Виды фильтров для очистки воды из скважины от железа и изготовление бюджетного варианта своими руками

Способы очистки воды от железа

Определить присутствие соединений железа в воде невозможно без проведения лабораторных исследований. Тем не менее, если на поверхности воды, оставленной в покое в открытой емкости, образовалась масляная пленка, это свидетельствует о наличии примесей железа. Они негативно сказываются на качестве питьевой воды: изменяется вкус напитков и блюд, приготовленных с их использованием, после стирки на вещах остаются разводы. Полностью очистить воду от железа в промышленных масштабах не представляется возможным, поэтому следует знать способы домашней очистки воды. На 100% удалить его не получится, поскольку оно может находиться в воде в разных формах (одновалентное, двухвалентное и трехвалентное), а также в виде различных соединений.

Какие же существуют эффективные способы очистки воды от железа? Этот вопрос интересует не только потребителей, но и производителей фильтров для очистки воды и оборудования для удаления из нее примесей железа.

Перед тем как очищать воду, необходимо выяснить, в какой форме данный элемент присутствует в ней. Чистый металл (одновалентная форма) практически не встречается в природе, поскольку легко окисляется на воздухе до трехвалентного (при этом образуется нерастворимая ржавчина). Чаще всего в воде присутствует железо в двухвалентной форме, которая является растворимой. Выпадает в осадок она при определенном значении рН. Нужно помнить, что недостаточно лишь осадить примеси, нужно еще и удалить образовавшийся осадок.

Железо может присутствовать в воде в органической форме, образуя коллоидный раствор. Частицы его очень мелкие и не растворяются в воде.

Очистка питьевой воды от различных форм железа – актуальная проблема для населения как сел, так и городов. Во многих странах специалисты разрабатывают различные способы очистки питьевой воды от него. Тем не менее, до сих пор не существует универсального метода, позволяющего избавиться от всех форм данного элемента.

Основная сложность заключается в том, что источники воды людьми используются разные. Водопроводная вода подвергается очистке, но ее недостаточно, чтобы полностью удалить соединения железа. Потребители вынуждены проводить дополнительную очистку с использованием различных фильтров. На современном рынке их представлено огромное множество. Работа их основана на разных принципах, но все они достаточно эффективны.

В России существует немало компаний, которые занимаются разработкой систем водоочистки. Самостоятельно, без помощи профессионала, выбрать тот или иной вид фильтра воды довольно сложно. И уж тем более не стоит пытаться смонтировать систему водоочистки самостоятельно, даже если вы прочитали несколько статей в Интернете и вам кажется, что вы во всем разобрались.

Надежнее обратиться в компанию по установке фильтров, которая предоставляет полный спектр услуг — консультацию специалиста, анализ воды из скважины или колодца, подбор подходящего оборудования, доставку и подключение системы

Кроме того, важно, чтобы компания предоставляла и сервисное обслуживание фильтров.. Таковой является компания Biokit, которая в режиме онлайн предлагает широкий выбор систем обратного осмоса, фильтры для воды и другое оборудование, способное вернуть воде из-под крана ее естественные характеристики.

Таковой является компания Biokit, которая в режиме онлайн предлагает широкий выбор систем обратного осмоса, фильтры для воды и другое оборудование, способное вернуть воде из-под крана ее естественные характеристики.

Специалисты компании Biokit готовы вам помочь:

• подключить систему фильтрации самостоятельно;

• разобраться с процессом выбора фильтров для воды;

• подобрать сменные материалы;

• устранить неполадки или решить проблемы с привлечением специалистов-монтажников;

• найти ответы на интересующие вопросы в телефонном режиме.

Доверьте очистку воды системам от Biokit – пусть ваша семья будет здоровой!

Как очистить воду от железа в квартире?

 Если вы живете в квартире, то нет необходимости рассматривать в качестве фильтра для воды варианты для скважин. Хотя принцип действия фильтра для квартиры практически ничем не отличается от принципа действия фильтров для скважин. Разница лишь в их конструкции и особенностях работы.

