Содержание

Опасна ли вода с железом

Человек примерно на 75-78% состоит из воды. Данная жидкость для нас является жизненно важной, поэтому её необходимо своевременно восполнять. Это становится всё сложнее, так как чистой воды вокруг с каждым днём становится меньше и меньше. Поступление же в организм загрязненной воды приводит к оседанию во внутренних органах вредных химических соединений и к последующим серьезным заболеваниям. Кроме этого, грязная водопроводная вода наносит вред и сантехническим приборам, существенно сокращая срок их эксплуатации.

Железо в воде — основная проблема многих регионов

Одной из основных проблем централизованного водоснабжения является почти повсеместная повышенная концентрация в воде тяжелых металлов, главным из которых является железо. Это, в первую очередь, связано с широкой распространенностью данного химического элемента в различных почвах. Особенно высокой насыщенностью отличается минерал железняк (красный/бурый/магнитный).

Например, вода артезианских скважин, расположенных около месторождений железной руды, содержит этого металла в десятки раз больше предельно допустимого норматива для питьевой воды. Из-за этого, регионы с артезианским водоснабжением зачастую вынуждены решать непростую и дорогостоящую проблему снижения содержания железа в питьевой воде.

Откуда берется железо в воде и какое оно бывает

Как же железо попадает в систему водоснабжения? Известно два главных способа: коррозия и просачивание.
Отрицательное совместное воздействие воды и кислорода на водопроводные трубы из стали или чугуна приводит к появлению ржавчины. Металл коррозирует, от него отслаиваются небольшие частички и более крупные куски, которые и попадают в водный поток, текущий к квартирным смесителям.

Проникая через различные породы и почвы в виде осадков или талого снега, вода захватывает по пути и водорастворимое железо. Особенно это заметно в районах расположения вулканов, где вода становится полиметаллической.

Также вносят свой негативный «вклад» в ухудшение качества воды и стоки промышленных предприятий и свалок. Даже на очистных сооружениях вода обогащается железом, проходя через металлические фильтры.

Существует несколько форм, в которых железо содержится в воде. Самые важные следующие:

  • растворимое в воде (двухвалентное). Оно не окрашивает воду, которая остается бесцветной и прозрачной, хотя и приобретает металлический запах и вкус. Если такая вода долго находится в открытой емкости, то на дне появляется осадок.
  • не растворимое (трехвалентное или окисленное). Придает воде характерный цвет от светло-желтого до бурого и хлопьями выпадает в осадок.
  • органические соединения железа и углеродсодержащих веществ. Вода имеет желтоватый цвет, но осадок после отстаивания не появляется.
  • бактериальное. Образуется в результате жизнедеятельности особых бактерий, которые создают на стенках внутри водопроводных труб желеобразную массу. Обнаруживается по характерной радужной пленке на поверхности.

Как определить, что в воде много железа

Зачастую определение превышения содержания железа в воде осуществляется гражданами самостоятельно — органолептическим способом. Это несложно, особенно если вода на вид непрозрачна, имеет специфический неприятный привкус или образует осадок. На посуде, в ванной и на унитазе появляется ржавый налет. Конечно, более надежным методом считается лабораторный анализ. Это не бесплатно и не очень быстро, но гарантирует определение точного содержания. Для этого, рекомендуется при взятии аналитической пробы придерживаться определенных правил водозабора, главным из которых является использование стеклянной емкости.

Железо в воде: вред или польза

Медики подтверждают, что избыток железа в воде негативно влияет на человеческий организм. Излишне полученный металл не только не усваивается, но и полностью не выводится из пищеварительной системы. Происходит его накопление во внутренних органах, которое постепенно перерастает в различные заболевания.

К 50 годам у человека появляются нервные патологии, затрудняется работа мозга, хуже работают суставы, может развиться сахарный диабет и появляются другие многочисленные болезни.

Чем опасно железо в воде для организма человека

О вреде железа в оде твердят не первый год. Уже в древности люди знали, что лекарством или ядом вещество становится в зависимости от количества его употребления. Так и здесь — разовое употребление железистой питьевой воды не принесет вреда здоровью, но длительное использование такой жидкости приведет к серьезным неприятностям. Ещё одной причиной нездоровья является вытеснение железом других важных для организма веществ: цинка, меди, кальция и др.

Среди научно доказанных последствий употребления воды с чрезмерно высоким содержанием железа отмечают:

  • увеличение печени и ухудшение состава крови;
  • проблемы с сердечным ритмом, повышенный риск инфаркта миокарда и инсульта;
  • расстройства пищеварительной системы и нарушения в работе щитовидной железы;
  • развитие дерматитов и аллергии;
  • высокую подверженность онкологическим заболеваниям пищевода, желудка, толстой кишки и мочевого пузыря;
  • большую утомляемость и частую слабость, а также рассеянность и плохую память.

Чем еще опасно содержание железа в воде

В чем же еще вред воды с железом, кроме различных заболеваний? Повышенное количество металла в воде не просто обеспечит ржавые разводы на ванне и на посуде. Фильтры на входе в квартиру быстро забиваются отложениями ржавчины. Железистая вода вызывает коррозию сантехники и нагревательных элементов в бойлерах и стиральных машинах. В конечном итоге, оборудование, работающее в таких экстремальных условиях, выходит из строя гораздо раньше установленного срока службы.

Как очистить воду от железа

Среди самых распространенных методов очистки воды от железа выделяют следующие:

  1. Системы аэрации. Через емкость/резервуар пропускается воздух, кислород которого окисляет железо, выпадающее в осадок. Помогают от высокой концентрации трехвалентного железа.
  2. Фильтры обезжелезивание. На них непосредственно и происходит очистка воды от уже окисленного на аэраторе железа. Вред повышенного содержания железа в воде очевиден, поэтому требуется максимально эффективная система водоподготовки.
  3. Реагентные фильтры тонкой очистки. Необходима постоянная замена картриджей.
  4. Фильтры обратного осмоса. Дорогостоящий вариант, требующий минерализации очищенной воды и большого расхода электроэнергии. Преимуществом является отсутствие химических реакций.
  5. Многокомпонентные ионообменные смолы. Очищают от растворенного (двухвалентного) железа, которое превращается в твердый остаток, задерживаемый фильтром.
  6. Народные способы. Домашние мастера предлагают заморозку, фильтрацию через уголь/кремний или шунгит. Эти методы пользуются популярностью из-за своей простоты, но не отличаются эффективностью. Некоторые люди просто не догадываются, чем вредна вода, в которой много железа.

Вода с железом вредно

Вода, насыщенная железом, вредит не только сантехнике, а также стиральной и посудомоечной машинам, она ещё пагубно отражается на здоровье водопользователей, т.е. обычных граждан, проживающих городах и поселках. При имеющихся тревожных признаках, необходимо определить содержание в водопроводной воде металла (лучше при помощи лабораторного анализа) и предпринять меры по очищению воды от вредных примесей.

Железистая вода, очищенная от повышенного содержания данного минерала, может приносить пользу, а не вред.

можно ли пить железистую воду

Повышенное содержание железа в воде, особенно в питьевой воде — извечная проблема как пользователей центрального водопровода, так и владельцев колодцев и скважин. Железистая вода негативно влияет на здоровье человека и животных, сокращает срок эксплуатации сантехники и бытовых приборов. Не говоря уже о неприятном запахе, привкусе и др.

Выявить точное число примесей в воде поможет анализ воды. В нем фигурируют такие понятия, как “железо общее”, “трехвалентное железо” и пр. Чем они отличаются, в каком количестве явно ощутимы и как с этим бороться, мы расскажем в этой статье.

Содержание железа в воде: норма СанПин

Сколько должно быть железа в воде? Прежде всего, нужно понять, что конкретно мы измеряем. Этот металл встречается в воде в 2 формах:

  • трехвалентная, или окисленная — знакомая всем ржавчина, окрашивающая воду в бурый цвет и хлопьями оседающая на дне емкостей.
  • двухвалентная, или растворенная — проявляется в виде осадка только после контакта воды с открытым воздухом. Также выявляется в связи с привкусом и запахом металла. Первоначально не заметно в прозрачной воде. Еще одним неприятным маркером растворенного железа является желтый налет на эмалированных поверхностях: ванне, раковине, унитазе и металлических — например, ржавчина внутри чайника на нагревательном элементе. Вроде бы из крана течет прозрачная вода, но при отстаивании и нагревании железо выпадает в осадок и портит бытовую технику и сантехнику.

Согласно нормам СанПин, допустимое содержание железа в питьевой воде — 0,3 мг на 1 литр. В данном случае имеется суммарное количество железа в обоих его состояниях. Если допустимая норма железа в питьевой воде повышена, вы сразу это поймете. Даже если еще не достигнута особенно опасная концентрация, полезного мало.

ПДК железа в питьевой воде

Металлы — особые элементы для человека и количество каждого в питьевой воде строго регламентировано не только для железа. Данные СанПин:

Металл в питьевой водеЕдиницы измеренияНорма ПДК, не более
Железо (Fe,суммарно)мг/л0,3
Кадмий (Cd,суммарно)мг/л0,001
Кобальт (Со)мг/л0,1
Марганец (Mn,суммарно)мг/л0,1
Медь (Сu, суммарно)мг/л1,0
Молибден (Мо,суммарно)мг/л0,25
Никель (Ni,суммарно)мг/л0,1
Ртуть (Hg, суммарно)мг/л0,0005
Свинец (Pb,суммарно)мг/л0,03
Серебро (Ag+)мг/л0,05
Стронций (Sr2+)мг/л7,0
Хром (Cr3+)мг/л0,5
Хром (Cr6+)мг/л0,05
Цинк (Zn2+)мг/л5,0

Польза и вред

Плохо или хорошо его повышенное содержание в воде? Организму человека необходимо железо, и суточная норма варьируется в интервале 15-22 мг. Казалось бы, полезный элемент можно было бы получать из воды с повышенным содержанием железа и не беспокоиться о гемоглобине. Но такие строгие нормы СанПин ввел неслучайно: практически все нужное количество Ferrum организм получает из пищи: мяса, круп, овощей и фруктов с высоким содержанием необходимого элемента. Избыток железа, марганца и других примесей не только не усвоится, но и может навредить.

Много железа в воде — это сколько? 0,4 мг/л вряд ли можно отличить на вкус от нормы, а вот превышение в 10 раз — легко. К сожалению, это не предел, за городом можно встретить и 100-кратное превышение, вынуждающее устанавливать серьезные системы очистки или даже бурить новые скважины. Вред железа в воде не стоит недооценивать, ведь на кону, в первую очередь, здоровье. Итак, насколько вредна железистая вода?

Влияние на организм

Избыток железа в питьевой воде оказывает негативный эффект на организм человека. Все “лишнее” железо не может усвоиться и не выводится телом целиком. Ткани и внутренние органы аккумулируют металл и при достижении определенных концентраций начинают разрушаться.

Чем грозит превышение железа в питьевой воде

Большое содержание металла может нанести вред различным системам организма. Избыток, как и недостаток железа, чреват заболеваниями и неприятными симптомами:

  • поражением тканей (гемохроматоз),
  • болезнями почек, печени, всего ЖКТ,
  • вялостью, снижением иммунитета,
  • сухостью кожи и ломкостью волос, аллергическими реакциями и пр.

Вода с повышенным количеством железа также может навредить и имуществу:

  • коррозия сантехники и нагревательных приборов,
  • ржавые пятна на вещах из стиральной машины,
  • налет на эмалированных и металлических поверхностях.

Не говоря уже о том, что воду с привкусом или с запахом железа не только опасно, но и  неприятно употреблять внутрь или принимать водные процедуры.

Как определить содержание железа в воде

Как проверить наличие железа в воде, если она абсолютно прозрачна? Ведь отсутствие цветности не гарантирует норму общего железа. Определение содержания металла возможно несколькими способами:

  1. Лабораторный анализ выявит, если в питьевой воде много железа с указанием точного количества. Метод стоит денег и занимает некоторое время, но зато гарантирует 100% результат.
  2. Собственные наблюдения. Несмотря на очевидную погрешность, способ востребован при условии понимания вопроса. Признаки избытка:
  • железистая вода отличается цветностью,
  • вода пахнет железом и имеет характерный вкус,
  • вода прозрачна, но желтеет по мере нахождения на открытом воздухе, после чего ржавчина выпадает в осадок и оседает на дно емкости.
  • раковины, ванны и другие поверхности, имеющие частый контакт с водой, постепенно желтеют.

Что делать если в воде много железа

Существуют различные методы борьбы. Наиболее распространенные:

  • фильтры тонкой очистки воды реагентные, требующие постоянной замены картриджей,
  • обратный осмос — дорогостоящий метод, требующий постоянного обслуживания и искусственной минерализации очищенной воды,
  • ионообменные смолы — очищают только двухвалентное железо (растворенное),
  • безреагентные фильтры тонкой очистки из 100% титана. Новинка рынка, они появились всего 3 года назад. В основе технологии — спеченный титановый порошок, имеющий структуру улья. Окисленное железо задерживается в порах фильтра, а двухвалентное — окисляется диоксидом титана.

Так как титан — металл с сильной устойчивостью к коррозии, в процессе очистки воды он не изнашивается и не требует замены. По мере загрязнения картридж вынимается из колбы фильтра и очищается в домашних условиях. Ни специальные умения, ни приспособления для этого не требуются — только лимонная кислота и небольшая емкость, например, пластиковая бутылка с обрезанным верхом.

В отличие от систем обратного осмоса, титановый фильтр очень компактен и может быть установлен как на магистраль, так и под мойку в квартиру. При этом он не изменяет минеральный состав воды и воду можно использовать сразу же.

Как избавиться от железа — установить фильтр TITANOF и навсегда забыть о нем. Буквально навсегда, так как ни фильтроэлемент, ни колба в замене не нуждаются. Если в воде много железа, титановые фильтры справятся с ним, а также отфильтруют марганец, аммиак, нитраты и даже радон — радиоактивный элемент. Фильтр уберет запах (если вода пахнет железом), цветность и мутность

ТОП — 5 методов очистки воды от железа из скважины фильтром

Способы фильтрации воды из скважины

Наиболее часто проблема очистки воды от железа из скважины или колодца возникает у жителей частных домов и коттеджей. Как правило, в поселковом водопроводе либо недостаточно воды, либо её качество оставляет желать лучшего, что и обуславливает такую популярность собственных источников водоснабжения.

Оглавление

  1. Механическая очистка
  2. Аэрация
  3. Реагентные фильтры
  4. Обратный осмос
  5. Озонирование
  • Оборудование и фильтры для очистки воды от железа Экодар
  • С чего начать

    Подбор любой системы очистки необходимо начинать с профессионального анализа воды из скважины в аккредитованной химической лаборатории. Не доверяйте «бесплатным анализам воды», т.к. их проводят при помощи экспресс-тестов прямо на объекте. Результаты таких исследований могут содержать в себе крупные погрешности, которые в итоге отразятся на вашем кармане – по неправильному анализу подберут более дорогостоящую систему очистки воды, которая перестанет работать в короткий срок, потребует модернизации, ремонта и перезагрузки фильтрующих материалов. Чтобы избежать этого следует сразу обратиться в аккредитованную лабораторию, запросить сертификат и соблюсти методики отбора пробы воды.

    Как правильно отобрать воду для анализа воды на железо

    Железные примеси в основном содержатся в воде из скважины в двух видах:

    • Двухвалентное – целиком растворяется в жидкости. Характерно для глубоких скважин, т.к. там отсутствует контакт с кислородом воздуха и, следовательно, окисление.
    • Трехвалентное или нерастворимое – встречается в близких к поверхности грунтовых водах, характерно для колодцев и неглубоких скважин. Его частицы превращаются в осадок.

    Для подбора качественной системы очистки воды из скважины необходимо определить точные концентрации каждой из этих форм. Для этого необходимо:

    • Прокачать скважину
    • Пролить перед отбором воду (несколько минут), т.к. в трубах растворенное железо контактирует с кислородом и осаждается в осадок.
    • Наполнить ёмкость для анализа до верха, закрутить, избегая образования воздушной подушки под крышкой.
    • Максимально быстро доставить в лабораторию.

    Перед лабораторным анализом вы можете определить содержание и вид железа в домашних условиях своими руками. Наполните прозрачную ёмкость и оставьте жидкость на какое-то время. При соприкосновении с воздухом произойдёт естественный процесс окисления кислородом. В ёмкости появится осадок. Желтоватый или бурый оттенок будет являться признаком трехвалентного железа. Также появится характерный железистый запах. О присутствии в составе бактериального железа расскажет радужная плёнка на поверхности.

    Методы профессиональной очистки воды из скважины от железа

    Как лучше очистить воду от металлов? Каждый случай уникален, для разных объектов и объёмов применяются свои методы и фильтры. Часто для достижения качественного результата необходимо комбинировать несколько способов.

    1. Механическая очистка

    Применяется для первичной очистки воды из скважин и колодцев. Фильтр удаляет видимые человеческому глазу примеси и включения. Как правило, используются сетчатые системы грубой очистки или картриджные колбы. Первые легко промываются исходной водой, а вот во вторых необходимо с определенной периодичностью менять картриджи. Распространенной ошибкой является применение картриджных фильтров взамен полноценной системы водоподготовки и очистки от железа. Не углубившись в суть вопроса, владельцы загородной недвижимости устанавливают параллельно несколько колб с картриджами, которые достаточно быстро забиваются, что ведёт к потере давления в системе водоснабжения. Кроме того, такие фильтры не эффективны против растворенных форм железа. Картридж внутри колбы быстро забивается и в некоторых случаях начинает образовывать органические соединения.

