Обезжелезивание

Повышенное содержание железа в воде вредно для как для здоровья человека так и технологического оборудования. Она становится непригодной не только для питья, но и для бытовых и технических нужд. Чтобы удалить эту вредную примесь, проводят процедуру обезжелезивания воды.

Норма содержания железа

Санитарными нормами допустимая концентрация железа в питьевой воде ограничена величиной 0,3 мг/л, что соответствует рекомендациям ВОЗ. В Европе действует более жесткий норматив — 0,2 мг/л. Его концентрация в природной воде варьируется в пределах от 0,01 до 26 мг/л. При этом она может содержать различные формы этого вещества.

Виды железа в воде

В природной воде, поднимаемой из скважин и колодцев, железо может содержаться в виде:

  • Ржавчины — трехвалентного нерастворимого вещества Fe3+. Самая распространенная разновидность, которая часто встречается в сетях центрального водоснабжения и в неглубоких колодцах. Причина — коррозионное разрушение стальных и чугунных труб, техногенная деятельность человека. Вредное вещество можно удалить путем осаждения в засыпном фильтре.

  • Растворимого железа — двухвалентного вещества Fe2+. Опасность данной примеси состоит в том, что она не изменяет прозрачность жидкости и ее трудно обнаружить. Возможный метод удаления Fe2+ заключается в его окислении кислородом до нерастворимого гидроксида железа и последующей фильтрации аналогично ржавчине.

  • Коллоидного железа — нерастворимых частиц вещества размером менее 1 мкм, которые создают в воде суспензии и не поддаются удалению обычными фильтрами обезжелезивания. Их можно отфильтровать с помощью обратноосмотических или сорбционных установок.

Для правильного выбора метода удаления вредного вещества из воды необходимо провести анализ пробы и определить тип примеси.

Принцип работы обезжелезивателей

Очищаемая жидкость попадает в устройство через входной патрубок. Проходя через систему фильтров, происходит ее очистка от ржавчины и растворенного железа, марганца, иногда от сероводорода. Характеристики обезжелезивателей определяют методы, которые заложены в их конструкцию. Рассмотрим принцип действия наиболее распространенных установок обезжелезивания воды.

Засыпные фильтры

Очищаемая вода под давлением поступает на колонну с необходимой по технологии засыпкой. При прохождении каталитической загрузки железо окисляется из двухвалентного состояния в трехвалентное и оседает в толще засыпке, после чего происходит регенерация фильтра в автоматическом режиме. При необходимости вводиться дополнительный окислитель.

Обратный осмос

Очищаемая вода под давлением поступает на полупроницаемую мембрану, которая пропускает частицы, размер которых равен диаметру водяной молекулы. Метод позволяет полностью удалять ржавчину и 98 % растворенного железа Fe2+, а также выполняет обессоливание. Применение технологии ограничено концентрацией железа в жидкости, которая не должна превышать 0,5 мг/л. Поэтому производят предварительную фильтрацию воды другими способами.

Ионообменные фильтры

Метод предполагает применение многокомпонентных ионообменных смол, которые окисляют железо, переводя его в трехвалентную форму. Затем полученное нерастворимое вещество осаждается. Фильтры-ионообменники очищают воду с высоким содержанием железа (до 15 мг/л). Чтобы эффективность очистки была высокой, водородный показатель поддерживают на уровне pH < 7. Технология используется в теплоэнергетике.

Реагенты

Способ основан на окислении железа с помощью натрия гипохлорита. Окислитель дозируется в зависимости от характеристик воды специальным насосом — дозатором. Реагентный метод подходит как для предприятий, так и частных домов.

Аэрация

Воду насыщают кислородом, который окисляет содержащееся в жидкости железо, переводит его в нерастворимое вещество, которое осаждается в механических фильтрах. Способ используют при концентрации вещества до 6 мг/л. Метод подходит для обезжелезивания воды из скважины в частном доме. Промывочная жидкость не содержит химикатов и может сливаться в канализацию без ограничений.

Коагуляция

Это разновидность реагентного метода. При очистке воды используются коагулянты, способствующие сцеплению частиц железа, их укрупнению и превращению в хлопья, которые отстаиваются с последующей механической фильтрацией. Необходимым условием протекания процесса коагуляции является правильная дозировка коагулянтов с помощью насосов-дозаторов. Преимущества технологии: высокое качество очистки и низкая цена реагентов.