Для корректного выбора технологии удаления вредных примесей надо изучить особенности специализированного оборудования. Производители предлагают аэрационные колонны, электромагнитные преобразователи, ионообменные фильтры для очистки воды от железа и марганца. Корректное сравнение можно сделать по комплексу рабочих параметров с учетом плановых затрат в процессе эксплуатации.
Какие проблемы создает железо и марганец в воде из скважины?
До утверждения плана финансирования системы очистки воды от марганца и железа надо проверить опасности, которые создают эти примеси. Установлены санитарные нормативы по предельному содержанию 0,1 и 0,3 мг на литр жидкости соответственно. Для проверки показателей следует сдать пробы из скважины в лабораторию.
Большую концентрацию марганца определяют следующие характерные признаки:
· светло-желтый оттенок взвесей;
· черный осадок;
· вяжущий привкус;
· темные загрязнения возле кранов.
Окисление преобразует растворенные примеси в твердые частицы, которые скапливаются внутри трубопровода. Критичный уровень засорения определяют по уменьшению напора и ухудшению функционального состояния системы отопления.
Кроме повреждения бытовой техники следует отметить возможность порчи вещей после стирки. Загрязненной жидкостью не рекомендуется поливать огород, чтобы исключить попадание в организм опасных соединений вместе с пищей. Исключение – комнатные растения, которые марганцевой водой защищают от вредных насекомых.
Токсичная суточная доза марганца – 40 мг. При небольшой концентрации происходит постепенное накопление опасных веществ, провоцирующее следующие проблемы:
· аллергические реакции;
· головные боли;
· упадок сил;
· отсутствие аппетита;
· судороги;
· закупорку сосудов;
· ухудшение функционального состояния мышечных и костных тканей;
· нарушение работоспособности печени, почек, ЖКТ, эндокринных желез;
· заболевания органов дыхания.
Нервная система подвергается повышенным нагрузкам. Употребление загрязненной воды препятствует нормальному развитию ребенка. Взрослые люди жалуются на провалы в памяти. Большая концентрация марганца увеличивает риск возникновения болезни Паркинсона. При высоком уровне интоксикации меняется походка и почерк, перемены в психике принимают необратимый характер.
Железо необходимо для переноса кислорода кровеносной системой и выполнения других полезных функций. Однако в чрезмерной концентрации это вещество активизирует аллергические реакции, провоцирует заболевания почек, увеличивает риск инфаркта. При постоянном употреблении загрязненной воды проявляются канцерогенные свойства.
Металл окисляется при контакте с воздухом. Образованные частицы засоряют протоки в трубах, пачкают вещи во время стирки. Созданные стойкие пятна на сантехнике удалить сложно. Придется применять сильнодействующие препараты, которые способны повредить декоративные поверхности дорогих изделий.
Фильтры для очистки воды от железа и марганца
Для удаления примесей используют окисление металла. Эта химическая реакция преобразует растворенные вещества в твердые частицы. На следующем этапе взвеси укрупняют с применением специальных реагентов (флокулянтов). Далее – задерживают увеличенные фракции с помощью механического фильтра.
Такая технология подходит для извлечения двухвалентного железа. Однако в бактериальной форме химические соединения защищены желеобразной оболочкой. На поверхности крупных молекул (органических коллоидов) образуются электрические заряды, препятствующие укрупнению. В этих условиях замедляется осаждение взвесей.
При выборе способа очистки следует учесть разнообразие форм железа. Чтобы исключить ошибки, делают развернутый лабораторный анализ. В таком документе отображают содержание химических и биологических составляющих.
Электромагнитный
Для воздействия на примеси применяют сильное магнитное поле с переменной амплитудой. Эта обработка формирует на поверхности мелких примесей разноименные электрические заряды, что обеспечивает взаимное притяжение частиц. Укрупненные примеси можно извлечь засыпкой из песка или фильтром с подходящими размерами технологических отверстий.
В отличие от стандартной флокуляции данная технология не подразумевает использование химических реагентов. Отсутствие сложных дозаторов повышает уровень надежности, снижает себестоимость оборудования. Электронный генератор работает автоматически без вмешательства пользователя. Катушку индукции наматывают на внешней поверхности трубы, что значительно упрощает монтаж.
Электромагнитное флокулирующее устройство выполняет дополнительные полезные функции:
· угнетает коррозию;
· блокирует формирование накипи;
удаляет соли кальция и магния из воды;
· удаляет старые отложения;
· уничтожает бактерии.
Качественный аппарат этой категории сохраняет работоспособность при уровне жесткости более 27 мг-экв/л, потребляя всего до 25 Вт электроэнергии за час.
Половолоконный
Половолоконный фильтр задерживает мельчайшие примеси, поэтому специалисты советуют применять именно эту технологию для обезжелезивания и удаления марганца. Под брендом Акварис выпускают сменные блоки с улучшенными потребительскими характеристиками. Рекомендованный срок службы – более 10 лет.
Самая дешевая модель обрабатывает до 1000 литров жидкости за при уровне фильтрации от 0,01 мкм. Такая очистка кроме отмеченных загрязнений удаляет неприятные запахи, мутность, соли жесткости и органические примеси. Ресурс половолоконного модуля Акварис составляет 500 000 л. Такое оборудование можно использовать для магистральной очистки всей воды, поступающей в объект недвижимости.
Ионообменный
Этот способ применяют на даче, если в обрабатываемой жидкости нет трехвалентного железа. Такие примеси засоряют наполнитель из синтетической смолы.
Для сохранения высокой эффективности рабочего процесса предварительной очисткой удаляют:
· сероводород;
· сульфиты;
· абразивные частицы;
· органику;
· продукты нефтехимии.
В соответствии с рекомендациями производителя оборудования (засыпки) уменьшают цветность и концентрацию:
· солей жесткости;
· взвесей;
· активного хлора.
Из потока загрязненной жидкости извлекают одновременно ионы железа, марганца, кальция, других веществ и химических соединений. Для корректной настройки специалисты делают лабораторный анализ. По результатам исследования устанавливают объем засыпки, частоту регенерации, иные параметры технологического процесса.
Оборудование для очистки воды от марганца и железа размещают на расстоянии 1-1,5 м от приборов отопления, чтобы исключить перегрев ионообменных смол. Подключают водопровод и канализацию с нормированной производительностью. Следует корректировать первичные настройки, если в период паводков существенно увеличивается концентрация примесей.
Системы очистки питьевой воды от марганца
Ионообменная установка загрязняет обработанную жидкость регенерационным раствором. Электромагнитная обработка не изменяет химический состав. Полупроницаемая мембрана обеспечивает высокий уровень фильтрации. Однако низкая производительность бытовых комплектов обратного осмоса не позволяет подготовить быстро большое количество питьевой воды. С учетом отмеченных недостатков надо изучить альтернативные технологические решения.
Аэрация
Простейший вариант очистки воды от марганца и железа – окисление воздухом. Безнапорную установку можно изготовить самостоятельно на основе подходящей емкости. Подающий трубопровод оснащают душевой головкой либо подобным по функционалу устройством. Разделение на несколько струй увеличивает контактную площадь.
Кроме низкой стоимости конструкции следует отметить следующие преимущества аэрации:
· отсутствует загрязнение химическими добавками;
· обработка большого количества жидкости не сопровождается существенными затратами;
· обогащение кислородом улучшает вкусовые и полезные качества воды.
Единственным значительным недостатком можно назвать громоздкость установки.
Для улучшения эффективности безреагентной обработки применяют подачу воздуха под сильным давлением непосредственно в трубопровод либо через распылитель в толщу воды. Необходимый напор создают с помощью компрессора. В колонне устанавливают клапан, через который происходит отвод отработанных газов. Датчик протока используют для автоматизации включения оборудования.
Эжекторы
Такое устройство применяют для безреагентной очистки воды от железа и марганца без подключения к источнику электропитания. Специальное сопло, встроенное в трубопровод, всасывает воздух с помощью разницы давлений. Соответствующая зона формируется в потоке при перемещении жидкости по транспортной магистрали.
Такое решение не обеспечивает высокую производительность. Однако его можно использовать при низкой концентрации вредных примесей.
Озон
Если вместо воздуха использовать чистый кислород, увеличится скорость обработки. Однако этот газ надо покупать. Придется учесть дополнительные затраты на транспортировку и организацию места хранения. Специальными мероприятиями обеспечивают правильное обращение с взрывоопасным кислородом.
Такие инженерные решения приемлемы для отдельных производственных процессов. Однако в бытовых условиях удобнее озонирование.
Для воспроизведения технологии надо купить специальный генератор. Это устройство создает газ в камере с высоковольтным разрядником. Обработка озоном отличается следующими преимуществами:
· значительно увеличивается производительность;
· отсутствует загрязнение;
· сохраняются минеральные соединения;
· устраняются привкусы и запахи.
Технология эффективна при наличии в жидкости других вредных примесей. Вода из колодца, например, содержит органические составляющие. Озон уничтожает микробы, поэтому дополнительная дезинфекция не требуется.
При высокой концентрации марганец окисляется до семивалентных молекул. После завершение реакции с кислородом образуется растворимое соединение, которое существенно увеличивает цветность. Для устранения проблемы применяют последовательно два цикла озонирования.
Выводы
Рассмотренные технологии применяют раздельно и в комплексе для увеличения эффективности. В ходе подготовки уточняют состав примесей, чтобы выбрать оптимальную последовательность действий.
На первом этапе удаляют песок, ил, глину, частицы ржавчины, другие механические примеси. Аэрацией преобразуют растворенные соединения в осадок. Применяют безреагентную электромагнитную флокуляцию для укрупнения фракций, которые задерживают дисковым фильтром или гранулированной засыпкой. На завершающей стадии выполняют подготовку питьевой воды комплектом из картриджей либо установкой обратного осмоса.
Состав приведенной схемы обработки корректируют с учетом исходных условий. При необходимости дополняют оборудование колонной с каталитической загрузкой. Вместо воздушной аэрации применяют озонирование. Потери давления в системе компенсируют насосной станцией.
Созданный проект используют для составления перечня покупок. До монтажа оборудования выполняют подготовку технического помещения. Экономический расчет следует сделать на несколько лет, чтобы правильно рассчитать эксплуатационные расходы.