Какие бывают фильтры для обезжелезивания воды из скважины

Способы обезжелезивания воды

В воде железо может находиться в нескольких формах:

• соединениях с другими химическими веществами, в осадок не выпадает;
• двухвалентной, водорастворима, выпадает в осадок при реакции с кислородом;
• трехвалентной, не растворима в воде, придает ей желтоватый цвет, при реакции с кислородом образует осадок в форме хлопьев.

Виды железа в воде и его отличительные признаки

В зависимости от преобладающего типа железа и его концентрации действенными будут разные методы водоочистки. Определяют валентность и количество железа в воде с помощью лабораторных исследований, в домашних условиях точных результатов получить нельзя.

Способы фильтрации от двухвалентного железа

Против этой формы металла действенны следующие способы очистки:

1. Ионный. Суть метода заключается в том, что специальные ионообменные вещества в картридже фильтра вступают в реакции с содержащимися в воде примесями. Для водоочистки используют обычно натриевые системы. Метод эффективен при количестве железа в воде до 3 мг/л, при более высокой концентрации практически не действенен.
2. Обратно-осмотический. Суть технологии обратного осмоса – прохождение воды под давлением через частично проницаемую мембрану из раствора большей концентрации в раствор с меньшей. Диаметр пор мембраны меньше, чем размер атомов железа, поэтому они через нее пройти не могут, и смываются в канализацию. Такой способ эффективен при концентрации железа до 15 мг/л. Однако фильтры обратного осмоса удаляют не только Fe, но и другие вещества, часть из которых полезна и необходима организму. Поэтому отфильтрованную воду рекомендуется подвергать дополнительной минерализации.
3. Аэрационный. Собственно, этот вариант нельзя даже назвать очисткой. Взаимодействуя с кислородом, двухвалентное железо просто превращается в трехвалентное, которое уже легче удалить. Частным случаем аэрации будет обычное отстаивание воды в открытой емкости. Помимо такого способа применяют также разделение воды на множество мелких струй фонтанированием или похожими на душ устройствами; используют инжекторы или эжекторы для водно-газовой дисперсии; пропускают через воду под давлением поток воздуха. Но как самостоятельный метод обезжелезивания воды аэрацию применяют редко, обычно это лишь один из этапов многоступенчатой очистки.

Очистка воды от двухвалентного железа

Способы удаления трехвалентного железа

Упомянутые выше методы очистки воды эффективны для трехвалентной формы металла только при ее небольшой концентрации. При высоком уровне содержания используют механические фильтры, задерживающие примеси просто за счет небольшого размера ячеек.

Механическая очистка воды от железа

Очищаем воду без специальных приспособлений

Если никакой системы очистки под рукой нет, а вода приемлемого качества необходима, то остается воспользоваться несколькими простыми, но не на 100% эффективными способами.

Самодельный фильтр

Для этого у большой бутыли объемом от 4-5 литров срезают дно, а в крышке проделывают небольшое отверстие. Далее слоями снизу вверх размещают:

• ткань, марлю, вату;
• древесный уголь;
• промытый речной песок.

Скорость фильтрации будет небольшой, воду все равно придется кипятить, но в отсутствие более совершенных устройств и такая самодельная конструкция окажется полезной.

Очистка воды своими руками

Длительное кипячение

С этим способом все просто – воду кипятят в течение минимум 10-15 минут. При высоких температурах соединения железа выпадают в осадок. Но хотя вода и очищается, но быстро образуется накипь на стенках емкости для кипячения.

Замораживание

Воду замораживают в любой подходящей емкости примерно наполовину, после чего незамерзший остаток вылить, а лед разморозить и использовать для питья или приготовления пищи.

Отстаивание

Воду оставляют в емкости с открытой крышкой примерно на сутки, после чего аккуратно, чтобы не взболтать осадок, сливают для использования примерно 70% воды, остаток используют для хозяйственных нужд

Очистка воды из скважины от железа: различные способы и технологии

Существует целый ряд разнообразных методов очистки, каждый из которых по-своему хорош и эффективен.

Очистка воды из скважины в загородном доме до состояния питьевой методом отстаивания

Данный метод наиболее прост в условиях загородного участка, где есть возможность размещения дополнительного резервуара, объем которого должен соответствовать объему суточного потребления воды жильцами дома. Оптимальная очистка воды из скважины в загородном доме до питьевой возможна лишь при соблюдении всех требований установки и эксплуатации.

Подобное решение имеет ряд преимуществ, например, довольно маленькие затраты и простоту исполнения, а также возможность использования очищенной воды даже в случае отключения электроэнергии, и дополнительную очистку от сероводорода.

