Arcopallet.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Очистка воды из скважины от железа

Для воды с превышением железа в 7 и более раз. Обезжелезивание воды для домов с большим водопотреблением.

Системы очистки воды из скважины от железа: зачем они нужны

Излишек в воде железа – едва ли не самая распространенная проблема водоснабжения. С ним сталкиваются как пользователи центрального водопровода, так и владельцы индивидуальных скважин.

Объясняется данный факт просто: Fe является одним из самых распространенных в земной коре и используемых людьми металлов. Так что в потребительскую воду железо может попасть сразу двумя способами:

  1. из геологических пород, по которым проходят водоносные горизонты (первичное загрязнение)
  2. из самих водопроводных труб, которые в прошлом веке делались исключительно из железа (вторичное загрязнение)

Владельцы частных домов и коттеджей чаще всего сталкиваются с первичным загрязнением

Системы водоочистки для скважин

Системы очистки воды из скважины

Вода из скважины

Скважина – самый надежный источник водоснабжения дачного участка, загородного дома, коттеджа, в которых нет централизованного водопровода. Подземные водоносные пласты лучше защищены от поверхностных загрязнений, чем открытые водоемы и колодцы. Но очистка воды из скважины, какой бы кристально чистой она ни казалась – процесс обязательный.

Природные водоносы формируются в разные геологические периоды, отличается особенностями генезиса, локализуются в отложениях различного минералогического состава. Это продукты своего времени со специфическим химико-биологическим составом. Не всегда такие источники надежно изолированы и от негативных влияний современной экологии.

Скважинная вода существенно отличается от гигиенических норм, негативно влияет на здоровье человека, работоспособность техники, состояние почвы. Использовать ее для питья, приготовления пищи, хозяйственно-бытовых нужд, полива без выполнения анализов и дополнительной водоподготовки не рекомендуется.

Типичные загрязнения

Предельно допустимые концентрации потенциально опасных веществ жестко регламентируются нормами СанПиН 2.1.4.1074-01. При ежедневном потреблении человеком двух литров воды даже незначительные отклонения от нормы приводят к чрезмерному накоплению или вымывания отдельных элементов. Это нарушает хрупкий баланс в организме, сказывается на здоровье. Вода из скважины оставляет следы ржавчины и известковые отложения на сантехнике, непригодна для систем отопления, бытовой техники с нагревательными элементами. Определить проблемные точки, а также направления очистки позволяет химический анализ скважинной воды.

  • Механические загрязнения
  • Соли жесткости
  • Железо и марганец
  • Органические соединения
  • Сероводород
  • Другие примеси
  • Нерастворимые частицы, которые при отборе пробы в прозрачную пластиковую бутылку видны невооруженным глазом, называют механическими примесями. Их размер превышает 5 мкм, через некоторое время эта взвесь осаждается на дно. Состав такого осадка разнороден: песчинки, глинистые чешуйки, водоросли, волокна, окалина, фрагменты пластика с обсадных и водоподъемных труб. Удаление этих примесей – первый этап очистки воды из скважины. В противном случае осадок заволакивает трубы, смесители, запорную арматуру, накопительные емкости, выводит оборудование из строя.

Железо содержится в воде в двух- или трехвалентной форме. В первом случае жидкость совершенно прозрачна, что характерно для глубоких скважин. Но при взаимодействии с атмосферным кислородом приобретает оранжево-бурый оттенок из-за перехода металла в трехвалентную форму. При незначительной глубине водозабора проба в бутылке изначально имеет ржавый цвет из-за взвеси, которая постепенно осаждается на дно рыхлыми хлопьями. Суммарное допустимое содержание железа не должно превышать 0,3 мг/л.

При сверхнормативных значениях вода имеет характерный неприятный вкус, при кипячении посуда покрывается ржавым налетом, следы ржавчины остаются на санфаянсе. У человека развиваются аллергия, заболевания крови, угнетаются антиоксидантные функции, что ведёт к ускоренному старению.

Марганец – спутник железа с похожими визуальными и вкусовыми проявлениями, является аллергеном, в соединениях токсичен. При концентрациях свыше 0,1 миллиграмма на литр опасен снижением аппетита, угнетением роста, нарушением функций репродуктивной и сердечно-сосудистой систем. Очистка от избыточного железа и марганца обязательна, но оборудование подбирается исходя из концентрации, а также форм присутствия металлов.