В первую очередь необходимо выяснить, какие проблемы есть у вашей воды. В случае с квартирой анализ воды необходим точно также как и в случае воды со скважины. Он покажет, какое железо содержится в воде и уже только потом можно выбирать фильтрующий элемент для него.

Условия разделим железо в воде на растворенное, и железо, которое выпадает в осадок. То железо, которое выпадает в осадок можно назвать механическими примесями, поскольку их можно убрать с воды именно механическим путем. А вот убрать механическим путем растворенное железо никак не получится, здесь необходимо искать совершенно другие пути решения данной проблемы.

Для механических примесей отлично подойдет механический фильтр для воды. Такой фильтр представляет собой небольшую сеточку, которая задерживает механические загрязнения. Какой фильтр подойдет не только для очистки воды от железа, которое выпадает в осадок, а и для очистки воды от других механических примесей, таких как песок, например.

Механический фильтр монтируется непосредственно в водопровод, и очищает воду во всем доме. Таким образом, вы не только оберегаете свое здоровье, но не бережете бытовую технику.

Такой фильтр имеет совершенно небольшую цену, и при этом отлично справляется со своей работой. Простота конструкции и принципа действия является большим преимуществом данного фильтра. Поскольку он не нуждается ни в каком обслуживании, кроме как периодическая очистка самой сеточки.

Нормы железа в воде и его разновидности

Для организация автономного водоснабжения домов используют бытовые скважины, глубина которых может достигать 200 м. Обсадная колонна глубинных (артезианских) источников доходит до известковой породы и опирается на нее, поднятая наверх вода имеет кристально чистый вид без примесей песка и глины.

Однако в большинстве случаев артезианские скважины из-за высокого давления пластов земли на водные бассейны, из которых производят водозабор, дают воду с высокой минерализацией. В ней могут содержаться сероводород, оксиды калия, марганца и железа. Последний элемент встречается чаще других в высокой концентрации и оказывает наиболее негативный эффект на технические характеристики и экологическую чистоту воды.

Иногда железо попадается и в менее глубоких скважинных источниках на песке или в воде колодца, однако в большинстве подобных случаев его процент существенно ниже, чем в артезианских скважинах, а методы водоочистки могут быть совершенно другими.

Установленные санитарными службами нормы не допускают использование для питьевых нужд воды с содержанием железа более 0,3 мг на литр. При превышении этого норматива требуется очистка воды от железа по одной из нескольких технологий в зависимости от концентрации и химической формулы металла.

При бытовом водозаборе из артезианских скважин, пробуренных на даче или территории индивидуального коттеджа, потребитель может столкнуться со следующими формами железа в составе воды:

Двухвалентное. Свободное двухвалентное железо Fe2+ полностью водорастворимо, поэтому его присутствие нельзя определить визуально, критерием может быть запах и вкус воды. После отстаивания растворимый Fe2+ в результате химической реакции с кислородом, содержащимся в атмосферном воздухе, превращается в нерастворимый трехвалентный оксид железа Fe3+.

При водоочистке учитывают растворимость двухвалентного Fe2+ и не очищают такую воду механическими методами. Ряд технологий очистки воды от железа из скважины состоит в интенсивном насыщении водных масс кислородом до преобразования металла в растворимый осадок и затем их дальнейшей фильтрации.

Рис. 2 Внешний вид воды с железом

Трехвалентное. Как было указано выше, трехвалентное железо Fe3+ образуется после окисления двухвалентного, оно придает воде рыжеватый цвет и оставляет налет на сантехническом оборудовании и посуде. Обычно избавиться от рыжего цвета удается при помощи проточных угольных фильтров.

Существуют и другие формы железа, присутствующие в воде в виде взвесей: бикарбонат Fe(HCO₃)₂, карбонат FeCO₃, сульфид FeS и сульфат FeSO₄ железа, однако эти соединения нечасто встречаются в артезианках, имеют низкую концентрацию и отфильтровываются при любых способах водоочистки.

Визуально, по запаху и вкусу, определить наличие перечисленных реагентов в воде невозможно из-за их невысокого процентного содержания, искомые данные получают лабораторным путем после проведения химического анализа взятой пробы.