Минусами является неполное удаление железа, а также необходимость постоянной очистки от скопившегося на дне емкости осадка, и контроль над уровнем воды в нем.

Отстаивание является самым простым, но далеко не самым эффективным способ очистки

Аэрационный метод

Данный метод обеспечивает более полное очищение воды из скважины, чем предыдущий способ. Принцип его действия довольно прост: обеспечивается контакт воды с воздухом, где примеси железа вступают в реакцию с кислородом. Таким образом, элемент окисляется и переходит в трехвалентное состояние, выпадая при этом в осадок. Именно для этого на выходе из емкости устанавливается специальный фильтр, который задерживает частицы и не дает им пройти по водопроводу дальше. Аэрационная система очистки воды от железа – отличный и недорогой выбор для дачи.

Существует две разновидности подобного решения:

• Безнапорный вариант, который предполагает установку распылителей, и, по желанию для увеличения эффективности конструкции в саму емкость монтируется компрессор, дополнительно обогащающий воду кислородом.
• Напорный способ подразумевает поступление воды под высоким давлением в специальную колонну, где сам напор струи и действие компрессора обеспечивает максимально эффективное очищение.

Пример напорной аэрационной установки

Плюсами данного метода является, в первую очередь, его экологичность.

Недостатками является необходимость частого очищения емкости и фильтра от скопившихся загрязнений, все равно не полное устранение железа и зависимость технологии от наличия электроэнергии, что в условиях плохого электроснабжения загородных участков является довольно существенным минусом.

Процесс озонирования

Данный процесс представляет собой обезжелезивание при помощи введения специальных окислителей. От хлора в качестве подобного элемента стали постепенно отказываться, поскольку та или иная его часть все равно остается на выходе, и оказывает негативное влияние на здоровье человека.

Озонирование – более полезный способ в отличие от добавления хлорки

Данный метод не очень подходит для самостоятельной установки, поскольку специальное оборудование имеет довольно большую стоимость, а также необходимы довольно сложные расчеты, которые без надлежащих знаний выполнить очень сложно.

Ионообменный способ

Подобное решение предполагает установку специального фильтра со свободными ионами натрия, которые, вступая в реакцию с водой, заменяются на ионы примесей железа. Данный способ довольно прост, и кроме того, удобен, ведь такой фильтр можно установить даже в пространстве под раковиной.

Ионнообменный метод

Метод обратного осмоса

Данный способ по праву считается самым эффективным среди всех методов очищения от примесей. Подобная фильтрационная установка способна задерживать железо на молекулярном уровне даже в растворенном виде.

Принцип работы установки обратного осмоса

Однако такое решение предполагает установку целой конструкции, которая включает предварительные фильтры для очистки воды от железа для исключения быстрого засорения основной мембраны, а также минерализаторы, которые восстанавливают воду после ее полного обессоливания.

Пример минерализатора

Применение реагентов

Подобное решение чаще всего используется в промышленности, поскольку требует серьезной последующей очистки от химических соединений. Однако оно может использоваться и для частных домов, например, с использованием гипохлорита натрия. Принцип действия реагентов довольно прост: они, вступая в реакцию с примесями, образуют нерастворимый осадок, который не попадает в воду на выходе с помощью системы фильтрации.

Гипохлорит натрия может применяться и в домашних условиях в отличие от многих других элементов

Коротко о воде вообще

Добыча ресурса осуществляется из разных слоев почвы

1. Верховодка
2. Вода из песчаной почвы (скважину бурят на небольшую глубину)
3. Артезианская вода

Поверхностные воды

• Верховодка имеет в своем составе органическое железо.
• Лигнины и танины
• Соединения с гуминовыми солями
• Бактериальное вещество (бактерии из двухвалентных частиц делают трехвалентные)

Количество железных примесей в верховодке не слишком превышает норму, но выше ПДК (предельно допустимая концентрация). Из такой жидкости вывести гуминовые соединения железа.

Скважина на песчаной почве

В слоях почвы источника данного типа содержится кислород, при помощи которого, бактерии меняют валентность железа. Добываемый ресурс из песчаных почвенных слоев, близок по составу к верховодке, что допускает содержание в нем гуматов.

Скважины известняковых пород (артезианские)

Ресурс из артезианского бассейна экологичностью превосходит воду, добытую из песчаного грунта и верховодки. Воздействие окружающей среды на него минимально. Глубина залегания от 50м до 200м. Тем не менее в воде содержатся соли железа и минералы, в избыточном количестве. Происходит это по причине взаимодействия воды с некоторыми породами почвы. Учитывая величину глубины, а она не малая, доступ кислорода ограничен, соответственно источник наполняется двухвалентным железом.