Присутствие органики в подземных водах обусловлено отмиранием водных и почвенных организмов, сельскохозяйственной деятельностью, сбросом хозяйственно-бытовых стоков, техногенных отходов предприятий. Среди органических соединений встречаются гуминовые кислоты, белки, танины, жиры, аминокислоты, ряд других соединений. Суммарная перманганатная окисляемость не должна превышать 4-5 единиц.

Большие значения свидетельствуют об ухудшении органолептических свойств воды: запаха, цвета, вкуса. Концентрация органики невелика в глубоких артезианских скважинах, пласты которых защищены водоупорами, но часто превышает норму в водозаборах из верхнего водоносного горизонта на глубине 15-20 м. Для удаления органических загрязнений часто используют сорбционные угольные фильтры.

Первый признак присутствия сероводорода – запах тухлых яиц. Помимо зловония газ токсичен, раздражает слизистую, вызывает головную боль, слабость, а в наиболее тяжелых случаях – отек легких. Использование такой воды даже в технических целях затруднено из-за высокой коррозийной активности. Очистка целесообразна только при незначительных концентрациях, сезонном характере или отсутствии других источников водоснабжения.

Нитраты – одни из наиболее опасных загрязнителей, который попадает в подземные источники при использовании в сельхозпроизводстве пестицидов и минеральных удобрений. Близость к животноводческим фермам также повышает вероятность сверхнормативной концентрации нитратов в пробах. Содержание в одном литре свыше 45 мг вызывает у взрослого человека кислородное голодание, хроническую усталость, анемию. В опасных количествах нитраты чаще присутствуют в первом водоносном слое.

Читать еще:  Емкости для канализации: пластиковые колодцы и накопительные резервуары

Фтор – обнаруживается как в форме свободного газа, который улетучивается при отстаивании, так и в виде фторидных соединений. Избыток последних приводит к серьезным заболеваниям костных тканей, включая развитие злокачественных новообразований.

Хлор – используется для обеззараживания водоводов, а также при хлорировании скважин, которые подверглись микробному загрязнению и не соответствуют нормам СанПиН по микробиологическим показателям. Как и при централизованном водоснабжении, скважинную воду очищают от остаточного хлора. Опасность последнего заключается в образовании канцерогенных веществ при взаимодействии с органикой. Удаление хлора обязательно для профилактики онкозаболеваний.

Методы очистки скважинной воды

Результаты химического анализа, характер водопотребления и ожидаемый расход – базовые параметры для определения глубины, объема, способов водоподготовки. Очистка воды из скважины до качества технической или питьевой – процесс многоступенчатый. На каждом этапе задействуются фильтры, которые наиболее эффективны для фактических сочетаний и концентрации вредных веществ.

Для скважинных водозаборов характерны следующие методы:

  1. Механическая очистка. Для наиболее крупных фракций песка и взвесей применяют сетчатые фильтры, для глинистых частиц – мешочные. Более производительны осадочные засыпные фильтры и дисковые с автоматической, ручной или полуавтоматической промывкой фильтрующих элементов.
  2. Обезжелезивание – обеспечивает удаление двух- и трехвалентного железа, а также марганца путем реагентной (для технических целей) либо безреагентной очистки с использованием аэрации (для питьевого водоснабжения).
  3. Ионный обмен – необходим для умягчения воды путем замещения кальция и магния в солях жесткости элементами из ионообменных смол пищевого класса.
  4. Сорбционные фильтры с активированным углем из кокосовой скорлупы применяют для поглощения свободного хлора, органических примесей, улучшения органолептических характеристик.
  5. Обратный осмос – для комплексной очистки от любых примесей, превышающих размер пор мембраны (0,1 нм). Производится полное обессоливание воды с высокой исходной минерализацией.

Ультрафиолетовые обеззараживатели монтируются для получения воды с микробиологическими параметрами, соответствующими санитарным нормам.

Признаки присутствия железа в воде из скважины

Присутствие «феррума» определяется на вкус и на вид. Если чувствуется железистый привкус, вода имеет примесь от 1,0 мг/л. Жидкость имеет слегка желтоватый или отчетливый ржавый цвет. Железа в ней больше 1,5 мг/л.

Методика подходит для нерастворимого трехвалентного железа. Двухвалентное — определить сложнее. Оно полностью растворяется, и сначала вода из скважины поступает кристально чистая. Только через 2 часа на стенках посуды образуется бурый налет, говорящий о том что железо все-таки есть.

