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).
https://youtube.com/watch?v=It1e8JFkIgI
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.
Забор жидкости на бактериологическое исследование
Анализы на органолептику и радиологические примеси не требуют такого досконального и тщательного подхода к забору материала
- Для этого анализа нужно приобрести исключительно стерильную тару (так гласят санитарные нормы).
- Если ваша скважина не новая, следует провести её обработку гипохлоридом натрия. То же самое относится и к новому источнику.
- Кран, из которого будет набираться вода, необходимо обжечь или обработать медицинским спиртом.
- При заборе жидкости не стоит прикасаться к горлышку бутыли руками (лучше надеть стерильные перчатки), а горлышком бака — к крану.
- После забора питьевой воды крепко закручиваем крышку и в сжатые сроки отправляем воду в лабораторию для выявления её бак-состава.
Как очистить воду из скважины от песка
Удаление песка или частичек глины, ила, других крупных частиц происходит на фильтре, опущенном в скважину. Делают это при помощи простых механических фильтров — пластинчатых или песчаных и называют эту стадию — ступенью грубой очистки.
Если взвеси много, одним фильтром не обойтись: он будет быстро забиваться. Практичнее поставить систему с ячейками разных размеров. Например, вода из скважины попадает на фильтр, улавливающий частицы размером до 100 мкм, затем установлен фильтр со степенью очистки до 20 мкм. Они уберут практически все механические примеси.
Типы фильтров
Фильтры грубой очистки воды из скважины бывают: сетчатые, кассетные (патронные) или засыпные. Сетчатые чаще всего ставятся в самой скважине. Они представляют собой полую трубу чуть меньшего диаметра, чем ствол скважины. В стенах трубы просверлены отверстия или проделаны щели (форма отверстий зависит от грунта), сверху намотана проволока, а по ней — сетка. Ячейка сетки выбирается в зависимости от типа грунта водоносного слоя: она должна задерживать основную массу загрязнений и в то же время не забиваться. На этой стадии задерживаются самые крупные примеси, которые к тому же могут повредить насос. Но часть твердых частиц все равно поднимается на поверхность. Они удаляются в процессе дальнейшей очистке воды.
Сетчатые фильтры устанавливают в скважины. Они отфильтровывают песок и другие грубые примеси
Иногда поставить фильтр в скважине нет возможности. Тогда всю очистку переносят на поверхность. Для очистки воды из скважины в этом случае используют кассетные или засыпные фильтры. В кассетных стоит сменный картридж — система мембран, измельченный древесный уголь, и т.п. на которых оседает песок и другие крупные загрязнения.
Время от времени картриджи засоряются и их нужно менять. Периодичность зависит от степени загрязнения воды и интенсивности ее использования. Иногда один картридж быстро забивается. В этом случае имеет смысл ставить два фильтра с разными степенями очистки. Например, первый задерживает частицы до 100 мкм, а стоящий за ним уже до 20 мкм. Так и вода будет чистой и картриджи придется менять реже.
Один из видов картриджей для фильтрования воды в частном доме
В засыпных фильтрах в емкость насыпают сыпучий фильтрующий материал — песок, измельченная ракушка, специальные фильтраты (например, BIRM (БИРМ)). Простейший механический фильтр — бочка с песком, имеющая функцию промывки. Один нюанс: при наличии большого количества растворенного железа предпочтительнее все-таки засыпать специальный фильтрат, он одновременно является еще и катализатором, который окисляет растворенное железо и марганец, заставляя их выпадать в осадок.
В зависимости от размеров частиц засыпки такого фильтра, задерживаться могут довольно мелкие частицы. Иногда ставят два таких фильтра подряд, только с разной засыпкой — сперва вода попадает в тот, где фильтрат имеет большие размеры, потом с более мелким наполнением. Насыпные фильтры для очистки воды из скважины хороши тем, что требуют замены засыпки примерно раз в три года. И этим они отличаются от пластинчатых, фильтр которых надо менять гораздо чаще: иногда и раз в месяц, иногда — раз в три-шесть.
Но чтобы очистка при помощи засыпного фильтра была эффективной, они нуждаются в периодической промывке фильтрата. Обычно это происходит путем перекрывания одних кранов и открывания других. В этом случае вода идет в другом направлении, вымывая основное количество накопленных осадков.
Принцип очистки воды в засыпном фильтре
Пример сборки двух последовательных фильтров для очистки воды из скважины от грубых примесей смотрите в видео.
https://youtube.com/watch?v=TQ08Vk7bgJ4
https://youtube.com/watch?v=BYQbWDVlDgk
Как сделать желонку для очищения скважины можно прочесть тут.
Почему необходима очистка воды
Примеси делают жидкость непригодной для питья. Она становится мутной, неприятно пахнет. Ее употребление приводит к проблемам со здоровьем. Развиваются болезни почек, сердца, печени, увеличивается риск возникновения онкологии. Примеси негативно воздействуют на кожу, провоцируя аллергию и сухость. Металлические отложения, появляющиеся на деталях бытовых приборов, провоцируют их поломку. Налет ржавчины покрывает поверхность раковины, ванны, унитаза. Приходится тратить деньги и силы на их очищение.
Нормой считается содержание железа 0,3 мг/л. В некоторых скважинах показатель доходит до 1-5 мг/л. В этом случае жидкость имеет выраженный металлический привкус, буроватую окраску. Фильтр для железистой воды из скважины уберет примеси, сделает ее пригодной для питья. Для очистки жидкости существует несколько способов, которые подбираются в зависимости от степени загрязнения и финансовых возможностей.
Инструкция, как сделать анализ в лаборатории
За необходимыми исследованиями лучше обращаться в крупные компании, имеющие собственные лаборатории. Заранее выясняют перечень предлагаемых тестов и заключают договор, в котором указаны:
- тип документа, который будет выдан;
- все проводимые анализы;
- стоимость работ;
- сроки выполнения.
Забор и доставка воды
В большинстве случаев пробу для экспертизы берет специалист лаборатории. Самостоятельно это делают так:
- Подготавливают тару емкостью 1,5–2 л, лучше специальную, не подойдет бутылка из-под сладких, газированных и алкогольных напитков.
- Если берется проба из крана, воде надо дать стечь 10 минут.
- Ополоснуть тару из источника забора и под слабым напором наполнить ее до краев, держа на расстоянии 1–2 см от крана.
- Закрыть плотно крышкой, чтобы не было места для воздуха.
Емкость помещают в темный пакет, чтобы защитить от действия солнечных лучей при транспортировке, и в течение 2–3 часов доставляют в лабораторию. Для радиологического анализа необходимо 10 л воды.
Стоимость
Средние цены проведения исследований:
- микробиологический – 1–1,8 тыс. руб.;
- стандартный – 3–4 тыс. руб.;
- расширенный – до 4,5–6 тыс. руб.;
- полный – 7–9 тыс. руб.
Услуги по отбору пробы специалистом и консервации (при необходимости) обойдутся в 1,5–2 тыс. руб., а предоставление расходных материалов и инструкции по консервации проб для проверки на сероводород – 0,4–0,6 тыс. руб. Радиологический стоит 10,5–11 тыс. руб. и делается дольше других – до 2-х недель.
Расшифровка результатов
В протоколе указывается:
- Количество выявленных веществ и их предельно допустимая концентрация (ПДК), оговоренная в нормативных документах (СанПиН 2.1.4.1074-01, рекомендации ВОЗ).
- Классы опасности элементов (1К – чрезвычайно опасные, 2К – высоко опасные; 3К – опасные, 4К – умеренно опасные).
- Токсичность. Санитарно-токсикологические показатели обозначаются “с-т”, органолептические – в зависимости от способности элемента менять запах, окрас, привкус воды, вызывать пенообразование или опалесценцию соответственно первыми буквами слов, определяющих эти значения (“зап”, “окр”, “привк” и т. д.).
Ориентируясь на результаты экспертизы, выбирают оборудование для улучшения качества воды.
Для удаления механических загрязнений нужен фильтр механической очистки, корпусный со сменным картриджем, а при высокой концентрации – фильтр колонного типа с управляющим клапаном и автоматической промывкой.
