Фильтры очистки воды от железа:системы очистки воды от железа, установка обезжелезивания воды
Обезжелезивание и умягчение воды являются важнейшими этапами комплексной очистки воды хозяйственно-бытового назначения.
Очистка воды от железа (или как говорят специалисты, обезжелезивание воды ) и установка фильтров очистки воды от железа являются важными мероприятиями для повышения качества водопроводной воды.
Льющаяся из крана вода бурого цвета или желтые разводы на сантехнике — это внешние проявления повышенного содержания железа в водопроводной воде.
Железо является одним из самых распространенных на Земле химическим элементом. Оно в виде различных соединений содержится в земном грунте, в котором накапливаются используемые нами в хозяйственных целях грунтовые воды. Проблема присутствия железа в природной воде является одной из самых распространенных, так как с такой водой возникает целый ряд серьезных проблем, которые решают фильтры обезжелезивания воды.
При концентрации железа в воде, превышающем 0,3 мг/л, она вызывает образование ржавых потеков на сантехнике, меняет цвет тканей во время их стирки и тому подобное. При повышенных концентрациях железа у воды появляется неприятный металлический привкус, такую воду нельзя использовать для приготовления напитков (чай, кофе и другие) и еды, так как их качество и вкус в значительной степени из-за этого страдают. Все эти проблемы может решить установка обезжелезивания воды.
В природе железо существует в разнообразных формах (различной валентности: Fe(0), Fe(+2), Fe(+3)), или в составе сложных химических соединений:
- Fe(0) — элементарное железо, нерастворимое в воде.
- Fe(+2) — двухвалентное железо. В основном находится в воде в растворенном состоянии.
- Fe(+3) — трехвалентное железо. Гидроксид железа Fe(OH)3 не растворяется в воде, за исключением случаев очень низкого рН.
- Органическое железо. Органическое железо, в основном, растворимо в воде или имеет коллоидную структуру. Очень трудно удаляется из воды.
Наличие трехвалентного (нерастворимого) железа определить проще простого. Вода из источника, содержащее его, имеет бурый цвет. А после отстаивания в какой-либо посуде вода становится более или менее прозрачной, а на дне сосуда выпадает темно-бурый осадок.
Содержание в воде двухвалентного (растворенного) железа ничем себя поначалу не выдает. Вода из источника прозрачна и, казалось бы, чиста. Однако, постояв на воздухе, такая вода приобретает такой же бурый цвет, что и в первом случае. Через некоторое время такая вода также, как и первая отстаивается и в ней также выпадает бурый осадок.
Совсем по другому ведет себя коллоидное железо. Вода с наличием такой формы железа имеет, как и в первом случае, бурый цвет, однако каким бы длительным не был процесс отстаивания, вода никогда не осветляется и бурый осадок на дне сосуда не выпадает.
На практике железо, как правило, содержится в воде в виде некоего "букета", содержащего все его виды и формы. И лишь высокий профессионализм специалистов по очистке воды позволяет "излечить" воду от всех видов "заболеваний", связанных с железом.
Акцентируем Ваше внимание: самостоятельное обезжелезивание воды на даче, в коттедже или любом другом загородном доме невозможно без специальных знаний.
Сегодня на рынке существует огромное количество сменных обезжелезивающих картриджей для фильтров патронного типа. Большой ассортимент такой продукции многих вводит в соблазн самостоятельного удаления железа из воды и таким образом решить проблемы очистки воды от железа на даче, в коттедже и другом загородном объекте. Но кроме низкой цены таких фильтров других положительных сторон нет.
Дело в том, что в такие картриджи обычно засыпают обезжелезивающий сорбент "Birm", который хорошо работает только с обогащенной кислородом водой. Но в грунтовых водах, залегающих на большой глубине, кислорода нет, а наиболее распространенным видом водоснабжения загородных домов являются глубоководные скважины.