В воде присутствуют 4 типа железа:

  • Двухвалентное. На вкус и цвет неопределимо. Чтобы найти этот элемент, проводят эксперимент. Жидкость наливают в чистую посуду белого цвета и оставляют на 1-2 часа. Если образовался бурый налет, двухвалентное соединение в жидкости присутствует
  • Трехвалентное. Нерастворимо, окрашивает воду в желтый или бурый цвет. Если оставить отстояться, осядет на дно тары
  • Бактериальное. Является продуктом жизнедеятельности микроорганизмов, образует на трубах желеобразный налет, на воде создает радужную пленку
  • Коллоидное. Такие соединения не дают осадка, но меняют цвет воды на желтоватый

В диапазоне от 0,3 до 1,0 мг/л примесь в воде на вид и на вкус не выявляется. Но оставлять все в таком виде нельзя. По гигиеническим нормам питьевая вода не должна содержать железа больше 0,3 мг/л. Образец жидкости нужно отнести в лабораторию.

Анализ в специализированной лаборатории — точный способ обнаружения в воде примесей. На основании экспертного заключения подбирается оптимальный фильтр на железо для скважины.

Качество воды из скважин и колодцев

Знаете ли вы, какая вода добывается из скважин? В большинстве случаев она не соответствует нормативным требованиям. Вот лишь некоторые ее характеристики:

Повышенная концентрация железа. ПДК железа в воде – 0,3 мг/л. В случае превышения норматива вода становится темной, мутной, оставляет пятна на сантехнике и одежде, имеет неприятный вкус. В воде из скважины железо находится в растворенной форме, поэтому поначалу вода кажется чистой. Однако при контакте с воздухом железо начинает окисляться и вода приобретает оранжевый оттенок.

Наличие сероводорода. Главный показатель его присутствия – запах тухлых яиц. Пить такую воду нельзя, поскольку сероводород может быть токсичен. В быту он также опасен тем, что вызывает коррозию металлов.

Повышенная минерализация. Согласно СанПиН общая минерализация (или солесодержание) питьевой воды не должна превышать 1000 мг/л. Если этот показатель выше, то жидкость становится солоноватой. Особенно не рекомендуется пить такую воду людям с повышенным давлением, поскольку в ней может содержаться большое число ионов натрия.

Читать еще:  Как быстро сделать систему водоснабжения частного дома из колодца своими руками?

Превышение норматива по жесткости. Степень жесткости воды определяет суммарная концентрация ионов кальция и магния. Она должна быть не более 7,0 мг-экв./л. Слишком жесткая вода вызывает появление накипи на электрических нагревательных приборах (чайниках, бойлерах, стиральных и посудомоечных машинах) и может привести к их поломке. Для человека вода высокой жесткости опасна тем, что может стать причиной желчно- и мочекаменной болезней.

Повышенное содержание нитратов отрицательно влияет на сердечно-сосудистую систему. В значительной степени эти соединения опасны для младенцев, поскольку вызывают кислородное голодание. Норма содержания нитратов – 45 мг/л (для малышей – 10 мг/л).

Наличие органических и механических примесей. Нередко в воде из скважины содержатся и органические соединения, в том числе синтетические (остатки удобрений, моющих средств). Они опасны для здоровья человека, в частности – могут нанести серьезный вред эндокринной системе.

Наличие бактерий и вирусов. Согласно нормам СанПиН должны отсутствовать в питьевой воде. Ни лямблии, ни колифаги, ни колиформные бактерии недопустимы. Заражение воды из скважины может произойти во время бурения или других работ.

Этапы водоочистки

В процессе очистки воды выделяют несколько этапов.

  1. Сначала проводится химический анализ воды, который выявляет наличие вредных веществ, примесей или опасные концентрации элементов. В ходе исследования также определяется водородный показатель, минерализация воды, жесткость, анализируются органолептические характеристики.
  2. Затем проводится «грубая» очистка воды из скважины. Такая предварительная чистка помогает удалить механические компоненты (песок, окалину и прочие частицы). Если их не устранить сразу, то они могут стать причиной поломки фильтров.
  3. На третьем этапе из воды убирают железо, сероводород, марганец, аммиак.
  4. После этого воду необходимо немного смягчить. Для этого путем ионного обмена вода очищается от солей магния и кальция. На этом же этапе вода очищается от тяжелых металлов.
  5. Чтобы улучшить вкус, запах, цвет воды, проводится «тонкая» очистка от мелких механических и органических примесей. Производится кондиционирование воды.
  6. И наконец, завершающий этап – это обеззараживание воды, которое повышает ее микробиологическую безопасность. Уничтожение вирусов и бактерий.