От вирусов и бактерий защищают ультрафиолетовые погружные стерилизаторы (УФ-лампы), которые работают в режиме коротких волн и разрушают микроорганизмы на молекулярном уровне, не влияя на натуральные свойства воды. Для загородного дома достаточно иметь стерилизатор производительностью 0,5–2 м³/ч.
Лампы имеют стойкие цоколи из фторопласта. Для скважин, обслуживающих коттеджные поселки, санатории и предприятия, необходимы промышленные стерилизаторы производительностью 8–60 м³/ч.
Стационарный фильтр очищает от хлора, тяжелых металлов, железа, нефтепродуктов, механических частиц и других нежелательных примесей, снижает жесткость. Вода насыщается полезным кальцием в форме арагонита. На кухонной мойке устанавливают отдельно стоящий кран (клавишный или вентильный) для чистой жидкости.
Для внесения необходимых компонентов и поддержания их постоянной концентрации используют комплекс дозирования, который состоит из насоса-дозатора, импульсного счетчика, клапанов всасывания и впрыска, емкости для дозирования реагента.
Для удаления соединений железа устанавливают безреагентные фильтры, основанные на принципе окисления железа кислородом из растворенной формы в твердое состояние с последующим отделением образовавшейся взвеси.
Угольные фильтры помогут уменьшить содержание сероводорода в скважине и колодце, очистка происходит путем адсорбции.
1 Как выбрать фильтр обезжелезиватель?
Фильтрация воды от железа необходима по причине негативного влияния данного вещества на организм человека. Помимо внешних раздражений – зуда кожи и сыпи, опасности подвергаются и внутренние органы – печень и почки. Также существенный вред наносится бытовым приборам – стиральной машине, посудомойке и другой сантехнике.
Фильтр обезжелезиватель – это устройство, использование которого для борьбы с железом в воде, наиболее оправдано в сегодняшних реалиях.
Такие фильтры стоят гораздо дешевле, чем профессиональные установки по обезжелезиванию, но при этом они отличаются высокой эффективностью и компактными размерами, что делает их оптимальным вариантом очистки воды для любого дома, либо квартиры.
Стоит понимать, что изначально железо содержится в воде в растворимой – двухвалентной форме, которую очень трудно изъять (сделать это могут только фильтры обратного осмоса, и то, только в случае минимальной его концентрации).
Поэтому для качественной очистки воды необходимо предварительная её окисление, посредством которого осуществляется перевод молекул железа в трехвалентную форму.
Эта трансформация может быть выполнена двумя методами: реагентным и безреагентным – то есть либо с применением химических веществ, либо без них. В зависимости от этого и выделяют две основные группы обезжелезивающих фильтров.
Загрязненная избыточным количеством металлических частиц вода.
Реагентные фильтры для очистки воды используют специальные окислители – марганец, хлор, озон.
Фильтр безреагентного обезжелезивания осуществляет окисление железа посредством кислородного воздействия: они искусственно насыщают воду кислородом, который, растворяясь в ней, оказывает на молекулы двухвалентного железа воздействие, что переводит их в нерастворимую форму.
Типы фильтров для обезжелезивания
Фильтрующие установки для удаления примесей используют реакцию окисления. Процесс происходит под воздействием кислорода, химических реагентов или катализаторов. При окислении двухвалентное железо переходит в нерастворимую форму и выпадает в осадок. Следует ознакомиться с наиболее популярными обезжелезивателями для частных домов и дач.
Аэрационный
Обработка воды потоком воздуха приводит к быстрому окислению металла и выпадению его в осадок в виде хлопьев. Системы делятся на две категории: напорные и безнапорные. Действуют они по сходному принципу. В емкость с водой компрессором нагнетается воздух. Чистая вода поступает из нижней трети бака. В водопровод она подается поверхностным насосом. Осадок со дна емкости сливается в канализацию. Аэрация – безопасный и эффективный метод очистки. Установка работает без химических реагентов. Процесс аэрации позволяет избавить воду от сероводорода.
