Открывая водопроводный кран после длительного перерыва, мы часто наблюдаем, как из него льется ржавая жидкость. Это говорит о большом содержании железа в воде - и это касается не только централизованных систем водоснабжения, но и автономных скважин. С такой проблемой сталкивается население в большинстве регионов нашей страны. В этой статье мы расскажем особенности очистки воды от железа своими руками.

Возникает закономерный вопрос: откуда вообще берется железо в водных залежах, и каково нормальное содержание железа в воде. И, если имеется избыток этого химического элемента в потребляемой нами жидкости, то есть ли возможность удалить его бытовыми методами, позволяющими очистить воду от железа из скважины своими руками. Рассмотрим профессиональные технологии очистки водных растворов от металлических примесей.

Железо в воде: основные источники

По данным специалистов, содержание этого химического элемента в земной коре превышает 5 %. Fe находится, в основном, в форме различных оксидов. Причем в поверхностных слоях в осадочных породах присутствует преимущественно окисное железо (Fe₂O₃), из которого состоят более чем на две трети разнообразные гематиты. Таким образом вода в открытых водоемах и в водоносных слоях постоянно контактирует с соединениями этого металла и насыщается ими.

Помимо природных источников поступления железа, в воде присутствует большое количество таких примесей, что имеют техногенный (искусственный) характер:

• Стальные трубы водопроводных систем.
• Промышленные сбросы предприятий металлургии, металлообработки, химических и нефтехимических производств, а также канализационные стоки.
• Чрезмерное применение минеральных удобрений, часть которых растворяется и попадает в глубинные слои почвы.

Все перечисленные причины загрязнения воды железом принято называть вторичными. В некоторых случаях, а особенно в старых и сильно изношенных водопроводах, примеси именно из этих источников составляют подавляющую часть. Станции фильтрации коммунальных предприятий в таких случаях выдают очищенную питьевую жидкость, а до потребителя она доходит сильно загрязненной окислами контактирующего с нею металла. Требуется очистка воды с железом своими руками или с помощью специальных приборов.

Нормы железа в питьевой, технической воде и применяемой для хозяйственно-бытовых нужд

Для нормальной жизнедеятельности организма взрослому человеку необходим комплекс микроэлементов. Многочисленные медицинские исследования показывают, что суточная потребность в железе составляет порядка 15-22 мг. Основную часть этого металла мы получаем с водой, и его содержание жестко регламентируется СанПиН 2.1.4.1074-01 на уровне 0,3 мг/л.

Всемирная организация здравоохранения определяет, что максимальное потребление этого микроэлемента в день не должно превышать 0,8 мг/кг веса человека. Если исходить из показателя ПСП (переносимого суточного уровня потребления), суммарное содержание железа должно быть от 2,0 до 3,0 мг/л. Это значение соответствует российским санитарным нормативам.

Вода из скважины и водопровода используется не только для питья, но и для хозяйственно-бытовых нужд:

• в автоматических стиральных машинах;
• в системах автономного отопления в качестве теплоносителя;
• в посудомоечных машинах;
• в водонагревателях.

Требования к очистке воды от железа из скважины или водопроводных сетей по уровню содержания Fe+ определяются производителями, и эти показатели обычно соответствуют упомянутому СанПиН. При использовании бытовой техники компании-изготовители рекомендуют применять специальные химические добавки для приведения параметров используемой жидкости к необходимым требованиям.

Методы определения количества железа в водных растворах

Подземные и открытые источники водоснабжения сильно загрязнены. В действующих российских санитарных нормативах введено понятие суммарного содержания железа, которое присутствует в воде в четырех формах:

1. Двухвалентное - находится в виде растворимых соединений и может окисляться при контакте с воздухом.
2. Трехвалентное - присутствует в форме нерастворимых солей и гидроксидов.
3. Коллоидное - это мелкодисперсные частицы чистого металла или его соединений, не оседающие под действием сил тяжести.
4. Бактериальное - имеет вид полупрозрачной слизи или волокон, которые являются продуктом жизнедеятельности бактерий особого типа.

Чтобы убрать железо из воды своими руками, для точного определения содержания Fe необходим лабораторный анализ, но это не всегда возможно.

Как в домашних условиях определить железо в воде? Высокую концентрацию вредного химического элемента можно установить без специального оборудования по следующим признакам:

• Неприятный железистый привкус воды и приготовленной на ней пищи.
• Неопрятные рыжие пятна на фаянсовой сантехнике и других поверхностях.
• Появление студенистого осадка бурого цвета, который на воздухе обретает крайне неприятный запах.
• Ржавый налет на днище чайника и появление бурого осадка при нагревании жидкости.
• После стирки в такой воде белые ткани приобретают неравномерный желтоватый оттенок.

Перечисленные методы не работают при сравнительно небольших превышениях ПДК. Так, 0,4 мг железа на литр воды практически не изменяют ее органолептических качеств. Металлический привкус становится выраженным минимум при несколько кратном превышении предельно допустимого показателя.

Бытовые способы удаления железа из воды самостоятельно

Уменьшить содержание этого микроэлемента в жидкости, поступающей из центрального водопровода или скважины, можно без сложного оборудования. Существует ряд простых, доступных методов обезжелезивания воды:

1. Отстаивание;
2. Кипячение;
3. Вымораживание.

К названным способам следует добавить использование самодельного фильтра с наполнителем из активированного угля. Сделать фильтр для воды от железа на даче своими руками в домашних условиях можно без значительных денежных затрат. Рассмотрим эти методы и механизмы их действия подробнее.

Отстаивание

Если исходную жидкость из скважины или водопровода налить в емкость и оставить ее на время, она станет чище, а на днище образуется осадок рыжего цвета. Дело в том, что часть содержащегося в воде двухвалентного Fe2+ контактирует с воздухом и начинает активно окисляться и образовывать нерастворимые соединения.

Как очистить воду от железа из скважины своими руками - для реализации этого метода необходимо выполнить следующее:

• Рассчитать среднесуточное потребление воды.
• Подобрать две соответствующих емкости из пластика или нержавеющей стали специальных пищевых марок.
• Баки установить в отапливаемом помещении под потолком или на втором этаже каскадом: первый выше второго.
• Подача исходной воды из скважины или водопровода осуществляется в верхнюю емкость через край. Жидкость в ней должна отстаиваться в течение минимум суток.
• На некоторой высоте от днища емкости устанавливается переливная труба, по которой отстоявшаяся вода сливается в расходный бак.
• Остаток воды из первой емкости с примесями сливается в канализацию и цикл повторяется.

Такая несложная система очистки воды от железа своими руками позволяет существенно снизить суммарное содержание железистых соединений в воде, делает ее пригодной для питья и приготовления пищи. Устройство нуждается в ежедневном сливе и наполнении емкостей, в сливе отстоя с загрязнениями.

Кипячение

При нагревании двухвалентное железо вступает в реакцию с растворенным и атмосферным кислородом, в результате чего окисляется и образует нерастворимые соединения. Последние выпадают в осадок рыжего (ржавого) цвета и на днище посуды появляется накипь. Для обезжелезивания воды необходимо кипячение в течение 7-10 минут, после остывания ее желательно перелить в неметаллическую емкость.

Этот метод позволяет очистить воду от железа своими руками, полностью удалить из воды бактериальные составляющие: микроорганизмы при кипячении погибают, а продукты их метаболизма распадаются. Описанный способ снижения содержания железа в воде крайне затратный: на нагрев расходуется много газа или электроэнергии. Для получения питьевой воды его можно применять лишь в ограниченных масштабах.

Замораживание

Данный способ, позволяющий очистить воду от железа в домашних условиях, основан на разнице температур перехода чистой и загрязненной воды в твердое состояние. Для реализации этого метода достаточно наполнить пластиковую бутылку жидкостью из-под крана и положить ее в морозилку. Когда большая ее часть превратиться в лед, процесс можно считать завершенным.
Вынимаем емкость из морозилки и сливаем не замерзшую часть воды вместе с избытком растворенного железа в канализацию. Дожидаемся, пока лед, растает. Получившаяся вода будет чистой, пригодной для питья и приготовления пищи. Метод замораживания для очищения воды от железа своими руками имеет те же недостатки, что и кипячение. Соответственно и ограничения по его использованию аналогичны.

Профессиональные технологии обезжелезивания воды

Как понятно из предыдущих разделов: отстаивание, кипячение и вымораживание крайне неудобны и не обеспечивают нормального водоснабжения - такая система для очистки воды от железа пригодна для своего дома или квартиры. Для предприятий и организаций можно использовать один из профессиональных методов обезжелезивания воды:

1. Аэрация с последующей фильтрацией.
2. Установки с ионообменными смолами.
3. Обратный осмос.

Перечисленные технологии получили наибольшее распространение и в бытовых установках для очистки воды от железа для загородных домов и коттеджей. Ниже приводится описание принципа действия каждой из них.

Обезжелезивание методом аэрации и фильтрации

Метод очистки воды из скважины от железа основан на насыщении воды кислородом из воздуха: двухвалентное железо из растворимых соединений окисляется и переходит в состояние трехвалентного. После этой реакции оно выпадает в осадок и задерживается специальным фильтром с наполнителем из чистого кварцевого песка. Аэрация воды от железа может осуществляться тремя способами:

• Напорным. В системе предусмотрен компрессор, нагнетающей воздух в водный поток, проходящий во впускном трубопроводе.
• Безнапорным. Захват воздуха происходит в процессе сепарации жидкости через специальные приспособления.
• Эжекторным. Насыщение воды воздухом происходит через небольшие приспособления, монтируемые непосредственно на входную магистраль.

Любой из перечисленных методов аэрации отличается высокой эффективностью, и обеспечивают обезжелезивание воды до нормативных показателей. Различаются они по уровню сложности оборудования и затратам на обслуживание и электроэнергию.

Ионообменные фильтры

Вторая по популярности технология, позволяющая очистить воду в домашних условиях от железа, основана на замещении ионов железа ионами натрия. Реализуется метод при помощи каталитических полимерных смол, составляющих матрицу фильтра. В пластиковый или металлический корпус засыпаются специальные гранулы и при прохождении через фильтрующее устройство исходной воды происходит захват ионов железа и высвобождение ионов натрия.

Ионообменные смолы имеют пористую структуру, связанные ионы втягиваются внутрь матрицы. По мере насыщения гранул процесс замедляется - засыпка нуждается в регенерации. Для этого через нее пропускается насыщенный раствор хлористого натрия. Такие установки помогут очистить воду от железа из колодца, скважины или водопровода. Они отличаются высокой производительностью, хотя и несколько уступают по этому параметру аэрационным. Для обеспечения работы ионообменных фильтров организуется предфильтрация для удаления трехвалентного и бактериального железа.

Обратный осмос

Полупроницаемая мембрана пропускает исключительно молекулы воды и задерживает более крупные атомы железа и другие химические элементы. На выходе из установки обратного осмоса мы получаем пермеат глубокой очистки и концентрированный раствор примесей, сливаемый в дренаж. Этот метод поможет в домашних условиях снизить содержание железа в воде.

Бытовые системы обратного осмоса позволяют получить определенное количество особо чистой воды для питья и приготовления пищи. Использовать ее для других потребностей: санитарных или хозяйственных нецелесообразно. Такие установки достаточно сложны, имеют ограниченный ресурс обратноосмотических мембран, нуждаются в регулярном обслуживании.

Мы знаем как избавиться от железа в воде из скважины своими руками

Проблема повышенного содержания железа в воде для большинства российских регионов очень актуальна. Применение таких методов как отстаивание, кипячение или замораживание для обезжелезивания крайне неэффективно и неудобно. Очистка воды от железа своими руками применима только к небольшим объемам. Компания Diasel Engineering предлагает профессиональное решение проблемы с использованием современных технологий аэрации, ионообменных фильтров и обратного осмоса.

Наши специалиста готовы провести анализ воды на суммарное содержание железа, и на основании полученных показателей подобрать наиболее действенный метод его уменьшения. Мы располагаем необходимым оборудованием иностранного и российского производства и обеспечиваем его монтаж, гарантийное и постгарантийное обслуживание. Консультации по техническим, организационным и финансовым вопросам предоставляются онлайн, по телефону, по электронной почте.