Фильтрация и очистка воды от железа

Подача питьевой воды в систему водопровода должна осуществляться в соответствии с нормами СанПиН. То есть, государственные акты регламентируют качество водопроводной воды. Но что делать тем, кто обнаружил в воде из скважины или колодца наличие железа. Здесь необходимо подобрать эффективную систему фильтрования с тем, чтобы довести качество воды до установленного стандарта. Стоит знать, что очистка воды от железа должна производиться в соответствии с типом частиц железа, включенных в состав имеющейся в скважине/колодце жидкости.

Важно: о наличии железа в воде говорит резкое изменение её цвета от желто-бурого до красновато-кирпичного. Если в воде обнаружено именно это, то необходимо срочно  подбирать фильтр очистки воды от железа.

Причины попадания железа в питьевую воду

Стоит знать, что обогащение воды железом может происходить по разным причинам. Таковыми чаще всего являются:

• Природные изменения состава почвы в процессе её эрозии или выветривания, что приводит к обогащению пластов грунта частицами железа;
• Возможна коррозия металла водопроводной магистрали;
• Применение различных железосодержащих средств для осветления питьевой воды железо на очистных станциях.

При этом железо в воде может находиться в различных состояниях:

• Коллоидном;
• Двухвалентном (имеет мелкие фракции частичек железа);
• Трехвалентном (железо имеет крупные фракции и чётко видно невооруженным глазом;
• Много железа в растворенном состоянии.

Важно: допустимая норма концентрации железа в питьевой воде равна 0,3 мг/литр жидкости.

Явными признаками наличия железа в воде являются:

• Наличие резкого металлического запаха от жидкости из крана;
• Видимый бурый оттенок воды;
• Пожелтение белья после стирки;
• Наличие ржавых или темных пятен на элементах сантехники.

Виды и состояния железа в питьевой воде

Как было сказано выше, частицы железа могут пребывать в жидкости в одном из химических и физических состояний. Так, различают следующие состояния этой примеси:

• Коллоидное железо. С точки зрения потенциальной безопасности для организма человека это состояние примеси является самым безвредным, а иногда и полезным. Дело в том, что коллоидное железо содержится в лечебных минеральных водах. Однако употреблять такую жидкость нужно исключительно по показаниям, но никак не регулярно/постоянно.

Важно: если вода из крана идёт уже окрашенная в мутный бурый цвет и при этом при отстаивании не даёт осадка, значит, в ней содержится коллоидное железо.

• Двухвалентное железо. Такая примесь в воде не заметна при первичном осмотре набранной воды. Как правило, вода, обогащенная двухвалентным железом, течет изначально чистая. А вот уже при отстаивании такое железо выпадает в осадок и переходит в стадию трехвалентного железа. Для такой воды необходимо подбирать эффективные системы очистки воды от железа.
• Трехвалентное железо в воде видно невооруженным глазом уже при наборе жидкости в ёмкость. Крупные фракции такой примеси попадают в воду из очистных станций или просто из состарившихся труб водопровода.
• Растворенное железо считается самым опасным для организма человека. Такие примеси попадают в воду в том случае, если близ населенного пункта расположено какое-либо предприятие химической, лакокрасочной или металлургической промышленности. В этом случае токсины попадают вместе со стоками в водоносные пласты и просачиваются в системы водоподачи. О наличии растворенного в воде железа свидетельствует тонкая маслянистая пленка на поверхности отстоявшейся жидкости. Такая вода с высоким содержанием железа требует обязательного обезжелезивания, иначе организму будет нанесен непоправимый вред.

Важно: растворенное железо часто становится причиной коррозии стальных и чугунных водопроводных магистралей.

Принцип очистки воды от железа

Из школьных уроков физики большинство из нас понимает, что для очищения воды от железа необходимо сначала любую форму примеси перевести во взвешенное состояние (трехвалентное железо) и уже после этого удалить его из жидкости. Но для этого необходимо точно знать, в какой форме находится железо именно в конкретном образце жидкости. Выяснить это можно в лаборатории СЭС или в любой другой независимой лаборатории.