Системы очистки воды из скважины: выбор оптимального решения

Выбор системы очистки зависит, прежде всего, от состава воды, сезонности использования водопровода и норм потребления. Кроме того, на разных этапах очистки могут требоваться разные фильтры, каждый из которых выполняет определенную задачу. Именно поэтому хорошая система очистки состоит из нескольких элементов для решения типовых проблем:

Фильтры обратного осмоса

Удаляют повышенное содержание солей, а также используются для удаления железа, нитратов. В процессе очистки вода под давлением проходит через полупроницаемую мембрану, которая задерживает различные примеси и вредные вещества, а очищенную воду пропускает.

Умягчители

Используются для удаления солей жесткости путем ионного обмена. Вода проходит через ионообменную смолу, которая заменяет ионы калия и магния на ионы натрия. Когда смола истощается, фильтр переходит в режим регенерации.

Иногда умягчители используются и для удаления растворенного железа без окисления, но более эффективный способ для этой цели – применение обезжелезивателей.

Обезжелезиватели

Принцип удаления железа в таких элементах основан на использовании фильтрующей засыпки, которая служит катализатором окислительных реакций. Когда вода проходит через засыпку, железо и марганец окисляются, выпадают в осадок и задерживаются. Обезжелезиватели могут работать как в ручном, так и автоматическом режиме.

Также крайне эффективны и электрохиимческие безреагентные обезжелезиватели, работающие на принципе электролиза.

Угольные фильтры

Помогают удалить механические примеси, органические соединения, хлор, сероводород. Благодаря этому вода становится прозрачной и приобретает приятный вкус. Фильтрующей средой в угольных фильтрах служит активированный уголь, который обладает высокой сорбционной способностью.

УФ-фильтры

Основная задача таких фильтров – уничтожить бактерии и другие микроорганизмы. Эффект обеззараживания достигается за счет фотохимических реакций, в результате которых происходит разрушение ДНК, РНК и клеточных мембран вирусов и бактерий. Как правило, это последняя ступень в фильтрации.

Система очистки воды STATUS 10-10/10

Много модульная система очистки воды STATUS 10-10/10, сброс 200л применяется в коттеджах и загородных домах для комплексного удаления загрязнений.

Если вы выбираете фильтры очистки воды для дома, дачи или коттеджа, то, как минимум, рекомендуется приобрести умягчители и обезжелезиватели. Но в идеале лучше установить полную систему водоочистки, включающую все виды фильтров, перечисленных выше.

Помощь при проектировании и монтаже системы фильтрации в коттедже

Выбирая посредника, специализирующегося на очистке воды, важно обратить внимание на срок его присутствия на рынке (лучше, если он более 5 лет), а также наличие у нее всех необходимых лицензий. Так, группа компаний «ЭКВОЛС» занимается водоочисткой для коттеджей, домов и дач уже на протяжении 10 лет. Компания производит безреагентные и экологически безопасные фильтры, а также владеет патентом на комплексную безреагентную систему очистки «Ecvols-Элит». Специалисты «ЭКВОЛС» оказывают полный спектр услуг – от анализа воды и замеров до монтажа, проектирования и послегарантийного сервисного обслуживания систем фильтрации в домах и коттеджах.

Читать еще:  Как пробурить скважину своими руками: способы бюджетного самостоятельного бурения

Формы железа в воде

Данный элемент, находясь в воде, принимает разные формы:

  • Двухвалентное – Fe(II). Растворено в воде, поэтому его не видно. Если оставить жидкость на воздухе, то железо при контакте с кислородом окисляется и переходит в трехвалентную форму.
  • Трехвалентное – Fe(III). Нерастворимо в воде, поэтому выпадет в осадок. Частицы рыжеватого цвета заметны невооруженным глазом, распознать их просто. Они крупные, поэтому их легче всего отфильтровать.
  • Коллоидное железо. Частицы очень малого диаметра. Вода с таким типом загрязнения мутная, но не образует осадка.
  • Органическое железо. В воде содержится металл в соединении с органическими веществами. Может окрашивать воду.
  • Бактериальное железо. Образовано бактериями, которые используют это вещество для своей жизнедеятельности. Имеет вид студенистого осадка или радужной пленки на поверхности воды. Встречается нечасто.

