Как очистить воду из скважины от железа?
Чаще всего из-под крана в квартире или в доме воду нельзя пить просто так, без очистки. В ней могут содержаться различные примеси, которые, как минимум, портят вкус воды. В некоторых случаях возможно и вредное воздействие на организм (может привести к проблемам с ЖКТ или другими системами).
Нередко вода (даже артезианская) может иметь металлический привкус, такой же запах и осадок красноватого оттенка. В таких случаях необходима очистка воды от железа из скважины, которую можно проводить несколькими способами.
Откуда берется железо в воде?
Возможные причины повышения концентрации железа в воде:
- Если в почве есть залежи сульфатной руды или пород вулканического происхождения. В этом случае даже на большой глубине в более чем 50-60 м вода может содержать более 100 мг/л.
- Если почва болотистая. Болотная вода может содержать 1-5 мл/г железа.
- Если поблизости располагается промышленный объект: металлургический, химический, нефтехимический, и он сбрасывает сточные воды в местные водоемы. В этом случае из водоема металлы могут впитываться в почву и попадать в подземные источники.
- Если в доме старые ржавые трубы (актуально не для скважин, а для старых многоэтажек или для новостроек, которые подключаются к старой водопроводной сети).
- Если в почве нарушен рН баланс.
Виды железосодержащих примесей
В воде могут содержаться такие виды железосодержащих примесей:
- Двухвалентное железо. Растворено в воде. Визуально жидкость с такой примесью может выглядеть нормально (прозрачно, без заметного осадка). При повышенной концентрации появится металлический привкус, а если оставить открытую емкость с жидкостью отстояться — вода примет красноватый оттенок.
- Трехвалентное. Нерастворимо: в воде заметны мелкие частицы красноватого оттенка, даже без отстаивания. При отстаивании выпадает рыжеватый осадок.
- Бактериальный металл (железобактерии). Опасная для здоровья и трубопроводов смесь, в которую, кроме железа, могут входить ртуть, кадмий, свинец. Выглядит как склизкое мягкое отложение, которое остается на поверхности посуды. На поверхности воды при отстаивании в открытой посуде может образовываться маслянистая пленка.
Почему важна очистка воды от железа из скважины?
Возможные последствия:
- проблемы с кожей (после купания остается ощущение сухости, стянутости, при длительном воздействии может развиваться дерматит, аллергия);
- проблемы с печенью и почками, которым приходится постоянно выводить избыток железа из организма;
- повышается риск инфаркта;
- повышается риск развития онкозаболеваний (в первую очередь, рака толстого кишечника, мочевого пузыря и пищевода).
Допустимая концентрация
Санитарная норма в РФ: 0.3 мг/л, в Европе — 0.2 мг/л. До такой концентрации вода не имеет неприятного запаха или привкуса, в ней не выпадает металлический осадок, не наносится вред здоровью.
В воде из скважин, даже глубоководных, концентрация металла может составлять от 0.6 до 21 мг/л.
Как понять, что в воде повышена концентрация железа?
Признаки, по которым можно определить превышение без анализа:
- Вкус некипяченой и не фильтрованной воды имеет металлический привкус и запах. Если концентрация превышает 1.2 мг/л, привкус будет ощущаться даже в напитках (чае, кофе) и в кипяченой воде.
- На сантехнике (раковине, унитазе, в ванной, душевой кабине) остаются рыжеватые потеки, иногда с осадком.
Чтобы точнее определить проблему, можно:
- Сделать платный анализ. Примерная стоимость комплексного анализа на содержание разных примесей — 3000-3500 рублей.
- Налить некипяченую воду в стакан и оставить на ночь отстояться. Если через 1-2 дня появится красноватый осадок — концентрация железа превышена.
- Использовать набор аквариумиста (стоит около 1000-1200 рублей). Используется специально для определения железа, по инструкции.
- Использовать марганцовку. Если в полстакана марганцовки влить 2-3 ст. л. воды, и раствор станет грязно-желтого цвета — железа в жидкости много, и пить ее нельзя.
