуар, осадок утилизируют. Как фильтрацию при переливании можно использовать марлю.
Кипячение. Принцип такой же как и при отстаивании. Главная цель-окисление водной среды. Для этого вода кипятиться от 10 до 15 минут. Потом её переливают, осадок утилизируется.
Заморозка. В ёмкость наливается вода и ставится в холодное место. Например, морозилка. Половина налитой жидкости должно замерзнуть, остальное сливается. Лед растапливают и получается очищенная вода.
В бытовых условиях, на дачном участке, можно использовать более профессиональный способ-аэрацию. Система собирается из подручных элементов. Для этого необходима ёмкость, пару труб, если есть насос. Большой недостаток такого устройства в его времени обезжелезивания и маленьком объеме очищаемой жидкости. Для промышленности такой способ слишком затратный. Аэрация требует больших резервуаров и длительного времени окисления. Если использовать нагрев, то это колоссальный расход ресурсов и, следовательно, нецелесообразно. Поэтому методы для самостоятельной очистки от железа могут использоваться только в бытовых условиях.
3. Эффективные методы очистки воды
Способов удалить примеси железа из воды, используя специальные фильтры, большое количество. Все они рассчитаны на разную концентрацию загрязнения и общие показатели воды. Чтобы правильно подобрать эффективный метод, который будет соответствовать требованиям и экономическим показателям, следует предварительно сделать химический анализ воды. Для этого воду собирают в ёмкость и отправляют в лабораторию. Быстрые тесты или тестирование на месте, не подходит. Так как не показывает концентрацию железа, а просто выдает данные о наличии элемента в воде. После сбора информации: концентрация вещества, необходимая производительность, назначение, подбирается способ очистки. Методы бывают с использованием химических средств и без них. Безреагентные методы приоритетнее для бытового сегмента. Реагентные методы могут использоваться в промышленности. Кроме того могут устанавливаться механические фильтры, но их эффективность слишком мала. Такие элементы больше подходят для первичной обработки воды, перед основным методом обезжелезивания.
3.1 Каталитическое окисление
Данный метод является безреагентным, используя в качестве фильтрующего вещества-сорбенты. Как уже говорилось, для очищения воды надо окислить среду. Окислителем выступает загрузка. Загрузкой может быть любое специальное вещество, гранулированное. Сначала в поток воды подается воздух. Насыщение происходит с помощью компрессора. Начинается реакция и выпадение осадка. После чего, поток воды проходит сквозь загрузку и весь осадок остается в ней. Очищенная вода поступает потребителю или на дальнейшее очищение. Такие фильтры достаточно долговечны, только требуется периодическая промывка. Для этого через элемент, в обратном направлении, проходит поток воды и все примеси вымываются. Скорость наполнения фильтра осадком зависит от концентрации молекул железа и производительности. Плюсы метода в том, что не используются реагенты. При этом способ достаточно простой и не требует постоянных вложений. Из минусов достаточно маленькая производительность. Поэтому загрузки являются бытовым способом очистки или как дополнение к другому методу обезжелезивания.
3.2 Аэрация
Аэрация один из самых первых и известных способов обезжелезивания. Выделяют два типа: безнапорная и напорная. Принцип работы у них одинаковый, отличается лишь способ подачи воздуха и время окисления. Безнапорная аэрация самый простой метод окисления. Поток воды рассеивается в ёмкость с помощью распылителей. Резервуар должен быть достаточно большой, чтобы создать максимальную площадь для соприкосновения воды и кислорода. Далее происходит реакция и выпадение осадка. Осадок утилизируется, вода проходит дальше. Для более быстрой передачи очищенной воды устанавливают насос.
Напорная аэрация также окисляет среду воздухом. Но при этом поток воды, подаваемый в аэрационную колонну, насыщается кислородом с помощью компрессора, который нагнетает его в ёмкость. И все проходит по схеме безнапорной аэрации. Осадок уходит в дренаж, очищенная вода насосом откачивается в емкость. При этом процессе могут появиться лишние газы. Их выпускают с помощью специального клапана, который находится вверху колонны.
Метод достаточно простой. Использование кислорода, как окислителя не дает токсичных новообразований. Также к системе можно подключить дополнительные фильтры и сделать её автоматической. Расходы на эксплуатацию достаточно низкие. Основные ресурсы потребления – электроэнергия для работы насоса и компрессора. Но при этом у метода достаточно низкая производительность. А при использовании безнапорного способа требуется много места на резервуары.
Рис. 2 . Схема безнапорной аэрации с фильтром обезжелезивателем
Рис. 3 Схема напорной аэрации с фильтром обезжелезивателем
3.3 Метод ионного обмена
Ионный обмен подходит для обезжелезивания как в быту, так и в промышленности. Единственное различие в конструкции фильтра. В промышленных установках ионная смола подлежит регенерации при заполнении фильтра. В домашних условиях устанавливаются картриджи со смолой и по окончанию срока эксплуатации заменяются. То есть промывке фильтр не подлежит. Суть метода в замещении ионов. Поток воды проходит через ионную смолу. Молекулы железа плотно скрепляются с шариками смолы, при этом выделяются молекулы натрия. Натрий совсем безвреден и не имеет токсичности. На сегодняшний день это единственный способ для обезжелезивания без окисления среды. Но у такого фильтра тоже есть свой срок службы. Наличие молекул натрия со временем уменьшается и эффективность падает. Поэтому фильтр регенерируют. Для этого его промывают раствором соли. Такой концентрат готовится заранее и находится в дополнительной ёмкости системы водоочищения. При наступлении времени очистки, солевой раствор подается дозированно и происходит насыщение ионной смолы молекулами натрия. Налипшие на шарики примеси железа вымываются вместе с солевым раствором и утилизируются. Регенерация возможна только на производстве. Потому что сливаемый солевой раствор очень вредный и тоже нуждается в очистке перед сливом в канализацию. В бытовых условиях не совсем удобно устанавливать дополнительные фильтры для очистки сточных вод. Поэтому там и применяются элементы картриджного типа без возможности промывки. Метод достаточно эффективный, но требует затрат на ионную смолу.
Рис. 4 Ионообменный умягчитель воды
3.4 Озонирование
Озонирование достаточно дорогой способ очистки воды от железа, хот и эффективный. Данный метод чем-то похож на аэрацию, только вместо воздуха подается озон. При этом также происходит окисление среды. Железо становится нерастворенным и выпадает в осадок. Те ионы газа, что не участвовали в окислении растворяются в воде. Озон является безопасным и нетоксичным средством. Из преимуществ метода выделяют его эффективность. Дополнительным эффектом будет улучшение вкуса и цвета воды, так как озон еще и обеззараживает. Кроме того остается неизменным кислотно-щелочной баланс. Однако установки озонирования очень габаритны и дороги. Все это потому что озон не продается в чистом виде, а производится в специальных установках-озонаторах. Добавление озона происходит не хаотично. Для этого используются специальные клапаны, которые контролируют расход газа, в зависимости от объема очищаемой воды. Как и любую другую систему, метод озонирования комплектуется с другими методами очистки.
3.4 Обратный осмос
Обратный осмос, он же мембранный метод, очищает от железа с помощью мембран. Метод не предусматривает использование реагентов, поэтому является экологическим. Поток воды подается на мембрану. Фильтр состоит из большого количества пор. Которые настолько малы, что пропускают лишь молекулы кислорода. Примеси железа остаются в ячейках и вымываются при промывке фильтра. Такой способ способен выдавать полностью очищенную воду, пригодную для питья. Из недостатков выделяют уязвимость мембраны к техническим характеристикам воды. То есть при очищении должна быть определенная температура, давление потока. Присутствие механических элементов недопустимо, поэтому установка предварительной фильтрации обязательна. В противном случае мембранный элемент достаточно быстро выйдет из строя. Еще один из недостатков-мембранный метод достаточно медлителен. Поэтому не годится для больших производств. Для домашнего использования система обратного осмоса отличный вариант обезжелезивания. К тому же при правильной эксплуатации мембрана прослужит долго без замены.
Рис. 5 Система обратного осмоса "Вагнер"
3.5 Использование гипохлорита натрия
Данный способ является реагентным. Основной окислитель-гипохлорит натрия, который пришел на смену хлору. При хлорировании воды появляется большое количество токсичных соединений, а при использования гипохлорита таких последствий не наблюдается. Используется вещество в жидком виде. Подаваясь дозировано в накопительную ёмкость с водой. Происходит окисление и железо выпадает в осадок. Применяется при высоких дозах железа в воде, более 20мг/л. Осадок утилизируется механическими фильтрами. Такой способ позволяет достаточно быстро очистить воду от примесей железа. Но при этом требуется дополнительная фильтрация перед сливом сточных вод в канализацию. К тому же систему обязательно автоматизировать, чтобы не добавить слишком большое количество окисляемого вещества и не нарушить баланс воды. Поэтому использование такого способа, как в принципе и любого реагентного, желательно на промышленных производствах.
Рис. 6 Комплекс пропорционального дозирования
3.6 Биофильтры
При очень высоком содержании примесей железа, более 40 мг/л, можно использовать биологические фильтры. Их основу составляют специальные бактерии. После биофильтра воду необходимо обеззараживать и пропускать через сорбционный фильтр. Также такой способ актуален если кроме железа в воде содержаться другие примеси с высокой концентрацией, меняющие её технические характеристики.
Рис. 7 Сорбционный угольный фильтр
3.7 Электромагнитные установки
Еще один способ обезжелезивания с помощью электромагнитных фильтров. Поток воды сначала проходит обработку ультразвуком, потом сквозь электромагнитный фильтр и завершает очистку механические фильтры. Электромагнитное поле способно окислять примеси железа, а фильтры грубой очистки удаляют осадок.
4. Какой метод лучше выбрать
У каждого метода есть свои преимущества и недостатки. При выборе способа очищения воды от железа следует ориентироваться на исходный состав воды. Именно он покажет концентрацию примесей, которая является ключевой точкой выбора. При незначительном содержании железа подойдет способ аэрации или ионного обмена. Также достаточно эффективны будут установки обратного осмоса. Но при этом следует изучить производительность. Обратный осмос подойдет для бытового использования, а вот аэрация эффективнее на загородных участках. Для промышленной очистки актуально использование химических веществ. Такая фильтрация более быстрая. Также следует учитывать расходы на обслуживание. Для реагентных способов-это расход на химикаты и дополнительную фильтрацию сточных вод перед утилизацией. Для безреагентных-расход на электроэнергию и частоту замены фильтров. Любую систему, при необходимости, можно дополнить датчиками или дополнительными фильтрами. Методы можно комбинировать. Но такие способы актуальны для воды с высокой концентрацией железа. Для бытовых условий вполне достаточно одного элемента фильтрации. Лучшим вариантом в этом случае будет обращение к специалистам, которые помогут подобрать эффективный метод, исходя из потребностей.
Сравнивая методы обезжелезивания следует учитывать достаточно большое количество факторов. В основном, это зависит от исходных данных потока и уровня концентрации железа. Поэтому подход осуществляется сугубо индивидуально. Не последнюю роль играют габариты системы. Допустим, в квартире сложно установить громоздкую установку, а в промышленном производстве будет недостаточно маленькой компактной системы. Несмотря на все влияющие нюансы, любой метод направлен на очищение воды от примесей железа. Важной особенностью является исходный источник. И тут дело даже не в химическом анализе воды, а в его расположении. Водопроводная вода или наземный водоем или скважина. Для каждого из этих источников больше подходит свой метод очищения. Так, для водопроводной воды оптимальным вариантом будет система обратного осмоса. Вода из наземных источников хорошо очищается каталитическим методом или ионным. Стоит выделить главную причину очистки воды, кроме обезжелезивания. Это может быть экономический фактор, при котором основная ставка делается на стоимость системы и расходов на её эксплуатацию. Или обязательным условием будет применение или не использование химических веществ. В каком-то случае важную роль играет производительность и минимальное время очистки. Поэтому самостоятельной выбор метода очистки и оборудования довольно затруднителен. У каждого метода есть свои преимущества и недостатки. Оценить эффективность способа можно только при анализе воды после установки системы.
Ниже представленно видео по сборке обезжелезивателя воды
