Логотип

Логотип
Нижний Новгород. Строительные материалы
603037 Нижний Новгород, ул. Федосеенко, д. 54
тел./факс 8 (831) 225-44-50, 223-55-05, 229-06-66, 223-55-45, 225-77-78, 223-73-53, 225-71-31
 
           

Удаление железа из воды скважины


Очистка воды из скважины от железа — методы обезжелезивания

Очистка воды из скважины от железа не только повышает безопасность при использовании жидкости для кулинарии и питья, но и позволяет продлить срок службы бытовой техники, а также сохранить чистоту ванны и раковин. Метод обезжелезивания воды, как правило, выбирается в зависимости от исходного качества воды (процентного содержания и типа железистых примесей), технических и финансовых возможностей, объема потребления.

Условно все залегающие в грунте воды, использующиеся для водоснабжения, можно разделить на три типа:

  • «верховодка» или поверхностные грунтовые воды, которые обычно поступают в колодцы,
  • вода песчаного слоя, которую добывают при помощи неглубоких скважин (их обычно так и называют – скважины на песок),
  • глубоко залегающие воды известкового слоя (артезианская вода и одноименные скважины
Железо в поверхностных водах

Поверхностные воды отличаются присутствием органического железа:

Виды железа в воде
  • гуматов (соединений с гуминовыми солями),
  • коллоидных взвешенных частиц (лигнины и танины),
  • бактериального вещества (результата жизнедеятельности особых железобактерий, которые способны изменять валентность железа, превращая двухвалентные частицы в трехвалентные).

Общее содержание железа в поверхностных водах обычно не слишком велико, однако он вполне может превышать предельно допустимую концентрацию (ПДК). Особенностью очистки поверхностных вод является сложность удаления гуминовых соединений железа из-за их высокой стойкости.

Скважины на песок

Вода из скважин на песок так же, как и содержащаяся в поверхностных водах, в большинстве случаев содержит железо в небольших количествах. Из-за присутствия кислорода в этих слоях почвы оно обычно имеет трехвалентную форму. В то же время все чаще вода из песчаных слоев становится близка по составу к поверхностным водам, а значит, велика вероятность наличия в ней трудноудаляемого органического железа в виде гуматов.

Вода артезианских скважин экологически более безопасна, чем та, которая добывается из верхних слоев, благодаря минимальному влиянию на ее состав человеческой жизнедеятельности (на глубину порядка 100 м) не проникают токсины, попадающие на поверхность почвы, болезнетворные бактерии со свалок, химикаты из вносимых удобрений и пр.

В то же время из-за контакта с определенными породами грунта артезианская вода содержит большее количество солей, в том числе, и солей железа. На большой глубине отсутствует в больших количествах кислород, а в отсутствие окислителя железо в большинстве случаев бывает двухвалентным. Чаще всего в артезианской воде встречаются следующие соединения: Fe(HCO3)2 (бикарбонат железа), FeCO3 (карбонат), FeSO4 (сульфат), FeS (сульфид). В небольших количествах и в редких случаях может также присутствовать органическое трехвалентное железо и трехвалентный сульфат Fe2(SO4)3. При использовании артезианского слоя вам, скорее всего, придется решать вопрос, как очистить воду от железа из скважины.

Подробнее про артезианские скважины мы рассказали в отдельной статье нашего сайта. Как ее оформить, какие конструкции используются и примерная стоимость работ.

О том, как сделать фильтр для скважины своими руками, который будет препятствовать попаданию в водопровод песка и других механических примесей, у нас тоже есть отдельная статья.

Характерные признаки присутствия железа

  • Для обнаружения двухвалентного железа воду потребуется подержать в открытой емкости некоторое время. Будучи растворенным в воде, этот элемент вначале не дает никаких внешних признаков, однако, при контакте с кислородом воздуха происходит окисление, в результате чего выпадает осадок бурого цвета.
  • Распространенное в городских квартирах и довольно часто встречающееся в системах индивидуального водоснабжения явление – желтоватый или буроватый цвет воды – признак присутствия нерастворимого трехвалентного железа. При отстаивании вода светлеет, а на дно выпадает осадок.

    «Ржавая вода» — это вода с повышенным содержанием железа

  • Желтый оттенок характерен и для органического (кроме бактериального) железа, однако в этом случае при отстаивании осадок не появляется.
  • Визуально определить наличие бактериального железа можно по наличию характерной радужной пленки на поверхности воды.
  • Иногда вода из скважины пахнет железом, что также может являться признаком его повышенной концентрации.

Методы очистки

Обезжелезивание воды из скважины своими руками можно осуществлять различными способами. Выбор зависит не только от количества примесей, но и от объема потребления.

Отстаивание

Отстаивание – наименее затратный и простой в реализации метод обезжелезивания скважинной воды. На даче и жилом доме для этих целей в систему водоснабжения включают дополнительный резервуар, объем которого должен соответствовать суммарному суточному водопотреблению.

  • К преимуществам такого метода очистки воды из скважины от железа кроме простоты и дешевизны следует отнести возможность использования запасов очищенной воды при отключении электричества (если резервуар разместить на чердаке, жидкость сможет поступать в краны самотеком) и параллельное удаление сероводорода, который нередко встречается в артезианских водах и придает воде неприятный запах.
  • Недостатки: неполное удаление содержащегося в воде железа, достаточно трудоемкое обслуживание (емкость придется довольно часто отключать от системы и тщательно промывать от осадка), необходимость контроля водопотребления (уровень воды в резервуаре можно определять при помощи поплавка).
Как работает способ отстаивания воды для ее очистки от железа показано на фото

Совет: Чтобы окисление воды и удаление из нее железа проходило быстрее, подачу жидкости в резервуар можно осуществлять через распылитель или/и использовать небольшой компрессор для дополнительной ее аэрации.

Аэрация

Обезжелезивание воды своими руками по методу аэрации может быть выполнено в частном доме для более полного и эффективного удаления примесей. Метод заключается в обеспечении контакта воды с воздухом, содержащим кислород, благодаря чему растворенные частицы окисляются до трехвалентного нерастворимого железа и выпадают в осадок. На выходе из очистительного резервуара обычно устанавливают механические фильтры для того, чтобы задержать частицы осадка.

Различают два типа аэрационного обезжелезивания воды:

  • Безнапорный метод обеспечивает максимальный контакт объема воды с воздухом путем применения распылителей. Через них жидкость поступает в резервуар. Для повышения эффективности системы часто в самой емкости устанавливают компрессор, который дополнительно подает воздух.

    Аэрационная установка очистки воды от железа безнапорного типа

  • Напорный метод предусматривает подачу воды под давлением в аэрационную колонну. Напор струи в сочетании с подающимся через компрессор воздухом обеспечивают вспенивание жидкости, благодаря чему максимальное количество жидкости контактирует с воздухом.

    На фото напорный метод аэрации воды

Кроме устранения железа аэрация позволяет удалить летучие примеси, сероводород.

  • Одним из важнейших преимуществ технологии является экологичность процесса, отсутствие необходимости применять какие-либо реагенты.
  • К недостаткам относятся неполное (хотя и более эффективное по сравнению с отстаиванием) удаление железа, энергозависимость процесса, необходимость периодической чистки фильтров и резервуаров.

Озонирование

Выбирая, как выполнить обезжелезивание воды, методы введения в жидкость активных окислителей (озона или хлора) следует рассматривать не только с точки зрения эффективности, но и относительно трудоемкости и других особенностей процесса.

Хлорирование в последнее время перестает быть популярным из-за использования не самого полезного для здоровья реагента, частицы которого после завершения процесса могут оставаться в воде.

Озонирование же более приемлемо как безопасный способ, эффективность которого обуславливается воздействие на примеси не только чистого озона, но и его производных. Некоторые виды примесей (том числе, частицы органического железа) могут быть удалены только при комплексном воздействии. Очистка воды от железа своими руками методом озонирования достаточно сложна не только из-за необходимости установки дорогостоящего оборудования, но и из-за того, что эффективность метода во многом определяется точностью расчетов, которые сложно провести самостоятельно (количество подаваемого озона и время его взаимодействия с водой должно соответствовать типу и количеству примесей).

Схема очистки воды методом озонирования

Ионообменный метод

Очистка воды от железа из скважины своими руками при помощью ионообмена осуществляется при помощи специальных фильтров, которые могут быть, например, одним из блоков очистного комплекса, устанавливаемого под раковину. Материал такого фильтра представляет собой мелкогранулированную искусственную смолу со свободными ионами (в большинстве случаев – натрия). При прохождении через материал потока воды происходит своеобразная реакция замещения, благодаря чему ионы натрия замещаются на ионы железа. Для восстановления работоспособности фильтра при выработке ресурса материал подвергают регенерации.

Обратный осмос

Обезжелезивание воды в частном доме методом обратного осмоса можно отнести к наиболее эффективным методам. Мембрана таких фильтров способна задерживать примеси на молекулярном уровне, благодаря чему удаление железа осуществляется более полно, чем при использовании других способов. При этом удаляются даже растворенные вещества. Для повышения эффективности очистки и предотвращения быстрого засорения мембраны требуется устанавливать предварительно очищающие от осадка механические фильтры. Для оптимизации состава воды (обратноосмотические установки полностью обессоливают жидкость) ставятся блоки-минерализаторы.

Схема строения обратноосмотической мембраны

Надо отметить, что основной функцией мембраны обратного является не обезжилезивание воды, а глубокая ее очистка от солей и бактерий. И хотя очистить воду из скважины от избытка железа она может на высоком уровне, но процедура будет достаточно затратной.

Кроме обратноосмотических мембран существуют микро-, ультра- и нанофильтрационные мембраны, которые работают по аналогичному принципу.

Узнайте больше о том, что из себя представляют готовые фильтры для очистки воды от железа. Их типы и цены.

Сделать самостоятельно кессон для скважины не так сложно, при наличии определенных навыков. А у нас есть инструкция по монтажу нескольких вариантов.

А информацию о металлических водостоках и их монтаже вы можете найти тут.

Введение реагентов и катализаторов

Использование реагентов для очистки воды от железа более характерно для промышленных процессов. В большинстве случаев такие способы требуют доочистки и фильтрации для удаления химических соединений. В промышленных установках осветление воды может производиться при помощи введения гашеной извести, или марганцовокислого калия, а применение гипохлорита натрия также возможно и в частных домах и коттеджах. Принцип очистки во всех случаях заключается в том, что реагенты вступают в реакцию с растворенным железом, образуя выпадающий осадок.

Использование катализаторов (фильтрующих засыпок) позволяет ускорить и повысить эффективность процесса и применяется совместно, например, с предварительной аэрацией либо с окислением реагентами. Каталитический метод обезжелезивания может быть реализован путем проведения потока воды через фильтры, наполненные материалом, который обладает каталитическими свойствами. Пористость таких наполнителей обеспечивает эффективность очистки. К подобным наполнителям фильтров относится, например, синтетические материалы Birm, Greensand, МЖК, МФО.

okanalizacii.ru

Обезжелезивание

Обезжелезивание и деманганация воды. Как убрать железо из воды?

Обезжелезивание — удаление железа и марганца из воды — это сложная задача для быта и производства. Нет универсального метода на все случаи, который был бы при этом экономически оправдан на всех объектах. Если бы он был — мы бы все о нем знали. Однако, методов много и каждый из них применим в определенных пределах и, конечно, имеет свои недостатки. Большинство людей пишут мне: «Павел, железо в воде. Фирмы предлагают разные методы от 30 до 150 тысяч рублей. Кому верить? Что делать?»

Ну, тут есть два путя, либо платить солидной фирме сколько скажут, скорее всего сумма будет очень большая. Либо решать вопрос с умом — самообразовываться. Теоретически подготовиться к решению своих задач.

Читать учебники по водоочистке трудно — их много и они почти все написаны в 60-х годах прошлого века в то время, когда индивидуальных систем очистки воды еще не было, а были крупные районные и поселковые станции. Штудировать форумы тоже тяжело — слишком много флуда, ругани, информация очень противоречива.

Меня зовут Павел Куркин. Я занимаюсь водоочисткой больше 5 лет, работал в фирмах, сейчас работаю на себя, веду блог ochistkavodi.ru и видеоблог youtube/Samopalych о водоочистке. За консультацией обращайтесь, это бесплатно, контакты даны в соответствующем разделе. Я создаю информационный ресурс по водоочистке, чтобы пролить, так сказать, свет на все темные углы этой нехарактерной для повседневной жизни сферы бытовых вопросов.

Итак, давайте разбираться… что же такое обезжелезивание воды и… Как убрать железо в современных российских реалиях 2016г?

Для начала определимся с понятиями. Железо в воде. Есть железо общее (по нему делают анализ обычно), есть железо растворенное (двухвалентное), есть железо нерастворенное (трехвалентное), т.е. как бы в виде частиц. Мы видим эти частицы как цветность и мутность воды, так же, как хлопья или слизь оранжевых и красных оттенков. Это гидролизованная ржавчина, гидроксид или гидроокись. Называют по-разному. Иногда «железо» в воде может быть черным — это уже продукты метаболизма бактерий. Так называемое органическое железо.

Признаки железа в воде:

  • Запах. Конечно! Мы все знаем запах железа с детства, когда на руках оставался запах металла после турника и качелей.
  • Вкус. Вкус железа трудно спутать с чем-то еще. Попробуйте воду на вкус и вы поймете есть в ней железо или нет.
  • Мутность. Вода бывает мутной от окислившегося железа. Обычно эта мутность довольно стабильна и не хочет осаждаться.
  • Цвет. Красноватые, рыжеватые оттенки — признак окисления железа в воде.
  • Осадок. Когда реакция окисления железа завершится — железо выпадет в осадок на дно емкости, вода снова станет прозрачной.

Рыжие несмываемые следы на сантехнике — самый верный признак необходимости удаления железа из воды.

Железо, как и другие металлы, например марганец, в бытовой водоподготовке удаляются несколькими различными методами. Перечислим их в порядке актуальности:

  1. Окисление и последующая фильтрация «твердых» фракций
  2. Окисление и фильтрация пиролюзитом (MnO2)
  3. Ионный обмен (умягчение)
  4. Обратный осмос (опреснение, обессоливание)

Я подготовил для Вас коротенькую таблицу для сравнительного анализа методов, применяемых в бытовой водоподготовке.

Метод удаления железа Стоимость 

оборудования

Стоимость эксплуатации Скорость фильтрации
Окисление + Фильтрация $$ $ ХХХ
Окисление пиролюзитом $ $ XX
Умягчение $$ $$ ХХ
Обратный осмос $$$ $$ Х

Выбор метода обезжелезивания зависит от множества различных факторов, таких, например как:

  • требуемый объем чистой воды в час и в сутки,
  • содержание железа, марганца, сероводорода в исходной воде
  • pH (водородный показатель) — чрезвычайно важный параметр
  • перманганатная окисляемость
  • другие загрязнения воды

Основополагающий фактор, конечно — это экономическая целесообразность, а в случае частного загородного жилья — кошелек хозяина. В таблице выше я сравниваю начальную стоимость метода обезжелезивания и стоимость последующей эксплуатации по отношению к получаемому объему чистой воды.

Так, например, окисление (промежуточная емкость, аэрация или дозация гипохлорита) с последующей фильтрацией — это способ требующий вложений. Оборудование аэрации стоит от 650$, обезжелезиватель от 250-400$, но мы получаем МНОГО воды 1-2 и более кубов в час, десятки кубов в сутки, количество ограничено в основном объемом загрузки (диаметром и толщиной слоя).

ПРИМЕР: для сорбентов АС/МС допустимая скорость фильтрации до 20м/ч при диаметре колонны в 13 дюймов (площадь круга = 0,08м получаем не менее 1,6 м3 воды в час и примерно 37 кубов воды в сутки (час кладу на пару промывок). Среднее потребление большого дома 1,5-2 м3/сутки.

Итак, рассмотрим различные методы удаления железа:

Окисление и последующая фильтрация.

В зависимости от количества кислорода, растворенного в воде железо может находиться в:

  • двухвалентном Fe(OH)2 растворенном и
  • трехвалентном Fe(OH)3 нерастворенном состоянии…

Которое в свою очередь можно разделить на коллоидную форму — золь трехвалентного железа (выглядит, как мутная вода) и крупные хлопья, способные выпадать в осадок.

Суть метода ОКИСЛЕНИЯ заключается в том, чтобы перевести железо из растворенного (двухвалентного Fe(OH)2) состояния в «твердое» нерастворенное трехвалентное Fe(OH)3 за счет присоединения к молекуле железа еще одного иона OH. В этом случае железо, а так же многие другие вещества (марганец, сероводород, органика) не может больше оставаться в растворенном виде и образует относительно крупные образования молекул — коллоиды и более крупные частицы, которые могут быть удалены механически — отфильтрованы.

Поскольку в глубинных скважинах кислорода в воде практически нет, то вода, содержащая большую концентрацию растворенных металлов выходит на поверхность абсолютно прозрачная и, поимев контакт с воздухом, мутнеет, либо окрашивается в оттенки рыжего через некоторое время (от получаса до суток). А еще через какое-то время (1-3 суток) может снова стать прозрачной и безвкусной, на дне образуется осадок.

Мутность измеряют специальным прибором, используя единицу измерения ЕМФ для определения мутности воды

Из колодцев, поселковых водопроводов и открытых источников вода часто идет мутная, что говорит о содержании в воде различных взвесей (окисленных до трехвалентного состояния металлов, органических веществ, песка, глины) в виде коллоидных частиц — слишком мелкие, чтобы видеть глазом, но достаточно крупные, чтобы мешать прохождению светового потока. Это происходит из-за повышенного содержания кислорода в такой воде. Вода растворяет в себе газы при определенных физико-химических условиях. Если поместить воду в открытую емкость, со временем количество растворенного кислорода, в такой воде установится в зависимости от температуры, и парциального давления. Тоже самое касается и цветности воды. Кислород обладает способностью к диффузии — проникновению сквозь стенку трубы в воду. Поэтому длинный водопровод часто несет в себе мутную воду, если вода изначально железистая.

Методы окисления, используемые в быту и на мелких производствах:

  • Открытая емкость. Суть процесса — разбрызгать (аэрировать) воду над емкостью, в которой она накапливается в количестве достаточном для прохождения процесса окисления металлов и выхода сероводорода, либо остаточного хлора. Далее следует насос второго подъема, который забирает воду с поверхности воды в емкости и заталкивает ее снова в трубу, по которой вода подается на фильтр, например обезжелезиватель. Почитать больше…
  • Напорная аэрация. Воздух подается в водопроводную трубу с помощью компрессора под напором, превышающим напор воды. Далее, для разделения воды насыщенной кислородом от пузырьков (нерастворенного воздуха) используется колонна аэрации. Это пустой баллон с системой трубок внутри. Вода забирается на обезжелезиватель со дна емкости. В верхней части баллона есть воздухоотводная трубка длинной в четверт высоты баллона. На ее длину формируется воздушный пузырь. Чтобы вода не выбрасывалась из колонны используется воздухоотводный клапан с поплавковым механизмом, выпускающий наружу только воздух. Компрессор приводится в действие реле протока, установленным после системы водоочистки. Почитать больше…
  • Дозация гипохлорита. Гипохлорит NaClO — активное вещество, охотно отдающее кислород для окисления всего, что может быть окислено. Рабочий раствор подается в водопровод с помощью насоса-дозации. Далее возможно наличие контактной (пустой) емкости, в которой жидкость задерживается для продления реакции окисления. В любом случае затем вода подается на фильтр (обезжелезиватель). После обезжелезивателя как правило устанавливают угольный фильтр, который может так же выполнен в виде колонны загруженной активированным углем. Почитать больше…
  • Озонирование воды. Озон — очень активный окислитель. Он производится генератором озона и подается в водопровод. Реакции окисления с озоном происходят быстрее, но стоимость оборудования делает не актуальной установку такого оборудования для бытовой водоочистки.

Вне зависимости от того каким именно методом были окислены металлы и сероводород, растворенные в воде следующей ступенью водоочистки идет фильтрация. Отфильтровать частицы можно и с помощью очень мелкой сетки (мембраны) и с помощью нетканых полипропиленовых картриджей. Но эти методы не эффективны, потому что частицы окисленных металлов слишком малы — пол мкм, в том время, как сетка самого мелкого полипропиленового фильтр имеет ячейку 1 мкм.

В современной бытовой водоочистке фильтрация происходит с помощью напольных засыпных фильтров колонного типа с механизмом промывки загрузки, установленном сверху на баллоне.

Загрузкой называют все зернистые компоненты, которые засыпаются в колонну фильтра через верхнее отверстие (единственное в баллоне). Загрузка имеет свой срок службы, который может быть от 3-х до 10 и более лет.

Механизм промывки может быть автоматическим, либо ручным. Загрузка (кварцевый песок, сорбент, различные гранулы) промывается периодически, раз в несколько дней. На промывку загрузки в среднем уходит 200-500л воды (для бытовой системы на дом). Все стоки с обезжелезивателя вне зависимости от метода окисления воды могут быть направлены в септик или станцию аэрации типа «Топас». Да, это совершенно безопасно для септиков и станций аэрации.

В качестве корпуса фильтра используются композитные легкие баллоны (они же колонны, емкости) стандартных типоразмеров от 08 до 18 дюймов в диаметре. Они так же различаются по высоте от 35 до 65 дюймов. Есть баллоны и других размеров, но для наших целей они не актуальны. Под конкретные задачи водоочистки подбирается подходящая колонна — нужных диаметра и высоты.

Таблица типоразмеров баллонов, используемых в бытовых системах водоочистки:

Размер баллона Высота/диаметр, мм Вес пустого баллона, кг Объем корпуса, л Объем загрузки, л
0844 горловина 2,5″ 1122/215 5 32 25
1035 горловина 2,5″ 903/257 8,63 39 26
1044 горловина 2,5″ 1130/257 9,10 51 34
1054 горловина 2,5″ 1390/257 9,30 63 42
1252 горловина 2,5″ 1342/308 10,00 97 65
1344 горловина 2,5″ 1142/334 9,50 86 57
1354 горловина 2,5″ 1400/334 10,40 104 70
1465 горловина 2,5″ 1679/360 15,25 150 100

Фильтрация воды в колонных фильтрах обезжелезивания происходит при прохождении воды сквозь загрузку сверху вниз. Основные загрязнения (крупные частицы) осаждаются на поверхности фильтрующего слоя, более мелкие фракции, в том числе коллоиды сорбируются в средних и нижних слоях. Кроме того многие загрузки обладают каталитическими свойствами, то есть ускоряют и усиливают реакцию окисления и выпадения в осадок загрязнений воды, в таком случае все, что было выделено из раствора в твердую фракцию задерживается в толще загрузки. Есть еще более интересные загрузи, обладающие АВТОкаталитическими свойствами, т.е. они самостоятельно без участия внешнего окислителя удаляют растворенные вещества, но об этом поговорим позже.

Более продробно устройство фильтра описано в этой статье…

Клапан управления обезжелезивателем PENTAIR 363

Сверху на фильтре устанавливают клапан управления.

Клапан управления представляет собой систему каналов, по которым движется вода, запорный механизм, направляющий воду по нужному на данном этапе цикла каналу и блок управления с электроприводом для автоматического клапана, либо ручку для ручного переключения режимов для ручного клапана управления.

Фильтры бывают трехцикловые для безреагентных обезжелезивателей, либо пятицикловые для реагентной промывки. Реагентная промывка — это не просто взрыхление загрузки, а пропускание через загрузку реагента (например, раствора перманганата калия) для более глубокой очистки загрузки и восстановления ее каталитических свойств.

Переключая режимы с помощью ручки, либо автоматически за счет электронного блока управления мы организуем промывку фильтра.

Во время промывки фильтра вода не поступает к потребителю, а выбрасывается в дренаж (канализацию).

Промывка происходит в несколько этапов, там есть свои важные нюансы. Рекомендую изучить данный материал.

После завершения очередной промывки фильтр снова готов к работе. Загрузка фильтра при правильной эксплуатации обычно «живет» (работает) от 3-5 лет.

Окисление и фильтрация пиролюзитом (MnO2).

Этот метод прекрасно подходит для удаления небольшого количества двухвалентного железа Fe(OH)3 в простых условиях и для небольшого расхода воды. Высокий pH, отсутствие органики и сероводорода в воде — обязательные условия. Суть метода в том, чтo мы окисляем железо с помощью волшебного компонента загрузки фильтра без аэрации, без дозации, без озона, без реагентов — только обезжелезиватель с загрузкой: сорбент + пиролюзит.

Пиролюзит — это природный минерал. Диоксид марганца. Его применяют для производства батареек. Из него делают марганцовку (KMnO4) и вообще он довольно широко применяется в химической промышленности. В водоподготовке пиролюзит MnO2 используется, как каталитический материал удаления железа, марганца, органический соединений, сероводорода, потому что пиролюзит является неплохим окислителем.

Пиролюзит в водоподготовке — материал уникальный. Почти все каталитические материалы сделаны с использованием пиролюзита:

BIRM — это легкий сложнопористый алюмосиликат с нанесением пиролюзита в качестве наружнего каталитического слоя. Идея — супер, но живет не долго и боится органики.

Greensand Plus — кварцевый песок с нанесением пиролюзита на поверхность крупиц. Работает только при постоянной дозации гипохлорита или промывке марганцовкой.

МЖФ, МСК, Pyrolox, Сорбент МС и множество других материалов — все это сделано с применением пиролюзита.

Обезжелезиватель на пиролюзите. Умягчитель — опция. Его может и не быть.

При этом пиролюзит — это минерал, содержащий 75-95% MnO2, он поставляется гранулированным, подходящей фракции. Дешевый, но очень тяжелый. Для его промывки требуется быстрый поток воды. Чем больше диаметр колонны, тем больше требуется давление в системе для создания потока нужной скорости для ожижения загрузки.

Однако, пиролюзит можно использовать, как реагентную добавку к сорбенту МС для удаления без окисления небольшого количества железа и марганца. У Вас одна колонна — обезжелезиватель с загрузкой — сорбент + пиролюзит. Без реагентов. Без аэрации или другого вида окислителя. Эта система в некоторой степени уникальна. Никакой другой материал, кроме пиролюзита не способен годами окислять металлы растворенные в воде без активного окисления или реагентной регенерации. Потому что мы используем не продукты, содержащие пиролюзит (BIRM, Greensand, МЖФ и т.п.), а собственно, сам пиролюзит. В процессе эксплуатации он практически не расходуется, может немного «пылить» — давать серую воду — истираясь вымываться в водопровод в режиме фильтрации, но это касается не только пиролюзита, а всех вообще загрузок. Можно поставить угольный фильтр с картриджем на выходе, чтобы избежать попадания частиц пиролюзита в водопровод и я рекомендую устанавливать систему обратного осмоса для получения питьевой воды на кухне, т.к. при некоторых дополнительных условиях пиролюзит может отдавать марганец потребителю, возможно незначительное превышение ПДК.

Условия использования ПИРОЛЮЗИТА в качестве окислителя железа:

  • Железо Fe(OH)2

    ochistkavodi.ru

    Как очистить воду своими руками?

    Случается, что для получения пригодной для использования жидкости приходится проводить обезжелезивание воды из скважины.

    Большое содержание железа – последствие процессов природного и техногенного происхождения:

    1. Выветривание, разрушение и растворение горных пород с последующим попаданием в подземные источники.
    2. Стоки промышленных предприятий, попадающие в наземные водоемы.
    3. Смывание с сельскохозяйственных земель остатков неусвоенных растениями минеральных и органических удобрений.
    4. Стоки с животноводческих ферм.
    5. Коррозия частей водопровода.

    В воде, добытой из подземных источников, металл содержится в виде химических соединений:

    • Двухвалентного, которое, окисляясь, преобразуется в гидроксид металла, придающий жидкости буроватый оттенок.
    • Трехвалентного, находится в нерастворимом виде.
    • Коллоидного, которое трудно убрать ввиду малых размеров. Такой раствор невозможно очистить методом отстаивания.
    • Бактериального, образующегося в процессе жизни бактерий.

    Характерные признаки

    Что делать в случаях, когда нет возможности оперативно провести лабораторный анализ? Определить, что в воде из скважины много железа можно по органолептическим признакам:

    • Металлическому привкусу.
    • Появлению на сантехнике рыжих пятен, от которых трудно избавиться.
    • Рыжему студенистому осадку, при соприкосновении с воздухом он начинает неприятно пахнуть.
    • Осадок ржавого цвета при нагревании.
    • Изменение оттенка белья после стирки.

    Пробы

    Исследование проводят мобильные лаборатории, выезжающие на место забора по заключенным договорам, и СЭС.

    Важно! Проводить анализы могут только аккредитованные лаборатории, получившие документальное разрешение.