Важно: имеются специальные фильтры для очистки воды, работающие по принципу химического каталитического окисления. Но стоит знать, что не все способы очистки одинаково хорошо себя ведут в разных условиях. Для каждого метода есть свои рекомендации и запреты.

Очистка жидкости от двухвалентного железа: способы

Ионообменные фильтры

Для обезжелезивания такой жидкости можно применить систему фильтрования, работающую по принципу ионного обмена. В этом случае имеющееся железо в жидкости в процессе очистки будет замещаться натрием благодаря применению катионообменной смолы. Но здесь стоит отметить, что смола может забиваться частичками трехвалентного железа, в которое изначально трансформируется двухвалентная примесь. При этом желательно, чтобы очищаемая жидкость имела уровень рН ниже отметки 0,7. Поскольку в кислой среде окисление имеющегося двухвалентного железа будет происходить в разы медленнее.

Совет: при использовании ионообменных фильтров рекомендуется часто менять смоляные катриджи, чтобы поддерживать высокую эффективность очистки воды. Только в этом случае фильтры для воды будут работать долго и благополучно.

Принцип обратного осмоса

Такие фильтровальные системы способны справляться как с очисткой воды от даухвалентного железа при его концентрации 10-20 мг/л, так и с очисткой жидкости от растворенного и даже трехвалентного железа (при условии, что его концентрация будет невысокой). При этом если вода будет фильтроваться от трехвалентной примеси, то желательно чтобы рН воды в этом случае не превышала 7,0. Если же уровень рН ниже этой отметки, то система обратного осмоса может чистить воду, в которой повышенная концентрация железа — 20 мг/литр.

Важно: фильтры для воды, работающие по принципу обратного осмоса, должны быть полностью герметичны и работать без кислорода.

Метод окисления для очистки воды от железа

Если вы не знаете, как очистить воду от железа, то можно использовать фильтры для воды с железом, работающие по принципу окисления. Это самый старый и самый простой метод. В качестве окислителя используются кристаллы перманганата калия (марганцовки). Такие окисляющие системы пропускают через свои катриджи обогащенную железом воду. При контакте с марганцем примеси окисляются и оседают на мембраны, а затем происходит обратная промывка системы.

По принципу окисления хорошо работают фильтровальные системы Greensand. Они справляются с водой, концентрация примесей в которой равна до 10-15 мг/л и при уровне рН 7,0 и более.

Важно: если в работе фильтра случится сбой, в жидкость могут попасть кристаллы марганца, что считается недостатком системы окисления.

Также для очистки воды с железом и его предварительного окисления можно использовать диоксид марганца. Эта руда отлично обезжелезивает воду при условии её рН от 6,5 до 8. Чем ближе будет показатель рН к 8, тем эффективнее будет работать система.

Очистка воды от трехвалентного железа

Чтобы качественно избавить воду от взвешенного железа, нужно использовать фильтрующие системы со специальными ультрафильтрацилнными мембранами. В них будет осаждаться все железо из воды, а затем будет сбрасываться в виде отходов с обязательной последующей промывкой фильтрующих мембран. Стоит отметить, что минимальная фракция взвешенных частиц железа для такой очистной системы равна 0,05 микрон, что позволяет удалять из воды даже железо в коллоидном состоянии. Содержание железа в воде при такой системе очистки будет кардинально снижаться.

Бактериальное железо в воде (растворенное)

Для очистки воды от растворенного железа на ранних стадиях его обнаружения можно использовать принцип ударного хлорирования. Но перед этим стоит выяснить, способно ли фильтровальное оборудование инертно контактировать с хлором в воде. Необходимо также знать, что даже при ударном хлорировании бактерии железа будут оседать на стенках трубопровода, способствуя росту и размножению растворенного железа в воде. Здесь простой фильтр для воды не справится с большим количеством растворенных примесей железа.

Совет: выбирая фильтры-обезжелезиватели для домашнего использования, обязательно консультируйтесь со специалистами. Поскольку системы по-разному работают, реагируя на температуру воды, скорость её подачи в систему, уровень рН и наличие кислорода в жидкости. Однако, все же, система обратного осмоса в борьбе с железом является на сегодня наиболее эффективной. Это великий прорыв в области очистки жидкости от примесей железа.