Ржавчина Fe(OH)₃. Общеизвестная ржавчина образуется в результате взаимодействия воды с железом, содержащимся в сплавах (сталь), на открытом воздухе, она состоит из трехвалентного оксида железа Fe₂O₃ и метагидроксида Fe(OH)₃. Так как соединения в составе ржавчины водонерастворимы, она легко отделяются механическими фильтрами в результате водоочистки.

Коллоидное. Коллоидное железо органического происхождения находится в воде в виде очень мелких взвешенных частиц размером не более 0,1 мкм, оно не поддается отстаиванию и удалению бытовыми угольными водоочистными фильтрами. Очистить водную среду от столь мелких коллоидных фракций можно лишь при использовании установки обратного осмоса.

Бактериальное. Данные соединения в водной среде связаны с присутствием колоний бактерий, превращающих в процессе своей жизнедеятельности двухвалентного нерастворимую форму Fe2+ в трехвалентную. Бактерии образуют на водной поверхности плотную радужную пленку, придают структуре воды вязкость, делают ее непригодной для питья из-за неприятного запаха и плохого вкуса. Как и в случае с Fe3+, водоочистка от нерастворимого бактериального железа может быть проведена с использованием бытовых механических фильтров.

Рис. 3 Последствия использования воды с повышенной концентрацией железа

Какие бывают виды?

Фильтры для воды можно разделить на два типа:

• Грубой очистки.
• Тонкой очистки.

Рассмотрим каждый тип очистной системы ниже.

Грубой фильтрации

Для извлечения крупных примесей (от 50 мкм) используют фильтры грубой очистки.

Они удаляют механические вещества:

• песок,
• глину,
• ил,
• ржавчину.

Фильтры с большим диаметром пор продлевают жизнь водоочистителям под мойку, ведь если сильно загрязненную воду сразу пускать на сорбционные картриджи или мембрану, они быстро засорятся и не будут выполнять свои функции.

Еще оборудование защищает:

1. систему отопления;
2. унитаз;
3. бойлер;
4. посудомоечную и стиральную машину от поломок.

Грубая очистка – первый и важный этап подготовки воды. Фильтр устанавливается в магистрали, в непосредственной близости от центрального стояка.

Его базовый элемент простой: металлический корпус, внутри которого стальная/нейлоновая/латунная сетка с диаметром пор 50-400 мкм.

Чем меньше размер ячеек, тем больше удержится грязи. Рядом с сеткой расположен отстойник – место для примесей. Его промывают вручную или в автоматическом режиме.

Разновидности фильтров грубой очистки:

• Грязевик. Это непромывной фланцевый или муфтовый водоочиститель.Его отстойник расположен горизонтально или под углом к водопроводной трубе.

  Чтобы очистить грязевик, нужно перекрыть воду, открутить крышку, достать отстойник и промыть.Так как его размеры небольшие, манипуляцию проводят часто.

  Сетчатый фильтр прямой конструкции более удобный. Внизу корпуса расположен дренажный кран. Вы подставляете под него тазик, открываете, грязь сливается.

• Очиститель с системой промывки. Комплектуется двумя манометрами – на входе и выходе воды. Датчики замеряют давление, и если после очистки давление ниже, чем на входе, значит, ячейки забились. В таком случае запускается промывка – клапан открывается, и грязь по дренажной трубе сливается в канализацию.
• Картриджная система. Устройство состоит из колбы, внутри которой находится сменный модуль из полипропилена или полиэфира. Его меняют по мере загрязнения. Оборудование работает даже при низком давлении в водопроводе, тогда как сетчатые водоочистители неэффективны.

Тонкой фильтрации

Для извлечения 98-99% загрязнений используют фильтры тонкой очистки.

Они делятся на две большие группы:

1. Сорбционные.
2. Мембранные.

В первом случае очистку выполняют сменные модули, внутри которых находится:

• активированный уголь;
• голубая глина;
• вспененный графит;
• кварц;
• цеолит;
• ионообменные смолы.

Сорбционный системы улавливают:

• активный хлор,
• механические примеси,
• тяжелые металлы,
• взвешенные частицы,
• соли жесткости,
• избавляют от цветности и мутности.

