Отстраняване на желязо от вода

Нашето здраве зависи пряко от качеството на питейната вода. Водата като добър разтворител съдържа много химически съединения. Желязото е един от най-често срещаните примеси в питейната вода. Не е трудно да се открие излишъкът му във вода. Такава вода изглежда мътна, придобива специфична миризма и метален вкус. Оставя ръждиви петна по прането, запушва тръбите и унищожава електрическите уреди. Как да премахнете желязото от водата? Трябва ли изобщо да се отърва от желязото и как да го направя?

Ефектът на желязото върху човешкото тяло

В умерени дози желязото е дори необходимо за нормалното функциониране на човешкото тяло. Като част от хемоглобина, този елемент участва в трансфера и доставката на кислород до всички жизненоважни органи и системи и насърчава елиминирането на въглеродния диоксид. Той е част от дихателните ензими и някои видове клетки.

Трябва да се отбележи, че усвояването на желязото от водата е доста трудно. Нищо ужасно няма да се случи след еднократно приемане на вода с излишък на стойности на желязото. Следователно се смята, че вредният ефект върху здравето от повишената концентрация на желязо е силно преувеличен. Повечето експерти обаче са убедени, че превишаването на допустимите нива в питейната вода е сериозен проблем за организма.

съставът на кръвта се променя;
появяват се дерматит, суха кожа, алергични реакции;
работата на стомашно-чревния тракт е нарушена;
настъпва хранително отравяне;
работата на черния дроб, бъбреците, панкреаса е нарушена;
метаболитните процеси са затруднени;
отбелязват се нервни разстройства.

Освен това неприятният вкус влияе върху качеството на приготвената храна.

Концентрация на желязо във вода

Стандартите определят максимално допустимото количество желязо във вода до 0,3 mg на 1 литър. Често тази норма е надвишена десетократно. Понякога тези показатели в чешмяната вода са 5 mg на литър, а в някои райони в неравностойно положение те достигат 10 mg/l. Как да определим концентрацията на желязо във вода?

Превишаването на допустимата норма до 1 mg/l визуално остава невидимо. На вид водата запазва прозрачност, не се усеща чужда миризма. Характерни ръждиви петна обаче започват да се появяват върху измитото бельо, водопроводните инсталации и стените на електрическите кана.

На първо място, домакинските уреди страдат. Твърдите части от желязо действат като абразив върху уплътненията, увреждайки пералните и съдомиялните машини. Ръждата се утаява върху водопроводния емайл и бързо запушва тръбите.

Форми на желязо във вода

За да изберете правилно система за почистване, е необходимо да разберете не само нивото на желязо във водата, но и под каква форма присъства този елемент. Желязото във вода се намира в няколко основни форми:

Черно желязо - разтваря се във вода и е незабележим на пръв поглед. При взаимодействие с кислород той се окислява и се превръща в тривалентен с характерен кафяв цвят и "ръждясал" вкус.
Ферично желязо - присъства във вода като груба неразтворима суспензия. Попада във вода от ръждясали тръби или градски пречиствателни станции. Има характерен цвят и мирис.
Колоидно желязо - присъства във вода под формата на суспензия, която не се утаява дори при продължително съхранение, оставяйки водата мътна.
Бактериално желязо - се състои от железни бактерии, които присъстват във вода под формата на вискозни, меки лигавични образувания. Попада във водата най-често от отпадъци на различни промишлени предприятия. Обикновено тези бактерии са безвредни, но ако растат, те водят до бърза корозия и износване на водопроводните тръби.

Можете също така сами да определите присъствието на желязо във водата. Ако чистата вода след утаяване придобие кафява утайка, това показва наличието на желязо. Ако водата вече е с жълтеникаво-кафяв цвят, тогава в нея присъства железно желязо. Преливащият се мазен филм на повърхността разкрива наличието на бактериално желязо във водата. Слузната плака вътре в тръбите също показва наличието на бактерии.

Въпреки това не е толкова лесно да определите формата на желязото сами. Водата може да съдържа няколко форми на желязо едновременно. Несъмнено най-точният метод ще бъде химическият анализ на водата в лабораторията. Според резултатите от изследването е възможно да се избере най-правилната и ефективна система за пречистване на водата от желязо.

Домашни начини за премахване на желязото от водата

За да се пречисти водата от желязо, теоретично е достатъчно да се прехвърли от разтворена форма в тривалентна и да се филтрира. Домашните методи са подходящи и за малки количества вода. Има няколко прости начина за самопречистване на водата:

Най-достъпният и лесен вариант е да защитите водата. За да направите това, изберете съд с относително големи размери, налейте вода и го оставете за известно време, за предпочитане за една нощ. След това две трети от утаената вода се изсипва в друг съд.
Вари се по-дълго. Под въздействието на високи температури в продължение на поне 10 минути суспендираните железни частици се утаяват.
Да замръзне. Ако няма много вода, можете да я замразите наполовина. Всички примеси ще останат в течността, тя трябва да се източи. Отново размразете ледената част и използвайте.
Водата може да бъде минерализирана. Това ще изисква силиций и шунгит. Камъните трябва да бъдат сгънати до дъното на контейнера, да се излее вода, след което да се излеят две трети от обема в друг контейнер. Утайката ще остане върху скалите.

Горните методи за пречистване на питейната вода от желязо са ефективни само когато стандартите са леко надвишени, до около 1 mg/l и само като временни мерки. Постоянното пречистване и отстраняване на високи концентрации на микроелементи от водата, доста сложен процес, който изисква сериозен професионален подход.

Съвременни системи за отстраняване на желязо от вода

Възможно е качествено да се почисти ръждясалата вода само с помощта на съвременни филтри. Системното отстраняване на желязото от питейната вода трябва да бъде установено в къщи със стари водопроводи, както и за потребители на лични кладенци.

Различните форми и концентрации на желязо, съответно, изискват различни технологии за неговото пречистване. Примесите от желязо в повечето случаи се съдържат в бивалентно и тривалентно състояние, всяко от които се пречиства по свой начин.

Методи за отстраняване на желязо от вода

Има два основни метода за отстраняване на желязото - с помощта на реагенти и без реагенти.

Пречистване на вода без желязо от желязо - най-разпространеният метод сред съвременните технологии. Ефективен при концентрации на желязо до 10 mg/l. Методът се основава на свойството на черното желязо да се окислява от кислорода. Водата се окислява чрез принудителна аерация с помощта на компресор.

Положителната страна е, че няма химически реагенти. Почистващите системи са относително евтини, но тромави. Обикновено това е началният етап в многостепенна система. Изисква последващо утаяване и филтриране.

Пречистване на реактивна вода от желязо - използва се, когато концентрацията на желязо е над 10 mg/l. За пречистване на водата се използват силни химически окислители. Най-често това е натриев хипохлорит или калиев перманганат (калиев перманганат). Филтрите за реагенти са лесни за използване. Химическите вещества обаче са опасни за здравето и изискват внимателна доза, а концентрацията на желязо в естествената вода може да варира. Освен това реагентите изискват постоянно актуализиране и са доста скъпи. Методът е по-подходящ за технологични, а не за битови нужди.

Методи за пречистване на водата от желязо и видове филтри

В момента най-популярните методи за отстраняване на желязо са филтрацията и аерацията - окисляването на водата с кислород.

Филтри за йонообмен - използва се при концентрация на желязо, която не надвишава 5 mg/l. За почистване се използват гранулирани йонообменни смоли. Йоните на желязото се задържат в масата на йонообменника, които се заменят с натриеви йони. В допълнение към желязото се отстраняват примесите на други метали и солите на твърдостта.

При този метод на пречистване е невъзможно да се изключи окисляването на желязо с кислород. В резултат на това грубите частици на образуваното железно желязо бързо запушват гранулите на смолата. На повърхността им се образува филм, който служи като среда за размножаване на бактерии. Ефективната работа изисква предварителна обработка на водата и редовно възстановяване на смолите. Смолите могат да бъдат възстановени само частично и ресурсът за пълното им използване е не повече от 2-3 години. Следователно в домашна среда този метод практически не се използва. По-често се използва за пречистване на вода за технологични цели - при експлоатацията на ТЕЦ, котелни и др.

След това водата се пречиства добре, но почти напълно губи минералния си състав. Следователно питейната вода изисква допълнително инсталиране на минерализатор. Този метод на почистване често се използва в битови филтри с малък капацитет, но е непрактично за големи обеми. Идеален за апартаменти и малки вили. За да използвате този метод, е необходимо да поддържате добро налягане на водата, в противен случай филтрите няма да работят. Поддръжката на система за обратна осмоза е относително икономична, но изисква системна подмяна на мембраната или промиване с химикали.

Електромагнитни филтри - сравнително нов метод, при който водата е изложена на ултразвук, след това преминава през специален електромагнитен апарат и водата се пречиства от желязо с помощта на кварцов пясък. Електромагнитното поле разделя железните частици, които впоследствие се улавят от механичен филтър.

Механични патронни филтри - използва се за пречистване на вода от неразтворими големи фракции феритно желязо. Касетите улавят частици над 15 микрона във системи за предварителна обработка на вода и до 5 микрона в системи за фина филтрация.

Най-често този метод за пречистване на водата от желязо се използва в апартаменти и къщи с централизирано водоснабдяване. Водата от кладенеца не може да бъде пречистена по този начин. Механичните филтри във вилите могат да се използват само след предварително проветряване.

Каталитично окисляване - доста често срещан метод за почистване на желязо от частни къщи, вили и малки промишлени предприятия. С помощта на специални гранули с каталитични свойства протича реакцията на окисление на желязото. Неразтворимата утайка се утаява върху филтъра и се отмива по време на следващото промиване в канализацията. В момента има много засипвания, както синтетични, така и естествени материали.

Системите за каталитично окисляване са ефективни и компактни. Недостатъкът на филтрите за измиване е тяхната чувствителност към ниски температури. Ако температурата падне под 0 ° C, филтрите може да се повредят. Подходящи за използване само в отопляеми помещения, изискват често почистване и изплакване.

Електрохимична аерация - най-модерният и усъвършенстван метод за пречистване на водата от желязо, използван с високо съдържание на желязо - до 30 mg/l. Аерацията предвижда обработката на водата с въздушен поток, в резултат на което разтворимото желязо от артезиански кладенец се окислява и под формата на люспи се утаява върху филтъра. При този метод кислородът се образува директно от водните молекули по време на електрохимична реакция и не изисква използването на допълнителни химически реагенти.

Този метод е енергийно изгоден и рентабилен, тъй като аерационните инсталации са компактни, работят автономно и не изискват постоянна поддръжка.

Озониране на водата - включва окисляване на черното желязо в кладенци и сондажи с помощта на озоногенерираща единица. Озонът е най-ефективният окислител на металите, почиства водата от неорганични примеси и патогенни бактерии.

Озонирането е най-скъпият метод. Поради токсичността на озона е необходимо стриктно спазване на мерките за безопасност при работа с уреда. В резултат на пречистването водата придобива силна окислителна способност, следователно водопроводите и резервоарите за съхранение на вода трябва да бъдат изработени от материали с повишена устойчивост - неръждаема стомана или PVC.

Биологични филтри - този метод използва способността за пречистване на водата с помощта на някои микроорганизми. Понякога биофилтърът е единственият начин за пречистване на водата от високо съдържание на желязо - над 40 mg/l, както и високо съдържание на въглероден диоксид и сероводород. След биологично пречистване отпадъчните продукти от бактериите се отстраняват с помощта на сорбенти и се дезинфекцират с ултравиолетова светлина.

Избор на филтър

Няма универсален метод за цялостно и качествено пречистване на водата от примеси на желязо. Всеки метод има своите предимства и недостатъци. Необходимо е да се избере технологията, която е оптимална за всеки конкретен случай, като се вземат предвид концентрацията, вида на железните и други примеси, икономическата ефективност и минималните разходи.

Най-често се използват сложни инсталации, които съчетават положителните качества на няколко технологии за почистване. Ето защо е по-добре да поверите избора на необходимото оборудване на професионалисти, които ще оценят възможността за използване на този или онзи метод въз основа на анализа на водата.