Превышение железа в воде - как бороться с его избытком?
В земной коре залегает много железистых руд, поэтому в разных районах страны повсеместно встречается вода, содержащая железо. Иногда его концентрация превышает предельно-допустимые величины по ВОЗ, ГОСТ, ГН, СанПиН, ТУ и прочим нормативным документам в десятки раз. Соединения металла есть в растениях и животных, во всех живых организмах, включая тела людей. Они попадают в организм вместе с пищевыми продуктами и напитками, поэтому так важно контролировать превышение уровня железа в воде.
Откуда берется вода с превышением железа
Этот распространенный металл по содержанию в земной коре уступает лишь кислороду, кремнию и алюминию. В мантии его 14%, в ядре во много раз больше - до 90%. Вода с избытком железа неизбежно есть там, где залегают руды и жилы:
- магнитные, шпатовые, бурые и красные железняки;
- железистые кварциты, пириты;
- колчеданы, сидериты, карбониты.
Причины превышения железа в воде могут быть вызваны природными факторами и антропогенной деятельностью человека.
В природе от ветра и землетрясений разрушаются горы, периодически происходит сход селей и лавин. Частицы железа вымываются из пород талыми водами. При испарении водоемов они попадают в воздух, разносятся ветром. Вместе с осадками вновь выпадают на землю, проникают глубоко в почву. Поэтому в открытых водоемах и в подземных водных залежах почти всегда наблюдается превышение содержания железа в воде.
Этому способствует активная деятельность людей по добыче железистых руд, по металлообработке, по выпуску металлоконструкций. В районах с активной добычей полезных ископаемых, с развитой химической промышленностью и сельским хозяйством отмечено превышение железа в воде в 20 раз и более.
На его концентрацию влияет качество водоподготовки, степень изношенности трубопроводов и котлового оборудования. Чем старше металлические трубы, тем больше они подвержены коррозии. Осыпаясь, ржавчина загрязняет воду железистыми частицами. В грунт и водоемы попадают некачественно очищенные бытовые и производственные стоки. Если сомнительные источники используют для питья, для хозяйственных или технических нужд, это небезопасно - в воде может быть избыток железа.
Нормы железа в воде
Металл относится к третьему классу опасности - его допустимую концентрацию нужно контролировать, она должна быть в пределах 0,3 мг на литр. Чем грозит превышение по железу в воде, описано в наших статьях здесь и здесь.
Медицина установила ежесуточные нормы потребления железа:
- для мужчин - 10 мг;
- для женщин - до 18 мг;
- для детей разного возраста - 4-18 мг в сутки.
По ВОЗ переносимый суточный уровень потребления ПСП = 0,8 мг на 1 килограмм веса. Даже 2-3 мг на литр относительно безвредны для организма. Но такая водица невкусная, сильно горчит, после питья долго ощущается металлическое послевкусие. 1 мг уже сильно ощущается даже в напитках: в кофе, компоте или в чае. После мытья заметно стягивание и сухость кожи, появляются дерматиты, аллергические реакции.
Нельзя допускать превышение железа в воде из скважины, из колодца, из водопровода. При концентрации 200 мг наступает отравление. Доза 7-35 граммов Fe+ может быть смертельной.
Для различных сфер применения воды разработаны государственные, региональные, отраслевые стандарты; гигиенические нормативы ГН, многочисленные ТУ и инструкции по очищению.
ПДК нормируют для разных типов воды:
- СанПиН 2.1.4.1074-01 - определяет требования к питьевой воде;
- СанПиН 2.1.4.1116-02 - к бутилированной;
- СанПиН 2.1.3684-21 - к питьевому водообеспечению;
- СанПиН 2.1.4.559-96 - к централизованным системам;
- СанПиН 2.1.4.2496-09 - к горячему водоснабжению;
- Новый СанПиН 1.2.3685-21 - к факторам безопасности и безвредности для человека.
Есть отдельные рекомендации по ПДК для технической, котловой, медицинской воды, растворов для гальваники, электроники, лабораторий.
Воду из открытых водоемов и колодцев с превышением железа в воде в 10 раз без предочистки нельзя использовать для технических нужд, технологических процессов, для охлаждения оборудования. Она вызовет коррозию металлических элементов, дорогое оборудование быстро выйдет из строя. Намного целесообразнее использовать линии водоподготовки, которые очистят водные растворы из любых водоемов до нужных параметров.
Как определить превышение по железу в воде 
Есть определенные органолептические показатели и визуальные признаки, по которым можно прямо и косвенно судить о наличии соединений Fe+:
- вкус - резкий, металлический, неприятный;
- прозрачность - явно заметная мутность, после отстаивания остается осадок на дне;
- цвет - грязноватый с бурым или красно-оранжевым оттенком;
- жесткость - неприятный налет на волосах и коже после мытья, налет на одежде после стирки;
- в трубах, в кранах - студенистые отложения, которые образуют железистые бактерии;
- на санитарных приборах заметны ржавые пятна и потёки;
- радужная пленка на поверхности, которая появляется на воде, оставленной в открытой посуде.
Если в воде избыток железа, люди в этой местности будут часто обращаться за медицинской помощью. Среди явно выраженных симптомов - ухудшение состава крови, нарушение сердечного ритма, частые расстройства пищеварительной системы и прочие недомогания, которые становятся хроническими.
Точные результаты концентрации общего железа даст лабораторное исследование, которое лучше заказать в сертифицированной лаборатории. Зная точные показатели присутствия Fe+, можно подобрать качественные фильтры для воды, содержащей железо. Процесс его удаления (фильтрации) называется обезжелезиванием.
Если в воде превышение по железу, как его очистить
Лучшие фильтры, установки и способы очистки, которые можно применять при превышении железа в воде:
- Обезжелезивание + аэрация - многоступенчатые установки, состоящие из аэрационной колонны и фильтрующей системы. При аэрации происходит насыщение воды воздухом. Под действием кислорода 2-валентное Fe(II) превращается в 3-валентное Fe(III) и выпадает в осадок, который улавливает фильтрующая система. Чистая вода используется по назначению.
- Ионообменные фильтры - их роль играют безопасные, экологические смолы. В системе производится ионно-катионный обмен, в результате которого образуется чистая Н2О, а железо оседает на фильтрах, его легко удалить из системы.
- Обратный осмос - установки, в которых применяются мембранные фильтры. Они обеспечивают высокую очистку водных растворов для производства и для быта.
- Химическая очистка с помощью безопасных реагентов - можно использовать разные фильтрующие загрузки, которые извлекут избыток железа и марганца из воды.
- Дистилляция и отстаивание - удобно использовать мембранные дистилляторы различной производительности.
Все перечисленное оборудование можно купить в компании Diasel Engineering. Мы профессионально занимается вопросами водоподготовки и водоочистки в промышленных масштабах. Скомпонуем очистную линию для любого производства, предложим способы фильтрации для квартиры, дома, коттеджного поселка. Закажите установку обезжелезивания в нашей компании, мы подберем лучшие фильтры для воды с превышением железа при любой степени загрязненности источника водоподачи.
Подпишитесь на наш Дзен-канал, где мы даем полезные советы, выкладываем фотографии оборудования и публикуем много видеороликов.
Заявка на подбор оборудования