Справка! Картриджи выполняют свою задачу 3-12 месяцев, и за это время отфильтровывают 4000-12000 л. После исчерпания ресурса сменный модуль нужно заменить, ведь он перестает улавливать примеси.

Сорбционные картриджи устанавливаются в:

1. фильтрах-кувшинах,
2. многоступенчатых проточных системах под мойку,
3. в насадках на кран.

Мембранный фильтр – это сердце обратноосмотического водоочистителя.

Полупроницаемый материал с порами 0,00001 мкм улавливает 99% всех существующих примесей, пропуская лишь молекулы воды и некоторых газов.

Система обратного осмоса идеально справляется с повышенной жесткостью, но чтобы она работала корректно, нужна предочистка воды.

Ее выполняют сорбционные картриджи, о которых писалось выше. Мембранный блок устанавливается в классических обратноосмотических системах с баком накопления, в водоочистителях нового поколения без бака и в некоторых кувшинах.

Внимание! Мембрану нужно менять каждые 1-4 года.

Способы удаления

Существуют разные методы, которые позволяют произвести обезжелезивание воды.

Аэрация

Это безреагентная водоочистка, в которой используется технология насыщения жидкости кислородом. В ходе очистки двухвалентные частицы железа окисляются до трехвалентных и оседают в виде осадка на дне резервуара. Во время аэрации используется бак, оснащенный компрессором. Он монтируется между колонной и скважиной.

Любой желающий может создать подобное устройство своими руками. Размер бака следует подбирать на основании расхода воды. Габариты должны позволять жидкости отстаиваться, за счет чего она насыщается кислородом. Однако такой метод оптимален только в том случае, если в воде содержится не более 10 мг/л железа.

Водоочистка двуокисью марганца

Этот способ похож на предыдущий вариант. В нем используется реакция, которая возникает между двухвалентным железом и двуокисью марганца. В ходе взаимодействия образуется нерастворимое соединение, которое оседает на дне.

Достоинства:

• происходит очищение от сероводородных частиц и иных соединений;
• качественное удаление частиц железа;
• продолжительный срок службы конструкции.

Каталитическая водоочистка

Каталитический фильтр для обезжелезивания воды нацелен на преобразование компонентов в нерастворимую форму. В результате использования метода наблюдается образование осадка, который следует удалить. Не требуется наличие реагентов и расходного сырья. Перед тем как приступать к каталитической водоочистке, потребуется аэрация жидкости, так как в исходных объемах наблюдается нехватка кислорода для полноценного окисления.

Хлорирование

Такой метод заключен в добавке в жидкость хлора или активных хлорсодержащих элементов. Чаще всего используются диоксид хлора, хлорамины или гипохлорит натрия. Так как хлор относится к числу сильных и токсичных окислителей, подобный способ обладает множеством недостатков. В ходе очищения жидкость может получить специфический запах наряду с образованием опасных хлоропроизводных продуктов.

Озонирование

Насыщение воды озоном – один из распространенных методов водоочистки от железа. Способ практически ничем не отличается от других методик. Частицы железа окисляются до водорастворимой формы, после чего осадок выпадает на дно. В результате пользователи получают воду, которая подходит для бытовой эксплуатации.

Преимущества:

• моментальная очистка воды;
• насыщение жидкости кислородом;
• уничтожение бактерий.

Среди недостатков можно отметить следующие:

• высокая цена;
• монтаж системы своими руками небезопасен;
• присутствует вероятность того, что пользователи могут отравиться вредными веществами;
• в некоторых случаях наблюдается утечка озона.

Ионный обмен

Чтобы произвести очистку воды данным способом, потребуется фильтр с ионными смолами. Они позволяют очистить жидкость без процесса окисления. Во время очистки потребуется целиком исключить попадание кислорода в систему фильтрации. Это дает возможность обезопасить оборудование от трехвалентных железных частиц, которые могут засорить фильтр.

При помощи реагентов

Это популярный метод очистки воды в скважинах. Способ считается простым и доступным. Большинство пользователей выбирает данный вариант, так как все действия можно осуществить своими руками. С помощью реагентов производится очистка не только от железных молекул, но и от хлорных компонентов, а также от перманганата калия.