    Для потребителя важно знать, как правильно провести забор образцов для анализа на железо в воде из скважины: ПОДРОБНО ТУТ

    Норма

    После анализа выдается протокол испытаний.

    Допустимая норма для России – 0,3 мг/л.

    Последствия недостатка или превышения показателей.

    Превышение, как и недостаток химического элемента в организме, отрицательно влияет на состояние здоровья, самочувствие человека.

    Повышенный уровень металла вызывает:

    • Отложения элемента в тканях и внутренних органах.
    • Головную боль, утомляемость, головокружение.
    • Изменение цвета кожи.
    • Проблемы с желудочно-кишечным трактом – тошноту, рвоту, язву кишечника.
    • Печеночную и почечную недостаточность.
    • Заболевания сердца и сосудов.
    • Риск возникновения злокачественных опухолей.
    • Анемию.

    Пониженное содержание химического элемента провоцирует:

    • Уменьшение концентрации гемоглобина, участвующего в транспортировке кислорода к органам, тканям, мозгу.
    • Снижение тонуса мышц.
    • Нарушение психического состояния.
    • Снижение иммунитета.
    • Увеличение массы тела.

    Важно! Главная причина повышения концентрации железа в организме человека – избыточное поступление его с питьевой водой.

    Как очистить своими руками

    Способы очистки сводятся к процедуре перевода двухвалентной формы металла, не подлежащей фильтрации из-за малых размеров, в трехвалентную. После этого концентрацию металла можно уменьшить путем механического фильтрования.

    Обезжелезить воду можно безреагентными и реагентными способами проведения химической реакции.

    Самый простой и бюджетный метод водоочистки заключается в том, что вода из скважины набирается в бак-отстойник. Взаимодействие с кислородом приводит к переводу железа в трехвалентную форму, выпадающую в осадок. Воду сливают из слоя, находящегося выше осадка. При отсутствии кислорода она полностью отстаивается в течение 24 часов в открытой системе при дополнительной аэрации за 4-6 часов.

    Читайте также:  Правильно утеплить скважину на зиму своими руками

    Установки обезжелезивания для дачи и дома

    Для ускорения химической реакции окисления используют:

    1. Аэрацию.
    2. Озонирование.
    3. Ионный обмен.
    4. Хлорирование.
    5. Обратный осмос.
    6. Использование гипохлорита.
    7. Введение реагентов и катализаторов.

    Аэрация

    Нагнетаемый кислород окисляет двухвалентное железо, удаляя при этом углекислоту, что также ускоряет окислительный процесс.

    Для этого используются методы:

    • Фонтанирования брызгальными установками;
    • Разбрызгивания – душинирования;
    • Нагнетания воздуха компрессорами.

    Приведенные способы эффективно применяются при наличии железа до 10 мг/дм3.В случаях превышения концентрации для поддержания интенсивности процесса проводят предварительную водоподготовку методом аэрации с введением реагентов (хлора, гипохлорита натрия, перманганата калия).

    Озонирование

    Способ основан на строении молекулы озона. Элемент неустойчив и легко отдает лишний атом кислорода, являющийся активным окислителем. Соединяясь с молекулами других веществ, он их активно окисляет и разрушает.

    Кроме железа, озонирование помогает очищать жидкость от нерастворимых соединений магния и кальция, поддающихся устранению механической фильтрацией.

    Оно также обеззараживает, обесцвечивает, удаляет посторонние запахи и привкус. Во время озонирования погибает много бактерий, удаляются примеси токсичных веществ.

    Ионный обмен

    Очистить от железа воду можно ионообменной смолой. В последние годы природные компоненты заменяют синтетическими смолами, обладающими высокой эффективностью.

    Главная задача фильтрации по ионообменному способу – избавление от других двухвалентных металлов: кальция и магния.

    В лабораторных условиях этот способ уберет металл высокой концентрации, но в промышленных масштабах применение метода затруднено. Наличие кислорода в жидкости, проходящей через ионообменник, вызывает выпадение осадка и быстрое засорение сорбента. Процесс приходится приостанавливать для промывки смолы.

    Трехвалентное железо снижает эффективное удаление кальция и марганца. Смола быстро зарастает органической пленкой.

    Ионообменный способ применяют при необходимости доочистки воды.

    Хлорирование

    Хлор – окислитель, ускоряющий процесс превращения элемента из двухвалентной в трехвалентную форму. Хлорирование решает задачу дезинфекции, удаления сероводорода и марганца, органических веществ.

    Жидкий хлор – высокотоксичен, – доставка и работа с ним требует соблюдения строгих мер безопасности.

    Гипохлорит

    Подают его насосами-дозаторами. При этом соблюдаются необходимые пропорции для разной степени загрязненности.

    Преимущества гипохлорита натрия:

    • Раствор вещества не образует взвесей и не нуждается в отстаивании.
    • Использование гипохлорита не повышает жесткость воды, по сравнению с растворами хлорной извести.
    • Химикат получают на месте фильтрации методом электролиза поваренной соли – вещества, безопасного при транспортировке.
    • Препарат обладает бактерицидными свойствами – процесс очистки от металла сочетается с дезинфекцией.

    Расчет установки дозирования производят на основе данных, полученных при химическом лабораторном анализе состава жидкости. Кроме содержания железа, учитывается наличие тяжелых металлов и сероводорода.

    Каталитическое окисление

    Метод получил распространение для водоснабжения небольших предприятий, коттеджей и частных домов. Каталитические установки для фильтрации при компактных размерах способны очищать от 0,5 до 20 м3/час жидкости.

    Читайте также:  Как сделать ремонт скважины на воду своими руками

    Окисление происходит в специальном резервуаре, изготовленном из нержавеющей стали или стекловолокна.

    Для засыпки используются синтетические материалы, обладающие высокой эффективностью и низкой стоимостью.

    Перед подачей на катализатор вода интенсивно аэрируется, что ускоряет окисление.

    Выпавший осадок удаляется обратной промывкой.

    Недостатком синтетической засыпки является расход в результате механического разрушения.

    Лишена недостатка засыпка, изготовленная из доломита, цеолита и глауконита. Материалы обладают пористостью и стойкостью к высоким температурам.

    Обратный осмос

    В системах используются мембраны, отверстия которых пропускают только молекулы h30. Примеси солей, тяжелых металлов, микробы и бактерии задерживаются на 80-95%.

    Но осмос – не просто фильтр, где весь объем воды проходит через фильтрующий элемент. В обратном осмосе такой процесс невозможен – мембраны очень быстро забиваются примесями.

    Конструкция бытовых приборов обратного осмоса предусматривает подачу жидкости под давлением. Фильтр прибора разделяет поток на 2 части. Треть жидкости успевает просочиться и попадает в чистый выход, а около двух третей воды поступает в канализацию.

    Таким образом, мембрана (именно так называется в устройствах фильтр) загрязняется с меньшей интенсивностью и служит от 2 до 4 лет.

    Перед подачей на диффузор вода очищается фильтрами грубой и тонкой очистки. Предварительная подготовка позволяет продлить срок службы мембраны до двух-четырех лет.

    Достоинство системы – чистое освобождение воды от примесей. Недостатки обратного осмоса – большие затраты на приобретение оборудования и периодические – на замену мембраны. Стоит принять во внимание, что большая часть жидкости уходит в отходы. Это увеличивает затраты электроэнергии на работу насоса для подачи ее из колодца или скважины.

    Совет! Применять осмос, очищающий воду для принятия ванны, экономически нецелесообразно. Назначение прибора – очищение для питья.

    Коагулирование и осветление

    Двухвалентное железо в виде взвесей и коллоидно-дисперсных веществ – представляет – жидкость, приобретающую беловатый оттенок, который не исчезает после отстаивания. Освобождаются от взвесей введением реагентов-коагулянтов. Они адсорбируют металл на своей поверхности и выпадают в виде осадка, который удаляется фильтрацией.

    В качестве коагулянтов применяют сульфаты и хлориды. Их выбор зависит от кислотности исходной жидкости.

    Электрохимический метод очищения

    Электрохимические способы очистки просты технологически, не предусматривают использование реагентов. Недостаток, снижающий распространённость способа, – затраты на электроэнергию.

    Сущность метода заключается в прохождении жидкости сквозь межэлектродное пространство, где происходят электролиз, электрофорез и удаление растворенных веществ.

    Существуют разновидности электрохимического метода:

    1. Электролиз.
    2. Электрофлотация.
    3. Электродиализ.
    4. Электрокоагуляция.

    Система фильтрации

    Описанные способы технологически сложно реализовать своими руками без применения оборудования, изготовленного промышленным методом.

    Эффективным и технологичным для частного дома является каталитический метод окисления железа. Данные обезжелезивающие установки выделяются производительностью и компактностью. Стоимость расходных материалов сравнительно невелика. Выбор окислителя и его дозирование осуществляется на основании результатов лабораторного анализа. Это позволяет снизить расход реагента при получении качественной воды на выходе устройства.

    Читайте также:  Нужна ли лицензия на скважину юридическим и физическим лицам

    Фильтрующую загрузку выпускают под марками: МЖФ, BIRM, GREEN SAND, МФО, MTM, AMDX. Выбор конкретного образца основывается на составе исходной жидкости.

    Фильтрующие установки оборудованы блоками автоматической регенерации, позволяющей заменять реагент один раз в 5-7 лет.

    Что такое безреагентый способ

    Народные способы обезжелезивания

    Народные, или дедовские, способы очистки применяют в случае, когда получение чистой воды требуется время от времени и покупка дорогостоящего оборудования нецелесообразна.

    Отстаивание

    Это простой, наименее затратный способ обезжелезивания.

    Для реализации домашнего метода понадобится резервуар, равный суточному расходу жидкости. Используют емкость, изготовленную из нейтральных материалов – пищевого пластика, нержавеющего металла.

    Процесс изготовления несложен, в конструкции используются дешевые комплектующие.

    Для предотвращения замерзания зимой емкость располагают в помещении с плюсовой температурой.

    На входе устанавливают запорный клапан для предотвращения перелива. Ускорение процесса окисления производит компрессор. Вода подается в емкость через пищевой шланг с распылителем на конце трубки.

    В нижней части резервуара предусматривают два отверстия:

    • Первое, на уровне дна, будет использоваться для слива грязной воды с хлопьями.
    • Второе отверстие изготавливают на уровне 20-30 см выше дна, – через него осуществляют отбор осветленной жидкости.

    Важно! Отбор чистой воды производят не ранее чем через 10-15 минут после последней подачи воздуха. В противном случае в дом попадет размешенная муть. Для улучшения очистки устанавливают магниты, притягивающие остатки железа.

    Достоинства метода:

    • Простота и возможность самостоятельного изготовления отстойника.
    • Создается запас воды на случай отключения электричества.
    • Из нее удаляется сероводород, присутствующий в артезианских скважинах.

    Недостатки:

    • Неполное удаление железа.
    • Трудоемкое обслуживание. Необходимо регулярно сливать осадок и периодически производить отмывание стенок емкости от осадка. Частота зависит от степени загрязненности воды.
    • Необходимо следить за уровнем жидкости в резервуаре.

    Аэрация

    Данный метод и принцип его воздействия на воду описывался выше. Способ можно применить в домашних условиях. Для этого изготавливают специальную установку. Принцип работы можно понять из рисунка.

    Кипячение, заморозка

    Способы применяют для получения незначительного количества чистой воды.

    Железо выпадает в осадок через 10 минут кипячения.

    Заморозка позволяет бороться с примесями солей. Воду помещают в морозильную камеру. В первую очередь замерзают молекулы чистой воды, – соли превращаются в лед при более низких температурах. После замораживания половины объема жидкости остаток сливают. Размороженный лед – чистая вода без примесей.

    Очистка воды от железа требует внимательного и ответственного подхода. Самостоятельное очищение – метод, применимый для получения небольших объемов жидкости для разового использования. Лучшим вариантом станет обращение в специализированные организации с целью покупки и правильного размещения фильтрующей системы. Это позволит избежать ошибок при выборе оборудования, его установке, позволит получить гарантию.

    wodakachka.com

    Как обезжелезить воду из скважины своими руками на даче- Очистить воду из скважины от железа, Способы очистки- Плюсы минусы систем +Видео

    Вода самый востребованный ресурс на земле. Человек без нее существовать не сможет.

    Чистая питьевая вода — залог хорошего самочувствия.

    Вода, добытая самостоятельно из источника или скважины, не дает гарантии отсутствия в ней примесей и металлов.  Большое количество железа в ресурсе наносит вред человеку, портит сантехнику и бытовые приборы.

    Чтобы избежать всех этих осложнений, проводится обезжелезивание  воды из скважины.

    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.

    Артезианский источник заставит задуматься, как воду из скважины очистить от железа.

    Признаки наличия примесей железа

    • 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.

    Как произвести очистку воды

    Понизить концентрацию железных соединений можно самостоятельно несколькими вариантами. Метод очистки зависит от объема потребляемой жидкости и сколько примесей в ней содержится.

    Отстаивание

    Самый простой способ очистки ресурса добытого из скважины. Сооружается дополнительный водорезервуар, рассчитанный на объем, предполагаемого потребления жидкости в сутки, в нем и происходит отстой.

    Плюсы
    • Простой способ, не требующий больших затрат
    • Всегда есть запас чистой воды.
    • Установка резервуара на мансарде, создаст самотек. И избавит воду от сероводорода.
    Минусы
    • Очистка происходит не полностью
    • Емкость необходимо периодически чистить, что не очень удобно, так как требуется отключение от системы.
    • Внимательно следить за количеством потребляемой жидкости.

    Аэрация

    Самостоятельное очищение жидкости от металлических примесей с применением аэрации, даст хороший результат. Как протекает рабочий процесс. Ресурс, обогащается кислородом, взаимодействует с металлом, вследствие этого образуется реакция окисления и органическое железо оседает в виде осадка.

    Выпавший осадок на выходе после очистки улавливается механическими фильтрами.

    • Безнапорная – Вода контактирует с кислородом по максимуму, происходит это из-за распыления. Распылители перемещают жидкость в резервуар.  Для более продуктивной очистки в емкость, при необходимости, производится монтаж компрессора.
    • Напорный вид очистки — предполагает поступление жидкости в систему под большим давлением. Работая параллельно, напор и компрессор, создают бурление и вспенивание, что дает возможность жидкости, как можно больше, контактировать с воздухом.

    Помимо очистки от железа, метод аэрации избавляет от сероводорода.

    • Главное достоинство данной очистки — экологичность. Процесс исключает применение реагентов.
    • Недостатки. В воде все же остается некая доля железа. Работа системы зависит от наличия электричества. Периодически надо чистить емкость и фильтры.

    Озонирование

    Процесс эффективный, но трудоемкий.

    Очистить воду самостоятельно, данным способом, практически невозможно.

    Использование хлора уходит в прошлое. После очистки с использованием данного реагента, он частично остается в жидкости и наносит вред человеку и окружающей среде.

    Озонирование принято считать наиболее надежным методом, результативность которого создается путем воздействия озона и его производных на содержащиеся в воде примеси.

    Органическое железо удаляется из жидкости путем совокупного воздействия. Процесс очистки, добытой жидкости из скважины путем озонирования, довольно сложный. Требуется монтаж дорогого оборудования. Необходим точный расчет для продуктивной работы, самостоятельно сделать его очень трудно (нужно вычислить сколько надо озона и время его воздействия на воду в соответствии с количеством и типом содержащихся в ней примесей).

    Ионообменный

    Такая очистка осуществляется фильтрами содержащими смолу и свободные ионы. Когда вода проходит фильтр, ионы натрия меняются местами с ионами железа. Поэтому метод называют – ионообменным.

    Когда фильтр израсходовал все свои ресурсы, они подлежат восстановлению.

    Обратный осмос

    Очистка воды от железа и примесей делается фильтром с содержанием мембраны, именно она осуществляет фильтрацию на молекулярном уровне.  Обратноосмотический метод обезжелезивания считается наиболее продуктивным. Происходит удаление растворенных частиц. Для улучшения качества фильтрации и купирования выхода из строя мембраны, необходимо производить предварительную очистку воды механическими фильтрами.

    Внимание!!! Мембранная очистка удаляет все соли полностью, по той причине осуществляется монтаж блоков – минерализаторов.

    Обратный осмос полностью очищает воду от всех видов загрязнения. Метод самый эффективный, но очень дорогостоящий.

    Работа микрофильтрационных, нано- и ультра- мембран происходит аналогично обратному осмосу.

    Введение реагентов и катализаторов

    Применение химических реагентов, для обезжелезивания жидкости, в основном используется в промышленности. Необходима доочистка жидкости. Требуется удалить химические соединения. Принцип аналогичен для всех систем очистки — между железом и реагентом происходит химическая реакция, в результате которой образуется осадок.

    Катализаторы используются вместе с водой прошедшей аэрацию или с применением реагентов для окисления железа.

    Каталитический способ обезжелезивания воды, происходит при помощи фильтров, содержащих материал, обладающий каталитическими свойствами. Вода проходит через пористые наполнители, которые обеспечивают качественную очистку.

    iseptick.ru


    Смотрите также




Rambler's Top100

Copyright © 2009-2019  «МАГНИТЭК-НН» E-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
603037 Нижний Новгород, ул. Федосеенко, д. 54
тел. 8 (831) 223-73-53, 223-55-05, 229-06-66, 223-55-45, 225-77-78, 225-44-50,
225-71-31
Карта сайта, XML