Ионообменный
Фильтры с наполнителем из ионообменной смолы устраняют сразу две проблемы – умягчают жидкость и удаляют из нее железо. В процессе реакции происходит замена ионов железа, магния и кальция на ионы натрия. Небольшие установки имеют колбу со сменным картриджем. Автоматические системы производят в виде колонн с засыпкой. Регенерация синтетической гранулированной засыпки происходит при помощи раствора поваренной соли. Плюс ионных фильтров – редкая замена наполнителя, раз в 5-7 лет.
Обратного осмоса
Использование полупроницаемой мембраны позволяет выполнить наиболее эффективную очистку. Она пропускает только молекулы воды, отсекая все примеси. Отложения автоматически удаляются в канализацию. Установка состоит из нескольких ступеней фильтрации. Она осуществляет предварительную механическую очистку, а также постфильтрацию угольным сорбентом. Обратноосмотическая система комплектуется отдельным краном и накопительным баком. Это дорогостоящий вариант, который устанавливают в доме с постоянным проживанием.
Каталитический
Фильтры представляют собой колонны из стеклопластика, внутри которых находится специальная засыпка. При прохождении через гранулы железо окисляется и превращается в осадок. Частицы металла оседают на гранулах. Загрязнение из загрузки вымывается потоком жидкости, сливающимся в канализацию. Установки используются только для холодной воды.
Показатели нормальной воды
Воду из индивидуальных источников и колодцев в лабораториях оценивают по таким хим элементам и их показателям. См. Таблицу.
Органолептика (санитарные нормы для индивидуальной скважины):
№ | Наименование | Единицы измерения | Санитарные нормы |
1 | Запах | баллы | |
2 | Цветность | градусы | |
3 | Мутность | 1Нок=0,58 мг/дм3 | |
4 | Вкус и привкус | баллы |
Таблица хим показателей
номер | Название хим элемента | Единица измерения | норма |
1 | Водород | Единицы PH | 6,5-8,5 |
2 | Железо | Мг/дм3 | |
3 | Общая жесткость | Моль/дм3 | |
4 | Марганец | Мг/дм3 | |
5 | Сульфаты | Мгдм3 | |
6 | Сухой остаток | Мг/дм3 | |
7 | Хлор остаточный свободный | Мг/дм3 | |
8 | Хлорид | Мгдм3 | |
9 | Хлор остаточный связанный | Мг/дм3 | |
10 | Аммоний | Мг/дм3 | |
11 | Нитраты | Мг/дм3 | |
12 | Нитриты | ||
13 | Фториды |
https://youtube.com/watch?v=eEatnR_FMLk
Исследование воды из скважин
Частота забора проб
По нормам СанПиН п. 2.2.3 для поверхностных пластов предусмотрены ежемесячные исследования для юридических лиц. Владельцам частных колодцев нет необходимости в таком частом обращении к специалистам без серьезных оснований. Для скважин документ предусматривает делать анализы каждый квартал. Новые источники тестируют в начале эксплуатации и сразу после монтажа очистной системы. При получении хороших результатов по итогам каждого сезона, в дальнейшем достаточно контролировать точку один раз в год. Для забора воды нужно следовать определенным правилам, иначе конечные данные будут недостоверны.
Делая экспресс-анализ, вы получите достаточный результат, если ваша скважина глубже ста метров (артезианская) и нет изменений в свойствах воды. В остальных случаях стоит сделать подробный анализ, особенно верхних грунтовых слоев.
Задачи лабораторных исследований
1. Принятие решения о возможности использования данной воды как питьевой. Этот аспект особенно актуален при покупке коттеджа или земли под дачу. 2. Получение результата по химическим, бактериологическим особенностям для выбора способа фильтрации до нужных показателей. 3. Оценка работы очистных систем, их эффективность. 4. Мониторинг параметров.
Когда следует делать анализ
- Бурение новой скважины.
- Снижение напора, уровня, качества по непонятным причинам.
- Соседство с производственными или сельскохозяйственными объектами.
- Аварийные ситуации: проникновение сточных, канализационных жидкостей, выброс в воздух избытка ядовитых газов рядом с участком.
Санитарные нормы показателей качества питьевой воды
Анализ качества питьевой воды производится исходя из норм показателей по требованиям нормативных документов государств.
В таблице представлены нормативы основных показателей качества по санитарным нормам СанПиН Российской Федерации, указанные в столбце 3 — СанПиН 2.1.4.1074-01 «Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения» и столбце 4 — СанПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников».