Но даже если в очищаемой воде содержался бы необходимый для окисления железа кислород, все равно такой картридж не проработал бы сколько-нибудь долго. Дело в том, что любой фильтр обезжелезивания воды имеет свой предел грязеемкости, зависящий от используемого в ней сорбента. У сорбента "Birm" пределом грязеемкости является 1,0 грамм железа на литр сорбента. Больше железа "Birm" "впитать" просто не в состоянии. Можно легко подсчитать, сколько литров воды сможет очистить такой обезжелезивающий картридж. Так средний показатель концентрации железа в подземных водах Подмосковья превышает 1 мг/литр. При такой концентрации железа в воде литр сорбента сможет очистить не больше 1000 литров воды. В одном картридже обычно содержится около 3 литров сорбента, следовательно, ресурс одного картриджа — 3000 литров воды. Производители на упаковке картриджа зачастую обозначают ресурс в 20000 или даже 80000 литров воды, что, естественно, является ложью.
Такие фильтры уже после 3000 литров не только перестают очищать воду, но и увеличивают концентрацию железа в ней из-за накопленного железа в самом сорбенте. Такие картриджи можно только выбросить, так как они не являются обслуживаемыми. А значит спустя несколько недель или даже дней придется выбросить более 2500 рублей, в которые вам обошелся картридж.
Фильтры обезжелезивания воды, достойные внимания — это фильтры засыпного типа. Химические процессы, происходящие в таких фильтрах, аналогичны процессам, происходящим в обезжелезивающих картриджах. Вода с высоким содержанием растворенного в ней железа проходит через слой сорбента. Железо окисляется на гранулах сорбента и превращается в нерастворимые, хорошо удаляемые фильтрацией хлопья. Несколько слоев сорбента позволяют более эффективно очищать воду — по мере истощения верхних слоев сорбента, в обезжелезивание включаются нижние слои. После того, как фильтрующая способность сорбента полностью исчерпана, производится его промывка или регенерация.
Регенерация фильтра производится путем обратной промывки сорбента водой, либо с использованием раствора реагента.
Ближайшим, а зачастую неотъемлемым спутником фильтров очистки воды от железа является аэрационная установка.
Обезжелезивание воды аэрацией является правильным способом очистки воды не только от соединений железа, но и от растворенных в воде посторонних газов и запахов.
Принцип действия аэрационной установки основан на том, что вода насыщается кислородом и при этом происходит окисление и выпадение в осадок растворенных в ней соединений железа. Такой осадок легко задерживается каталитическим сорбентом фильтра. При аэрации также происходит удаление из воды летучих примесей, обладающих неприятным резким запахом — сероводорода, например.
Схема самой совершенной на данный момент системы очистки воды от железа представлена на рисунке (слева), а пример ее реального использования на фото (справа). Такая установка имеет низкий эксплуатационные расходы, она позволяет полностью удалять из воды железо и сероводород, она эффективно работает при концентрации железа в воде до 20 мг/л.
Обогащение воды кислородом (см. рисунок и фото) происходит путем нагнетания воздуха в аэрационную колонну (поз. 1 на схеме или средняя синяя емкость на фото), расположенную перед фильтром обезжелезивателя (поз. 2 на схеме или левая синяя емкость на фото), при помощи воздушного компрессора (поз. 3 на схеме или устройство, прикрепленное к стене, в верхнем правом углу фото).
Работа компрессора контролируется датчиком потока (поз. 4 на схеме или устройство левее компрессора на фото), который реагирует на открытие/закрытие любого из кранов раздачи воды в доме. В случае открытия кранов датчик сообщает компрессору сигнал на включение, в случае закрытия - наоборот.
Компрессор насыщает воду кислородом воздуха, благодаря которому начинается процесс окисления растворенного железа.
Этот процесс ускоряется благодаря каталитическим свойствам засыпки обезжелезивателя. Окисленное железо приобретает нерастворенную форму и благополучно задерживается в слое фильтрующего материала обезжелезивателя.
В то же время избытки воздуха, не востребованного в процессах окисления, удаляются из воды с помощью воздухоотделительного клапана, находящегося в верхней части аэрационной колонны. Вместе с избытками воздуха из воды "уходят" посторонние в воде запахи и растворенные газы (сероводород, аммиак и т.п.).
Восстановление работоспособности фильтра обезжелезивателя осуществляется без использования химических веществ путем обратной промывки фильтра исходной водой.