Как провести очистку воды от железа из скважины: 5 этапов приобретения фильтра

ОЗОНИРОВАНИЕ, ОКИСЛЕНИЕ ЖЕЛЕЗА ОЗОНИРОВАНИЕМ, ОЗОН (О3)

Производство озона на месте использования требует больших затрат, для синтезирования окислителя, с последующим разложением в статическом смесителе до 30 минут. Наиболее распространенный и эффективный способ введения в поток воды озона, метод эжекции. Озон сильный окислитель с коротким сроком реакции образования кислорода, в отличии от хлора, неспособностью к реакциям замещения. Обладает экологической безопасностью применения в воде.

Недостатки способа озонирования:

• стоимость комплектации оборудования (качество изготовления генератора озона);
• автоматический контроль остаточного озона в потоке воды (опасность для человека, при употреблении воды);
• последующая деструкция озона (каталитическим, термическим способом);
• автоматический контроль в помещении установки, по содержанию водорода (опасность взрыва), озона (опасность для дыхания человека).

Для максимальной эффективности использования вырабатываемого озона, очень высокие требования к перемешиванию с образованием минимального объема пузырька (увеличение поверхности контакта), разрежения после озоногенератора (опасность попадания озона в воздух помещения).

После растворения озона, время контакта с водой до 30 минут, достаточно для окисления железа, с последующей диструкцией и удалением избыточного объема воздуха. Для эффективности растворения озона и длительностью контакта с водой, необходима стадия прохождения озоно-воздушной смеси в пульсирующей колонне, что позволяет максимально использовать озон с высокой удельной производительностью оборудования.

Следующий процесс для извлечения продуктов окисления (включая Fe3+) , извлечение на напорной фильтрации, картриджном, мембранном оборудовании. Норматив остаточного содержания озона в воздухе не более 0,2 мг/м3, избыточный окислитель должен быть деструктирован каталитическим, термическим способом.

Технология холодного плазменного разряда

Технология холодного плазменного разряда, используемая в генераторе озона, создает озон под действием высокого электрического напряжения на поступающий воздушный поток. Создаваемые электрические разряды, направлены перпендикулярно поступающему в озонатор воздушному потоку. Содержащийся в воздухе кислород (O2) имеет раздробленные молекулы, которые заканчиваются «свободными» атомами кислорода. Под действие электрического разряда, они притягиваются к неповрежденным молекулам кислорода (O2). Результат – очень непостоянная форма кислорода, озон (О3). Этот — дополнительный атом кислорода, который содержится в озоне, обладает большими способностями к окислению.

Подготовка воздуха для производства озона.

Подготовка поступающего воздуха состоит в удалении из него свободных атомов водорода (H) и азота (N) содержащихся в воздухе. Под воздействием плазменного разряда на воздушный поток атомы водорода и азота могут взаимодействовать с атомами кислорода, конечными продуктами такого взаимодействия являются азотистая (HNO2) и азотная (HNO3) кислоты. Формирование этих кислот приводит к снижению эксплуатационных показателей и увеличению частоты технического обслуживания.

Содержащийся в воздухе кислород (O2) имеет раздробленные молекулы, которые заканчиваются «свободными» атомами кислорода. Под действие электрического разряда, они притягиваются к неповрежденным молекулам кислорода (O2). Результат – очень непостоянная форма кислорода, озон (О3). Этот — дополнительный атом кислорода, который содержится в озоне, обладает большими способностями к окислению.

Основные признаки наличия железа

О повышенном уровне железа в воде говорят признаки, определить которые можно в домашних условиях при визуальной и вкусовой оценке. Очистка воды в загородном доме из скважины потребуется в случае обнаружения следующих показателей:

1. Наличие неприятного металлического привкуса.
2. О наличии двухвалентного железа в воде говорит образование рыже-бурого осадка после отстаивания первоначально прозрачной жидкости.
3. Рыжая или желтоватая, мутная вода, которая течёт из крана с образованием после отстаивания осадка, говорит о наличии взвешенного, окисленного трёхвалентного железа.
4. Радужная плёнка на поверхности говорит о наличии бактериального железа. Внутри труб можно наблюдать желеобразную массу и слизь.

   Признак органического железа

5. Жёлто-бурая вода без осадка содержит коллоидное железо.
6. Раковина, унитаз и другое сантехническое оборудование имеет признаки характерного интенсивного окрашивания.
7. При кипячении образуется рыжий осадок, хлопья и металлические крошки на поверхности.
8. После стирки цветного белья происходит его обесцвечивание.
9. Металлическая накипь, наросты, окрашивание в рыжий или красноватый оттенок поверхности посуды, в которую часто набирается такая вода.

Признаки «железной» воды

Выбор системы очистки воды

При выборе очистной системы или фильтра необходимо учитывать следующее:

• Система должна в полном объеме удовлетворять потребность семьи в чистой воде.
• Фильтрующая среда должна быть удобной в использовании и полностью безопасной.
• Размеры фильтрующего оборудования должны быть достаточными для использования определенных материалов.

Выбирая систему очистки и обезжелезивания воды для дачного участка, нужно понимать, что в зависимости от времени года, количества и состава осадков может отмечаться изменение состава воды из скважины.

Обезжелезиватели на основе ионообменных смол

Если в воде, поступающей в ваш дом, уровень железа находится на отметке 3-5 мг/л, то вам подходит эта система обезжелезивания. Смола способна на уровне молекул уничтожать железо в воде за счет ионного обмена.

Важно знать химические особенности ионообменных смол, поскольку они не переносят сероводород в большом количестве и могут выполнять свою работу только с 2-х валентным железом в растворенном виде. В отличие от первой системы здесь в комплект добавляется солевой бак

Ионообменная смола, содержащаяся в колонне, регенерируется с помощью солевого раствора. Пополнять бак стоит в зависимости от частоты пользования системы. В среднем вам понадобится около 20 кг соли в таблетках на месяц

В отличие от первой системы здесь в комплект добавляется солевой бак. Ионообменная смола, содержащаяся в колонне, регенерируется с помощью солевого раствора. Пополнять бак стоит в зависимости от частоты пользования системы. В среднем вам понадобится около 20 кг соли в таблетках на месяц.

Обезжелезиватели на основе ионного обмена также относятся к бюджетным. Цена немного выше – 25 тыс. руб.

Виды систем-обезжелезивателей

Для начала необходимо определить степень загрязнения воды и в каком виде железо находится в воде.

Различают следующие виды:

• элементарное, в нерастворенном виде;
• 2-валентное, в растворенном виде;
• 3-валентное, в нерастворенном виде;
• органическое, которое подразделяется на: коллоидное, в виде нерастворимых очень мелких частиц, содержащихся в воде во взвешенном состоянии, не оседают и придают ей мутность; бактериальное; растворимое органическое

Для элементарной проверки достаточно налить воды в стакан и дать ей отстояться несколько часов.

• Трехвалентное железо проявит себя в виде ржавого осадка.
• Двухвалентное придаст воде мутноватый рыжий цвет.
• Бактериальное образует на поверхности радужную оболочку.

Безреагентная фильтрация

Не предполагает использования химических реагентов. Очистка воды от избытков железа, марганца и сероводорода происходит при помощи природных сорбентов, которые обеспечивают реакцию окисления растворенного железа.

Такие фильтры устраняют:

1. мутность,
2. цветность,
3. выводят взвешенные частицы,
4. песок,
5. ил.

Безреагентные фильтры обладают функцией автоматического самоочищения, путем обратной промывки фильтрующего сорбента.

Реагентные очистители

Рекомендуются для очистки воды с высокой степенью загрязнения.

В основе их работы – использование химических реагентов, которые значительно ускоряют процесс окисления и образование трехвалентного железа.

Такие фильтры укомплектованы специальным баком для приготовления регенерационного раствора.

Активно используются такие виды реагентов, как:

• гидрохлорида натрия;
• перманганата калия или «марганцовка».

Выпавший осадок устраняется при помощи механической фильтрации. По способу очистки можно также выделить следующие виды фильтров.

Засыпного типа

Фильтры засыпного типа, работающие на основе каталитических загрузок, где процесс очистки происходит благодаря различным наполнителям и сорбентам.

В работе данных очистных систем могут использоваться один тип или несколько различных по составу наполнителей, которые укладываются слоями и обеспечивают комплексную очистку воды не только от железа, но и других примесей.

Обратного осмоса

Фильтры обратного осмоса, в основе работы которых лежит пропуск жидкости под давлением сквозь мембрану, имеющую минимальные зазоры, которые способны пропускать только молекулы воды.

Практически все остальные элементы успешно фильтруются. Поэтому вода приближается по своим свойствам к дистиллированной и в случае бытового использования требует дополнительной минерализации.

С использованием электромагнитов

Фильтры с использованием электромагнитов, в основе которых лежит обработка воды ультрозвуком, что приводит к коагуляции железа и значительно облегчает его вывод с помощью различных сорбентов.

В зависимости от модели такие устройства могут содержать:

• соленоидальный электромагнит,
• постоянный магнит.

Аэрационные

Устройства аэрационного обезжелезивания, работают на принципе окисления двухвалентного железа при помощи воздуха.

В данных фильтрах используется два способа насыщения воды кислородом:

• безнапорная аэрация, когда вода получает кислород в процессе разбрызгивания;
• напорная, когда кислород подается в воду под давлением.

Ионообменные фильтры

Системы, работающие на основе ионообменных смол: анионита или катионита. Такие системы можно отнести к многофункциональным, потому что они используются:

• для удаления солей и смягчения жидкости;
• для снижения содержания железа, марганца и других металлов, находящихся в нерастворенном состоянии.

Адсорбционные системы

Работают на основе адсорбентов, в роли которых могут выступать:

• зола,
• глина,
• скорлупа кокоса,
• шунгит,
• другие искусственные или природные материалы.

Самым популярным наполнителем является активированный уголь, экологический чистый адсорбент с отличными фильтрующими качествами.

Последствия высокого содержания Fe (железа) в воде

Прежде чем рассказать о вреде чрезмерного потребления железа, поговорим о том, что данный элемент встречается в природе в различных формах. Он может быть как растворённым, так и не растворённым, поэтому человек не всегда на глаз сможет определить, имеется ли в жидкости переизбыток металла.

Состояние труб в многоквартирных домах зачастую оставляют желать лучшего

Виды соединений Fe в источниках воды

Железо имеет несколько валентностей, а также встречается в жидкости в виде химических соединений:

• коллоидное представлено микрочастицами и находится в воде в виде взвеси;
• элементарное, которое в воде не растворяется;
• органическое имеет множество форм, сложно поддаётся удалению, выглядит как примесь;
• двухвалентное хорошо растворяется в воде, редковыпадает в осадок;
• трёхвалентное растворяется лишь при высокой кислотности воды, во всех остальных случаях не растворяется вообще;
• бактериальное− микрочастицы, используемые бактериями для выработки энергии.

Мнение эксперта
Валерий Дробахин
Инженер-проектировщик ВК (водоснабжение и канализация) ООО «АСП Северо-Запад»

Важно! При переизбытке металла в жидкой среде анализ всегда покажет присутствие нескольких видов железа. Поэтому очистка должна производиться качественно.. Определить присутствие Fe в воде для питья и приготовления пищи можно самостоятельно

Определить присутствие Fe в воде для питья и приготовления пищи можно самостоятельно.

Признаки присутствия железа

Определим основные признаки, указывающие на то, что употреблять в пищу воду не нужно. Чтобы эксперимент удался, понадобится осмотреть качество воды сразу после набора, а затем отстоять её в течение 15 минут и вновь осмотреть.

Вид воды из-под крана	Вид воды после отстоя	Тип присутствующего Fe
Чистая, прозрачная	Наличие осадка бурого цвета	Двухвалентное
Прозрачная, имеющая иной цвет	Наличие осадка бурого цвета	Трёхвалентное
Наличие желеобразных образований, присутствие плёнки	Наличие желеобразных образований, присутствие плёнки	Бактериальное
Коллоидное	Жёлто-бурый цвет	Не выпадает в осадок, имеет бурый цвет
Органическое	Жёлто-бурый цвет с наличием примеси	Жёлто-бурый цвет с наличием примеси

Даже небольшое отличие в цвете жидкости должно насторожить

Повышенное содержание данного вещества скажется на работе техники. Ржавчина быстро скапливается на деталях посудомоечных, стиральных машин, препятствуя качественной работе. Вещи после стирки выглядят неопрятно, при высокой концентрации Fe на одежде остаются пятна. На здоровье человека переизбыток железа действует отрицательно, вызывая:

• заболевания печени, почек;
• аллергические реакции;
• изменение показателей крови;
• нарушение обменных процессов;
• раздражение кожных покровов.

Подобный цвет воды говорит о том, что её использование небезопасно

Проведение анализа

Небольшое превышение нормы содержания металла в воде придаст ей неприятный привкус. Чтобы убедиться в качестве окончательно, понадобится провести анализ. Сделать его можно в городской лаборатории или домашних условиях при помощи тест-системы. Приобрести её можно в компании по продаже химических реактивов. Производитель − ООО «МедЭкоТест».

Тест-система, с помощью которой можно определить концентрацию общего железа в воде из скважины

Анализ производится в хорошо проветриваемом помещении, потребуется лишь 15 минут времени. Если говорить о качестве анализа, то в профессиональной лаборатории его сделают более точнее. Важный процесс − взятие пробы. Для этого следует придерживаться нескольких правил:

• ёмкость должна быть из пластика или стекла объёмом порядка 1,5 л, чистая;
• нельзя предварительно промывать ёмкость моющими средствами;
• перед забором воды кран открывают и сливают воду;
• напор при заборе воды должен быть небольшой;
• плотно закрытую тару хранят в тёмном месте до того, как отправить на анализ;
• срок хранения жидкости до анализа не должен превышать 8 часов.

Если скважина расположена вблизи промышленного предприятия, пробы воды на анализ следует брать минимум ежегодно. Удаление железа из воды − вот чем следует заняться сразу после выявления проблемы. Для этого на рынке представлен огромный выбор оборудования − фильтры разной степени очистки. Но для начала узнаем обо всех способах обезжелезивания.

Чистая вода − залог здоровья человека!

Монтаж системы обезжелезивания воды

Если вы хотите создать автономное водоснабжение своего дома с помощью скважины, то после ее изготовления, важно провести анализ жидкости и правильно выбрать установку фильтрации. Современные системы помогают создать такую структуру воды, которая будет безопасна для организма

На первой стадии такие установки проводят механическую очистку воды с помощью грубых фильтров. Одновременно с этим процессом проводится снижение кислотности и хлорирование воды. Если вода обладает большим количеством песка, то ее очищают непосредственно в скважине.

При монтаже системы водоподготовки используют грязевики и модули двухступенчатой очистки жидкости от железа и сероводорода. Их установка зависит от выбранной технологии чистки. Обычно установки поставляются на участок в готовом виде. Поэтому их подключение не составит большого труда. Главное, связать системой шлангов скважину и очистную установку. Если в скважине были обнаружены микроорганизмы, то от них избавляются с помощью аппарат Уф — обеззараживания.

Оборудование для очистки жидкости устанавливают на поверхности. Для этого обычно используют подвал в доме или специально построенный хозблок. Насосное оборудование выбирается исходя из количества модулей очистки, интенсивности потребления жидкости и наполнения скважины. Для питьевой воды можно создать отдельный кран. Так пользоваться такой системой очистки будет комфортно и удобно.

При монтаже систем очистки воды важным моментом является диаметр используемых труб. Выбирают такой, который позволяет транспортировать воду со скоростью не более 1,5–2 м/с. Трубы должны быть выбраны из таких материалов, которые отличаются небольшим весом и не склонны коррозии.

Лучшие производители

Гейзер

Установки компании «Гейзер» одновременно с обезжелезиванием производят умягчение жидкости. Первый этап – механическая очистка взвесей. На втором этапе в колонне с засыпкой из катионообменной смолы происходит удаление органического растворенного железа, марганца, гуминовых кислот. Финишная подготовка происходит в колбе с сорбентом. Цена такой установки от 40 000 рублей.

Аквафор

Система Аквафор WaterBoss 700 выполняет фильтрацию по трем параметрам: механическая очистка осадка, обезжелезивание и умягчение. В колонне устройства используется засыпка ионообменной смолы, восстанавливающая свойства после промывки. Производительность установки 1.5 кубических литров в час. Фильтр рассчитан на концентрацию железа до 10 мг/л. Средняя стоимость изделия 70 000 рублей.

Atoll

Популярный производитель систем обратного осмоса предлагает фильтры с 4 или 5 ступенями очистки. Комплекты различаются производительностью и размерами накопительного бака. Общим фактом для всех моделей является высокая степень удаления загрязнения. Использование угольного постфильтра улучшает вкус воды. Система проста в обслуживании, достаточно 2 раза в год менять картриджи.

Фильтры для обезжелезивания воды из скважины

Основной принцип работы фильтрационных систем сводится к окислению частиц металла до появления крупнодисперсных примесей.

Очистка озоном

Принцип работы установки, направленной на обезжелезивание воды из скважины, состоит в окислении железа и последующей очистке механическим фильтром с активированным углем.

Схема очистки воды из скважины озоном

Очистка воды озоном позволяет максимально быстро и эффективно окислить железо. Трехатомный кислород не оставляет в жидкости побочных продуктов очистки, что наблюдается, например, при хлорировании. Молекулы озона нестабильны и распадаются без постороннего воздействия в течение 15 мин.

Озон позволяет устранить не только двухвалентное железо, но и наиболее трудноизвлекаемое — коллоидное.

Фильтр прочищается периодичностью раз в неделю методом обычной промывки автоматически или вручную.

Очистка гипохлоритом натрия

Соединение натриевой соли — мощный обезжелезиватель воды, активно используемый в качестве окислителя. В отличие от хлора, гипохлорит натрия менее активен, после его воздействия с водой в ней остается меньше канцерогенных компонентов.

Установки с гипохлоритом натрия чаще применяются в промышленности, но на даче и для частного дома можно приобрести блок хлорирования гидрохлорита натрия.

Конструкция состоит из бака с насосом, водосчетчика и емкости с реагентом. Устройство работает в автоматическом режиме, замеряя объем воды и впрыскивая нужную долю реагента.

В комплектации идут насосы-дозаторы, катионные фильтры для снижения жесткости воды.

Применение аэрации

Насыщение воды кислородом способствует ее очистке. Основной плюс метода — отсутствие реагентов, минус — большой размер установки, поэтому конструкция подойдет для монтажа в частном доме.

Различают несколько видов систем, позволяющих производить обезжелезивание воды аэрацией:

• Безнапорная. При этом вода подается из скважины в емкость через распылитель. Капли воды взаимодействуют с воздухом, железо окисляется и оседает на дне бака. Для повышения эффективности очистки в бак подается кислород с помощью компрессора.
• Напорная. Принцип таков: вода из скважины поступает в герметичную емкость, куда под напором подается воздух. Происходит активное смешение воздуха и воды и железо окисляется. Фильтрационная колонная обычно оснащена клапаном сброса давления, блоком автоматики.
• Эжекторная — фильтрующая установка небольшого размера. Эжектор создает разность давлений, вследствие чего вода с воздухом засасывается в трубу естественным образом. Железо окисляется, поступает в осадочный фильтр с каталитическим сорбентом. Такие установки целесообразны только при скорости потребления воды до 2м3/ч. Если вода не слишком загрязнена, а потребление невелико, эжекторная аэрация эффективна.

После аэрации окисленное трехвалентное железо подлежит фильтрации. В качестве засыпки в фильтрах используют кварцевый песок, дробленый антрацит, перлит, сульфоуголь, целлюлозу.

Реагентная очистка воды от железа

Очистка воды с высоким содержанием железа 10 и более мг/л требует иного подхода. В этой ситуации поможет система реагентной очистки. Чтобы собрать и подключить такую станцию обезжелезивания воды из скважины своими руками, нужно понимать принцип её работы.

Установка работает, используя принцип каталитического окисления растворённых в воде металлов, с последующим их осаждением в фильтрующем материале. Прежде чем очищаемая вода попадает в фильтр, посредством насоса-дозатора в неё добавляют реагент-окислитель. Использование реагента (гипохлорит натрия) и дало название системе.

Реагентная установка эффективно очищает воду не только от двухвалентного железа, но и от марганца, сероводорода.

Установка реагентной очистки воды от железа состоит из фильтра-обезжелезивателя и станции дозации, и включает в себя следующие компоненты:

Фильтр-обезжелезиватель:

• Трехцикловый адаптер (автоматический клапан управления);
• Корпус фильтра;
• Поддерживающий слой для фильтрующего материала (кварц);
• Фильтрующий материал;
• Верхняя дистрибьюторная корзина;
• Коллектор стековый (водоподъемная труба).

Комплект станции дозации:

• Дозирующий насос с жидкокристаллическим дисплеем;
• Установочный набор (кронштейн, химически стойкие шланги, клапаны);
• Водосчетчик;
• Емкость для реагентов.

В качестве реагента применяется гипохлорит натрия. К недостатках подобных систем можно отнести необходимость постоянного пополнения запаса реагента и регулярного обслуживания станции обезжелезивания. В целом, реагентная очистка воды обходится дороже эксплуатации безреагентных и аэрационных станций, но во многих случаях эти системы оказываются незаменимы.

Как видно, сделать обезжелезивание воды своими руками, и решить проблему чистой воды возможно, даже если содержание нежелательных веществ в воде из скважины окажется слишком большим. Начинать работы по очистке воды нужно с проведения анализа. Лишь на основе полученных данных можно будет подобрать оптимальный способ, и сделать своими руками станцию обезжелезивания воды.

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

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.

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.

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.

Ионный обмен (Умягчение)

Для удаления различных примесей из воды, в том числе растворенных металлов и органических соединений уже более 50 лет используют ионообменные смолы — катиониты и аниониты в различных комбинациях, требующие регенерации поваренной солью NaCl в таблетках.

Процесс удаления солей и металлов на ионообменных смолах называется умягчением. Изначально этот метод применялся и сейчас применяется в основном для удаления солей жесткости (соли кальция, магния). Однако, сейчас есть большой выбор ионообменных смол и для удаления железа, а так же органики.

Ионообменные смолы — это очень обширная тема. Мы говорим здесь исключительно о бытовой водоочистке и я буду сообщать только то, что следует знать о смолах в ключе нашей задачи — очистить воду в частом доме, либо на малом производстве от растворенных металлов.

Что же представляет из себя Смола? Это синтетические шарики, изготовленные из полимерных материалов. Они очень мелкие, их много, они похожи на мелкую икру минтая, щуки или на «тобико» — икру летучей рыбы. Мы, монтажники водоочистки, даже ради забавы называем смолу «икрой» на профессиональном сленге.

Удаление железа ионным путем. Перед умягчителем ставится осадочный фильтр. Впрочем, его может и не быть, если железо и марганец находятся в воде полностью растворенными.

Суть процесса умягчения принципиально отличается от обезжелезивания. Смолы не окисляют и не переводят растворенные вещества в твердую форму для последующего фильтрования, а замещают («впитывают») растворенные вещества в воде на катионы натрия, который не придает воде такого свойства, как жесткость. Общая солевая насыщенность воды при этом остается неизменной или даже возрастает. Это зависит от типа растворенных веществ, которые забирает смола.

Исходя из вышесказанного возникает важный параметр ионообменных смол — ионообменная емкость смолы. Емкость смолы подобна емкости электрической батарейки. Есть запас натрия, который в процессе ионного обмена постепенно расходуется, тем самым снижается способность смолы забирать из воды растворенные вещества. Когда заканчивается натрий — заканчивается и очистка — вода проходит через толщу смолы не изменяя своих свойств.

Мы заранее рассчитываем работу умягчителя таким образом, чтобы сделать регенрацию (промывку) смолы раствором поваренной соли до наступления ощутимого снижения емкости. Этот период называется в водоочистке фильтроциклом. О расчете количества смолы, соли для регенерации, фильтроцикла читайте в статье об умягчении.

Такие мультикомпонентные загрузки, как Экотар, Экомикс, FeroSoft, АПТ-2, Ionofer c различными индексами А, В, С и т.д. предназначены для удаления ионным путем растворенных солей, металлов, органических соединений, а также широкого спектра других веществ: тяжелые металлы, ионы аммония, железоорганические соединения, фосфор, кальций, кремний и многие другие.

Как я уже сказал — смола регенерируется с помощью таблетированной поваренной соли NaCl, соль продается на всех строительных рынках, в магазинах сантехники, стоит примерно 7$ за 30кг мешок. Расход соли определяется в основном количеством удаляемых веществ.

В среднем около 1 мешка соли в месяц уходит на умягчение воды.

Обратный осмос.

Системы обратного осмоса — это принципиально иной метод очистки воды. Здесь мы имеем дело с фильтрованием воды сквозь мембрану. Грубо говоря это сетка, через которую проходят молекулы воды, но не проходят молекулы солей жесткости и растворенных металлов. При этом задержанные молекулы не образуют осадка на поверхности мембраны, а сразу же сливаются в дренаж (канализацию). В процессе фильтрации в обратном осмосе вода разделяется на два потока — пермеат (очищенная)  и концентрат (грязная вода).

В среднем на 1 куб.м. очищенной воды мы получаем полтора куба концентрата, который надо куда-то сливать.

Системы обратного осмоса эффективны при удалении растворенных металлов и солей жесткости. Они не замещают одни вещества другими, как ионообенные смолы, а реально очищают воду от примесей, в этом огромное преимущество обратного осмоса. Но это, пожалуй, самый дорогой процесс очистки воды и по причинам целесообразности его реже всего используют для удаления растворенного железа и марганца.

Однако, при высоких содержаниях растворенного двухвалетного Fe2+ железа и низком pH<7 осмос может быть весьма эффективен для удаления 20 и выше мг, потому что молекулы железа гораздо крупнее пор мембраны — их легко фильтровать.