Методика нацелена на применение железобактерий. Они не несут в себе вред для здоровья человека, по сравнению с продуктами их жизнедеятельности. Активность бактерий наблюдается в том случае, когда уровень железосодержания располагается на уровне 10-30 мг/л. В результате очистки железобактерии удаляются при помощи адсорбции и обработки жидкости в скважине бактерицидными лучами

Мембранное очищение

Мембранная очистка заключена в эксплуатации микрофильтрационной мембраны, которая удерживает в себе частицы железа. Эксплуатация усовершенствованных мембранных фильтров позволяет очистить жидкость от железных частиц до 98%.

Однако такой способ обладает недостатками:

• фильтр быстро забивается железом;
• не каждый человек хочет пить дистиллированную воду.

Опасность воды, наполненной железом

Неприятный «металлический» привкус и характерный «рыжий» цвет воды свидетельствует о содержании в ней большого количества железа. Старый колодец, водопроводные трубы на даче также могут являться источником его появления.

Регулярное использование такой воды приведет к развитию многочисленных проблем со здоровьем:

• Нарушениям проницаемости сосудов, что станет причиной инфаркта и инсульта;
• Патологическим нарушениям в почках, печени;
• Развитию мочекаменной болезни;
• Расстройствам кишечника;
• Нарушению оттока желчи;
• Разрушению зубной эмали;
• Дерматитам;
• Аллергии.

Реакция воды и железа способна изменить структуру ДНК, превращая здоровые клетки в раковые. А постоянная «подпитка» железными соединениями приводит к их быстрому росту. Доказано, что они отрицательно влияют на репродуктивное здоровье человека, «вымывая» из организма цинк. Особенно опасны такие соединения для малышей. Их нежная кожа, еще не сформировавшийся иммунитет мгновенно отреагируют на посторонние примеси.

Также наличие примесей вредно для бытовой техники. Они образуют ржавчину, которая прочно оседает на всем, с чем соприкасается на своем пути:

• На трубах;
• В смесителях;
• В раковинах;
• На ванной;
• В деталях бытовой кухонной техники, стиральных машин.

Белое белье после стирки станет желтым, а цветное потеряет яркость.

Фильтры обезжелезивания воды из скважины – оптимальное решение по удалению ненужных примесей. Их цена значительно ниже, чем стоимость новой техники. Установка обезжелезивателя – профилактика возникновения серьезных проблем со здоровьем.

Вода содержит органические вещества. В процессе взаимодействия с железом она образует 3 сложные химические соединения.

Двухвалентное железо.

Имеет свойство полностью растворяться в жидкости. Однако в неизменном виде сохраняется только под землей при отсутствии реакции с воздухом. Когда вода с двухвалентным железом появляется из скважинного пространства, она выглядит чистой и прозрачной. Через 2-3 часа после отстаивания она становится желтой, а на дне посуды появляется налет. Такие изменения свидетельствуют о том, что двухвалентное железо превратилось в трехвалентное.

Трехвалентное железо.

Оксид железа – мельчайшие нерастворимые частицы, которые можно достать рукой. Это они придают характерный цвет и вкус. Их насыщенность зависит от концентрации металла. При отстаивании оседают на дне.

Органическое железо обезжелезивать сложнее всего: оно обладает структурным составом, который не растворяется при обычных условиях. Имеет 3 подвида:

• На основе коллоидов;
• На основе бактерий;
• Органически растворимое.

«Органический» металл – результат жизнедеятельности бактерий. Он выглядит как слизь, мягкая, вязкая. Эти бактерии опаснее всего для человека и техники.

Со всеми видами металла справится установка обезжелезивателя. Фильтр устранит опасные соединения железа из скважины, улучшит вкусовые качества воды и позволит наслаждаться отдыхом на даче.

Последствия высокого содержания Fe (железа) в воде

Прежде чем рассказать о вреде чрезмерного потребления железа, поговорим о том, что данный элемент встречается в природе в различных формах. Он может быть как растворённым, так и не растворённым, поэтому человек не всегда на глаз сможет определить, имеется ли в жидкости переизбыток металла.