В водяном слое есть такие виды химических соединений

• Бикарбонат железа – Fe(HCO3)2
• Карбонат – FeCO3
• Сульфат – FeSO4
• Сульфид – FeS
• Трехвалентный сульфат Fe2(SO4)3 и органическое железо – попадают в известняковый слой крайне редко.

• Для определения наличия двухвалентного железа в ресурсе, достаточно дать ему свободное воздействие с воздухом и оставить на время. Кислород создаст окисление, что приведет к оседанию на дно железа.
• В централизованном водоснабжении и частном, также наблюдается помутнение воды с желтоватым или бурым оттенком – это характерный признак наличия трехвалентного железа. Когда жидкость отстоится, образуется осадок.
• Желтый оттенок признак и органического железа, только в этом варианте отсутствует образование оседания частиц.
• Радужная пленка покрывающая воду, указывает на наличие органического железа.
• Бывает, от жидкости слышится запах металла, что тоже считается признаком повышения ПДК железа.

Бытовые фильтры

Процесс очистки воды от примесей железа направлен на фильтрацию жидкости безопасными для человека методами.

Важно! В обезжелезивании воды нуждаются до 85% наших соотечественников. Эта статистика взята на основании географического положения, глубины залегания поверхностных вод и других геофизических характеристик.. Концентрация железа в воде в количестве 3 миллиграмма на литр изменяет вкус и цвет жидкости, вследствие чего человек ощущает неприятное послевкусие металла

Кроме крупинок железа в воде присутствуют так называемые железобактерии и железистые руды. Два последних вещества проявляются в виде ржавого налёта или слизи

Концентрация железа в воде в количестве 3 миллиграмма на литр изменяет вкус и цвет жидкости, вследствие чего человек ощущает неприятное послевкусие металла. Кроме крупинок железа в воде присутствуют так называемые железобактерии и железистые руды. Два последних вещества проявляются в виде ржавого налёта или слизи.

Схема картриджного фильтра для механической очистки воды

Наличие подобных загрязнений обычно указывает на понижение качества питьевой воды. В данном случае рекомендовано приобрести специальный фильтр, который будет впитывать в себя все вредные частицы. Каждый из таких приборов будет действовать индивидуально или в комплексе с другими.

Например, обезжелезивание может проводиться путём добавления марганцовки в воду, но подобный элемент может повлиять на самочувствие человека. Именно поэтому химические средства не рекомендовано использовать для очистки воды.

Фильтр с активированным углем

Самыми популярными бытовыми фильтрами являются:

• Приспособления с каталитической загрузкой. Такие фильтры очищают жидкость не только от железа, но и от таких элементов как сероводород и марганец;
• Фильтры, в состав которых входит активированный уголь;
• Комбинированные очистительные системы применяются для очистки воды с высокой концентрацией железа и других микроэлементов.

После установки нужного фильтра в систему водопровода, вы забудете о ржавых пятнах на санитарно-технических приборах, неприятном запахе и металлическом послевкусии.

Магистральные фильтры удаляют железо до 4 мг/л

Гейзер 3И 20″ВВ (Fe нить+Fe ЭФС+СВС) Производительность до 1 м3/час; Удаляет до 3 мг/л растворенного железа; Ресурс(при 1 мг железа)-320000 л; Высота-73 см х Длина-61 см. Вход-выход-1″ Fe нить-20BB-ионообменный; Fe.20BB-ионообменный, комбинированный; СВС10-20BB-карбон-блок;

Картриджные фильтры Гейзер для обезжелезивания применяются преимущественно для очистки воды от железа, марганца,
органики, песка, ила, осадка, глинистых частиц на дачах, в коттеджах, домах сезонного проживания. Фильтры обладают
высокой производительностью и удаляютрастворенное железо до 4 мг. Однокорпусные водоочистители применяются
при концентрации железа до 2 мг и если в воде незначительное количество механических примесей. Если в воде много песка,
то на первой ступени устанавливают самопромывные сетчатые фильтры, типа Гейзер Хит.
Если в воде содержится много
глинистых частиц, ила, то рекомендуется на первой ступени установить картридж механической очистки типа
ЭФМ.
В зависимости от качества воду с обезжелезивающим картриджем, на третью ступень, покупают умягчающий картридж БС
(для удаления извести) или картридж Арагон 3 20ВВ, или картридж Арагон 3 10ВВ. При высоком содержании растворенного
железа (более 5 мг) для очистки применяются фильтры-обезжелезиватели колонного типа с автоматической
или ручной промывкой.
Если в воде кроме железа содержится сероводород (тухлый запах или анализ), то сначала устанавливается
аэрационный комплект,
потом фильтр-обезжелезиватель. Для очистки воды не только от железа, но и от извести или жесткости применяются
умягчающие картриджи, или фильтры-умягчители.
Для питья рекомендуем систему обратного осмоса Гейзер Престиж М.

Типы фильтров для обезжелезивания

Фильтрующие установки для удаления примесей используют реакцию окисления. Процесс происходит под воздействием кислорода, химических реагентов или катализаторов. При окислении двухвалентное железо переходит в нерастворимую форму и выпадает в осадок. Следует ознакомиться с наиболее популярными обезжелезивателями для частных домов и дач.

Аэрационный

Обработка воды потоком воздуха приводит к быстрому окислению металла и выпадению его в осадок в виде хлопьев. Системы делятся на две категории: напорные и безнапорные. Действуют они по сходному принципу. В емкость с водой компрессором нагнетается воздух. Чистая вода поступает из нижней трети бака. В водопровод она подается поверхностным насосом. Осадок со дна емкости сливается в канализацию. Аэрация – безопасный и эффективный метод очистки. Установка работает без химических реагентов. Процесс аэрации позволяет избавить воду от сероводорода.

Ионообменный

Фильтры с наполнителем из ионообменной смолы устраняют сразу две проблемы – умягчают жидкость и удаляют из нее железо. В процессе реакции происходит замена ионов железа, магния и кальция на ионы натрия. Небольшие установки имеют колбу со сменным картриджем. Автоматические системы производят в виде колонн с засыпкой. Регенерация синтетической гранулированной засыпки происходит при помощи раствора поваренной соли. Плюс ионных фильтров – редкая замена наполнителя, раз в 5-7 лет.

Обратного осмоса

Использование полупроницаемой мембраны позволяет выполнить наиболее эффективную очистку. Она пропускает только молекулы воды, отсекая все примеси. Отложения автоматически удаляются в канализацию. Установка состоит из нескольких ступеней фильтрации. Она осуществляет предварительную механическую очистку, а также постфильтрацию угольным сорбентом. Обратноосмотическая система комплектуется отдельным краном и накопительным баком. Это дорогостоящий вариант, который устанавливают в доме с постоянным проживанием.

Каталитический

Фильтры представляют собой колонны из стеклопластика, внутри которых находится специальная засыпка. При прохождении через гранулы железо окисляется и превращается в осадок. Частицы металла оседают на гранулах. Загрязнение из загрузки вымывается потоком жидкости, сливающимся в канализацию. Установки используются только для холодной воды.

Вред от железа

В индивидуальных системах водоснабжения загородных дачных участков и коттеджных поселков вода не всегда отвечает санитарно-эпидемиологическим требованиям и нередко нуждается в очистке от железа, которое вредно по следующим причинам:

1. Избыточное содержание железа в организме наносит ущерб здоровью человека:

• ухудшаются вкусовые качества воды, она приобретает резкий металлический привкус;
• снижается эстетичность внешнего вида кожных покровов, возникают покраснение и пигментация кожи, сыпь;
• возникает желтизна зубов, ломкость волос, нарушается работа почек и печени.
• избыток железа наносит вред сердечно-сосудистой системе, вызывает слабость и бледность кожи.

2. Выходят из строя бытовые приборы (утюги, стиральные и посудомоечные машины, кофеварки), водонагревательное оборудование (котлы, бойлеры колонки), в которых рыхлый шлам осажденного железа забивает проходные каналы.

3. При стирке ее качество резко падает, на светлом белье появляются пятна рыжего цвета, белоснежные изделия приобретают желтоватый оттенок, цветные теряют яркость окраски.

4. Забиваются осадком стенки трубопроводов горячей и холодной воды, сантехническое оборудование (смесители, унитазы, душевые лейки) и арматура (фильтры, клапаны, шаровые краны).

5. На поверхности керамической плитки, фаянсовых и глазурованных сантехнических приборов (раковин, ванн, унитазов) появляется плохо смываемый желтый налет.

6. Железо способствует ускоренному образованию накипи на основных элементах водонагревательных приборов, снижающей их эффективность.

Системы обезжелезивания

Основным предназначением системы обезжелезивания считается очистка жидкости от тяжёлых металлов (марганца и железа). Процесс очистки происходит во время протекания жидкости через несколько установленных фильтров.

Обратите внимание! Для увеличения эффективности работы рассматриваемой системы необходимо окисление двухвалентного железа, чтоб оно стало трёхвалентным. Обычно такие процессы происходят при помощи аэрации и хлорки.. Система обезжелезивания выполняется из впитывающих материалов, в состав которых входят разные минеральные вещества

На практике также применяется безреагентная очистка жидкости. В данном случае контроль над процессом осуществляется при помощи специального пульта управления. В подобной системе настройки фильтров регулируются вручную или при помощи автоматики

Система обезжелезивания выполняется из впитывающих материалов, в состав которых входят разные минеральные вещества. На практике также применяется безреагентная очистка жидкости. В данном случае контроль над процессом осуществляется при помощи специального пульта управления. В подобной системе настройки фильтров регулируются вручную или при помощи автоматики.

Обезжелезивание воды в системе водоснабжения

Выбор системы обезжелезивания будет зависеть от химического состава воды в скважине. Жидкость, взятая из разных колодцев или скважин, в пределах одного небольшого населённого пункта будет отличаться по составу и процентной доли металлов. Так поверхностные воды можно избавить от железа безреагентным способом при использовании которого происходит всасывание песка и других механических частиц.

Питьевую воду из скважины можно очистить методом хлорирования, аэрации, физического или химического воздействия. Специальные картриджи позволят избавить воду от марганца, железа и других металлов. Основными преимуществами систем обезжелезивания являются:

• Продолжительный период эксплуатации — минимум 5 лет;
• Экономичное использование ресурсов;
• Совместимость со всеми известными видами водопроводных систем;
• Невысокая стоимость;
• Возможность удаления всех видов металлов;
• Различная мощность фильтров.

Системы обезжелезивания по внешнему виду напоминают цилиндрический баллон с установленными наверху приборами, они контролируют подачу жидкости. Минимальной стоимостью обладает оборудование с ручным управлением, но в подобных системах увеличивается время на очистку воды.

Система обезжелезивания воды из скважины

Принцип действия системы состоит в следующем. Подающаяся под давлением жидкость проходит сквозь насыпные наполнители. Здесь возникают химические реакции, результатом которых будет превращение железа в нерастворимое вещество. В дальнейшем вода очищается от механических примесей.

Обратите внимание! При использовании систем обезжелезивания необходимо определить химический состав воды, подобрать нужные реагенты для её очистки.

Как железо попадает в воду

Проходя различные грунтовые пласты, вода насыщается разными видами соединений железа

Над водоносными горизонтами располагается несколько пластов почвы. Влага, проходя через них, растворяет и захватывает частицы минералов, пород, руды. Кроме природных примесей концентрацию железа повышают сбросы сточных вод химических предприятий, остатки удобрений с полей.

Металл находится в жидкости в различных формах, в зависимости от валентности меняется органолептическое восприятие. Железо бывает:

1. Двухвалентное – растворяется в воде, не влияет на прозрачность.
2. Трехвалентное – нерастворимый гидроксид дает рыжеватую окраску.
3. Коллоидное – мелкие взвеси, неподдающиеся фильтрации.
4. Бактериальное – симбиоз с бактериями проявляется в виде пленки или желеобразной субстанции.
5. Органическое – металл связывается с органическими молекулами, образует хелаты. Придает жидкости желто-бурый цвет.

Зачем нужно обезжелезивание воды

Многие домовладельцы считают, что дополнительная очистка грунтовой воды не требуется, так как подземные воды проходят естественную фильтрацию. Однако это ошибочное утверждение, поскольку в любой подземной воде присутствуют компоненты неорганического происхождения, микроорганизмы и другие вещества, которые нужно удалить из состава.

Среди них в воде содержится железо и его солевые добавки, которые называются солями жесткости. Если вода грязная, то определить содержание таких веществ будет несложно. Жидкость будет обладать рыжеватым оттенком, который становится более интенсивным после пребывания под воздействием солнца, а на вкус отдает ржавчиной.

1. Если в частном доме проводить стирку без предварительной водоочистки, на белье появятся пятна с ржавчиной, поскольку воздействие моющих средств приведет к образованию хлопьев солей железа.
2. Жидкости с высоким содержанием железа сокращают срок службы сантехники и портят эстетическую привлекательность поверхностей. Под влиянием высоких температур тяжелые металлы запускают химическую реакцию, способствуя образованию шламового осадка, который забивает трубы и приводит к сбоям в работе бытового оборудования.
3. При использовании неочищенной жидкости в системе обогрева показатели теплоотдачи будут снижены.

Отсутствие системы по очистке воды от солей и железа, влияет на собственный комфорт и безопасность.