Именно по этим показателям следует проверить качество воды из вашего источника и оценить необходимость установки дополнительного оборудования для очистки воды.
Для сравнения приведены нормативы Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ).
Критерии выбора при покупке системы удаления
Выбор фильтра зависит от степени загрязнения воды, объемов и целей потребления. Многофункциональные фильтры относятся к более высокой ценовой категории. При покупке также стоит учесть будущие расходы, связанные с заменой съемных картриджей и обслуживанием очистной системы.
Отечественные производители предлагают широкий выбор фильтров для очистки от железа марок:
- Гейзер;
- Экволос;
- Барьер;
- Аквафор;
- Брита.
Недорогие модели представлены китайскими производителями Runxin и Canature.
Цена фильтра зависит от производителя, сложности системы, используемых комплектующих. Стоимость фильтров сорбционной очистки варьируется от 4200 до 10000 руб. Фильтры обратноосмотической очистки обойдутся в пределах 6000- 12000 руб. в зависимости от производителя.
Почему из скважины идет ржавая вода
«Коричневая» водичка часто течет из водоскважины вследствие проникновения внутрь ее трехвалентного (коллоидного) растворимого железа. Именно это соединение после отстаивания образует осадок на дне емкости, окрашивая воду в коричневые тона. Помимо трехвалентного железа, внутри водицы может содержаться двухвалентная форма элемента, не способная влиять на прозрачность.
Причинами проникновения внутрь источника ионов железа служат:
- деятельность микроорганизмов;
- износ трубопровода.
Какой бы ни была причина порчи качества жидкости, необходимо ее устранять, чтобы получать безопасную для нужд влагу.
Специфика анализа в зависимости от глубины скважины
https://youtube.com/watch?v=hAe6hR_e6G0
Поверхностная вода
Чистота поверхностного слоя зависит от ландшафта и экологических условий. На его состав влияют климатические изменения и химические выбросы. Верхний водоносный слой может содержать пестициды, удобрения, продукты жизнедеятельности человека или животных, нитраты, соли тяжелых металлов. Этот слой наиболее уязвим для загрязнителей.
До 30 метров
На эту глубину бурится песчаная скважина, вода добывается из верхнего песчаного слоя. При бурении такого источника необходим фильтр, который очистит жидкость от примесей песка. Для дальнейшего ее использования в пищу потребуется дополнительная очистка, т.к. в поверхностные водоносные толщи могут проникать токсины, осадки, промышленные выбросы.
30-70 метров
На эту глубину производится бурение скважин на известняк. Вода, добываемая таким способом, называется артезианской. Она имеет сбалансированный химический состав, пригодна для питья, однако может содержать угольную кислоту, соли, иметь повышенную окисляемость.
Анализа воды в зависимости от глубины скважины.
100 метров и более
Источник, находящийся на глубине более 100 м, считается безопасным для водозабора – жидкость в нем отфильтрована несколькими слоями песка и глины, но соседство с залежами поваренной соли обеспечивает высокий уровень минерализации, а отсутствие воздуха способствует развитию серных бактерий, которые добавляют протухший запах. Бурение скважины на глубину более 100 м требует получение лицензии, для которой необходима экспертиза.
Это интересно: Современные фасадные материалы для наружной отделки дома: описываем со всех сторон
Какие показатели воды наиболее важны для человека
Когда есть понимание необходимости проверки, возникают вопросы: что именно содержится в нашей воде, куда следует обратиться, от каких примесей следует избавиться в первую очередь. Вот тут мы сталкиваемся с выбором организации, проводящей анализ, с ее компетентностью и добросовестностью.
К сожалению, есть компании, продающие фильтры и очистные сооружения, которые манипулируют результатами для подталкивания неопытного дачника к покупке дорогостоящего оборудования. Если вам некогда изучать СанПиН и другие нормативные документы, просмотрите всего лишь две таблицы :
Это интересно: Протекает крыша балкона последнего этажа — излагаем по пунктам
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.
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.
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:
- мутность,
- цветность,
- выводят взвешенные частицы,
- песок,
- 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.