Состояние труб в многоквартирных домах зачастую оставляют желать лучшего

Виды соединений Fe в источниках воды

Железо имеет несколько валентностей, а также встречается в жидкости в виде химических соединений:

• коллоидное представлено микрочастицами и находится в воде в виде взвеси;
• элементарное, которое в воде не растворяется;
• органическое имеет множество форм, сложно поддаётся удалению, выглядит как примесь;
• двухвалентное хорошо растворяется в воде, редковыпадает в осадок;
• трёхвалентное растворяется лишь при высокой кислотности воды, во всех остальных случаях не растворяется вообще;
• бактериальное− микрочастицы, используемые бактериями для выработки энергии.

Мнение эксперта
Валерий Дробахин
Инженер-проектировщик ВК (водоснабжение и канализация) ООО «АСП Северо-Запад»

Важно! При переизбытке металла в жидкой среде анализ всегда покажет присутствие нескольких видов железа. Поэтому очистка должна производиться качественно.. Определить присутствие Fe в воде для питья и приготовления пищи можно самостоятельно

Определить присутствие Fe в воде для питья и приготовления пищи можно самостоятельно.

Признаки присутствия железа

Определим основные признаки, указывающие на то, что употреблять в пищу воду не нужно. Чтобы эксперимент удался, понадобится осмотреть качество воды сразу после набора, а затем отстоять её в течение 15 минут и вновь осмотреть.

Вид воды из-под крана	Вид воды после отстоя	Тип присутствующего Fe
Чистая, прозрачная	Наличие осадка бурого цвета	Двухвалентное
Прозрачная, имеющая иной цвет	Наличие осадка бурого цвета	Трёхвалентное
Наличие желеобразных образований, присутствие плёнки	Наличие желеобразных образований, присутствие плёнки	Бактериальное
Коллоидное	Жёлто-бурый цвет	Не выпадает в осадок, имеет бурый цвет
Органическое	Жёлто-бурый цвет с наличием примеси	Жёлто-бурый цвет с наличием примеси

Даже небольшое отличие в цвете жидкости должно насторожить

Повышенное содержание данного вещества скажется на работе техники. Ржавчина быстро скапливается на деталях посудомоечных, стиральных машин, препятствуя качественной работе. Вещи после стирки выглядят неопрятно, при высокой концентрации Fe на одежде остаются пятна. На здоровье человека переизбыток железа действует отрицательно, вызывая:

• заболевания печени, почек;
• аллергические реакции;
• изменение показателей крови;
• нарушение обменных процессов;
• раздражение кожных покровов.

Подобный цвет воды говорит о том, что её использование небезопасно

Проведение анализа

Небольшое превышение нормы содержания металла в воде придаст ей неприятный привкус. Чтобы убедиться в качестве окончательно, понадобится провести анализ. Сделать его можно в городской лаборатории или домашних условиях при помощи тест-системы. Приобрести её можно в компании по продаже химических реактивов. Производитель − ООО «МедЭкоТест».

Тест-система, с помощью которой можно определить концентрацию общего железа в воде из скважины

Анализ производится в хорошо проветриваемом помещении, потребуется лишь 15 минут времени. Если говорить о качестве анализа, то в профессиональной лаборатории его сделают более точнее. Важный процесс − взятие пробы. Для этого следует придерживаться нескольких правил:

• ёмкость должна быть из пластика или стекла объёмом порядка 1,5 л, чистая;
• нельзя предварительно промывать ёмкость моющими средствами;
• перед забором воды кран открывают и сливают воду;
• напор при заборе воды должен быть небольшой;
• плотно закрытую тару хранят в тёмном месте до того, как отправить на анализ;
• срок хранения жидкости до анализа не должен превышать 8 часов.

Если скважина расположена вблизи промышленного предприятия, пробы воды на анализ следует брать минимум ежегодно. Удаление железа из воды − вот чем следует заняться сразу после выявления проблемы. Для этого на рынке представлен огромный выбор оборудования − фильтры разной степени очистки. Но для начала узнаем обо всех способах обезжелезивания.

Чистая вода − залог здоровья человека!