- Использовать сульфосалициловую кислоту, нашатырь и аммиак. Рецепт такой: берется 1 мл нашатыря, 1 мл сульфосалициловой кислоты и 1 мл аммиака. Реагенты вливаются в 25 мл (1 ст. л.) воды и размешиваются. Если через 15 минут раствор станет желтоватым — концентрация металла повышена.
Способы очистки воды от железа
Поскольку железосодержащие примеси в воде являются распространенной проблемой, против них придумано большое количество эффективных способов очистки. Есть и промышленные очистные методы, и устройства для квартир и частных домов.
Обратный осмос
Самый эффективный метод удаления железосодержащих примесей. Может удалять двух- и трехвалентное железо.
Поток воды проходит через мелкоячеистую мембрану. Отверстия мембраны такого размера, что пропускают только молекулы воды. Примеси железа из-за большего размера не могут пройти через поры и остаются на сетке, после чего сливаются через дренаж (сетка не закупоривается).
Недостаток системы в том, что молекулы хлора и некоторых других химических соединений еще меньше, чем молекулы воды. Поэтому системы обратного осмоса их не удаляют, а пропускают. Для их удаления нужны дополнительные этапы очистки.
Ионный способ
Способ фильтрации, удаляющий железо, марганец, кальций. В фильтре используется ионообменная смола, которая замещает железо натрием и умягчает воду.
Недостатки и особенности:
- фильтр может применяться только при концентрации металла до 2 мг/л;
- фильтр может использоваться, если жесткость воды выше нормы;
- фильтр можно использовать только для воды, чистой от органических веществ.
Химический метод (окислительный)
Метод применяется обычно только на промышленных водоочистительных установках.
Для очистки используется хлор, кислород, озон и перманганат калия. Эти окислители переводят железо в трехвалентное, которое затем выводится в осадок и удаляется.
Для квартир и домов есть упрощенная система фильтрации — каталитическая. В качестве нейтрализатора используется диоксид магния, который окисляет железосодержащие примеси и ускоряет их выпадение в осадок.
Удаление трехвалентного железа
Большинство систем рассчитаны на очистку жидкости от двухвалентного железа.
Против трехвалентных примесей применяются ультрафильтрационные мембраны с размером ячеек в 0.05 мк (микрон). Мембрана задерживает примеси, которые затем удаляются в дренаж обратной промывкой.
Биологический способ обезжелезивания
Предназначен для удаления железобактерий. Обычно они находятся в воде при концентрации железа в диапазоне 10-30 мг/л, но могут появляться и при меньших показателях.
Для их удаления вода обрабатывается:
- хлором либо хелатными агентами;
- бактерицидными лучами.
Безреагентная очистка
Принцип основан на взаимодействии MnO2 с железом: в ходе реакции образуется нерастворимое соединение, выпадающее в осадок. Для очистки применяются фильтры с мембранами, содержащими оксид марганца. Мембраны периодически необходимо чистить. Также в фильтрах есть функция автопромывки, которая смывает накопившиеся частицы в канализацию.
Очистка озоном
Для фильтрации применяется генераторная установка. Внутри нее кислород охлаждается до +60º, осушается, и поступает в озоногенератор. Затем полученный газ проходит через поток воды, очищая ее от железа и обогащая кислородом.
Минус метода: такие установки стоят дорого, и не выгодны для очистки большого количества воды (потому что озон быстро разлагается).
Аэрация
Метод основан на воздействии кислорода. В резервуар с водой из скважины подается воздух под напором.
Кислород окисляет двухвалентное железо, выводя его в осадок, который затем смывается в дренаж.
Аэрационные системы актуальны при небольшой концентрации железа (до 10 мг/л).
Домашняя очистка без фильтров и установок
Если надо очистить от железа небольшое количество воды (бутылку, к примеру), можно действовать по такой схеме:
- Дать воде отстояться, хотя бы 1 ночь. Примеси осядут на дно, после чего воду нужно будет процедить через мелкоячеистую сетку.
- Прокипятить процеженную воду.
- Заморозить емкость с кипяченой водой.
После этого вода избавится от большинства примесей и станет более пригодной для питья, даже если до этого в ней содержалась высокая концентрация железа.
Если нужна дополнительная очистка, можно использовать активированный уголь. Его нужно завернуть в вату и использовать в качестве фильтра: пропустить через него воду.
Фильтры с использованием сильных окислителей
Для очистки воды от железа для частного дома проще всего использовать фильтры. В продаже есть установки с разным принципом работы.
Каталитические обезжелезиватели
Один из самых распространенных методов водоочистки и для промышленных масштабов, и для небольших объектов (частных домов, дач, коттеджных поселков).
Установки могут иметь производительность от 0.5 до 30 м³/ч. Есть и более мощные промышленные очистители.
Фильтр выполняется в корпусе из стекловолокна или нержавейки. Внутри применяется насыпной фильтрующий слой-катализатор.
Самые распространенные марки катализаторов:
- BIRM.
- MTM.
- Green Sand.
- AMDX.
- Quantum.
- Pyrolox.
Средняя стоимость бытовой модели — от 8000-8500 рублей. Слой катализатора нуждается в периодической замене. Средняя стоимость 1 мешка (марки BIRM) — около 3500 рублей.
Обратноосмотические фильтры
Фильтры обратного осмоса — комплексные водоочистные установки компактного размера, которые часто ставятся под раковины и в домах, и в квартирах. В обратноосмотических приборах вода очищается в несколько этапов, последовательно проходя через 3 емкости:
- Емкость с активированным углем и полипропиленом: очищает воду от твердых частиц, размером до 0.5 мк.
- Емкость с углем: фильтрует органические и химические примеси (металлы, нефтепродукты), размером до 1 мк.
- Емкость с мембраной, ячейки размером 0.0001 мк.
После прохождения через все 3 емкости поток делится на 2 отдельных: очищенную воду и концентрированный раствор отфильтрованных примесей. Чистая вода подается дальше в водопровод дома, примеси — сливаются в канализацию.
Самые распространенные бытовые фильтры такого типа:
- Atoll.
- Аквафор.
- Новая вода.
- Барьер Осмо.
- Гейзер Престиж.
Средняя стоимость бытовых моделей (хватит на дом с семьей из 3-5 человек) — 7500-8000 рублей.
Фильтры с использованием ионообменных смол
Ионообменные фильтры устроены в виде 2 емкостей из пластика или стали. В каждой из них есть свободное пространство (сверху) и часть, заполненная реагентами (снизу).
К плюсам таких фильтров относят:
- высокую степень очистки;
- тихую работу;
- редкую замену фильтра-наполнителя (может потребоваться 1 раз в 7-10 лет).
Из недостатков — сравнительно высокая стоимость: самые дешевые фильтры обойдутся в 17-22 тысячи рублей. Также минусом является низкая производительность: бытовые модели могут фильтровать в среднем до 0.5 м³/ч.
Электромагнитные фильтры
В таких аппаратах фильтрация проходит в несколько этапов:
- Поток обрабатывается ультразвуком (для улучшения эффективности следующего этапа);
- Проводится электромагнитная очистка (соединения железа задерживаются магнитом);
- Очищенный поток проходит через механический мелкоячеистый фильтр, на котором задерживаются остатки твердых примесей.
Стоимость фильтров такого типа начинается от 10-12 тысяч рублей. Использовать их стоит только в тех случаях, когда основной примесью в воде является железо. Если кроме железа содержатся другие ненужные примеси — лучше использовать другие типы фильтрующих систем.
Фильтры электрохимической аэрации
Безреагентные фильтры по устройству отличаются от систем, перечисленных выше. Состоят из компрессора, нагнетающего воздух, и емкости с водой. Могут использоваться при содержании железа до 30 мг/л в среднем.
Стоимость моделей с минимальной производительностью (до 1-3 м³/ч) начинается от 25-28 тысяч рублей. Средний безремонтный срок работы — около 5-7 лет.