    2. Аэрация

    Существует два способа аэрации – напорная и безнапорная (с разрывом струи). В первом случае применяются технология аэрационной колонны с воздушным компрессором. Кислород нагнетается в толщу воды, при помощи специальных форсунок смешивается с жидкостью и эффективно окисляет растворенное железо. В безнапорной аэрации процесс окисления происходит в накопительных ёмкостях, где существует большая площадь контакта воды с воздухом. После окисления железа методом аэрации оно эффективно задерживается на фильтрах-обезжелезивателях, которые наполнены специальным фильтрующим материалом. Один из самых эффективных материалов для фильтрации железа – Birm от североамериканской корпорации Clack. Отметим, что системы аэрации позволяют не только удалять железо, но и эффективно справляются с сероводородом, чей ужасный запах стал неприятным сюрпризом для многих владельцев коттеджей, решивших пробурить личную скважину.

    3. Реагентные фильтры

    Часто встречаются случаи, когда содержание железа в воде из скважины значительно превышает нормы, с которыми готова эффективно бороться технология аэрации. Такая вода достаточно редко встречается в Подмосковье или Поволжье, а вот для Северо-Западного региона России это достаточно частая картина. В случае, когда системы аэрации бессильны, в бой вступает «тяжелая артиллерия» — фильтры с использованием реагентов. Наиболее частым таким реагентом в нашей практике является гипохлорит натрия – он эффективно окисляет все растворенные в воде вещества. Системы очистки воды от железа с использованием реагента эффективно доводят даже саму сложную воду до питьевых нормативов. Стоит отметить, что современные реагентные системы водоподготовки абсолютно безопасны. Хорошим примером является город Москва, чьё водоснабжение осуществляется из поверхностных источников – рек и водохранилищ. Применение гипохлорита позволяет получать чистую питьевую воду огромному мегаполису. Монтаж и обслуживание реагентных фильтров требуют специальных навыков и опыта – система чутка к настройкам управляющей автоматики и насосов-дозаторов.

    4. Обратный осмос

    Сразу стоит отметить, что обратноосмотические фильтры разработаны и применяются в основном при проблемах повышенной жесткости. Впрочем, эффективность обратноосмотической мембраны настолько высока, что позволяет применять их для очистки воды от железа в небольших концентрациях. Мембрана настолько мала, что задерживает загрязнения на молекулярном уровне. Такой метод эффективен даже для удаления растворенных загрязнений. Чтобы предохранить обратноосмотическую мембрану, вода проходит предварительную механическую очистку. Данный метод является наиболее затратным, поэтому обратноосмотические фильтры применяются либо для очистки небольшого количества питьевой воды, либо для крупных промышленных предприятий, например, для пищевой промышленности, фармацевтики, атомной промышленности и т. д.

    5. Озонирование

    Технология озонирования эффективно применяется в промышленности и крупных водоразборных узлах, однако её применение для очистки воды от железа из личной скважины достаточно небезопасно. Озон относится к сильным окислителям, благодаря которым можно качественно очистить питьевую воду. Однако его генерация происходит при помощи электрических разрядов. Важно правильно эксплуатировать озонатор и постоянно придерживаться техники безопасности, т.к. работа с озоном всегда сопряжена с опасностью. Бытовые озонаторы достаточно часто выходят из строя и не способны очистить достаточное количество требуемой воды, поэтому применяются крайне редко.

    Оборудование и фильтры для очистки воды от железа Экодар

    Мы предлагаем Вам полный комплекс услуг, связанный с анализом воды, подбором, монтажом и обслуживанием систем очистки воды. Мы разрабатываем, производим и поставляем современные системы очистки воды для загородных домов сезонного и постоянного проживания. Основные преимущества обезжелезивателей Экодар:

    • Гарантированный в договоре результат – железо в нормах СанПиН.
    • Широкий выбор: от бюджетных универсальных фильтров до систем обратного осмоса.
    • Большой ресурс и долговечность.
    • Устранение железных примесей даже при концентрациях до 50 мг/л
    • Безопасность для человека и окружающей среды.

    Читайте также:

    Очистка воды от железа. Методы удаления железа из воды ➣ Первая вода


    Ржавая вода? Вы правы — это железо!

    Часто бывает так, что из скважины идет прозрачная и чистая вода, однако, немного отстоявшись, она становится мутной и ржавой. Это показатель того, что в жидкости содержится много растворенного железа (Fe2). Исправить ситуацию можно, используя фильтры очистки воды от железа.

     Железо — один из самых распространенных природных элементов. Железо присутствует в большинстве вулканических пород, оно также  входит в  состав пород, цементирующих песчаники. Железо в значительных количествах содержится в различных глинах, а в осадочных  карбонатных  породах (например, известняк) встречается только в виде незначительных примесей.

    Неудивительно, что проблема присутствия в природной воде железа является одной из самых распространенных. C такой водой возникает целый ряд проблем, как быту, так и при коммерческо-промышленных операциях. Уже при концентрациях железа свыше 0,3 мг/л такая вода при бытовом использовании в коттеджах и квартирах вызывает образование ржавых потеков, способна изменить цвет тканей при их стирке и т. п. При больших концентрациях у воды возникает характерный металлический привкус, что отрицательно сказывается на качестве напитков (чай, кофе и т. п.). В некоторых случаях может пострадать даже качество еды, приготовленной на воде с высоким содержанием железа. Все это делает задачу по удалению железа очень актуальной как для питьевого и хозяйственно-бытового применения, так и для промышленного использования.

    Железо существует в природе в различных формах (в зависимости от валентности): Fe°, Fe+2, Fe+3, а также в виде различных сложных химических соединений.

    1. Элементарное железо (Fe°). Элементарное, или металлическое железо, безусловно, нерастворимо в воде. В присутствии влаги и кислорода воздуха окисляется до трехвалентного, образуя нерастворимый оксид Fe2O3(процесс, известный в быту как «ржавление»).

    2. Двухвалентное железо (Fe+2). Почти всегда находится в воде в растворенном состоянии, хотя возможны случаи (при определенных редко встречающихся в природной воде уровнях рН), когда гидроксид железа Fe(OH)2 способен выпадать в осадок.

    3. Трехвалентное железо (Fe+3). Гидроксид железа Fe(OH)3 нерастворим в воде (кроме случая очень низкого рН). Хлорид FeCl3 и сульфат Fe2(SO4)3 трехвалентного железа растворимы и могут образовываться даже в слабощелочных водах.

    4. Органическое железо. Органическое железо встречается в воде в разных формах и в составе различных комплексов. Органические соединения железа, как правило, растворимы или имеют коллоидную структуру и очень трудно поддаются удалению.


    Различают следующие виды органического железа:

    Бактериальное железо. Некоторые виды бактерий способны использовать энергию растворенного железа в процессе своей жизнедеятельности. При этом происходит преобразование двухвалентного железа в трехвалентное, которое сохраняется в желеобразной оболочке вокруг бактерии.

    Коллоидное железо. Коллоиды — это нерастворимые частицы очень малого размера (менее 1 микрона), в силу чего они трудно поддаются фильтрации на гранулированных фильтрующих материалах. Крупные органические молекулы (такие, как танины и лигнины) также попадают в эту категорию. Коллоидные частицы из-за своего малого размера и высокого поверхностного заряда (отталкивающего частицы друг от друга, препятствуя их укрупнению) создают в воде суспензии и не осаждаются, находясь во взвешенном состоянии.

    Растворимое органическое железо. Так же, как, например, полифосфаты, способны связывать и удерживать в растворе кальций и другие металлы, некоторые органические молекулы способны связывать железо в сложные растворимые комплексы, называемые хелатами. Примером такого связывания может служить удерживающая железопорфириновая группа гемоглобина крови или удерживающий магний хлорофилл растений. Так, прекрасным хелатообразующим агентом является гуминовая кислота, играющая важную роль в почвенном ионообмене. Все вышеперечисленные виды железа «ведут» себя в воде по-разному. Основные отличительные признаки приведены в таблице.

    Тип железаВода из-под кранаВода после отстаивания
    ДвухвалентноеЧистаяКрасно-бурый осадок
    ТрехвалентноеОкрашенаКрасно-бурый осадок
    КоллоидноеЖелто-бураяНе образует осадка, не фильтруется
    Растворенное органическоеЖелто-бурая 
    БактериальноеОпалесцирующая пленка, желеобразные образования вводопроводной системе 


    Необходимо только отметить, что «беда никогда не ходит одна» и на практике почти всегда встречается сочетание нескольких или даже всех видов железа.  Учитывая, что нет единых утвержденных методик определения органического, коллоидного и бактериального железа, то в деле подбора эффективного метода (скорее, комплекса методов) обезжелезивания многое зависит от практического опыта специалиста, занимающегося обеспечением систем фильтров для очистки воды.

    Очистка воды от железа, удаление его из воды — без преувеличения одна из самых сложных задач в фильтрах для очистки воды. Даже беглый обзор существующих способов обезжелезивания позволяет сделать обоснованный вывод о том, что на данный момент не существует универсального экономически оправданного метода, применимого во всех случаях жизни. Одни методы и фильтры для воды достаточно эффективны в быту в городской среде, однако они могут быть бессильны в процессе очистки воды от железа в коттеджах или производстве — многое зависит от качества фильтруемой воды. Каждый из существующих методов применим только в определенных пределах, и имеет как достоинства, так и существенные недостатки.

    Итак, к существующим методам удаления железа можно отнести:

    1. Окисление (кислородом воздуха или аэрацией, хлором, перманганатом калия, перекисью водорода, озоном) с последующим осаждением (с коагуляцией или без нее) и фильтрацией.

    Традиционный метод, применяемый уже много десятилетий. Так как реакция окисления железа требует довольно длительного времени, то использование для окисления только воздуха требует больших резервуаров, в которых можно обеспечить нужное время контакта. Это наиболее старый способ и используется только на крупных муниципальных системах. Добавление же специальных окислителей ускоряет процесс. Наиболее широко применяется хлорирование, так как параллельно позволяет решать проблему с дезинфекцией. Наиболее передовым и сильным окислителем на сегодняшний день является озон. Однако установки для его производства довольно сложны, дороги и требуют значительных затрат электроэнергии, что ограничивает его применение. Необходимо отметить также, что в концентрированном виде (например, на точке ввода в воду) озон является ядом (как, собственно говоря, и многие другие окислители) и требует очень внимательного к себе отношения.

    Частицы окисленного железа имеют достаточно малый размер (1-3 мкм) и поэтому осаждаются достаточно долго, поэтому применяют специальные химические вещества-коагулянты, способствующие укрупнению частиц и их ускоренному осаждению. Применение коагулянтов необходимо также потому, что фильтрация на муниципальных очистных сооружениях осуществляется в основном на устаревших песчаных или антрацитовых осветлительных фильтрах (не способных задерживать мелкие частицы). Однако даже применение более современных фильтрующих засыпок (например, алюмосиликатов) не позволяет фильтровать частицы размером менее 20 микрон. Проблему очистки воды от железа могло бы решить применение специальной керамики, но она достаточно дорого стоит (так как не производится в России).

    У всех перечисленных способов окисления есть ряд недостатков.

    Во-первых, если не применять коагулянты, то процесс осаждения окисленного железа занимает долгое время, в противном же случае фильтрация некоагулированных частиц сильно затрудняется из-за их малого размера.

    Во-вторых, эти методы окисления (в меньшей степени это относится к озону) слабо помогают в борьбе с органическим железом.

    В-третьих, наличие в воде железа часто (практически всегда) сопровождается наличием марганца. Марганец окисляется гораздо труднее, чем железо, и, кроме того, при значительно более высоких уровнях рН, что естественным образом затрудняет очистку воды от железа

    Все вышеперечисленные недостатки сделали невозможным применение этого метода в сравнительно небольших бытовых и коммерческо-промышленных системах, работающих на больших скоростях.


    2. Каталитическое окисление с последующей фильтрацией — наиболее распространенный на сегодняшний день метод удаления железа, применяемый в высокопроизводительных компактных системах.

    Суть метода заключается в том, что реакция окисления железа происходит на поверхности гранул специальной фильтрующей среды, обладающей свойствами катализатора (ускорителя химической реакции окисления). Наибольшее распространение в современной водоподготовке нашли фильтрующие среды на основе диоксида марганца MnO2: Birm, Filox, Pyrolox, МЖФ, Bremix. и др. Эти фильтрующие «засыпки» отличаются между собой как своими физическими характеристиками, так и содержанием диоксида марганца, и поэтому эффективно работают в разных диапазонах значений параметров, характеризующих воду.

     Однако принцип их работы одинаков. Железо (и в меньшей степени марганец) в присутствии диоксида марганца быстро окисляется и оседает на поверхности гранул фильтрующей среды. Впоследствии большая часть окисленного железа вымывается в дренаж при обратной промывке. Таким образом, слой гранулированного катализатора является одновременно и фильтрующей средой. Для улучшения процесса окисления в воду могут добавляться дополнительные химические окислители. Наиболее распространенным является перманганат калия KMnO4 («марганцовка»), так как его применение не только активизирует реакцию окисления, но и компенсирует «вымывание» марганца с поверхности гранул фильтрующей среды, то есть регенерирует ее. Используют как периодическую, так и непрерывную регенерацию.

    Все системы на основе каталитического окисления с помощью диоксида марганца кроме специфических (не все из них работают по марганцу, почти все они имеют большой удельный вес и требуют больших расходов воды при обратной промывке) имеют и ряд общих недостатков.

    Во-первых, они неэффективны в отношении органического железа. Более того, при наличии в воде любой из форм органического железа на поверхности гранул фильтрующего материала со временем образуется органическая пленка, изолирующая катализатор — диоксид марганца от воды. Таким образом, вся каталитическая способность фильтрующей засыпки сводится к нулю. Практически «на нет» сводится и способность фильтрующей среды удалять железо, так как в фильтрах этого типа просто не хватает времени для естественного протекания реакции окисления.

    Во-вторых, системы этого типа все равно не могут справиться со случаями, когда содержание железа в воде превышает 10-15 мг/л, что совсем не редкость. Присутствие в воде марганца только усугубляет ситуацию.

    Для обезжелизивания воды методом окисления Компания «Первая вода» предлагает фильтры с загрузками Birm и МЖФ. Данные фильтрующие среды не требуют применения химических окислителей (марганцовки). Восстановление свойств фильтрующей среды происходит при помощи взрыхления обратным потоком воды. Удаленные соединения железа и марганца смываются в канализацию.

    АВТОМАТИЧЕСКИЕ ФИЛЬТРЫ ОБЕЗЖЕЛЕЗИВАНИЯ


    3. Ионный обмен как метод обработки воды известен довольно давно и применяется в основном для умягчения воды. Раньше для реализации этого метода использовались природные иониты (сульфоугли, цеолиты). Однако с появлением синтетических ионообменных смол эффективность использования ионного обмена для целей водоочистки резко возросла.

    С точки зрения удаления железа из воды важен тот факт, что катиониты способны удалять из воды не только ионы кальция и магния, но и другие двухвалентные металлы, а значит и растворенное двухвалентное железо. Причем теоретически концентрации железа, с которыми могут справиться ионообменные смолы, очень велики. Еще основным достоинством ионного обмена является возможность умягчения воды одновременно с обезжелезивание и удалеением марганца.

    Восстановление рабочих свойств фильтрующего материала (регенерация) – автоматизированный процесс при помощи раствора соли и воды. Раствор соли пропускается через фильтрующий материал, а удаленные загрязнения смываются в канализацию.

    Достоинством ионного обмена является также и то, что он «не боится» верного спутника железа — марганца, сильно осложняющего работу систем, основанных на использовании методов окисления. Главное же преимущество ионного обмена в том, что из воды могут быть удалены железо и марганец, находящиеся в растворенном состоянии. То есть совсем отпадает необходимость в такой капризной и «грязной» (из-за необходимости вымывать ржавчину) стадии, как окисление.

    КОМПЛЕКСНЫЕ АВТОМАТИЧЕСКИЕ ФИЛЬТРЫ ДЛЯ ОБЕЗЖЕЛЕЗИВАНИЯ И УМЯГЧЕНИЯ ВОДЫ

     

    Специалисты компании «Первая вода» выполняют грамотный подбор оборудования по обезжелезиванию воды и удалению марганца. Обращайтесь к нам и вы получите качественную исчерпывающую консультацию по вопросам водоочистки.

    Очистка воды из скважины от железа

    Содержание статьи:

    Обеспечение жилых и коммерческих объектов водой из собственных скважин требует применения систем водоочистки. К наиболее распространенным минеральным загрязнителям относятся соли жесткости и железо. Рассмотрим, что происходит при избытке Fe, и как организовать очистку воды из скважины от железа в частном доме.


    Чем опасно железо

    Примеси снижают органолептические свойства воды, влияют на качество жизни, здоровье. И хотя двухвалентное железо принимает участие в основных обменных процессах организма и кроветворении, его избыток опасен.

    • Регулярное употребление питьевой воды с повышенной концентрацией железа ухудшает течение артритов, приводит к системным расстройствам функции ЖКТ, ухудшает печеночный метаболизм.
    • Приводит к изменению цвета окрашенных волос, провоцирует их жесткость, спутываемость.
    • Повышает риск возникновения злокачественных опухолей, снижает иммунный ответ на фоне ферроптоза.
    • Провоцирует развитие болезни Альцгеймера и Паркинсона.

    В быту ржавая вода приводит к:

    • снижению качества стирки: вещи приобретают желтый оттенок, становятся жесткими и неприятными на ощупь, шерстяная одежда быстрее закатывается;
    • порче кухонной техники и приборов: при нагреве внутри оседает накипь, которая влияет на скорость разогрева и придает неприятный вкус пище;
    • ржавлению поверхностей санфаянса и керамической плитки в ванной;
    • преждевременному износу труб и запорной арматуры систем отопления.

    Санитарными нормами допускается содержание не более чем 0,3 мг железа в литре воды. Питьевая вода обязательно подлежит очистке, техническая – на усмотрение владельца дома и в зависимости от целей использования. Система очистки воды от железа из скважины нужна для:

    • питья без кипячения и приготовления пищи;
    • подачи в систему отопления;
    • заполнения бассейнов и обслуживания сауны;
    • стирки.

    Воду с незначительным превышением ПДК железа можно использовать для автомойки, полива растений.


    Как определить избыток загрязнителя

    Есть два основных способа определения избытка железа в воде:

    1. Бытовой. Наберите не менее 1 литра в прозрачную ёмкость, оставьте на сутки. Образование желтоватой пленки на поверхности или выпадение хлопьевидного осадка рыжего цвета говорит об избытке железа в воде. Загляните в чайник, если на нагревательном элементе есть выраженные ржавые следы, а не стенках есть своеобразные «метки уровня» коричневатого цвета – это тоже признак излишка Fe в воде.

    2. Лабораторный. Используйте тест-систему для анализа воды дома. Она позволяет определить содержание общего железа в добываемой из скважины или уже прошедшей несколько этапов очистки жидкости. Удобна для оценки эффективности фильтрации, а также определения срока замены фильтр-элементов. Также можно заказать химический анализ воды в лаборатории «Экволс» для получения точных результатов и подбора очистного оборудования для эффективной фильтрации.


    Способы удаления избыточного железа

    Привести жидкость к нужным показателям можно реагентным и безреагентным способом.


    Очистка воды из скважины от железа без использования реагентов рекомендована если превышение небольшое. К этому способу относятся:

    1. Аэрационное фильтрование. Суть в окислении растворенных в жидкости молекул Fe подаваемым кислородом. В результате химического взаимодействия двухвалентное железо окисляется до трехвалентного и выпадает в осадок, откуда удаляется скребком или через сливной патрубок, если установка большая, или отфильтровывается механически на следующем блоке картриджного фильтра. Такие установки удобны и при обработке больших объемов жидкости для технических целей и в быту.

    2. Каталитическое фильтрование. Не относится к реагентным способам, так как здесь не происходит образования новых веществ. Суть метода в прохождении жидкости через специальные заполнители фильтра – сорбенты, которые осаждают окисленные атомы трехвалентного железа. Рекомендовано на стадии пре-подготовки питьевой воды.

    3. Системы обратного осмоса. Оптимальный результат для доведения до нужных показателей питьевой и расходуемой для приготовления пищи воды. При фильтровании жидкости через полупроницаемую мембрану задерживаются не только молекулы железа, но и прочие примеси от солей до бактерий и вирусов. Установка может быть с насосом и без, что позволяет пользователю выбрать оборудование с учетом стоимости, потребления, наличия свободного места для монтажа.


    Снижение содержание железа в воде с помощью реагентов применяется как в промышленных масштабах на очистных станциях, так и в коттеджах. Если водоносный слой проходит через богатые металлами пласты, жидкость имеет запах, привкус и выраженный цвет, рекомендуется использование общей системы фильтрации для очистки от железа всей воды, включая расходуемую на душ, отопление, приготовление пищи:

    1. Ионообменная фильтрация. Использование смол, поглощающих двухвалентное железо с замещением его катионами натрия, содержащимися в смоле. Плюс такой системы – возможность промывки и неоднократного использования одного и того же заполнителя.

    2. Химическое окисление. Для этого применяется перманганат калия, гидрохлорид натрия, окисляющие железо до трехвалентного с выпадением осадка. Реакция проходит быстрее и не требует дополнительной установки подкачки кислорода, как в случае с аэрацией, сама система очистки занимает меньше места и позволяет подготовить значительный объем жидкости в короткие сроки. Вариант удобен для домов с большим бассейном, оздоровительных центров, спа-комплексов.

    3. Коагуляция. Добавляемые вещества, обычно это сульфаты металлов, отдают лишний атом железу, превращая его в трехвалентное и осаждая в виде хлопьев. Суть реакции – выпадение осадка, как и при окислении реагентами или аэрации. Отличие – в возможности максимального полного удаления взвесей, что улучшает органолептику и химический состав жидкости. Коагулянт укрупняет молекулы растворенных в жидкости примесей, повышая их массу и ускоряя выпадение осадка. Этот способ очистки применяется для подготовки воды в системах отопления, оборотного водоснабжения, при обслуживании бассейных комплексов.


    Когда нужно купить фильтр

    Очистка воды от примесей нужна, если:

    • вы получаете воду из открытых водоемов и не уверены в ее химико-биологических показателях;
    • местность регулярно подтапливается, состав воды нестабилен;
    • вам важно здоровье семьи и близких, вы планируете затраты на содержание дома;
    • у вас частично настроена подача воды из центральной котельной, требуется защита оборудования от ржавчины;
    • вы владелец оздоровительного или развлекательного центра, необходимо держать марку и обеспечивать безопасность клиентов;
    • вы расходуете воду на производство, требуется регулярный контроль качества.

    Оборудование

    Компания «Экволс» предлагает фильтры разной производительности конфигурации для очистки воды от всех категорий примесей. Мы выполняем проектирование очистных систем для коттеджа, дома, дачи, оздоровительных комплексов и гостиниц с учетом химико-биологического состава исходной жидкости, числа потребителей, требуемого качества воды. Чтобы не ошибиться с выбором оборудования нужно:

    • точно понимать постоянный состав воды и подлежащие удалению загрязнители, их характер, концентрацию, максимально возможные значения;
    • определить минимальную и предельную нагрузку на сеть, возможные периоды простоя;
    • просчитать бюджет проекта, стоимость владения, потенциальные затраты на обслуживание и сервис;
    • выбрать оборудование, которое сможет обслуживать владелец без привлечения сторонних организаций.

    Готовые установки для обезжелезивания воды

    Решение для частных домов и коммерческих объектов, объединяющее набор фильтр-элементов для качественного удаления железосодержащих примесей. Плюсы – не надо подбирать компоненты, оборудование сразу готово к эксплуатации, не требует никаких настроек, представлено выбором установок разной мощности, стоимость соизмерима производительности. Кроме железа, установки подобного типа удаляют прочие загрязнители.


    Например, установка водоочистки AQUACHIEF-B 0835 (manual) справляется с железом, солями жесткости, марганцем и органическими примесями. Легко монтируется своими силами. Ее удобно перевозить в багажнике легкового авто или коляске мотоцикла, если на зиму владельцы переезжают. Зимняя консервация не производится, температура в помещении, где хранится комплекс, должна быть выше нуля.

    Минус такой установки – необходимость подключения к канализации, ее сброс составляет до 80 л. Если такой возможности нет, рекомендуем компактные аэрационные фильтры.



    Аэрационный комплект «Титан-24» можно применять для очистки воды из скважины от избыточного железа без подключения к канализации.

    Система подходит для семей из трех человек, рассчитана на среднее потребление. Позволяет привести жидкость к нормативным показателям в 3 мг/л, может подключаться к водопроводу с низким давлением от 0.5 бар. Температура фильтруемой жидкости не должна превышать 90 градусов. Удобна для дач, бань, подсобного хозяйства.



    Фильтры обезжелезивания под загрузку

    Установки для применения сорбентов и ионообменных смол. Позволяют самостоятельно выбрать или заменить наполнитель, совместимы со всеми системами комплексной водоподготовки. Осветляют воду, удаляя не только железо, но и другие металлы, соли. Представлены несколькими образцами разных производителей с разной расчетной производительностью.

    Например, фильтрационная колонна под загрузку RunXin позволяет удалять металлы, ил, песок, улучшая вкус, цветность и прозрачность воды.

    В промышленных целях используется более мощное оборудование аналогичного типа, например – фильтр Clack 2169 под загрузку производительностью1,8-3,4 куба в час.


    Очистка от железа горячей воды

    Специальное оборудование для фильтрации горячей воды или теплоносителя для дополнительной защиты теплообменников, системы оборотного водоснабжения, охлаждения, рекуперации. Позволяет оптимизировать цикл водоочистки, разделив ступени по функциональности. Если вы получаете воду на отопление от центральной котельной, колонна для обезжелезивания горячей воды поможет защитить тепловые сети частного дома.

    Установка с заполнителем из песка осаждает хлопьевидный осадок, предотвращая ржавление труб и запорной арматуры.

    Оснащена автоматическим клапаном управления по времени, может интегрироваться в системы подачи горячей воды на отопление разной производительности. В наличии несколько вариантов мощности.


    Перед выбором оборудования обязательно сделайте анализ воды. Это позволит выбрать установку с учетом всех примесей, включая сероводород, соли жесткости, металлы, бактерии, канцерогены. Нередко для питьевого потребления проще и дешевле установить обратный осмос, а на бытовые нужды оставить более производительный, но менее дорогой фильтр. Специалисты «Экволс» предложат разные варианты систем водоочистки, выполнят монтаж под ключ, обслужат имеющиеся установки.

    Чтобы связаться с нами по поводу выбора и покупки, обращайтесь по телефонам: 8 (800) 511-07-38, 8 (495) 137-54-49 или по электронному адресу: [email protected]. Мы работаем 24 часа в сутки без выходных.


    Вода и железо – Коммерсантъ Нижний Новгород

    Водород, особенно вырабатываемый на возобновляемой энергии, имеет все перспективы стать основой безуглеродного будущего для сложно декарбонизируемых промышленных отраслей. Но пока его цена слишком высока, и лишь масштабные инвестиции и планомерные усилия правительств смогут удешевить его до порога конкурентоспособности с углеводородными топливами. В сталелитейной же промышленности, генерирующей порядка 7% мировых выбросов CO2, переход на водород сопряжен с плохо решаемой на данный момент проблемой снижения качества стали и требует отдельных экспериментальных прорывов. Впрочем, в Скандинавии и других регионах Западной Европы уже начались первые опыты.

    Наталья Семашко, Фарит Ишмухамметов

    Горячее и чистое

    Водород, превосходящий в энергоемкости другие вещества и дающий в результате горения простую воду, представляет огромные перспективы при использовании в промышленности и энергетике, в первую очередь с точки зрения его экологического потенциала. Сегодня в мире производится около 70 млн тонн водорода. 50% потребляет химическая промышленность, 43% — нефтепереработка, 6% — производство стали, термополированного стекла и полупроводников.

    Но водород в чистом виде в природе не встречается, поэтому его нужно произвести. А следовательно, тем или иным способом потратить энергию, которая не всегда берется из «чистых» источников. Сегодня источником практически всего (свыше 99%) водорода все еще является углеводородное сырье. 71% производится путем парового риформинга (SMR) — в основном природного газа, но также отходящих газов, ШФЛУ и др. В результате получается водород и CO2. Это — «серый» водород. Остальное — «коричневый», получаемый при газификации угля. В ЕС выбросы, генерируемые производством водорода, оцениваются в 70–100 млн тонн СО2 в год. С учетом климатических целей эти технологии требуют отдельной декарбонизации. В процессе SMR она достигается посредством использования технологий секвестрации, или улавливания и захоронения углекислого газа (CCS). Водород, полученный в таком сочетании процессов, называется «голубым».

    Есть и экологически чистый — «зеленый» водород. Он производится посредством электролиза воды за счет энергии из возобновляемых источников. Однако даже в Европе на электролиз приходится всего 4% в общем объеме производства водорода.

    Пока слишком дорого

    Использование «зеленого» водорода с нулевыми выбросами представляется шагом в безуглеродное будущее. В рамках безуглеродного цикла продукт возобновляемой энергетики используется для производства водорода, тем самым сглаживая неравномерность выработки и служа накопителем. Полученное вещество подается на топливный элемент, с которого потом возвращается в виде электроэнергии в энергосистему. Альтернативный вариант: «чистый» водород направляется в цепочку промышленного производства.

    Себестоимость производства водорода зависит от технологии, стоимости электроэнергии и уровня загрузки мощностей. Без улавливания углекислого газа себестоимость SMR-производства 1 кг водорода составляет $1–2. Оснащение CSS поднимает эту цену на $0,5. Таким образом, «зеленый» водород должен стоить не более $2,5 за 1 кг, чтобы быть конкурентоспособным. Для этого необходима и низкая цена электролиза, и дешевая возобновляемая электроэнергия. По оценке Wood Mackenzie, для достижения рентабельности выработки электроэнергии «зеленым» путем необходимы пока не достижимые параметры: цена на электроэнергию ниже $30 за 1 МВт•ч и загрузка электролизеров выше 50%. По оценкам IRENA, средняя стоимость 1 кг водорода на всем жизненном цикле (LCOH) может опускаться ниже $2, однако лишь в случае использования наиболее дешевой электроэнергии (ветер в Бразилии или Саудовской Аравии) и самого экономичного электролизера с капзатратами $200 за 1 кВт установленной мощности. А такие электролизеры, сообщает IRENA, будут широко доступны только к 2040 году.

    Как удешевить

    Для коммерциализации себестоимость «зеленого» водорода необходимо сокращать. Этому должно способствовать падение стоимости выработки на ВИЭ, увеличение производства электролизеров и масштаба единичной установки и разработка более дешевых технологий CCS.

    Наблюдения и прогнозы пока обнадеживают. Так, мировая установленная мощность электролизеров с 2005 по 2015 год выросла в 55 раз. По данным BloombergNEF, цена щелочных электролизеров в Северной Америке и Европе с 2014 по 2019 год упала на 40%. По оценкам Wood Mackenzie, по состоянию на март в мире заявлено 8,2 ГВт проектов электролиза, ввод которых планируется до 2030 года.

    Hydrogen Council прогнозирует падение себестоимости производства водорода за десять лет (к 2030 году) вдвое, что увеличит его экономическую привлекательность и конкурентоспособность относительно других низкоуглеродных технологий и даже традиционной энергетики. «Если масштаб производства электролизеров увеличится, а цены продолжат падать, уже к 2050 году в большинстве стран, по нашим расчетам, себестоимость безуглеродного производства водорода составит $0,7–1,6 за 1 кг, что сделает его конкурентоспособным относительно природного газа в Бразилии, Китае, Индии, Германии и Скандинавии в пересчете на энергетический эквивалент»,— пишет BloombergNEF.

    Однако для снижения себестоимости необходимы масштабные инвестиции. По оценке BloombergNEF, для доведения водорода до уровня конкурентоспособности по цене с природным газом необходимы субсидии в объеме $150 млрд, что позволит снизить себестоимость «чистого» водорода до $15 за 1 млн BTU к 2030 году и до $7 — к 2050 году ($2 за 1 кг и $1 за 1 кг соответственно). Цена выработки на ВИЭ планомерно падает, этот процесс идет уже не первый год. Что касается улавливания и хранения углекислого газа, то установленная мощность CCS в мире — 42 млн тонн, или менее 1% годовых выбросов. По оценкам Wood Mackenzie, к 2030 году мощность удвоится. Однако для того, чтобы удержаться в рамках климатической программы «два градуса», необходимо к 2050 году увеличить мировую установленную мощность СCS в сто раз — до 4 млрд тонн. Для коммерческой эффективности проектов по улавливанию CO2, по данным Wood Mackenzie, средняя цена выбросов должна составлять $90 за тонну, что втрое больше, чем сегодняшняя рыночная цена в Европе.

    Что касается электролизеров, то, по оценкам Hydrogen Council, чтобы цены на «зеленый» водород вышли на конкурентоспособный уровень, требуется увеличение установленной мощности электролизеров до 70 ГВт и снижение цены 1 кВт установленной мощности до $400. А чтобы покрыть ценовую разницу с «серым» водородом, потребуется $20 млрд дополнительных инвестиций. По оценке Wood Mackenzie, принципиальным в деле уравнивания стоимости выработки «зеленого» и «голубого» (SMR + CSS) водорода будет стоимость выбросов — в 2030 году она должна составлять $40 за тонну.

    Также необходимы масштабные инвестиции в инфраструктуру транспортировки и хранения водорода. BloombergNEF оценивает их в $637 млрд до 2030 года.

    Декарбонизировать недекарбонизируемое

    Одна из причин развития «зеленых» водородных технологий: они должны позволить декарбонизировать отрасли, которые поддаются этому с большим трудом, например производство стали. По данным World Steel Association, на металлургию приходится 7–9% всех мировых выбросов CO2 от сжигания углеводородов. По данным 2018 года, на тонну стали в среднем приходится 1,85 тонны CO2. Основная доля этих выбросов приходится на доменное производство с участием коксующегося угля.

    Альтернативой является водород. Сейчас в мире появляются первые опытные производства стали с использованием «зеленого» водорода. Один из проектов — h3Future, реализуемый консорциумом во главе с Voestalpine, по комбинированному производству стали с применением водорода. Основное оборудование для проекта изготавливает «Сименс Энергетика».

    В 2016 году шведско-финский металлургический холдинг SSAB, шведская энергокомпания Vattenfall AB и железорудная LKAB запустили проект HYBRIT по организации коммерческого безуглеродного производства стали. 31 августа текущего года партнеры запустили опытное производство прямовосстановленного железа на базе водорода. Цель — сопоставить характеристики стали, изготавливаемой таким образом и в классическом доменном процессе. И, по оценке компании, процесс пойдет быстрее, чем изначально ожидалось. Если ранее говорилось о запуске коммерческого производства к 2035 году, то в августе гендиректор SSAB Мартин Линдквист заявил, что первая коммерческая сталь может быть получена в 2026 году.

    Основная проблема водородной металлургии (помимо собственно производства водорода), говорит директор группы корпоративных рейтингов АКРА Максим Худалов, в том, что нет нормального процесса, который позволил бы использовать руды имеющегося качества. Чтобы получить железо с использованием водорода, его нужно прямо восстанавливать. Но при прямом восстановлении не происходит расплава, как в доменной печи, поясняет эксперт. Поэтому все примеси, содержавшиеся в руде, сохраняются в железе. И далеко не каждое месторождение руды подходит для производства железа таким способом: если в районе Лебединского и Михайловского ГОКов очень хорошая руда с низким содержанием примесей, то в случае менее качественных месторождений при прямом восстановлении железа его промышленные свойства относительно классического производства ухудшаются кратно.

    Когда такое железо поступает в электросталеплавильное производство, в стали, получаемой на выходе, сохраняется весь тот химический «негатив», который присутствовал в железе. «Использование такой стали возможно лишь в конструкциях, не несущих напряжения, например в арматуре, и то максимум для пятиэтажных домов,— говорит Максим Худалов.— Даже уголки и балки уже несут серьезную нагрузку. О листовом производстве нужно забыть — никакой нержавеющей или оцинкованной стали так производиться не может, не говоря уж о холоднотянутой, электротехнической и трансформаторной стали». В лучшем случае такое сырье подойдет для производства судовой стали. Таким образом, на какой-то стадии нужно вводить аналог доменного процесса, говорит господин Худалов, но доменную печь нужно чем-то топить, и расход водорода будет огромным. Не говоря уже о том, что большинство способов производства водорода требуют улавливания СО2, а если его и так придется улавливать, то не понятно, почему не использовать метан.

    Время экспериментов

    Таким образом, резюмирует Максим Худалов, отрасль должна решить, как добиться чистоты металла, как сделать процесс, аналогичный доменному, но использующий водород. Опыты в этой области уже проводятся.

    Так, ThyssenKrupp в ноябре 2019 года запустила серию испытаний по использованию водорода в доменной печи: на первом этапе водород впрыскивался в одну из 28 фурм доменной печи №9 в Дуйсбурге, потом компания планирует задействовать водород на всех фурмах этой печи, а затем распространить опыт на все остальные. Благодаря такому решению компания ожидает прийти к сокращению выбросов CO2 на 20%.

    В мае шведская Ovako провела эксперимент по замене водородом сжиженного нефтяного газа при повторном нагреве стали перед прокатом и объявила, что результаты свидетельствуют об отсутствии падения качества стали. По оценкам специалистов компании, даже на начальной фазе переход на эту технологию позволит сократить выбросы на 20 тыс. тонн в год. Далее компания собирается внедрить ее на своем заводе в Хофорсе, а потом — на других своих предприятиях.

    Но пока, отмечает Максим Худалов, мощность опытных установок на фоне мирового производства стали в 1,7 млрд тонн — это очень незначительная величина. «Ждем, когда из демонстраторов появится промышленная технология»,— говорит он.

    Способы очистки воды от железа

    Железо — один из часто встречаемых минералов и в воде оно может присутствовать в больших количествах. Накапливаясь в организме человека, железо разрушает печень, имунную систему.
    В питьевую воду железо может попадать различными путями:
    — из-за природных процессов выветривания и эрозии почв
    — сточных вод промышленных предприятий
    — коррозии трубопроводов
    — из-за использования очистными станциями железосодержащих веществ, используемых для осветления воды.
    Признаки содержания железа в воде:
    — металлический запах
    — металлическим привкус
    — мутность желтоватого оттенка
    — радужная пленка на поверхности
    — после отстаивании в ней образуется красновато-бурый осадок.
    Согласно санитарным нормам содержание железа в питьевой воде не должно быть более 0,3 миллиграмма на литр. Если этот показатель превышает норму, то необходимо искать способ обезжелезивания воды.


    Способы очистки воды от железа


    Окислительное обезжелезивание. Способ основан на окислении двухвалентного железа кислородом воздуха (аэрация) с применением сильных окислителей (хлор, перманганат калия, перекись водорода, озон) до трехвалентного состояния, с образованием нерастворимого гидроксида железа (III). Этот гидроксид железа потом удаляется посредством отстаивания или фильтрацией.

    Аэрация. В зависимости от количества железа в воде проводится несколькими способами: барботацией (продувание воздуха через воду), фонтанирование (с помощью брызгательных установок), душирование (инжектор, компрессор, ). Во многих случаях вода, прошедшая обезжелезивание аэрацией с последующим остаиванием и фильтрацией, уже оказывается пригодной к употреблению в качестве питьевой.

    Окисление двухвалентного железа с добавлением сильных окислителей. В данном способе применяется либо хлорирование либо озонирование. Хлорирование решает еще и проблему дезинфекции воды, но избыток хлора в организме в 80% случаев приводит к заболеваниям имунной системы. Озонирование является и наиболее дорогостоящим методом, требующим больших затрат электроэнергии.

    Очистка воды осаждением коллоидного железа . Данный способ является промышленным и имеет недостатки, а именно большое количество времени требуется для отстаивания, использование коагулянтов и невозможность в связи с этим использовать для очистки воды небольших автономных системах, работающих с высокой производительностью.

    Ионообменный способ. В данном случае используются ионнобменные смолы — катиониты. Данный способ хорошо справляется в двухвалентным железом, кальцием и магнием (накипь), но трехвалентное железо остается в смоле и плохо оттуда вымывается. Причем данный способ еще ограничен и диапазоном значений pH, в которых смола эффективна.

    Биологическое обезжелезивание. В очистке принимают участие железобактерии, окисляющие двухвалентное растворенное железо до трехвалентного с последующим отстаиванием и фильтрацией.

    Каталитическое окисление с фильтрацией. Для очистки используюется каталитический материал с высокой пористостью и способностью к абсорбции. Несмотря на компактность, по сравнению с промышленными установками, использовать установку для каталитического окисления можно в коттеджах и загородных домах, но в квартирах данная установка скорее всего будет громоздкой.

    Мембранный метод. Мембраны присутствуют в системах обратного осмоса и позволяют удалить из воды 98% загрязнений, в том числе и железо. Сами системы обратного осмоса компактны и помещаются под мойку любой квартиры.

    Почти все вышеперечисленные способы очистки применяются в промышленных масштабах и подразумевают использование больших объемов воды, затрат энергии и времени. Для квартир, дач, коттеджей и загородных домов рекомендуем устанавливать магистральные фильтры с ионообменными или обезжелезивающими картриджами. Для квартир рекомендуем магистральные фильтры, питьевые системы и системы обратного осмоса.

    Что удаляет железо из колодезной воды?

    Железо — одно из наиболее распространенных загрязняющих веществ, с которыми сталкиваются сельские домовладельцы. От мутных стаканов с питьевой водой до ярко-оранжевых полос в туалетах и ​​ваннах — железо оставляет за собой следы пятен, обесцвечивания и неприятного привкуса. Хотя это одна из наиболее распространенных проблем с качеством воды, существует множество решений, позволяющих очистить воду от этого минерала.

    Как железо попадает в мою воду?

    Когда на поверхности земли выпадает дождь или тает снег, а вода просачивается через железосодержащую почву и скалы, железо может растворяться в воде.В некоторых случаях железо также может быть результатом коррозии железных или стальных обсадных труб скважин или водопроводных труб. Подобно тому, как железо в металлическом ведре превращается в ржавчину при воздействии воды и кислорода, минералы железа в воде превращаются в ржавчину и окрашивают сантехнику и белье.

    Железо — это естественный элемент, который составляет около пяти процентов земной коры. Когда идет дождь, дождевая вода проникает в землю и проходит сквозь камни и почву. Затем часть железа растворяется и накапливается в водоносных горизонтах, которые служат источниками грунтовых вод для колодцев.

    Следовательно, важно знать, загрязнена ли вода в вашем колодце железом, как это влияет на ваш дом и какие меры вы можете предпринять, чтобы защитить свою питьевую воду.

    Зачем удалять железо из колодезной воды? Многие домовладельцы в сельской местности могут быть знакомы с воздействием воды с высокой концентрацией минералов, таких как кальций, магний и железо. Такая вода называется « Жесткая вода » и может иметь чрезвычайно разрушительные последствия для состояния вашего дома.Железо может придавать воде металлический привкус и влиять на вкус еды и напитков. Очистка воды в домашних условиях является наиболее распространенным методом контроля содержания железа в воде. Если у вас уже установлена ​​система смягчения воды на весь дом, наиболее эффективным решением будет установка железного фильтра.

    Безопасно ли пить воду из скважины с железом?

    Железо в воде обычно не представляет опасности для здоровья. Ваше тело нуждается в железе для транспортировки кислорода в крови. Большая часть железа поступает с пищей, так как организм не может легко усваивать железо из воды.

    Железо может вызвать беспокойство, если в колодец проникли вредные бактерии . Некоторым вредным организмам для роста требуется железо. Если в воде есть железо, избавиться от вредных бактерий будет сложнее.

    Употребление железа с низким содержанием не опасно и не окажет неблагоприятного воздействия на ваше здоровье. Железо регулируется EPA как вторичный загрязнитель . Вторичные загрязнители представляют собой загрязнители с эстетическими и косметическими последствиями, такими как неприятный привкус и пятна, но не считаются опасными для употребления. Железо само по себе необходимо для здорового и сбалансированного питания. способствует выработке красных кровяных телец и транспортирует кислород по всему телу. Шпинат, яйца, чечевица и креветки — это продукты, богатые железом, которые обеспечивают ваш организм этим жизненно важным минералом.

    Как узнать, есть ли железо в моей колодезной воде?

    Желтая или красная вода часто является хорошим признаком присутствия железа. Однако лаборатория может сказать вам точное количество железа, которое может быть полезно при выборе наилучшего метода лечения.В дополнение к испытаниям на железо может быть полезно испытание на твердость , pH , щелочность и железо .

    Справочная информация : Максимальное рекомендуемое количество в воде составляет 0,3 мг / л , что аналогично заявлению 0,3 частей на миллион или частей на миллион. Когда уровень железа в воде превышает предел 0,3 мг / л , вода может иметь цвет красный , коричневый или желтый и окрашивать белье и принадлежности.Красная, коричневая или желтая вода из колодца часто является признаком слишком большого количества железа.

    Утюг забивает трубы, снижает давление воды в доме, портит вкус чая и кофе и оставляет яркие пятна на ваших приборах в количестве от 3 частей на миллион. Хотя железо редко встречается в количествах, превышающих 10 частей на миллион, его способность вызывать такие серьезные и видимые повреждения при таких низких концентрациях делает его весьма неприятным загрязнителем, с которым можно возиться.

    Хотя нет никаких доказательств того, что употребление воды, загрязненной железом, вредно для вашего здоровья, оно может нанести любой ущерб вашему дому.Вот некоторые общие эффекты железа в питьевой воде:

    1. Металлический вкус и запах

    Железо может придавать воде неприятный металлический привкус и запах, из-за чего ее трудно пить. Когда утюг сочетается с чаем, кофе и другими напитками, он приобретает темный, похожий на чернила вид и ужасный вкус. Кроме того, если вы готовите овощи в воде, содержащей железо, они могут стать более темными и непривлекательными.

    2. Железные бактерии

    «Железные бактерии» естественным образом встречаются в неглубоких почвах и грунтовых водах и могут проникать в воду вашего колодца при его строительстве или ремонте.Железо в колодезной воде способствует росту этого и других видов бактерий. Итак, если вы заметили красноватую, коричневую или желтую слизь темного цвета в раковине, ванне или бачке унитаза, возможно, в вашей воде присутствуют «железные бактерии». Эта слизь также может забивать трубы и сантехнику и вызывать неприятный запах из сточных вод. Хотя большая часть запаха может исходить от серы.

    3. Пятна на белье и посуде

    Когда вы используете в стиральной машине воду, загрязненную железом, ваша одежда, простыни и полотенца могут обесцветиться с пятнами оранжевого цвета.То же самое и с посудой, которую мыть в посудомоечной машине.

    4. Пятна на сантехнике и поверхностях

    Даже в низких концентрациях железо может оставлять подобные пятна на сантехнике, посуде, столешницах и т. Д. Эти пятна не только неприятны и неприятны, но их бывает трудно удалить.

    Как лучше всего удалить железо из колодезной воды?

    Умягчители воды и Железные фильтры являются наиболее эффективными при удалении железа.

    Три разных типа железа могут попадать в вашу колодезную воду. Удаление железа из колодца зависит от полного и точного понимания того, какие типы железа присутствуют в . Железо представляет собой уникальные проблемы и различные решения в зависимости от его формы. Чтобы удалить его, вы должны четко понимать, в какой форме находится утюг. Выполнение теста на воду точно покажет, с какими водными условиями вы работаете, и представит вам наиболее четкий путь вперед.Тест-полоски на содержание железа также могут дать вам более общее представление о миллионных долях железа, присутствующих в вашей лунке.

    Существует несколько способов удаления железа из воды, но идеальный метод очистки для вашей ситуации будет зависеть от типа железа в воде, а также от других факторов. Если вы еще этого не сделали, проверьте воду, чтобы определить тип и количество железа, содержащегося в питьевой воде, а также pH воды и растворенный кислород. Лабораторный анализ может помочь определить масштаб проблемы и возможные способы лечения.

    Утюг

    Вот 3 наиболее распространенных типа железа, обнаруживаемых в колодезной воде, и способы их удаления.

    1. Черное железо

    Также известен как утюг для чистой воды . Двухвалентное железо не влияет на прозрачность воды, но оставляет пятна на керамике и одежде и имеет ржавый привкус. Если вода из-под крана выглядит прозрачной, но становится желтой или ржаво-коричневой после того, как вы сидите на открытом воздухе, возможно, в вашей воде есть двухвалентное железо.Этот тип железа полностью растворяется в воде и может легко проходить через стандартные системы фильтрации. Он также вызывает красновато-коричневые пятна в туалете, душе и раковине, особенно там, где капает вода.

    Умягчители воды: Ионообменные умягчители воды могут легко удалить из воды низкие уровни двухвалентного железа. Если у вас мягкая вода, окислительный фильтр будет более эффективно снижать содержание железа в воде. Если вы используете смягчитель воды для снижения содержания железа, вам необходимо периодически промывать систему и слой смолы средством Rust Out, чтобы защитить систему и обеспечить долговечность шариков смолы.

    2. Трехвалентное железо

    Также известен как красное железо, , придающее воде мутный оранжевый цвет. Когда двухвалентное железо окисляется, оно превращается в трехвалентное железо. Трехвалентное железо также известно как красное водное железо или железо, выпавшее в осадок из раствора. Утюг этого типа также вызовет появление пятен в доме. Поскольку это настоящая частица, со временем она может забивать фильтры, трубы и душевые лейки.

    Фильтры осадка: Это решение идеально подходит для людей с низким уровнем железа, все из которого находится в трехвалентной форме.Сами по себе отстойный фильтр не избавит вас от грязных туалетов и металлической дегустации воды, если в вашем колодце помимо трехвалентного железа есть двухвалентное железо.

    3. Железные бактерии

    Что проявляется как красноватая слизь в унитазах. Бактериальное железо чаще всего появляется в колодцах из-за плохого обслуживания или неправильного обслуживания. Они не распространены и требуют очень специфических видов обработки, включая введение химикатов и время контакта.

    Профессиональная обработка: Удаление бактериального железа из колодца — трудоемкий процесс, поэтому, если вы подозреваете, что в вашей воде есть железо, проверьте его у профессионала, чтобы определить правильное лечение.

    Заключение

    Но независимо от результатов испытаний, система фильтрации воды премиум-класса для всего дома, вероятно, является наиболее эффективным и экономичным способом удаления железа из питьевой воды. Эти системы удаляют до 95% железа из водопровода вашего дома и защищают вашу сантехнику и водозаборники от пятен, ржавчины и слизи. Это означает, что на вашем белье и посуде, а также в раковинах, ваннах и унитазах больше не останется пятен, обесцвечивания и накипи.Кроме того, наиболее качественные фильтры для воды в доме могут устранить неприятный вкус и запах, а также предотвратить рост бактерий.

    Руководство по проблемам и лечению железа из скважины

    Проблемы с железом в колодезной воде

    После жесткость колодезной воды, железо — самая распространенная проблема с водой, с которой домовладельцы сталкиваются при использовании колодезной воды. К сожалению, железо также трудно лечить до удовлетворительного уровня.

    Эта трудность связана с тем, что железо можно найти в колодезная вода в нескольких формах, каждая из которых может потребоваться другая обработка воды для удаления или контроля.Другие факторы, как уровень pH колодезной воды, будет также влияют на то, насколько успешным будет подход к очистке скважинной воды. Однако однажды условия колодезной воды известны, выбирая лучшую метод удаления железа или лечения прост.


    Различные типы железа для колодезной воды

    Железо обычно присутствует в колодезной воде в трех распространенных формах. Хотя в колодезной воде есть и другие формы железа, обычно их гораздо больше. реже, чем три перечисленных ниже.

    1. Бактериальное железо в колодезной воде

    Железобактерии обычно идентифицируются по слизи в таких местах, как унитазов или по наличию слизистой массы смягчители загрязнения или фильтры.

    2. Трехвалентное железо в колодезной воде

    Также известен как красное водное железо, трехвалентное железо в вода из колодца — это чистая вода, железо который подвергся воздействию кислорода — обычно из воздуха, таким образом окислительный. Углекислый газ покидает воду и кислород соединяется с железом с образованием ионов трехвалентного железа (Fe +++). Это придает воде красный цвет ржавчины.

    3. Железо в колодезной воде

    Часто называют чистым железом, потому что он прозрачен при заливке. В воде содержится вещество, не содержащее кислорода. Обычно это поступает из более глубоких колодцев и источников грунтовых вод. Углекислый газ действует на железе в земле с образованием растворимого бикарбоната железа. В воде при этом образуются ионы двухвалентного железа (Fe ++).


    Методы обработки железа в колодезной воде:

    Железные бактерии в колодезной воде

    Железные бактерии можно контролировать путем периодического хлорирования скважин или лечится в доме.Лечение происходит следующим образом: хлорирование, задержка, фильтрация. Активированный уголь обычно используется в качестве фильтра. материал, так что избыток хлора также может быть удален.

    Железное железо в колодезной воде

    Концептуально работать с трехвалентным железом просто — достаточно отфильтровать его от воду, используя фильтр подходящего размера. Однако на практике возникают две дополнительные проблемы: Некоторое количество железа может существовать в коллоидной форме. В то время как трехвалентное железо обычно слипаются, образуя большие хлопья, мелкие частицы коллоидного железа сделайте наоборот.Поскольку они имеют большие поверхностные заряды, тем меньше они являются, тем больше их площадь поверхности и больше заряда относительно их массы. Заряды в разных частицах отталкиваются друг от друга и не коагулируют. Их небольшой размер затрудняет фильтрацию. Когда это произойдет, это может быть необходимо добавить в воду коагулянт для склеивания частиц, что упрощает их фильтрацию. В большинстве вод, содержащих трехвалентное железо, также будет железо в растворе. в воде, которую нужно удалить.Чтобы это проверить, воспользуйтесь мембранным фильтром, предпочтительно 0,22 мкм, чтобы отфильтровать нерастворимое железо, а затем проверить вода. Это усложняет удаление трехвалентного железа, поскольку некоторые из методы удаления двухвалентного железа также удаляют трехвалентное железо.

    Железное железо в колодезной воде

    Существует множество способов удаления двухвалентного железа, каждый со своим собственный уникальный набор сильных сторон и ограничений.

    Ионный обмен для очистки воды из скважин от железа:

    Ионный обмен основан на способности смягчающей смолы притягивать ионы железа. а также ионы жесткости, такие как кальций и магний.Ионы железа железо — это катионы, такие как ионы кальция и магния, которые в стандартной воде смягчитель предназначен для удаления. Катион сильной кислоты смолы могут отдавать предпочтение ионам двухвалентного железа по сравнению с ионами кальция и магния. Удаление двухвалентного железа в смягчителе может быть эффективным и экономичным способом. лечения проблем с железом. Однако есть ограничения: Количество удаляемого железа ограничено. Есть сообщает до 50 частей железа, удаляемых ионным обменом, но для Для практических целей в умягчителе повседневного использования верхний предел составляет вокруг От 5 до 7 частей на миллион. Устройство должно быть специально спроектировано, если более пары деталей на миллион железа находится в воде. Потому что смола так сильно отбирает для железа регенерирующему раствору натрия сложнее сбить железо смола. Важно иметь эффективную обратную промывку для очистки смолы и предотвращения ченнелинг. Поможет в этом подстилка и, возможно, даже турбулятор. Любое трехвалентное железо в воде загрязняет смолу. В отличие от железа окисляется воздухом, образуя привычную сухую ржавчину, двухвалентное железо окисляется в вода сначала образует ионы трехвалентного железа (Fe +++).Они, в свою очередь, сочетаются с бесплатными гидроксильные ионы в колодезной воде для производства гидроксида железа, который пройдет прямо через кондиционер и в работу, вызывая появление пятен. Хуже того, гидроксид железа — это липкое гелеобразное вещество, которое забивает смолу и покрыть ее при коагуляции. Со временем кондиционер перестает эффективно работают как с железом, так и с твердостью. При более высоком уровне pH умягчитель будет неэффективен. При низком pH уровни трудно осаждать железо из воды.Фактически, при таком низком pH, как Напротив, когда pH выше нейтрального, поддерживать железо намного сложнее. в воде растворяется. Когда pH воды поднимается выше 7,2–7,3, способность умягчителя забирать железо из воды становится все более ограниченной. Несмотря на эти ограничения, смягчители хорошо удаляют небольшие количество чистой воды с железом. Использование средства для очистки смолы — будь то в виде отдельного продукта или в составе соли, используемой для регенерации — будет растворите железо, приставшее к смоле.Мы рекомендуем высококачественная смола очиститель, как у Pro Products.


    Если концентрация железа превышает 5 или 6 частей на миллион, или когда в воде присутствует как растворенное, так и осажденное железо, другой подход нужен.

    Окисляющие добавки плюс фильтрация для удаления железа из колодезной воды:

    Методы окисления превращают растворимое железо в нерастворимое и затем фильтруют нерастворимое железо.В свою очередь, эти методы делятся на две группы: те, которые используют добавки, такие как хлор, озон или воздух; или те, которые используют окислительный фильтр СМИ. Все средства удаления железа путем окисления работают одинаково — они превратить растворимое двухвалентное железо в нерастворимое трехвалентное железо и отфильтровать его. В фильтр также улавливает любое трехвалентное железо, изначально находившееся в воде.

    Озонирование для очистки воды из скважин от железа

    Генератор озона используется для производства озона, который затем подается насосом или инжектор воздуха в поток воды для преобразования двухвалентного железа в трехвалентное железо. Озон обладает наибольшим окислительным потенциалом среди обычных окислителей. Это затем следует резервуар времени контакта, а затем каталитическая среда или инертный многослойный фильтр для удаления трехвалентного железа.

    Хлорирование колодезной воды для удаления железа

    Хлор может вводиться в воду в одной из нескольких форм: газ; в виде гипохлорит кальция; или обычно в виде гипохлорита натрия. Обработанная вода затем удерживается в ретенции. резервуар, в котором железо осаждается, а затем удаляется фильтрованием с марганцевый зеленый песок, антрацит / зеленый песок или активированный уголь.Greensand — это затем регенерируется с помощью Перманганат калия, такой как Pro Pot Perm. Если применяется таким образом, дозировка одной части хлора на каждую часть железа используется и 0,2 части перманганата калия на часть железа подается в вода после хлора. Перманганат калия и любые остаточный хлор служит для непрерывной регенерации зеленого песка. Для очень высоких уровни железа, хлорирование с непрерывной регенерацией единственный практический подход.

    Аэрация колодезной воды для удаления железа

    Воздух также используется для преобразования растворенного железа в форму, которую можно фильтровать. Этот подход имитирует то, что происходит, когда необработанное растворенное железо попадает в контакт с воздухом после выхода из крана. Методы аэрации могут быть двух- или одноканальными. В системе с двумя резервуарами воздух вводится в первый резервуар с помощью насоса или другого инжекционного устройства. Растворенное железо осаждается в первом резервуаре и переносится во второй резервуар, где оно фильтруется на фильтре Birm или мультимедийном фильтре.

    Одним из недостатков этой системы является то, что вода, содержащая осажденное железо, проходит через головку первого блока и трубопровод между блоками. В частности, при более низких скоростях потока липкий гидроксид железа имеет тенденцию загрязнять клапан на первом блоке и может потребовать очистки каждые 6-24 месяцев. Система с одним резервуаром по сути объединяет два резервуара в одном резервуаре. систему в одну. Железо окисляется в верхней части резервуара перед падением в фильтрующую среду внизу.Возможного загрязнения головы нет. Железо перед этим фильтруется проходит через выпускное отверстие клапана.

    Окисляющие фильтрующие материалы

    Пиролюзит — это природная руда, которая окисляет и затем фильтрует образующееся нерастворимое железо. Ему не нужно регенерировать, поэтому он не требует других химикатов. Однако его необходимо промывать при температуре от 25 до 30 ° C. галлонов на кв. фут

    Марганец Greensand

    — наиболее часто используемый химический окислитель, он имеет относительно высокая производительность по удалению железа и возможность работы при высоком расходе нормы с умеренными требованиями к обратной промывке.Восстанавливает калием перманганат — от 1,5 до 2 унций. на кубический фут зелени.


    Собственные продукты, такие как Birm

    , который действует как катализатор чтобы способствовать реакции между кислородом и железом, растворенным в воде. Не требует регенерации, но требует более высокого уровня растворенного кислорода чем встречается в естественных условиях в большинстве водоемов, и часто используется в сочетании с методы аэрации воды.

    Железо и марганец в частных системах водоснабжения

    Источники железа и марганца

    Природные источники железа и марганца чаще встречаются в более глубоких скважинах, где вода контактирует с горными породами в течение длительного времени.В угледобывающих регионах штата эти металлы могут также происходить как при глубокой, так и при открытой добыче полезных ископаемых. Железо и марганец часто встречаются вместе в подземных водах, но марганец обычно присутствует в гораздо более низких концентрациях, чем железо.

    И железо, и марганец легко присутствуют в системах питьевого водоснабжения. Оба придают воде сильный металлический привкус и вызывают появление пятен. Вода из колодцев и источников с высоким содержанием железа и / или марганца может сначала казаться бесцветной, но быстро появляются оранжево-коричневые (железо) или черные (марганец) пятна или частицы, поскольку вода подвергается воздействию кислорода (см. Проверка воды).

    Хотя железо и марганец могут встречаться в колодцах и источниках по всей Пенсильвании, они наиболее распространены в северных и западных графствах. Исследование, проведенное Penn State, обнаружило чрезмерные концентрации железа в 17% частных источников водоснабжения, отобранных в штате.

    Стандарты питьевой воды

    Железо и марганец в питьевой воде не опасны для здоровья. Вместо этого у них обоих есть вторичные или рекомендуемые стандарты питьевой воды, потому что они вызывают эстетические проблемы, которые делают воду нежелательной для использования в домашних условиях, и горький металлический привкус, который может сделать воду неприятной для питья как для людей, так и для сельскохозяйственных животных.

    Утюг также может вызвать появление оранжевых или коричневых пятен на раковинах и белье. Марганец часто приводит к образованию плотного черного пятна или твердого вещества. По этим причинам рекомендуется, чтобы питьевая вода содержала не более 0,3 мг / л (или 0,3 частей на миллион) железа и менее 0,05 мг / л марганца.

    Агентство по охране окружающей среды США также установило санитарную норму для марганца на уровне 0,3 мг / л. Рекомендации по охране здоровья — это не имеющий юридической силы стандарт питьевой воды, который предназначен для предупреждения потребителей о возможных последствиях для здоровья от компонентов питьевой воды.Рекомендации по содержанию марганца 0,3 мг / л были созданы из-за опасений по поводу различных неврологических последствий для здоровья от регулярного употребления воды с концентрацией выше 0,3 мг / л.

    Помните, что на частные системы водоснабжения, обслуживающие отдельные дома, не распространяются государственные или федеральные стандарты питьевой воды. Таким образом, эти стандарты предоставляют только рекомендации по надлежащему управлению этими типами водоснабжения.

    Тестирование воды

    Наличие пятен, твердых частиц и металлического привкуса часто указывает на присутствие железа и марганца в водопроводной воде даже без тестирования воды.Тем не менее, рекомендуется проверить воду, чтобы определить точную концентрацию каждого из этих металлов. Концентрация определит наиболее практичные и экономичные варианты очистки воды для решения проблемы.

    Помимо концентрации важно также определить форму железа и марганца. Если вода, собранная из колодца или источника, изначально прозрачная, но со временем образует оранжево-коричневые или черные твердые частицы, железо и марганец растворяются в воде.Это известно как «восстановленная» форма этих металлов. Растворенное или восстановленное железо и марганец чаще всего встречаются в грунтовых водах с pH менее 7,0.

    Иногда твердые частицы железа и марганца сразу обнаруживаются в воде из колодца или источника. В этом случае металлы уже находятся в окисленной форме. Это чаще встречается в источниках воды с более высоким pH или там, где кислород легко доступен для воды, например, в неглубоком источнике.

    Если вы заметили оранжево-коричневые или черные пятна от воды или металлический привкус, вам следует организовать проверку воды на содержание железа и / или марганца.Железо и марганец — распространенные загрязнители воды, которые могут быть проверены многими коммерческими лабораториями Пенсильвании. Тщательно протестируйте воду в лаборатории, аккредитованной DEP, чтобы составить общий план очистки; см. раздел «Проверка воды» для получения дополнительной информации.

    Удаление железа и марганца из воды

    Железо и марганец можно эффективно удалить из воды с помощью ряда процессов обработки, зависящих как от формы, так и от концентрации металлов. Поскольку железо и марганец представляют собой эстетические проблемы, которые влияют на все потенциальные способы использования воды, их необходимо удалять из всей воды, поступающей в дом, с помощью очистных устройств Point-of-Entry (POE).

    Если к вашей проблеме применимы несколько процессов обработки, обязательно сделайте покупки и сравните единицы обработки и цены у нескольких авторитетных дилеров, которые продают различные устройства для обработки. Обязательно ознакомьтесь с требованиями к обслуживанию каждого устройства и получите письменную гарантию на любое устройство, которое вы решите приобрести. См. Дополнительные сведения в разделе «Советы по покупке оборудования для очистки воды».

    Умягчение воды (ионный обмен)

    Обычные умягчители воды иногда эффективны для удаления железа и небольших количеств марганца.Умягчители воды обычно используются для удаления из воды кальциевой и магниевой жесткости путем обмена. Кальций и магний удаляются из воды, а вместо них добавляется натрий. Удаление железа и марганца осуществляется таким же образом путем замены железа и марганца на натрий. Затем железо и марганец удаляются из слоя смолы-мягчителя путем обратной промывки и регенерации.

    Эффективность удаления умягчителями зависит от концентрации железа, жесткости воды и pH.Умягчители обычно рекомендуются только тогда, когда pH воды выше 6,7, жесткость воды составляет от 3 до 20 гран на галлон (50-350 мг / л) и концентрация растворенного железа менее 5 мг / л.

    Окисленные формы железа и марганца загрязняют смолу пластификатора. Таким образом, очень важно, чтобы неочищенная вода не контактировала с окислителями, такими как воздух или хлор, перед тем, как попасть в умягчитель. Как правило, не рекомендуется использовать слой смягчающей смолы в качестве механического фильтра для окисленного железа и марганца.Это может повредить слой смолы и потребовать более частой обратной промывки. Если в неочищенной воде присутствует окисленное железо и / или марганец, для ее удаления следует использовать фильтрацию.

    Дополнительную информацию о умягчителях и их обслуживании можно найти в статье «Умягчение воды».

    Добавление полифосфата

    Вода с концентрацией растворенного железа менее 2 мг / л может быть обработана добавлением полифосфата. Добавление фосфата обычно неэффективно при обработке марганца.Фосфат подается в воду с помощью насоса подачи химикатов, который часто требует корректировки дозы методом проб и ошибок. В этом случае железо окружено или «изолировано» фосфатом и фактически не удаляется из воды.

    У этого процесса есть несколько серьезных недостатков. Хотя изолированное железо не вызовет нежелательных пятен, оно все же придаст воде металлический привкус. Кроме того, если в воду будет добавлено слишком много фосфата, вода станет скользкой, а это может вызвать диарею.Полифосфат также может разлагаться в водонагревателе, что приводит к высвобождению секвестрированного железа.

    Окислительные фильтры

    Окислительные фильтры окисляют и фильтруют железо и марганец в одном устройстве. Фильтр обычно состоит из зелени, обработанной марганцем, хотя также могут использоваться другие материалы, такие как бирм. В случае фильтра из марганцевого зеленого песка фильтрующая среда обрабатывается перманганатом калия для образования покрытия, которое окисляет растворенное железо и марганец, а затем фильтрует их из воды.Поскольку в этих установках сочетаются окисление и фильтрация, их можно использовать для обработки сырой воды растворенным и / или окисленным железом и марганцем.

    Марганцевые фильтры с зеленым песком требуют значительного обслуживания, включая частую регенерацию раствором перманганата калия, поскольку он расходуется при окислении растворенных металлов. Кроме того, эти устройства требуют регулярной обратной промывки для удаления окисленных частиц железа и марганца. Раствор перманганата калия, используемый для регенерации, токсичен, и с ним необходимо обращаться и хранить осторожно, соблюдая особые меры безопасности.

    При правильном уходе фильтры из марганцевой зелени и песка чрезвычайно эффективны для умеренных уровней как растворенного, так и окисленного железа и марганца. Обычно они рекомендуются, когда комбинированная концентрация железа и марганца находится в диапазоне от 3 до 10 мг / л. Имейте в виду, что частота обслуживания (обратная промывка и регенерация) будет увеличиваться по мере увеличения концентрации металлов.

    Фильтры Birm похожи на марганцевую зелень, но не требуют регенерации, поскольку используют кислород, присутствующий в неочищенной воде, для окисления металлов.В результате сырая вода должна содержать определенное количество растворенного кислорода, а pH должен быть не менее 6,8 для удаления железа и 7,5 для удаления марганца. Даже в идеальных условиях эффективность удаления марганца сильно варьируется с фильтрами Birm. Фильтры Birm требуют обратной промывки для удаления скопившихся частиц окисленного металла.

    Окисление с последующей фильтрацией

    Когда комбинированные уровни железа и марганца превышают 10 мг / л, наиболее эффективная обработка включает окисление с последующей фильтрацией.В этом процессе добавляется химическое вещество, которое превращает любое растворенное железо и марганец в твердые окисленные формы, которые затем можно легко отфильтровать из воды. В качестве окислителя чаще всего используется хлор, хотя также можно использовать перманганат калия и перекись водорода. Небольшой насос для подачи химикатов используется для подачи раствора хлора (обычно гипохлорита натрия) в воду перед смесительным баком или змеевиком пластиковой трубы. Смесительный бак или змеевик необходим для обеспечения времени контакта для образования осадков железа и марганца.Может потребоваться установка фильтра с активированным углем, чтобы удалить неприятный привкус и запах остаточного хлора. Хлор не рекомендуется в качестве окислителя при очень высоких уровнях марганца, потому что очень высокий pH необходим для полного окисления марганца.

    Для этих устройств требуется серьезное обслуживание системы. Резервуары для раствора необходимо регулярно пополнять, а механические фильтры необходимо промывать обратной промывкой для удаления накопившихся частиц железа и марганца. Если также установлен угольный фильтр, угольный фильтр необходимо будет время от времени заменять по мере его истощения.Частота обслуживания в первую очередь определяется концентрацией металлов в сырой воде и количеством используемой воды.

    Другие методы обработки

    Методы, описанные выше, являются наиболее распространенными способами удаления железа и марганца, но другие, такие как аэрация, озонирование и каталитический уголь, также могут быть эффективными. Хотя эти устройства могут успешно лечить железо и / или марганец, их стоимость следует тщательно сравнивать с более традиционными методами лечения и, как всегда, вы должны получить письменную гарантию их эффективности.

    Агрегаты аэрации могут работать каскадом, барботажем или удалением газа из воды. Аэрация может быть полезной, потому что она не добавляет химикатов в воду. Затраты на техническое обслуживание установок аэрации низкие, но первоначальные затраты на приобретение часто выше, чем при других вариантах очистки. Агрегаты аэрации также требуют фильтра для удаления окисленного железа и марганца, которые необходимо промыть обратной промывкой. Вода также должна быть продезинфицирована, чтобы бактерии не заселили аэратор.

    Каталитический уголь адсорбирует, затем окисляет и фильтрует растворенное железо в одном устройстве.Он эффективен при концентрациях растворенного железа менее 1,0 мг / л. Требования к техническому обслуживанию меньше, чем у окислительных фильтров, поскольку химикаты не добавляются, но обратная промывка все же необходима. Каталитический углерод требует минимум 4,0 мг / л растворенного кислорода в исходной воде. Некоторые источники подземных вод могут нуждаться в предварительной обработке для увеличения концентрации растворенного кислорода.

    В последние годы озонированию уделяется все больше внимания как методу решения многочисленных проблем, связанных с качеством воды.Как и хлор, озон является сильным окислителем, но это гораздо более нестабильный газ, который необходимо вырабатывать на месте с использованием электричества. Как только озон образуется, он вводится в воду, где он окисляет растворенные металлы, которые затем необходимо отфильтровать. Озоновые установки обычно дороже, чем другие более традиционные варианты очистки, но они могут быть полезны там, где необходимо решить множество проблем с качеством воды (например, бактерии и металлы).

    Другие варианты отказа от железа и марганца

    Хотя доступны очистные устройства для восстановления содержания железа и марганца из воды, нельзя упускать из виду и другие варианты.В некоторых случаях поблизости может быть муниципальный водопровод. Подключение к городскому водопроводу на начальном этапе может показаться дорогостоящим, но оно может быть экономически предпочтительным с учетом долгосрочных затрат и хлопот, связанных с покупкой и обслуживанием устройства для очистки воды. Подключение к городскому водопроводу также обычно увеличивает стоимость недвижимости вашего дома.

    Другим вариантом может быть создание альтернативного частного водоснабжения. Другие источники воды, такие как неглубокий источник подземных вод или цистерна с дождевой водой, могут быть разработаны, чтобы избежать использования железа и марганца, но оба они могут представлять другие проблемы с качеством и количеством воды.Альтернативные источники воды должны быть тщательно изучены вместе с вариантами очистки при выборе стратегии, позволяющей избежать содержания железа и марганца в воде.

    Подготовлено Брайаном Р. Суистоком, научным сотрудником, Уильямом Э. Шарпом, профессором лесной гидрологии, и Полом Д. Робиллардом, адъюнкт-профессором сельскохозяйственной инженерии

    Центр исследований воды — Проверка воды Железо Марганец Ржавая вода Красно-черное пятно

    Железо в питьевой воде — проверьте воду!
    Обесцвеченная питьевая вода Коричневая, красная, желтая или ржавая питьевая вода
    Обычно вызывается отложениями, твердыми частицами, ржавчиной обсадной колонны, железом,
    Марганец, химические отложения, алюминий и карбонаты
    Некоторые из этих проблем могут быть вызваны группой железобактерий или марганцевых бактерий.


    Опрос владельцев частных скважин в США (новая бесплатная программа)
    Новое руководство по обучению для владельцев частных скважин (2017)

    Недавние спонсоры этого портала
    B.F. Environmental Consultants Inc.
    Наборы для проверки воды — сделай сам дома!
    Очистка воды Crystal Quest (бытовая, коммерческая и промышленная) *
    (* Новый спонсор)


    Железо и марганец в питьевой воде

    Источники

    Железо и марганец — обычные металлические элементы, обнаруженные в земной коре.Вода, просачивающаяся через почву и камни, может растворять минералы, содержащие железо и марганец, и удерживать их в растворе. Иногда железные трубы также могут быть источником железа в воде.


    Эстетическое влияние железа в питьевой воде

    В глубоких скважинах с низким содержанием кислорода вода, содержащая железо / марганец, прозрачная и бесцветная (железо и марганец растворяются). Вода из-под крана может быть прозрачной, но при контакте с воздухом железо и марганец окисляются и превращаются из бесцветных растворенных форм в цветные твердые формы.

    Окисление растворенных в воде частиц железа превращает растворенное в воде железо в твердое вещество. Обычно железо сначала выглядит желтым, а затем — красно-коричневыми твердыми частицами, которые оседают из воды. Железо, которое не образует достаточно крупных частиц, чтобы осесть, и которое остается во взвешенном состоянии (коллоидное железо), оставляет воду с красным оттенком. Марганец обычно растворяется в воде, хотя в некоторых неглубоких колодцах содержится коллоидный марганец (черный оттенок). Эти отложения ответственны за окрашивающие свойства воды, содержащей высокие концентрации железа и марганца.Эти осадки или отложения могут быть достаточно серьезными, чтобы закупорить водопроводные трубы.

    Железо и марганец могут влиять на вкус и цвет пищи и воды. Они могут реагировать с дубильными веществами в кофе, чае и некоторых алкогольных напитках с образованием черного осадка, который влияет как на вкус, так и на внешний вид. Марганец нежелателен в воде, даже если он присутствует в меньших концентрациях, чем железо.

    Утюг вызывает красновато-коричневые пятна на белье, фарфоре, посуде, посуде и даже на стеклянной посуде. Марганец действует аналогичным образом, но вызывает коричневато-черное пятно.Мыло и моющие средства не удаляют эти пятна, а использование хлорного отбеливателя и щелочных добавок (таких как натрий и карбонат) может усилить пятна.

    Отложения железа и марганца будут накапливаться в трубопроводах, напорных резервуарах, водонагревателях и умягчителях воды. Это снижает доступное количество и давление воды. Накопление железа и марганца становится экономической проблемой, когда необходимо заменить оборудование для водоснабжения или смягчения воды. Также увеличивается стоимость энергии из-за перекачивания воды по суженным трубам или нагрева воды с помощью нагревательных стержней, покрытых железными или марганцевыми минеральными отложениями.

    Проблема, которая часто возникает из-за присутствия железа или марганца в воде, — это бактерии железа или марганца . Эти непатогенные (не опасные для здоровья) бактерии встречаются в почве, неглубоких водоносных горизонтах и ​​некоторых поверхностных водах. Бактерии питаются железом и марганцем в воде. Эти бактерии образуют красно-коричневую (железо) или черно-коричневую (марганцевую) слизь в туалетных емкостях и могут забивать водные системы. Если у вас возникают проблемы с запахом железа, марганца и / или иногда с серой, мы обычно рекомендуем тестировать воду, которая включает эти вредные бактерии (несколько вариантов — биообрастание).


    Питьевая вода для обработки железа / Решение проблемы железа


    Дефицит железа — Многие симптомы перегрузки железом такие же, как и дефицит железа, включая усталость, слабость и недостаток энергии. Однако у людей с гемохроматозом обычно наблюдается потемнение цвета кожи (часто называемое бронзированием), тогда как у людей, страдающих железодефицитной анемией, кожа становится бледной.


    Протестируйте воду


    Лабораторные испытания Национальные испытательные лаборатории (комплекты для заказа по почте),

    Наборы для самопроверки или напрямую от Mr.Брайан Орам.


    Стандарты — первичные и вторичные для железа

    Стандарты

    Агентства по охране окружающей среды (EPA) для питьевой воды делятся на две категории — первичные стандарты и вторичные стандарты. Первичные стандарты основаны на соображениях здоровья и предназначены для защиты людей от трех классов загрязнителей: патогенов, радиоактивных элементов и токсичных химикатов. Вторичные стандарты основаны на вкусе, запахе, цвете, коррозионной активности, пенообразовании и окрашивании воды.И железо, и марганец классифицируются в соответствии со стандартами максимального вторичного уровня загрязнения (SMCL). SMCL для железа в питьевой воде составляет 0,3 миллиграмма на литр (мг / л), иногда выражается как 0,3 части на миллион (ppm) и 0,05 мг / л для марганца. Вода с концентрацией ниже этих не должна иметь неприятного вкуса, запаха, внешнего вида или побочных эффектов, вызванных вторичным загрязнением. СЕЙЧАС доступно новое Руководство пользователя для владельца частной скважины 2017 года.


    Очистка питьевой воды от железа

    (1) фосфатные соединения ; (2) ионообменные устройства для смягчения воды ; (3) фильтры окислительные ; (4) аэрация (напорная) с последующей фильтрацией ; и (5) химическое окисление с последующей фильтрацией , включая озон .

    Эти методы обработки эффективны в воде с почти нейтральным pH (приблизительно 7,0). Обработка фосфатным соединением является исключением и эффективна в диапазоне pH от 5,0 до 8,0. Исключения составляют удаление марганца.

    • Проблема с железом — обработка фосфатом

      Низкие уровни растворенного железа и марганца при комбинированных концентрациях до 3 мг / л можно исправить с помощью обработки фосфатными соединениями.Фосфатные соединения — это семейство химических веществ, которые могут окружать минералы и удерживать их в растворе. Фосфатные соединения, вводимые в водную систему, могут стабилизировать и диспергировать растворенное железо на этом уровне. В результате железо и марганец не могут реагировать с кислородом и отделяться от раствора.

      Фосфатные соединения необходимо вводить в воду в точке, где железо все еще растворено, чтобы сохранить прозрачность воды и предотвратить возможное окрашивание железа.Это должно быть перед резервуаром высокого давления и как можно ближе к точке разгрузки скважины.

      Обработка фосфатными соединениями — это относительно недорогой способ очистки воды от низких уровней железа и марганца. Поскольку фосфатные соединения фактически не удаляют железо, вода, обработанная этими химикатами, будет сохранять металлический привкус. Кроме того, слишком высокая концентрация фосфатных соединений сделает воду скользкой.

      Фосфатные соединения нестабильны при высоких температурах.Если воду, обработанную фосфатным соединением, нагреть (например, в водонагревателе или кипяченой воде), фосфаты разложатся и высвободят железо и марганец. Затем выделившееся железо и марганец вступят в реакцию с кислородом и выпадут в осадок.

      Не рекомендуется добавлять фосфатные соединения, если использование фосфатов в большинстве чистящих средств запрещено. Фосфат из любого источника способствует избыточному содержанию питательных веществ в поверхностных водах.

    • Удаление железа — Ионообменный смягчитель воды

      Уровни растворенного железа от низкого до среднего, при концентрации менее 5 мг / л , обычно можно удалить с помощью ионообменного смягчителя воды для питьевой воды.Перед покупкой устройства обязательно ознакомьтесь с рекомендациями производителя по максимальному уровню удаления железа. Производительность для обработки растворенного железа обычно может составлять от 1 до 5 мг / л. Окисленное железо или уровни растворенного железа, превышающие рекомендации производителя, вызовут засорение пластификатора.

      Принцип тот же, что и для удаления минералов жесткости, кальция и магния; т.е. железо в неочищенной воде обменивается на натрий в ионообменной среде.Железо вымывается из смягчителя путем обратной промывки (нагнетания воды, богатой натрием, обратно через устройство). В этом процессе к смоляной среде добавляется натрий, а железо уносится со сточными водами.

      Так как удаление железа снижает умягчающую способность устройства, умягчитель придется заряжать чаще. Производитель мягчителя может дать рекомендации относительно подходящего материала для использования с определенной концентрацией железа. Некоторые производители рекомендуют добавлять химикат для «чистки постели» при каждой обратной промывке, чтобы предотвратить засорение.

      Не все водоумягчители удаляют железо из воды. В спецификациях производителя должно быть указано, подходит ли оборудование для удаления железа.

      Смягчители воды добавляют в воду натрий, что представляет опасность для здоровья людей, соблюдающих диету с ограничением натрия. Подумайте об установке отдельного крана, чтобы подавать неумягченную воду для приготовления пищи и питья.

    • Обработка железа — Окислительный фильтр

      Система очистки с окислительным фильтром — это опция для умеренных уровней растворенного железа и марганца при комбинированных концентрациях до 15 мг / л в питьевой воде .Фильтрующий материал обычно представляет собой натуральный марганцевый песок или цеолит, покрытый оксидом марганца, который адсорбирует растворенное железо и марганец. Синтетический цеолит требует меньше воды для обратной промывки и смягчает воду, поскольку удаляет железо и марганец. Система должна выбираться и работать в зависимости от количества растворенного кислорода. Содержание растворенного кислорода можно определить с помощью комплектов для полевых испытаний, некоторых компаний по очистке воды или в лаборатории.

    • Обработка железа — аэрация с последующей фильтрацией

      Высокий уровень растворенного железа и марганца при комбинированных концентрациях до 25 мг / л. может быть окислен до твердой формы путем аэрации (смешивания с воздухом) в питьевой воде.Для обработки бытовой воды часто используют «аэратор напорного типа».

      В этой системе воздух всасывается и смешивается с проходящей струей воды. Эта насыщенная воздухом вода затем поступает в осадитель / аэратор, где воздух отделяется от воды. С этого момента вода проходит через фильтр, в котором используются различные фильтрующие материалы для отсеивания окисленных частиц железа, марганца и некоторого количества карбоната или сульфата.

      Самым важным этапом технического обслуживания при эксплуатации является периодическая обратная промывка фильтра.Окисление марганца происходит медленнее, чем железа, и для него требуется большее количество кислорода. Аэрация не рекомендуется для воды, содержащей органические комплексы железо / марганец или железо / марганцевые бактерии, которые забивают аспиратор и фильтр.

    • Обработка железа — химическое окисление с последующей фильтрацией

      Высокие уровни растворенного или окисленного железа и марганца, превышающие 10 мг / л. можно обработать химическим окислением с использованием химического окислителя, такого как хлор, с последующим применением фильтра-ловушки для песка для удаления осажденного материала.Железо или марганец также можно окислить из растворенной в твердую форму путем добавления перманганата калия, перекиси водорода или озона в неочищенную воду. Этот метод лечения особенно ценен, когда железо сочетается с органическими веществами или когда присутствуют железобактерии. Я провел исследование с использованием озона и озона, удаление железа и марганца — отличный подход.

      Окисляющий химикат вводится в воду небольшим питающим насосом, который работает, когда работает скважинный насос. Это можно сделать в колодце, но обычно это делается непосредственно перед тем, как вода попадет в резервуар для хранения.Для окисления необходимо время удерживания не менее 20 минут. Полученные твердые частицы затем необходимо профильтровать. При высоких концентрациях железа может потребоваться промывочный песочный фильтр для процесса фильтрации.

      Если в неочищенной воде присутствует органическое или коллоидное железо / марганец, для протекания окисления необходимо более длительное время контакта и более высокие концентрации химических веществ. Добавление сульфата алюминия (квасцы) улучшает фильтрацию, вызывая образование более крупных частиц железа / марганца.

      Когда хлор используется в качестве окислителя, избыток хлора остается в очищенной воде. Если фильтр для твердых частиц изготовлен из кальцита, песка, антрацита или силиката алюминия, следует использовать минимальное количество хлора, чтобы избежать неприятного вкуса из-за избытка хлора. Фильтр с активированным углем может использоваться для удаления избытка хлора и небольших количеств твердых частиц железа / марганца.

      Любой фильтрующий материал требует частой и регулярной промывки или замены для удаления твердых частиц железа / марганца.Некоторые устройства имеют автоматический цикл обратной промывки для выполнения этой задачи.

      Идеальный диапазон pH для хлорного отбеливателя для окисления железа составляет от 6,5 до 7,5. Хлорирование не является предпочтительным методом при высоком содержании марганца, поскольку для полного окисления требуется pH выше 9,5. Перманганат калия эффективно окисляет марганец при значениях pH выше 7,5 и является более эффективным, чем окисление органического железа хлором, если это является проблемой.

      Перманганат калия ядовит и вызывает раздражение кожи.В очищенной воде не должно быть избытка перманганата калия, а концентрированный химикат должен храниться в оригинальной емкости вдали от детей и животных. При использовании перманганата калия в качестве окислителя требуется тщательная калибровка, техническое обслуживание и мониторинг.

    Коррозия водопровода

    Из-за коррозии труб и оборудования в воде могут образовываться красновато-коричневые частицы, которые, будучи взяты из-под крана, оседают вместе с стоячей водой.Это может указывать на окисленное железо или, в некоторых случаях, это могут быть только частицы коррозии железа. Повышение pH воды и использование осадочного фильтра — самое простое решение этой проблемы.

    Железные и марганцевые бактерии

    Наиболее распространенным подходом к борьбе с бактериями железа и марганца является шоковое хлорирование. Процедуры шокового хлорирования описаны в Шоковое хлорирование бытовых водопроводов . Практически невозможно убить все железо и марганцевые бактерии в вашем организме.Со временем они отрастут, поэтому будьте готовы время от времени повторять лечение. Если возобновление роста бактерий происходит быстро, повторное шоковое хлорирование требует много времени. Непрерывное применение низких уровней хлора может быть менее трудоемким и более эффективным. Обычный выбор — автоматический инжекторный насос жидкого хлора или дозатор, сбрасывающий гранулы хлора в скважину. Хлор быстро превращает растворенное железо в окисленное (окрашенное) железо, которое выпадает в осадок. Фильтр может потребоваться для удаления окисленного железа, если для борьбы с железобактериями используется непрерывное хлорирование.

    Оптимальные условия для роста железобактерий должны включать низкий уровень растворенного кислорода, низкий ОВП, температуру от 5 до 15 ° C и содержание железа в воде до 0,01 мг / л. Первые три проблемы, которые обычно связаны с этой проблемой, — это слизистый налет на внутренней поверхности сливного бачка унитаза, повышенное красное окрашивание сантехники и белья, серо-сероподобный запах, снижение дебита скважины, скопление слизистых покрытий / шламов и покрытий. и ограниченный поток в трубопроводе.

    Многоступенчатое лечение

    Если вода имеет высокий уровень железа и марганца, и они находятся как в растворенной, так и в твердой форме, необходима операция многоступенчатой ​​очистки. Например, проблемный источник может быть хлорирован для окисления растворенного железа и уничтожения железобактерий и отфильтрован через механическое устройство для удаления частиц. За этим может последовать фильтрация активированным углем для удаления излишка хлора и смягчитель воды для контроля жесткости, а также удаление любого остаточного растворенного железа или марганца.Если используется химический окислитель, можно одновременно обрабатывать сероводород, железо и марганец.


    Проблемы, связанные с анализом воды (мешающие бактерии)

    Убедитесь, что ваша вода проверена перед покупкой или установкой любых очистных устройств. В некоторых случаях необходимо провести тестирование на вредные бактерии (см. Фотографии ниже) из-за наличия железоредуцирующих бактерий. Поэтому перед рассмотрением вариантов и / или выбором оборудования для обработки важно провести точное тестирование.Часто обработка железа и марганца одинакова для сероводорода, что позволяет удалить все три загрязнителя за один процесс.





    Под микроскопом

    Новейшие ссылки:
    Guide to Iron Overload Disorders
    Cooking with less Iron
    Бюллетень по дефициту железа — NEW

    Другие внешние ссылки
    Американское общество гемохроматоза — http: // www.americanhs.org
    Заболевания, связанные с перегрузкой железом http://www.irondisorders.org/

    Системы очистки воды

    Система фильтрации Greensand
    Система очистки от железа / сульфида
    Системы фильтрации под прилавком и прилавком


    Железо и марганец в питьевой воде

    Введение
    Железо и марганец (Fe / Mn) часто встречаются в источниках подземных вод, используемых во многих системах водоснабжения Лесной службы.Железо является более частым из этих двух загрязнителей, но часто они встречаются вместе. Высокий уровень этих загрязнителей может привести к обесцвечиванию воды, появлению пятен на сантехнике и неприятному металлическому привкусу воды. Это может привести к жалобам сотрудников и посетителей на воду. Отложения железа могут накапливаться в резервуарах высокого давления, резервуарах для хранения, водонагревателях и трубопроводах. Накопление железных отложений может снизить производительность, снизить давление и увеличить объем технического обслуживания. Эти отложения также могут вызывать заедание самозакрывающихся клапанов.

    Высокие уровни железа и марганца не представляют известного риска для здоровья. Агентство по охране окружающей среды США (EPA) не установило максимальные уровни загрязнения (MCL) для железа и марганца в Национальных правилах первичной питьевой воды. Вторичные максимальные уровни загрязнения (SMCL), рекомендованные в Национальных правилах вторичной питьевой воды, установлены по эстетическим соображениям и не подлежат исполнению со стороны EPA, но предназначены для использования в качестве ориентиров для государств. SMCL для железа равен 0.3 миллиграмма на литр (мг / л), а SMCL для марганца составляет 0,05 мг / л. Государства могут принять SMCL в качестве руководящих принципов или применять их как загрязнители. FSM 7400-Общественное здравоохранение и средства контроля за загрязнением требует, чтобы все системы водоснабжения Лесной службы соответствовали требованиям SMCL.

    Тестирование
    Перед планированием, проектированием или заключением контракта на очистку от железа и / / марганца поручите проведение испытаний качества воды в аккредитованной лаборатории.На способность различных методов обработки удалять железо и марганец влияют pH, жесткость, присутствие железобактерий, кремнезема, серы, дубильных веществ, органических веществ, а также концентрация и форма железа и марганца. Тесты качества воды показывают концентрацию железа и / или марганца, но не форму.

    Железо и марганец в воде могут быть в трех формах. Когда из-под крана поступает чистая вода, Fe / MN находится в растворенной форме двухвалентного железа (Fe2 +) или марганцевого марганца (Mn2 +).Когда из-под крана поступает вода цвета ржавчины, Fe / Mn находится в виде осадка трехвалентного железа или марганца. Когда из-под крана поступает вода с прозрачным желтым оттенком, Fe / Mn соединяется с органическими веществами и называется коллоидным. Коллоидный Fe / Mn удалить труднее всего.

    Железные бактерии также могут присутствовать в лунках или расти в системе распределения. Слизь цвета ржавчины образуется на светильниках и в трубах при наличии железобактерий. В колодце необходимо контролировать железобактерии, чтобы предотвратить засорение экранов колодцев.Железобактерии в системе распределения вызовут увеличение потребности в хлоре. Периодическое шоковое хлорирование колодца и распределительной системы будет контролировать бактерии.

    Лечение
    Варианты очистки включают секвестрирование, ионный обмен, окислительные фильтры, а также окисление, фильтрацию или осаждение. Наиболее подходящий и экономичный вариант зависит от концентрации и формы Fe / Mn, химического состава воды и того, сколько воды необходимо обработать.

    Секвестрация
    Секвестрирование не удаляет Fe / Mn из воды. Секвестрация связывает Fe / Mn в растворимой форме, предотвращая окисление соединения при контакте с воздухом или хлором. Это возможно только в том случае, если железо находится в форме двухвалентного железа (Fe2 +), марганца — в виде марганца (Mn2 +), и если общая концентрация составляет менее 1–3 мг / л. Герметизация предотвращает окрашивание сантехники и изменение цвета воды, но при этом остается легкий металлический привкус.Изолирующие агенты разрушаются при высоких температурах, характерных для водонагревателей.

    Полифосфаты с последующим хлорированием могут быть недорогим методом связывания Fe / Mn. Полифосфаты можно добавлять в воду в виде сухих исходных кристаллов или в виде жидкого раствора с помощью дозирующего насоса. Полифосфаты могут быть эффективны в диапазоне pH от 5,0 до 8,0. Поскольку фосфатные соединения являются питательными веществами, которые способствуют эвтрофикации поверхностных вод, необходимо использовать соответствующие методы очистки сточных вод.

    Силикат натрия и хлор эффективны для связывания железа, но менее эффективны для марганца. Силикат натрия не разрушается так быстро, как фосфатные соединения в водонагревателях.

    Ионный обмен
    Ионный обмен, такой как умягчители воды на основе соли, может удалять из воды небольшие количества растворимого железа и / или марганца. Для регенерации шариков смолы можно использовать хлорид калия вместо хлорида натрия, если добавленный натрий вызывает беспокойство.Умягчители воды обычно рассматриваются только в том случае, если жесткость воды также является проблемой, однако их следует учитывать, когда комбинированное содержание железа и марганца составляет менее 2–5 мг / л. При более высоких концентрациях осажденный остаток железа может накапливаться на умягчающей смоле, снижая эффективность умягчителя. Промывка смолы кислотой или бисульфатом натрия необходима для удаления остатков.

    Ионный обмен не будет работать, если железо окислилось, если железо смешалось с органическими веществами или гуминовой кислотой, или если присутствуют железобактерии.

    Окислительные фильтры
    Окислительные фильтры могут удалять до 15-25 мг / л комбинированных концентраций Fe / Mn. Зеленый песок, антрацитовый песок, природные или синтетические цеолиты используются в смешанных средах или напорных фильтрах. Перманганат калия (KMnO4) используется для покрытия зеленого песка и антраса оксидом марганца, придавая ему каталитический эффект. Это покрытие окисляет и удаляет Fe / Mn, обычно без необходимости дополнительной стадии окисления / осаждения.Покрытие можно поддерживать либо путем непрерывной подачи перманганата калия, либо путем обратной промывки через заданные промежутки времени раствором перманганата калия.

    Натуральные и синтетические цеолитные фильтрующие материалы обладают каталитическим действием, не требующим химической обратной промывки для удаления осадка. В фильтрующих материалах в качестве окислителя может использоваться нагнетание воздуха Вентури с воздушным предохранительным клапаном, который стравливает избыточный воздух. Процесс окисления завершается в фильтре цеолитовой среды, и осадок отфильтровывается.Фильтр периодически промывают обратной промывкой для удаления осадка.

    Окислительные фильтры могут использоваться с двухвалентным или трехвалентным железом, а также с марганцем или марганцем. Минимальный pH 7,0. При высокой концентрации марганца необходим pH 8,0. При необходимости фильтрация через мраморную крошку может повысить pH. Скорость обратной промывки выше, чем при ионном обмене, но, в отличие от фосфата и хлорида натрия, перманганат калия не является проблемой для окружающей среды.

    Танины и сероводород загрязняют фильтрующий материал, снижая эффективность.Окислительные фильтры лучше всего работают с водой с низким содержанием фосфатов и органических материалов. Хлор отрицательно влияет на каталитические свойства фильтрующего материала, и его следует добавлять после фильтрации.

    Окисление и фильтрация / осаждение
    Окисление
    Окисление требуется перед осаждением, отстаиванием и / или фильтрацией. Растворимое двухвалентное железо (Fe2 +) окисляется до трехвалентного железа (Fe3 +), которое легко образует нерастворимый комплекс гидроксида железа Fe (OH) 3.Марганец (Mn2 +) окисляется до марганца (Mn4 +), который образует нерастворимый диоксид марганца (MnO2). Нерастворимые металлы можно осаждать в отстойнике или удалять фильтрованием.

    Аэрация может быть эффективным и недорогим методом окисления железа. Вода под действием силы тяжести проходит по ряду пористых лотков, обеспечивая контакт между воздухом и водой. Башни удаления воздуха также могут обеспечивать аэрацию. Вода стекает вниз через башню, заполненную открытым пластиковым наполнителем, в то время как воздух вытесняется через него.Башни аэрации также удаляют сульфиды, радон и летучие органические химические вещества (ЛОС). Сопла Вентури можно использовать для подачи воздуха в воду. Аэрация не будет столь эффективной, если присутствуют железобактерии или гуминовые вещества. Скорость реакции для марганца очень низкая при значениях pH менее 9,5.

    Хлор обычно используется в качестве окислителя. Скорость подачи хлора и время контакта можно определить с помощью простых тестов в сосуде. Тригалометаны (ТГМ) могут быть проблемой, если органические материалы (ЛОС, гуминовые материалы и т. Д.)) присутствует в воде. В воде необходимо будет следить за остаточным содержанием хлора в системе распределения. При добавлении хлора в питьевую воду требуются сертифицированные операторы водоподготовки.

    Перманганат калия (KMnO4) является очень эффективным окислителем как железа, так и марганца. Он дороже хлора, но затраты на капитальное оборудование обычно меньше. Дозу перманганата калия необходимо тщательно контролировать. Слишком мало не окислит все железо и марганец, слишком много оставит розоватый оттенок в воде.

    Отстаивание / фильтрация
    Резервуар для задержания дает время контакта для процесса окисления. Размер накопительного резервуара зависит от скорости потока, метода окисления, конфигурации резервуара и других окисляемых загрязнителей в воде. Для выбора метода окисления и времени выдержки может оказаться полезным испытание в сосуде или стендовое испытание. Наполните сосуд для образца водой. Смешайте с водой воздух или химический окислитель и дайте постоять.Запишите время, за которое вода приобретет ржавый цвет, а также дозу и тип добавленного окислителя. Не трогайте образец и запишите время, за которое ржавый цвет осядет на дно банки; или вылейте воду цвета ржавчины через лабораторный фильтр с известным размером пор.

    Аэрация и окисление с последующим использованием отстойника — недорогой вариант очистки небольших водных систем, не требующий добавления химических веществ или частого контроля. Он не будет эффективным во всех случаях, поэтому необходимо провести стендовые или лабораторные испытания, чтобы определить осуществимость и стоимость этого метода.В отстойнике можно использовать наклонные пластинчатые отстойники, трубчатые отстойники или перегородки для обеспечения максимального времени удержания. Отстойники должны быть спроектированы таким образом, чтобы можно было периодически удалять осадок.

    Фильтрация
    Фильтрация — наиболее распространенный метод удаления железа и марганца после окисления. Медленные песочные фильтры, рукавные или картриджные фильтры, напорные фильтры или обычные фильтры могут удалять окисленные загрязнители.Медленные песочные фильтры и обычные фильтры являются наиболее дорогими альтернативами и обычно не используются для удаления Fe / Mn, если не присутствуют коллоидные частицы, бактерии или другие фильтруемые загрязнители. Мешочные или картриджные фильтры имеют очень низкие капитальные затраты, но более высокие затраты на обслуживание при замене фильтра. Напорные фильтры с автоматической обратной промывкой имеют более высокие капитальные затраты и более низкие затраты на техническое обслуживание.

    Упакованные предварительно смонтированные фильтры из железа и марганца доступны в любом размере.Большинство компаний, которые предварительно разрабатывают фильтры Fe / Mn, протестируют образец вашей воды и порекомендуют химическую дозу, требования к предварительной обработке, размер и тип фильтрующего материала. Убедитесь, что эти системы или все компоненты были протестированы на соответствие стандарту NSF 61 или эквивалентному для использования с питьевой водой или пищевыми продуктами.

    Список литературы
    Исследовательский фонд Американской ассоциации водопроводных сооружений
    O.N.: ; Секвестрирующие методы лечения железа и марганца.
    Национальная клиринговая палата по питьевой воде
    Технический бюллетень № 9 «Удаление железа и марганца»,
    сентябрь 1998 г.

    Департамент экологических услуг Нью-Гэмпшира
    Технический бюллетень WD-WS-3-8.

    Университет Небраски
    NebGuide G96-12800-A «Питьевая вода: железо и марганец.

    Департамент природных ресурсов штата Висконсин
    «Железо в питьевой воде» WS-35.

    Литература по продукту

    Тестирование воды, фильтры для зеленого песка, умягчители воды, помощь в проектировании
    Culligan International Company Muncipal / Commercial Systems
    One Culligan Parkway
    Northbrook, IL 60062
    Телефон: 847-205-6000
    ФАКС: 847-205-6030
    Электронная почта: internationalinfo @culligan.com
    URL: http://www.culligan.com/americas.asp

    AWS Advanced Water Systems
    743 41st Avenue
    Санта-Крус, Калифорния 95062
    Телефон: 831-476-0515
    Факс: 831-476-0832
    Электронная почта: [email protected]
    URL: http://www.advancedh3o.com

    Специальные фильтры, смягчители воды, помощь в проектировании
    Kinetico, Inc.
    10845 Kinsman Road
    Newbury, OH 44065
    Телефон: 440-564 -9111
    ФАКС: 440-564-9541 ​​
    Бесплатный звонок: 800-321-5022
    Электронная почта: Commercial @ kinetico.com
    URL: http://www.kinetico.com

    Электронные фильтры, полные пакеты обработки от 10 галлонов в минуту и ​​выше, помощь в проектировании
    Filtronics, Incorporated
    4000 Leaverton Court
    Anaheim, CA 92801-1610
    Телефон: 714-630 -5040
    ФАКС: 714-630-1160
    Электронная почта: [email protected]
    URL: http://www.filtronics.com

    Полифосфаты, кристаллы, порошки или жидкости
    Корпорация Kjell (теперь принадлежит Carus Chemical Company)
    315 Fifth Street
    Peru, IL 61354
    Факс: 815-223-4486
    Бесплатный номер: 800-435-6856
    URL: http: // www.caruschem.com

    Перманганат калия
    Carus Chemical Company
    315 Fifth Street
    Перу, Иллинойс, 61354
    Факс: 815-223-4486
    Бесплатный номер: 800-435-6856
    URL: http://www.caruschem.com

    Дополнительные источники доступны по адресу:
    Американская ассоциация водопроводов — рекламодатель
    (http://www.awwa.org)

    Thomas Register-Online
    (http://www.thomasregister.com)

    NSF International
    (http : //www.nsf.org)

    Руководство по поиску подходящего железного фильтра для колодезной воды

    Слишком много железа — обычная проблема с водой в домохозяйствах, которые зависят от колодезной воды.В то время как муниципальная очистка воды часто снижает количество железа, содержащегося в городском водоснабжении, бытовая вода из нерегулируемых частных колодцев может содержать более высокие уровни минеральных веществ, в том числе более высокие пропорции железа. Из-за этого часто требуются системы фильтрации для всего дома при проблемах, связанных с железом в колодезной воде.

    Как узнать, есть ли у вас железо в колодезной воде?

    Регулярное тестирование — это первый способ определить, может ли быть проблема с количеством железа в вашей системе водоснабжения.Колодезные водопользователи должны проводить испытания не реже одного раза в год.

    Кроме того, избыток железа может повлиять на вкус и внешний вид воды. Ассоциация качества воды (WQA) отмечает, что железо может вызывать металлический привкус, хотя эта проблема также может исходить от ртути, свинца, меди, мышьяка, марганца или цинка.

    Железо также может вызывать окрашивание раковин, ванн и туалетов. В частности, изменение цвета на красный, коричневый или желтый может быть связано с окислением железа. В зависимости от типа утюга вода может выходить из-под крана чистой, но оставлять пятна на сантехнике.Присутствие железа также может привести к накоплению, уменьшению расхода воды в приборах, использующих воду.

    Министерство здравоохранения Миннесоты отмечает, что железо также может вызывать почернение чая, кофе или картофеля, а также это минерал может засорить посудомоечные машины и колодцы. Департамент здравоохранения определяет различные типы железа, которые могут быть обнаружены в воде, при этом отмечая, что тестирование может помочь вам определить относительное количество железа, что будет важно при работе с профессионалом для определения подходящих вариантов лечения.

    У вас может быть двухвалентное, трехвалентное и / или сложное органическое железо. Трехвалентное железо — это, по сути, частица ржавчины; в этом случае вода обесцвечивается прямо из крана. Двухвалентное железо прозрачно в воде, выходящей из-под крана, и становится красным или коричневым, поскольку подвергается воздействию кислорода, тем самым превращаясь в трехвалентное железо. Напротив, органически сложное железо может придавать воде оранжевый, желтый или коричневый оттенок.

    Количество железа в воде измеряется в миллиграммах на литр или в частях на миллион (ppm).Обычно проблемы начинают возникать, когда содержание железа в миллионных долях превышает 0,3. Проверьте свою воду и проконсультируйтесь со специалистом, чтобы начать изучение вариантов лечения.

    Как работают системы фильтрации воды?

    Существуют бытовые системы фильтрации для колодезной воды для очистки воды как на входе, так и на месте использования (например, системы обратного осмоса).

    Варианты точек входа, такие как системы фильтрации для всего дома, обычно работают с использованием определенных сред и процессов фильтрации для уменьшения загрязнения, такого как железо, сера, мышьяк и другие.Системы для всего дома могут уменьшить количество железа, содержащегося в воде по всему дому, удаляя отложения, защищая приборы, использующие воду, и уменьшая образование пятен в раковинах, ваннах и белье.

    Системы обратного осмоса (RO), которые улучшают качество и вкус питьевой воды, обычно начинаются с подачи питательной воды через несколько фильтров, часто включая осадочный фильтр и угольный фильтр, перед процессом обратного осмоса. Затем в процессе обратного осмоса вода пропускается через полупроницаемую мембрану, удаляя дополнительные загрязнения и растворенные минералы.

    Системы обратного осмоса

    могут добавить второй уровень защиты для уменьшения загрязнения и в то же время улучшить вкус питьевой воды, что делает этот дополнительный уровень фильтрации подходящим дополнительным решением для многих пользователей.

    Что такое системы фильтрации для удаления железа из скважин?

    С помощью профессионала вы можете найти и установить системы фильтрации, которые наилучшим образом соответствуют вашим потребностям, включая фильтрацию железа. Здесь мы рассмотрим некоторые из основных типов систем железных фильтров.

    Какие системы фильтрации лучше всего подходят для удаления железа из колодезной воды?

    Системы фильтрации воды из колодцев могут помочь улучшить вкус и внешний вид воды, одновременно улучшив общее качество. Как правило, системы фильтрации воды могут использовать следующие две технологии для снижения уровня железа:

    • Окисление: Для эффективного использования методов фильтрации может потребоваться окисление двухвалентного железа
    • Фильтрация: Затем будет использоваться фильтрующий материал, специфичный для железа, в зависимости от системы очистки и серьезности проблемы

    В комплексных системах, предназначенных для ограничения количества железа в колодезной воде, фильтрация может выполняться сама по себе или в сочетании с окислением.

    Хотя системы обратного осмоса также могут помочь удалить железо из питьевой воды, слишком много железа в питающей воде может закупорить систему, что делает системы фильтрации воды из колодцев для всего дома лучшим выбором для решения проблем, связанных с железом. Если уровень железа низкий, RO может работать самостоятельно, чтобы улучшить вкус питьевой воды.

    Какие плюсы и минусы использования железного фильтра для очистки скважинной воды?

    Когда избыток железа представляет проблему для вашего дома, использование железного фильтра для очистки колодезной воды может дать множество преимуществ, например:

    • Вода с отличным вкусом: Если вы ранее заметили металлический привкус или запах в питьевой воде, удаление железа может помочь вам вернуться к более удовлетворительному увлажнению.
    • Вода лучше выглядит: Никому не нравится внешний вид обесцвеченной воды, выходит ли она из крана в таком виде или становится коричневой после отстаивания
    • Устранены пятна: Испорченное белье и неприглядные пятна в раковинах и приборах, использующих воду, не вызывают беспокойства после уменьшения количества железа в воде
    • Приборы с более длительным сроком службы: Скопления и засоры, вызванные железом, могут отрицательно повлиять на срок службы ваших приборов, если минералы не отфильтрованы.
    • Более эффективная сантехника: Те же проблемы могут повлиять на трубы и сантехническую арматуру, но железные фильтры могут улучшить поток воды

    Важнейшим фактором при правильном обращении с железом в воде или любых других проблемах с водой является точное определение проблемы — уникальный состав вашей воды должен определять решение, которое вы выберете.Вот почему так важно проконсультироваться с местным водным экспертом, чтобы проверить вашу воду, оценить ситуацию и порекомендовать правильное решение для ваших нужд.

    Может ли стандартный смягчитель воды удалить железо из колодезной воды?

    Умягчители воды могут быть эффективны для удаления железа при определенных обстоятельствах. Эти системы в первую очередь предназначены для устранения проблем с жесткой водой, которая в основном связана с кальцием и магнием. Однако, как указывают Центры по контролю и профилактике заболеваний, смягчители также могут быть разработаны для удаления железа и марганца.Министерство здравоохранения Миннесоты заявляет, что эти устройства могут быть полезны для очистки воды, содержащей двухвалентное железо на уровне от 2 до 5 миллиграммов на литр. Фактически, некоторые умягчители предназначены для восстановления железа, а также для решения проблем с жесткой водой.

    Почему железо является такой распространенной проблемой в колодезной воде?

    Высокий уровень железа часто обнаруживается в колодезной воде, потому что колодезная вода поступает из грунтовых вод, а железо является одним из наиболее часто встречающихся в природе металлов в геологии Земли.

    Какие загрязнители удаляет система фильтрации воды из скважины?

    Помимо высокого уровня железа, колодезная вода может содержать отложения и различные другие загрязнители, такие как нитраты, нитриты и мышьяк. Другой распространенной проблемой является сероводород, который вызывает запах тухлых яиц (иногда называемый серной водой).

    К счастью, системы фильтрации воды из колодцев, помимо удаления железа, также могут помочь свести к минимуму другие проблемы с водой. Важно регулярно проводить комплексные испытания воды в колодце для выявления возможных проблем.Работа с профессионалом может помочь вам выбрать лучшую систему фильтрации воды из скважины для удовлетворения любых потребностей, которые вы обнаружите во время этого процесса. С индивидуальной рекомендацией вы можете быть уверены, что ваша система фильтрации — лучший вариант для ваших конкретных требований.

    Каковы признаки того, что ваш железный фильтр нуждается в обслуживании?

    Все системы фильтрации воды требуют периодического обслуживания. Если вы используете систему фильтрации, предназначенную для снижения уровня железа в воде, вы должны внимательно следить за потенциальными признаками того, что требуется дополнительное обслуживание.

    Наблюдали ли вы возврат индикаторов высокого уровня железа в вашей воде, таких как обесцвечивание, странный вкус или окрашенное белье, раковины и бытовая техника? Это может быть признаком того, что ваша система фильтрации требует внимания. Неожиданное снижение скорости потока также может указывать на дополнительное накопление из-за избытка железа или проблем с системой фильтрации.

    Превентивное обслуживание — идеальный подход. Высококачественные системы фильтрации для удаления железа могут использовать автоматические сервисные уведомления, чтобы ваша сервисная компания была в курсе любых потребностей в оборудовании.

    Изучите свои варианты системы фильтрации для удаления железа сегодня

    Колодезная вода требует регулярного тестирования. Пользователи также должны быть внимательны в отношении признаков загрязнения или других проблем с водой, таких как повышенный уровень железа. Часто требуются системы фильтрации и умягчители. Узнайте больше о вариантах очистки скважинной воды сегодня.

    * Загрязняющие вещества могут не обязательно присутствовать в вашей воде.

    железа в питьевой воде | Ohioline

    Железо естественным образом содержится в камнях и почве и легко растворяется в воде.Поэтому железо обычно содержится в колодезной воде. Хотя это не проблема для здоровья, железо придает воде металлический привкус и пачкает сантехнику и одежду. Количество железа и природа его источника указывают на наиболее эффективный подход к лечению.

    Железные бактерии

    Одним из источников железа в колодезной воде являются железобактерии. Эти естественные бактерии живут за счет железа, содержащегося в воде или компонентах водопровода. Бактерии образуют слой слизи, называемый биопленкой, внутри труб и резервуаров для воды.Достаточно небольшого количества железа, чтобы поддерживать рост железобактерий.

    Для борьбы с железобактериями периодически поражайте колодцы и водопровод хлором. Этот процесс описан в книге Ohioline «Шоковое хлорирование скважин» AEX-318 (Mancl 2019). Железные бактерии трудно убить, так как слой слизи обеспечивает определенный уровень защиты от хлора. Кроме того, железобактерии всегда снова растут, поэтому необходимо будет регулярно подвергать водную систему шоковому хлорированию. Проверьте заднюю часть бачка унитаза на предмет скопления слизи, чтобы разработать график шокового хлорирования.Лечение может потребоваться каждые шесть — 24 месяца. Продолжительные периоды отсутствия воды будут способствовать накоплению слизи. Таким образом, дома для отпуска или даже дополнительные ванные комнаты, которые мало используются, могут потребовать более частого лечения.

    Железо в колодезной воде

    Другой источник железа в колодцах — это растворенное в воде железо. Глубоко под землей подземные воды не содержат кислорода. В этих анаэробных условиях железо в камне, песке или гравии бесцветно и легко растворяется. Как только грунтовые воды выкачиваются на поверхность и подвергаются воздействию воздуха, медленно образуются маленькие ржавые красные частицы.Это изменение от прозрачного растворенного железа до красных частиц железа называется окислением и представляет собой тот же процесс, который происходит, когда железо или сталь начинают ржаветь.

    Количество растворенного в воде железа помогает определить наиболее эффективный способ лечения. Небольшое количество бесцветного железа можно отделить полифосфатом или удалить с помощью смягчителя воды. Но как только утюг покраснел или в большом количестве, следует использовать отдельные фильтры для удаления железа.

    полифосфат

    Если тест с водой показывает, что в воде растворено небольшое количество железа, его можно уловить, прежде чем оно успеет окислиться и покраснеть.Один из способов добиться этого — добавить в воду полифосфат. Полифосфат окружает железо и связывает его, поэтому оно не может окисляться и становиться красным. Иногда в моющие средства добавляют фосфаты, чтобы изолировать минералы, мешающие чистке. Фосфатные питатели могут впрыскивать небольшое количество этого связывающего агента в воду, связывая железо, так что оно не может окисляться в красные частицы.

    Смягчитель воды

    Другой способ улавливания небольшого количества бесцветного железа — использование смягчителя воды.В этом процессе растворенное бесцветное железо обменивается на натрий так же, как обмениваются минералы твердости. При использовании смягчителя воды для удаления небольшого количества железа, следует использовать специальную соль для удаления железа, чтобы регенерировать смягчитель и защитить его от отложений железа.

    Железный (зеленый песок) фильтр

    Для больших количеств железа или железа, которое стало красным, рекомендуется железный фильтр. Железные фильтры выполняют две функции: во-первых, используются химические вещества для быстрого окисления железа до частиц, а затем частицы отфильтровываются.Железный фильтр часто называют фильтром зеленого песка и предназначен для выполнения двух этапов в одном резервуаре (рис. 1; Wagenet, Mancl and Sailus, 1995; стр. 55). Зеленый песок сначала обрабатывают темно-фиолетовым раствором перманганата калия. Перманганат калия — сильный окислитель, который быстро превращает растворенное железо в большие перистые черные частицы, которые легко улавливаются фильтром. Для поддержания системы фильтр промывают обратной промывкой для удаления частиц, затем добавляют еще перманганат калия.

    Перманганат калия — это едкое химическое вещество, поэтому при обращении с ним необходимо соблюдать осторожность. Надевайте перчатки, защитные очки и фартук для защиты одежды при наполнении резервуара для корма. Кроме того, тщательно вымойте частицы железа из фильтра, чтобы обеспечить правильную работу фильтра. Каждый фильтр имеет минимальные требования к скорости потока и давлению воды при обратной промывке. Если ваша водная система имеет низкий расход, рассмотрите возможность использования услуги по очистке железного фильтра. Компания по водоснабжению принесет чистый, перезаряженный железный фильтр по заранее определенному графику и заберет использованный.Обратная промывка и заправка перманганатом калия выполняются в магазине с соответствующим оборудованием для обработки воды и химикатов.

    Фильтр Greensand, регенерированный перманганатом калия. (Вагенет, Манкл и Сайлус — Северо-восточные региональные сельскохозяйственные службы)

    Хлор с последующей фильтрацией

    Для высоких уровней железа рекомендуется система с двумя резервуарами. В первом резервуаре хлор — сильный окислитель — смешивается с водой с образованием красных частиц железа.Для образования частиц железа требуется от 20 до 30 минут, поэтому резервуар должен быть достаточно большим, чтобы удерживать воду, прежде чем она выйдет для использования в доме. Второй резервуар заполнен фильтрующим песком, который задерживает частицы железа. Фильтр имеет минимальные требования к скорости потока и давления воды при обратной промывке. Тщательное вымывание частиц железа из фильтра обеспечивает правильную работу фильтра.

    Раствор хлорного отбеливателя закачивается в первый резервуар для образования частиц железа. Хлор — это едкое химическое вещество, поэтому при обращении с ним необходимо соблюдать осторожность.Надевайте перчатки, защитные очки и фартук для защиты одежды при заправке резервуаров.

    Системы удаления железа

    Лечение для достижения наилучших результатов Концентрация железа в воде
    Полифосфат Менее 2 мг / л
    Устройство для смягчения воды Менее 5 мг / л
    Железный (зеленый песок) фильтр Менее 10 мг / л
    Хлор с последующей фильтрацией Более 10 мг / л

    Помните, что железо в воде не опасно для здоровья, но делает воду неприятной для использования.Обязательно проверьте воду в независимой лаборатории, прежде чем покупать оборудование для очистки. Чтобы найти испытательную лабораторию, см. Документ Ohioline AEX-315 «Где тестировать воду» (Mancl and Bradbury 2021).

    Посетите Лабораторию изучения почвенной среды Университета штата Огайо по адресу setll.osu.edu для получения дополнительной информации о тестировании и очистке воды.

    Список литературы

    Манцл, Карен. «Шоковое хлорирование Уэллса». Охиолин. Государственный университет Огайо, 10 июня 2019 г. ohioline.osu.edu/factsheet/aex-318

    Манкл, Карен и Джейми Брэдбери. «Где проверить воду». Охиолин. Государственный университет Огайо, 19 февраля 2021 г. ohioline.osu.edu/factsheet/AEX-315.

    Вагенет, Линда; Манкл, Карен; и Мартин Сайлус. «Очистка воды в домашних условиях». Северо-восточные региональные сельскохозяйственные службы — NRAES, январь 1995 г. hdl.handle.net/1813/67139

    .