Железо - это один из наиболее распространенных металлов на планете. Оно содержится в почве, горных породах, растениях, продуктах питания, а также обязательно присутствует в воде. Незначительные концентрации этого элемента незаметны и безопасны, но переизбыток металла заметно ухудшает качество как питьевой, так и технической воды. Когда норма по содержанию железа в воде превышена, это можно определить по изменению органолептических свойств жидкости (вкус, цвет, запах), а также по выпадающему на дно бурому осадку.

Откуда железо в воде - основные источники

Металл может присутствовать как в сырой воде из природного водоема или скважины, так и в водопроводной, уже прошедшей предварительную обработку воде. Различают два пути загрязнения:

При просачивании железосодержащих соединений из почвы. Загрязняющие вещества попадают в водные пласты вместе с дождевыми осадками или талым снегом. Наибольшая концентрация примесей, включая содержание железа и марганца в воде, наблюдается возле городских свалок или промышленных предприятий, сбрасывающих технологические отходы в водоемы.

Из-за коррозии металлических труб и оборудования. Вода обогащается железом при прохождении через длинные распределительные металлические трубопроводы, а также при очистке в металлических фильтрах на станциях водоподготовки.

Элемент присутствует в воде в разных формах. Различают растворенные соли (двухвалентное); нерастворимые хлопья ржавчины (трехвалентное); железо в составе органических соединений и углеродосодержащих веществ; как продукт жизнедеятельности микроорганизмов ("железобактерий"). Если при добыче из скважины или в водопроводной воде железо превышает норму, об этом свидетельствуют признаки:

1. Специфический неприятный металлический привкус и кисловатый запах питьевой воды.
2. Посторонний оттенок воды - цвет может быть от желтого до темно-коричневого.
3. Мутность, отсутствие прозрачности жидкости возникает за счет взвешенных коллоидных частиц.
4. Выпадение нерастворимого бурого осадка после отстаивания или кипячения.
5. Появление "ржавых" потеков на сантехническом оборудовании.
6. Возникновение желтых пятен на выстиранном белье.

Точную концентрацию и форму содержащегося в воде железа определяют путем проведения лабораторных исследований. По их результатам выбирают оптимальные методы очистки.

Если железо в воде превышает норму

Стоит отметить, что железо не является вредным элементом. Более того, оно обязательно должно присутствовать в организме для участия в кровообращении, дыхании, транспортировке кислорода к внутренним органам при помощи гемоглобина, прохождения процессов энергетического обмена и др. Всего в теле человека содержится порядка 3-5 мг железа.

Однако переизбыток Fe приводит к ухудшению самочувствия. Что делать, если норма железа в воде превышена - нужно следить за количеством его поступления в организм. Для России установлены следующие суточные нормы потребления железа по категориям населения:

• взрослые мужчины - 10 мг;
• женщины - 20 мг;
• беременные и кормящие грудью женщины - 30-35 мг;
• дети - 4-18 мг.

Большую часть железа (порядка 90 %) мы получаем вместе с пищей, а остальные 10 % приходятся на питьевую воду. То есть, например, мужчинам нужно потреблять при питье максимум 1 мг этого элемента, чтобы избежать перенасыщения. Именно поэтому важно следить за концентрацией железа, поступающей на бытовые нужды.

Норма железа в воде: СанПиН, ВОЗ, ЕС

Всемирная Организация Здравоохранения устанавливает не предельное содержание Fe в воде, а допустимую суточную норму потребления в зависимости от веса человека. Согласно ВОЗ, безопасным считается потребление 0,8 мг железа на 1 кг веса. Это соответствует концентрации порядка 2,5-3 мг/л. Стоит отметить, что, хотя такая вода и не наносит значительного вреда здоровью, она оставляет желать лучшего по органолептическим свойствам.

В России показатели качества питьевой воды должны соответствовать положениям СанПиН 2.1.4.1074-01. Наряду с другими характеристиками в нормативе указана предельно допустимая концентрация железа в питьевой воде - ПДК Fe. Содержание железа в воде в норме, если ПДК железа в воде равен 0,3 мг/л. Под этим параметром понимают максимальное суммарное содержание металла, присутствующего во всех формах (двух-, трехвалентное, органика). В странах Европейского Союза этот критерий еще жестче и составляет 0,2 мг/л.

Нормативная концентрация железа в воде ПДК=0,3 мг/л является расчетной и используется производителями фильтров обезжелезивания при определении ресурса оборудования. Однако для получения воды с высоким качеством очистки (без малейшего металлического привкуса) содержание железа должно быть еще меньше.

Железо в воде по ГОСТ для технической воды

Вода из водоемов, колодцев или водопроводов может также использоваться для технических нужд. Ее применяют в котельных установках и тепловых сетях, для охлаждения производственного оборудования, как рабочую среду технологических процессов.
Содержание железа в колодезной воде может достигать 50-10 мг/л, поэтому без очистки ее нельзя использовать даже в качестве технической. Жидкость с концентрацией железа свыше 0,3 мг/л оставляет ржавые следы, негативно влияет на работу оборудования, влияет на появление коррозии. Обычно воду очищают минимум до ПДК питьевой.

Для котельных, предприятий пищевой промышленности или лабораторий может потребоваться более глубокая очистка воды. Здесь концентрация железа нормируется внутренними технологическими картами и паспортами на оборудование.

Чем опасно избыточное содержание железа в воде - выше, чем предписывает ГОСТ

Длительное употребление воды с чрезмерным содержанием железа может привести к таким проблемам со здоровьем:

• отложение металла во внутренних органах и тканях;
• появление головной боли, быстрая утомляемость, головокружения, обмороки;
• развитие болезней печени, почек, сердца, сосудистой системы, появление проблем при работе ЖКТ;
• изменение цвета кожи, развитие анемии;
• увеличение риска возникновения онкологических заболеваний.

Известны случаи, когда железо в воде превышает норму в 4 раза. Повышенное содержание железа представляет опасность для оборудования и трубопроводных систем. Содержание растворенного металла приводит к развитию электрохимической коррозии металлов и, как следствие, появлению свищей и пробоин на трубах. А твердые включения в виде хлопьев ржавчины способны серьезно повредить оборудование.

Способы очистки до нормы железа в воде по СанПиП

Выбор оптимального метода очистки зависит от формы содержания железа и его концентрации. Трехвалентное железо выпадает в осадок, поэтому его можно отстаивать и фильтровать. А вот растворенный двухвалентный металл или железо в составе органических соединений предварительно нужно преобразовать, перевести в форму Fe (III).

Наибольшее распространение получили следующие способы очистки до нормы содержания железа в воде не больше, чем предписано техническими стандартами:

1. Фильтры обезжелезивания. Это основной вид профессиональной обработки воды. При значительном загрязнении жидкости (если источник - колодец или открытый водоем) дополнительно используется аэрация, ускоряющая процесс окисления и осаждения железа. Для водопроводной воды используются реагентные фильтры.
2. Ионообменные фильтры. Это второй по популярности способ, позволяющий довести уровень железа в воде до нормы. Процесс основан на замещении ионов загрязнителя из водного раствора при прохождении его через катионит - ионообменную смолу. При этом также происходит умягчение воды.
3. Обратный осмос. Многоступенчатая обработка воды с использованием мелкоячеистой мембраны позволяет провести тонкую фильтрацию. Метод применяется для доочистки воды при незначительном уровне загрязнения.
4. Народные методы. К ним относятся отстаивание, замораживание, кипячение, а также фильтрация через слой кремния или угля. Эти способы просты, но не особо эффективны. Могут применяться дома, если железо в воде выше нормы.

Для качественного удаления железистых примесей важно правильно определить состав исходного раствора, выбрать метод очистки воды, подобрать оборудование с учетом допустимой концентрации железа в воде по ГОСТ на выходе из очистных линий. Большой ассортимент фильтров обезжелезивания и других водоочистительных установок предлагает наша компания. Мы продаем как узкоспециальные устройства, так и станции комплексной очистки от различных загрязнений.