Как правило, вода из скважины несет в себе несколько типов загрязнений.

Безреагентные фильтры удаления железа

Заполняющий корпус фильтра поглотитель имеет высокоактивные каталитические свойства. Проходя через него, двухвалентное железо окисляется до трёхвалентного, и оседает на сорбенте в виде твёрдых хлопьев (ржавчины). При промывке этот осадок смывается в канализацию.

К достоинствам безреагентных обезжелезывателей следует отнести:

— несколько лет службы на одной зарядке;
— очистка воды не только железа, но и от растворённых газов (метана и др.);
— восстановление не требует реагентов и других добавок.
Есть и недостатки: более высокая цена и необходимость аэрации для работы.

Как удалить железо из воды?

Очистка воды от железа основана на получении нерастворимого железосодержащего химсоединения, выпадающего в осадок, который в последующем можно уловить. В современных станциях обезжелезивания часто применяются специальные вещества (обезжелезиватели), существенно ускоряющие процесс окисления. Трехвалентное Fe, выпавшее в осадок, задерживается фильтрующей засыпкой.

Такой способ очистки требует восстанавления «работоспособности» загрузки, т.е. – ее промывки. Автоматически, в зависимости от настроек, включается обратный водоток: либо через определенные интервалы времени, либо по достижении заданного объема расхода. Этот метод называется безреагентным обезжелезиванием. Если же в процессе промывки в фильтрующем составе «участвует» химический реагент-окислитель, речь идет о реагентном обезжелезивании воды.

Следует заметить, что удаление железа из воды реагентным методом возможно только в случае подключения к центральной канализации. Так, если для очистки сточных вод используется биологический метод (например, септик), установку реагентного обезжелезивания использовать не рекомендуется. Дело в том, что после промывки и восстановления химические вещества попадают в канализацию. Для бактерий, участвующих в процессе очистки стоков эти химикаты будут губительными.

Привести воду к состоянию питьевой – задача системы очистки воды от железа. Из скважины она не подлежит использованию без фильтрации, так как опасна для коммуникаций дома, здоровья жильцов. Указанные системы имеют несколько вариаций:

  1. Механическая очистка. Осуществляется с помощью ячеистых фильтров, которые задерживают частички металла, или картриджных колб. Первые промываются самостоятельно, а картриджи нужно периодически менять. Нерационально использовать картриджные системы вместо полноценного обезжелезивания. От двухвалентного железа не избавит, так как оно растворено.
  2. Напорная и безнапорная аэрация эффективна для очистки воды. Обезжелезивание производится напорным и безнапорным методами. В первом случае – с помощью напорного компрессора. Толща воды насыщается кислородом, который с помощью специальных приспособлений смешивается с ресурсом, окисляет железо. Когда аэрация безнапорная, то вода поступает в накопительные емкости, где происходит смешивание с кислородом и окисление. После этого металл приобретает нерастворимую форму, оседает и полностью удерживается фильтром со специальным материалом. Помимо железа, такие системы удаляет сероводород.
  3. Если железа в воде очень мало, достаточно просто колонны обезжелезивания. Но обычно одна она не ставится. Если же много, то для очистки без аэрации (молекулярной или атомарной) не обойтись. Эффективный способ обезжелезивания – неклассическая атомарная аэрация. Механизм действия основан на электромеханической реакции молекул воды, не предполагает использования химических реагентов, поэтому технология экологична и надежна.
  4. Очистка питьевой воды от железа может производиться с помощью обратного осмоса. Обычно этот принцип применяют для умягчения, но он эффективен для обезжелезивания при условии малой концентрации. Мембрана малого размера производит очистку на молекулярном уровне, поэтому удерживает даже растворенную форму. Однако, мембрана одновременно чувствительна, поэтому ресурс должен пройти предварительную механическую подготовку. Имеет высокую стоимость, поэтому используется для малого количества воды.
  5. Озонирование. Эта технология нашла применение в промышленности. В домашних условиях ее использовать опасно. Озон качественно окисляет железо, но для действия необходим электрический ток. Озонаторы редко используют для очистки воды с большим содержанием железа из собственного источника.
голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector