Содержание статьи
2. Способы очистки воды от железа
3. Методы очистки воды от железа
3.4. Фильтры обезжелезиватели воды
4. Как правильно выбрать фильтр?
5. Преимущества и сравнение методов
Как распознать наличие железа в воде? – На самом деле, очень просто! Если вы используете колодезную воду для снабжения своего дома, то одна из проблем, с которой вы можете столкнуться, - это наличие железа в вашем водоснабжении. Железо может стать основной причиной при использовании воды. Его присутствие в тех формах, которые оно имеет, требует немного другой обработки.
Железо составляет пять процентов земного ядра, и поэтому оно присутствует во многих различных источниках воды. Хотя и не является чрезвычайно опасным для вашего здоровья, это то, что называется «эстетическим» загрязнителем. По сути, это может ухудшить вкус и запах воды, а также повредить домашние приборы. Высокий уровень железа в воде, безусловно, не самая приятная история.
Железо в основном присутствует в воде в двух формах: либо растворимое железо, либо нерастворимое железо. При воздействии воздуха в напорном баке или атмосфере вода становится мутной и начинает образовываться красновато-коричневое вещество. Этот осадок представляет собой окисленную или железную форму железа, которая не растворяется в воде.
Существует множество распространенных видов железа, которые можно найти в колодезной воде. Иногда встречаются и другие формы, но гораздо реже.
Бактериальное железо. Это можно определить по красным слизистым наростам в туалетной сантехнике. Бактериальное железо может привести к созданию подходящих условий для образования других микроорганизмов, которые могут вызывать различные инфекции, и, хотя на человеке это никак не отражается, все-таки оно снижает качество воды с точки зрения вкуса и запаха, оставляет пятна на одежде. Это железо, которое вступило в контакт с кислородом и окислилось, создавая красную окраску ржавчины. Если красноватые частицы падают на дно стакана воды и оседают, образуются ионы трехвалентного железа. Бактериальное железо нерастворимо. Бактериальное железо может быть удалено любым из обычных средств, используемых в фильтрах обратной промывки. Поскольку железо уже окислено, воду нужно только отфильтровать.
Рис. 1 - Чистая воды и вода с высоким содержанием железа
Органическое железо иногда называют гемовым железом или розовым водным железом. Органическое железо - это на самом деле железо в сочетании с растворенным в воде органическим веществом. Это железо удерживается в растворе вместе с органическими веществами, химически связанными с железом. Вода будет прозрачной и будет иметь цвет, если концентрация железа достаточно высока. Иногда это железо начинает окисляться и образовывать суспензию в воде, создавая еще одну форму железа, называемую коллоидным железом. Органическое железо обычно обрабатывают анионной смолой в резервуаре, в котором используется соль, такой как умягчитель воды. Смола обычно очень дорогая и имеет короткий срок службы (1-2 года). В конце срока службы смолу необходимо заменить. Более того, эти системы снижают рН после каждой регенерации.
Коллоидное железо будет выглядеть как вода с красноватым оттенком (ржавчина). Фильтрации для удаления такой формы будет недостаточно. Железо выпало в осадок и превратилось в трехвалентное железо, но образовавшиеся молекулы не слипаются. В результате частицы железа не образуют достаточно больших кусков, чтобы осесть на дно контейнера или попасть в ловушку с нормальной фильтрацией. Эта комбинация вода/ твердое вещество называется коллоидной смесью. Чтобы проверить, есть ли у вас этот тип воды, возьмите образец такой воды поместите ее в прозрачную стеклянную емкость. Затем пролейте луч света через воду и посмотрите, можно ли увидеть луч света в этой воде или нет. Оставьте на ночь. Если на утро вы все еще видите луч света, проходящий через воду и не оседающий на дне емкости, вероятно, что у вас есть коллоидное железо. Обработка обычно включает или флокуляцию или ультрафильтрацию. Для систем флокуляции требуются две системы подачи раствора, статические смесители, удерживающие резервуары и фильтры. Цель состоит в том, чтобы набить железо (сделать частицы достаточно большими для фильтрации), а затем отфильтровать его. Стоимость ультрафильтрационных систем аналогична стоимости флокуляционных систем и требует гораздо меньших затрат на техническое обслуживание. Многие компании по очистке воды от данного типа железа с точностью не могут убедить в полном техническом обслуживании. А ТПФ «Вагнер-Екатеринбург» имеет колоссальный успех в водоочистке, и мы с радостью предложим решение тем, кто этого хочет. Стоит лишь сделать один звонок по номеру телефона 8-800-505-39 или 8 (343) 300-12-92.
2. Способы очистки воды от железа
2.1. Безреагентный. Данный способ подразумевает химические и физические процессы обезжелезивания воды, путем удаления: трехвалентного железа, взвешенного железа, песка, шлама, марганца, сероводорода, а также убирает помутнение и приводит цвет воды в естественный. Фильтр на основе безреагентной очистки представляет собой блок, который состоит из корпуса фильтра, выполненного из стеклопластика, но внутри него находится многослойный полиэтилен, клапан автоматического управления, фильтрующая среда, опорный слой из гравия, дренажная и распределительная система. Предварительная аэрация, озонирование и хлорирование используются для повышения эффективности нереагентных систем.
2.2. Реагентный способ очистки применяют на первых этапах, когда железо и марганец представляют собой сложные трудноокисляемые комплексы с органическими примесями воды (фульвокислоты, гуматы и др.), Необходимо использовать реагенты: сильные окислители (озон, перманганат калия, хлор и его соединения), коагулянты, флокулянты, известь, соли меди, фосфаты. Хотя данный способ относится скорее к методам грубой очистки воды, но он показал и доказал свой результат!
У каждого метода очистки воды есть свои преимущества, так и недостатки. Все зависит от первоначального состояния воды в вашем доме. Рассмотрим основные:
Механическая очистка. Такая очистка является наиболее распространенным видом очистки воды и применяется на муниципальных очистных сооружениях. При использовании различных фильтрующих элементов удаляются загрязнения воды, такие как песок, шлак, битое стекло, жидкие растворы и т. д. Этот вид очистки позволяет выделять около 70% загрязнений из сточных вод. Когда для очистки воды в домах и квартирах используется механическая очистка, фильтр устанавливается на входе во всю систему водоснабжения.
Биологическая очистка. После механической обработки должна быть биологическая, которая основана на самоочищении природных водоемов. Поскольку микроорганизмы живут в них, в основном бактерии питаются органическими отходами и минерализуют их, тем самым снижая уровень загрязнения сточных вод. Для очистки используют аэротенки - емкости с растущим количеством бактерий.
Физико-химическая обработка. Этот метод очистки использует коагуляцию, окисление, электролиз, флокуляцию, испарение и другие. По сравнению с биологической очисткой здесь есть некоторые особенности: качественная очистка, удаление токсичных органических загрязнителей. Этот метод используется для удаления взвешенных органических и неорганических веществ и растворимых газов.
3. Методы очистки воды от железа
3.1. Ионнобменные фильтры. Обычные умягчители воды работают эффективно, удаляя ионы двухвалентного железа и заменяя их натрием. Затем железо и марганец удаляются из слоя смолы-смягчителя путем обратной промывки и регенерации. Это может не сработать, если концентрация железа слишком высока, к тому же не все умягчители воды могут удалить железо.
Рис. 2 - Схема обезжелезивания ионным обменом (1 - фильтр грубой очистки, 2- ионообменный универсальный фильтр, 3 - фильтр тонкой очистки)
3.2. Системы обратного осмоса (RO) - это процесс обработки воды, который использует частично проницаемую мембрану для удаления ионов, нежелательных молекул и более крупных частиц из питьевой воды. Обратный осмос (RO) работает с помощью насоса высокого давления, путем увеличения давления на солевой стороне RO и пропускания воды через полупроницаемую мембрану RO, оставляя почти все (95%-99%) растворенные соли позади в потоке. Обратный осмос также может быть обработкой железа в колодезной воде, а также других полезных ископаемых. Они специально не предназначены для железа, но процесс фильтрации RO будет работать для железа, а также для отслеживания уровня мышьяка и других нежелательных элементов, таких как свинец и фторид. В процессе они также могут отфильтровывать положительные элементы, такие как кальций, что является одним из недостатков использования такой системы.
3.3. Очистка воды аэрацией. В системе аэрации/фильтрации воздух смешивается с водой для ее оксигенации, а затем отделяется обратно. После этого фильтр удаляет железосодержащие твердые частицы, которые выпадают в осадок из воды. Аэрация может быть полезной, потому что она не добавляет химикатов в воду. Расходы на техобслуживание для аэрационных установок невелики, но первоначальные затраты на покупку часто выше, чем у других вариантов обработки. Аэрационные установки требуют фильтры для удаления окисленного железа и марганца, который необходимо промыть. Вода также должна быть продезинфицирована, чтобы бактерии не могли колонизировать аэратор.
Рис. 3 - Схема обезжелезивания с аэрацией (1 - расходомер, 2 - компрессор, 3 - аэрационная колонна, 4 - обезежелезиватель с каталитическим материалом)
3.4. Фильтры обезжелезиватели воды. Каталитический углерод адсорбирует, затем окисляет и фильтрует растворенное железо в одной единице. Эффективен при концентрациях растворенного железа менее 1,0 мг/л. Требования к техническому обслуживанию меньше, чем для окислительных фильтров, потому что химические вещества не добавляются, но обратная промывка все еще необходима. Для каталитического углерода требуется минимум 4,0 мг/л растворенного кислорода в исходной воде. Некоторые запасы подземных вод могут нуждаться в предварительной обработке для увеличения концентрации растворенного кислорода.
3.5. Озонирование воды. За последнее время озонирование является новейшей современной технологией. Ей уделяется все больше внимания в качестве метода очистки многочисленных проблем с качеством воды. Как и хлор, озон является сильным окислителем, но это гораздо более нестабильный газ, который должен генерироваться на месте с помощью электричества. После получения озона его впрыскивают в воду, где он окисляет растворенные металлы, которые затем необходимо подвергнуть фильтрации. Такие системы очистки обычно стоят намного дороже, чем остальные более обычные варианты обработки, но – это важно, они могут быть полезны, когда должны быть обработаны многократные проблемы качества воды (то есть бактерии и металлы). Самое главное преимущество этого метода то, что вода наполняется кислородом.
4. Как правильно выбрать фильтр?
«Фильтр - это как наряд для воды в вашем доме»
Выбор фильтра для воды может быть затруднительным из-за всех доступных типов фильтров для воды. Есть много фильтров для домашнего использования, и все типы фильтров для воды предлагают что-то свое. Некоторые из них просты в уходе и установке, а некоторые требуют немного больше обслуживания и ухода. Вы хотите эффективное устройство, которое имеет низкие начальные затраты, является эффективным и практически не требует установки.
Ваш выбор правильного типа фильтров для воды будет зависеть от ваших конкретных потребностей. Без надежного совета от компетентного источника вопрос, «какой фильтр для воды мне нужен?» Может показаться непреодолимым.
Есть два способа, которыми вы можете руководствоваться.
Тип фильтрации воды, который будет соответствовать вашему стилю жизни и бюджету. Если, например, вам нужно отфильтровать всю воду в доме, то вам нужен фильтр для воды всего дома. Однако фильтры для всего дома, как правило, затратные.
Конкретные загрязнители, о которых вы беспокоитесь. Если вас особенно беспокоит, какой-то определенный признак загрязнения, тогда вы можете выбрать фильтр, который специализируется на этой проблеме.
Выбор фильтра для воды по критериям:
1) качество воды из крана. Проблемы с водой обусловлены следующими характеристиками: металлический привкус - в составе воды есть соединение железа, много соли, высокая концентрация щелочи, наличие органических соединений;
2) объем потребляемой воды. В среднем семья из 4 человек потребляет 10-12 литров питьевой воды в день;
В целом, промышленная очистка воды включает в себя следующий набор фильтрующего оборудования:
промышленный механический фильтр для очистки воды (горячая и холодная вода);
фильтры для смягчения воды (умягчители для воды и магнитные преобразователи);
фильтры для удаления железа из воды;
промышленный комплекс фильтрует дехлорирование воды (система адсорбции воды или угольные фильтры);
фильтры промышленного комплекса для обеззараживания воды (дезинфекция систем водоснабжения, водоочистка, серебрение, УФ обеззараживание воды);
производство фильтров для аэрации воды (аэрационные колонны, инжекторы, компрессоры);
воды обратный осмос или нанофильтрация;
фильтры тонкой очистки воды промышленного комплекса;
оборотный цикл очистки воды.
Для правильной работы всей системы очистки требуется централизованная система всего комплекса. Правильное функционирование всех компонентов водопотребления зависит от первоначального проекта, который должен быть разработан при строительстве или проектировании комплекса.
Покупая фильтр сейчас, вы, во-первых, сохраняется свое здоровье, а во-вторых экономите на покупке питьевой воды и ремонте. Техника и сантехника с меньшей вероятностью выйдут из строя. Поэтому даже дорогая установка окупается в течение года.
5. Преимущества и сравнение методов
Различные методы очистки воды используются для того, чтобы вода была безопасной и привлекательной для потребителя. Выбор метода зависит главным образом от характера сырой воды.
Большая часть взвешенного материала может быть удалена в отстойнике, где более крупные частицы оседают под действием силы тяжести. Этот процесс называется простой седиментацией.
Эффективность осаждения может быть повышена путем смешивания химикатов с водой с образованием хлопьевидного осадка, который уносит взвешенные частицы по мере их осаждения. Этот процесс называется химической коагуляцией.
Фильтрации почти всегда предшествует седиментация, так что фильтры не становятся слишком быстро забитыми. Мутная вода должна быть очищена путем химической коагуляции и фильтрации.
Поскольку патогенные бактерии могут проходить как через отстойник, так и через фильтр, дезинфекция имеет особое значение. Дезинфекция (уничтожение вредных бактерий) обычно достигается хлорированием. Вода, которая была обработана с помощью седиментации, фильтрации и дезинфекции, будет безопасной, но не всегда качественной. Неприятные вкусы и запахи в воде, возможно, придется удалять путем аэрации, добавления активированного угля или другими путями. Жесткость в воде может быть удалена процессом, известным как размягчение. Нужно ли смягчать воду, зависит от ее жесткости и предполагаемого использования.
Вода может быть подвергнута другим методам обработки, таким как фторирование, добавление растворимых фторидов.
Методы очистки воды в деталях.
Обычная седиментация. Скорость осаждения частицы в воде зависит от вязкости и плотности воды, а также от размера, формы и удельного веса частицы. Теплая вода менее вязкая, и частица оседает быстрее, чем в холодной воде.
Очистка воды отстаиванием направлена на создание условий, при которых взвешенный материал в воде может осесть. Резервуары для хранения служат рудиментарными отстойниками.
Седиментация с коагуляцией. Если взвешенные твердые частицы воды имеют мелкий или коллоидный размер, химические вещества часто используются для более полного удаления взвешенных веществ.
Если вода не содержит требуемой щелочности, может потребоваться введение извести (CaO) кальцинированной соды (Na2CO3) для получения надлежащей флоккуляции.
Соль двухвалентного железа требует использования извести в качестве вспомогательного химического вещества, или она может быть преобразована в форму трехвалентного железа путем добавления хлора.
Фильтрация. Обычный фильтр состоит из слоя песка или измельченного угля, нанесенного на слой гравия. Когда вода проходит через фильтр, взвешенные частицы вступают в контакт с песком и прилипают к ним. Бактерии эффективно удаляются путем фильтрации. Затем фильтр промывают для удаления захваченного материала. Во время обратной промывки песчаный слой расширяется примерно на 50 процентов и материал, который был отфильтрован из воды, смещается под действием сдвига и уносится в желоба для промывной воды. Период обратной промывки обычно составляет от 3 до 5 минут. Количество воды, необходимое для промывки быстрого песочного фильтра, варьируется от 1 до 5 процентов от общего количества отфильтрованного. Фильтр необходимо промывать каждые 1-3 дня. Промывочная вода обычно расходуется в канализацию или сточную трубу, хотя иногда она сбрасывается в резервуар для последующей регенерации.
Рис. 4 - Схема обезжелезивания воды с использованием дозирования гипохлорита натрия
Дезинфекция. Это еще одна процедура, используемая в методах очистки воды. Более 50 процентов болезнетворных микроорганизмов в воде погибнут в течение 2 дней, а 90 процентов погибнут в конце недели. Следовательно, резервуарное хранилище достаточно эффективно для борьбы с бактериями. Однако некоторые патогенные микроорганизмы могут жить в течение 2 лет или дольше, следовательно, дезинфекция необходима. Хлор является идеальным дезинфицирующим средством. При добавлении в воду он образует гипохлорит, что оказывает немедленное и катастрофическое влияние на большинство форм микроскопической жизни. Хлор наиболее эффективен, если рН воды низкий. Когда в воде содержатся фенолы, добавление хлора приведет к неприятным вкусам из-за образования хлорфенольных соединений. Эти вкусы могут быть устранены добавлением аммиака в воду непосредственно перед хлорированием или другими способами. Хлор и аммиак объединяются, образуя хлорамины, которые являются относительно стабильными дезинфицирующими средствами, но не так эффективны, как гипохлориты. Они не реагируют быстро, но продолжают действовать в течение длительного времени. Хлорирование практикуется различными способами в зависимости от качества сырой воды и других условий. Однако предварительное хлорирование, применение хлора перед обработкой, улучшает коагуляцию, снижает нагрузку на фильтры и предотвращает рост микроорганизмов.
Удаление привкусов и запахов. Неприятные вкусы и запахи в воде вызваны:
растворенными газами, такие как сероводород,
живыми органическими материалами,
разлагающимися органическими материалами,
промышленными отходами и хлором, либо в виде остатка, либо в сочетании с фенолом или разлагающимися органическими веществами.
Аэрация, как правило, достигается путем распыления воды из специальных форсунок или путем ее перетекания через каскады, разбивает воду на капли и позволяет выходить растворенным газам.
Активированный уголь можно эффективно использовать для устранения вкусов и запахов. Это делается путем нагревания отходов или опилок бумажной фабрики в закрытой реторте и окисления их воздухом или паром для удаления углеводородов. Активированный уголь иногда используется в качестве фильтра, хотя чаще его наносят непосредственно на сырую воду в смесительном бассейне перед коагуляцией.
Хлор, озон и перманганат калия также эффективно использовались для окисления дегустаторов.
Это лишь некоторые из множества методов очистки воды от железа, которыми вы можете воспользоваться в своем доме. С таким количеством вариантов, доступных на современном рынке, это нормально чувствовать себя растерянным.
Однако, понимая, как работают различные методы и, учитывая ваши потребности, вы обязательно найдете правильный. И у вас будет бесконечный запас чистой и безопасной воды для вашего дома.
В заключении представлено видео по монтажу фильтра обезжелезивателя воды и аэрационной колонны.
1. Видео по монтажу обезжелезивателя воды:
2. Видео по монтажу аэрационной колонны:
