В воде много железа: как решать правильно эту проблему?

 

Счастливые владельцы загородных участков поступают правильно, когда заказывают бурение личной скважины. Только с ее помощью можно обеспечить наличие источника воды, который контролируется собственными силами, а это в свою очередь означает, что будет гарантировано высокое качество. Каково же может быть разочарование, когда прозрачная жидкость буквально «на глазах» начинает изменять свой цвет, становится бурой. Это – признак того, что в воде много железа. Такие примеси убрать можно, но решение данной задачи сложнее, чем может показаться неопытному человеку. Объясним ниже, почему возникают трудности и как с ними бороться.

 

Многообразие форм железа

 

В поверхностных водах трехвалентное железо содержится в виде соединений ионов с органическими и неорганическими примесями, такими, например, как гуминовые кислоты. На большой глубине, в местах залегания пирита, происходит его вымывание. В результате в воду попадает достаточно большое количество железа. Его концентрация повышается при низких значениях PH (водородного показателя) и малом содержании кислорода. В этих условиях процессы окисления не происходят, поэтому двухвалентное железо не выпадает в виде осадка.

Помимо химических соединений надо отметить и биологические формы. В этом виде железо накапливается в оболочках особых типов бактерий, в достаточно крупных органических молекулах, в особо сложных комплексах (хелатах).

Здесь отмечены только некоторые особенности, но, если в воде много железа, требуется проведение комплексного химического анализа, ведь, как правило, присутствуют одновременно несколько форм. Именно это и создает различные трудности с выбором эффективного фильтра очистки воды от железа и эффективной методики для удаления загрязнений.

 

В воде много железа: какие проблемы возникают на практике

 

Самое распространенное явление упомянуто выше. Достаточно большие инвестиции в артезианскую скважину могут не обеспечить автоматически идеальный результат. Железо при контакте со свежим воздухом окисляется, выпадает в осадок. Процесс этот не так быстр, но именно это и можно использовать для получения нерастворимых частичек, последующего их задержания с использованием механической фильтрации.

Гораздо сложнее, если мутность воды – это взвесь коллоидных частичек, созданных из лигнинов и других крупных органических молекул, в которых присутствует железо. Проблемы в данном случае связаны с тем, что на их поверхности имеется сравнительно большой одноименный заряд. Он препятствует соединению мелких, около одного микрона, частиц в более крупные образования, которые не сложно отфильтровать.

Как видите. Мы рассмотрели самые сложные методы удаления примесей железа и только две формы, но даже эти примеры убеждают в том, что одна методика не подойдет для всех случаев. Требуется более глубокое исследование, после которой будут сделаны выводы о применении определенной технологии. Некоторые комплексные задачи по удалению из воды железа способны правильно решить только профильные опытные специалисты.

 

Простой метод, который применяется, если в воде много железа

 

Отмеченная методика, простое окисление, не подойдет для реальной эксплуатации. При обычном доступе воздуха процесс недостаточно быстр. С его помощью даже на подготовку воды в бытовых условиях будет затрачено слишком много времени. Простейший способ ускорения нужной реакции – это аэрация, подача воздуха под давлением в жидкость с образованием большого количества пузырьков. В результате насыщение кислородом происходит быстрее, но требуется наличие соответствующего оборудования, затраты электроэнергии при его работе.

В промышленных установках окисление активизируется с добавлением озона, хлора, перманганата калия, перекиси водорода. Но даже такое активное воздействие не способно активизировать соединение мелких частиц в более крупные образования. Таким образом, их осаждение происходит чрезвычайно медленно. Для ускорения данного процесса используются коагулянты, специальные вещества.

Даже эта, сравнительно простая и понятная методика, не всегда эффективна на практике:

• Коагулянты и окислители – это не безвредные вещества. Тот же озон является сильным ядом. Применение их в бытовых установках связано с появлением дополнительных опасностей и сложностей;
• Если в воде много железа в виде органического соединения, то подобная методика не сработает;
• Марганец. Данное вещество достаточно часто присутствует в воде вместе с примесями железа. Необходимо создавать такую систему очистки воды из скважины, которая сможет устранить и его из жидкости. Дело в том, что марганец может накапливаться в организме, что вызовет со временем не только общую интоксикацию, но и различные заболевания. Между тем, это вещество окисляется плохо, особенно, если уровень PH низок.

 

Комбинированная технология: применение катализаторов

 

Мы выяснили, что если в воде много железа, то можно окислить его для отделения. Однако описанные выше методики не лишены недостатков. Некоторые негативные моменты устраняются с помощью специальных катализаторов, веществ, ускоряющих окисление. В бытовых установках используется диоксид марганца. Он закрепляется на поверхности специальных гранул, из которых создается засыпка. При прохождении воды происходит осаждение железа. Эти гранулы выполняют одновременной и функции фильтра.

Особенно выгодно то, что подобную засыпку можно неоднократно регенерировать. Это производится с применением специальной промывки, в которую добавляется перманганат калия. Во время данной процедуры восстанавливаются полезные свойства активного слоя гранул, а загрязнения смываются в канализацию. Дополнительные удобства предоставляет современная автоматизация, использование электронных блоков управления. С их помощью рабочие операции выполняются по заданному пользователем алгоритму без необходимости во вмешательстве и контроле.

Недостатков в данной технологии меньше, но они все же присутствуют. Первая проблема – это все то же органическое железо. Оно накапливается на поверхности гранул, препятствует нормальному развитию процессов окисления, плохо смывается при регенерации, снижает общую производительность установки. Вторая сложность заключается в том, что одна стандартная система не сможет справиться с большой концентрацией железа. В зависимости от определенной модели (типа засыпки), устанавливаются ограничения на уровне не более 15 миллиграммов на один литр воды.

 

Ионный обмен: может ли он решить все проблемы с железом?

 

Засыпки из ионообменных смол очень популярны. Они позволяют удалять из воды двухвалентные формы железа, марганца, а также соли жесткости. Такая методика весьма интересна, ведь она позволяет одновременно бороться с разными проблемами, причем довольно эффективно. Так, например, ионный обмен выполняет свои функции даже при больших концентрациях железа. Этот процесс легко подается автоматизации, а засыпка регенерируется с использованием обычной поваренной соли.

Однако и здесь негативную роль могут сыграть различные загрязнения, органические соединения и трехвалентное железо. Они так же, как и в каталитическом методе, изолируют активные поверхности гранул, снижают значительно их производительность.

 

Можно ли вообще решить данную проблему?

 

Не все так страшно на самом деле. Даже используя грамотно приведенные выше методики можно решить со сравнительно небольшими затратами поставленную задачу, проверив точно состав поступающей из источника жидкости. Если же требуется идеальный результат – используйте фильтр-умягчитель или систему обратного осмоса. Она очистит воду от всех вредных и неприятных примесей.