«Железная» вода настолько распространенная в России проблема, что без преувеличения может быть основной проблемой водоснабжения.
Железа в земной коре вообще много – порядка 5% от массы планеты. Более 300 минералов содержат те или иные соединения Fe, которые легче всего попадают в подземные воды при избыточном увлажнении.
Россия практически вся лежит в природной зоне избыточного увлажнения: Центральная часть, Сибирь, Дальний Восток. Короче, если ваш регион не относится к «засушливым», значит, наверняка, вода из колодца или скважины, постояв немного на воздухе, приобретет буроватый окрас. Верный признак избыточного железа.
С водопроводной водой такое тоже случается. Тут уже дело или в некорректной работе водозаборных узлов, либо в изношенных трубах. Эти проблемы тоже требуют решения, но сегодня мы говорить на эту тему не будем.
Нас интересует водоподготовка индивидуальных источников: скважины или колодца, из которых снабжается частный дом. Те случаи, когда домохозяин сам производит водозабор и подачу воды в частный дом
Зачем удалять железо?
Это одновременно вопрос качества жизни, домашней экономики и здоровья.
Пока вода, насыщенная железом, находится под землей, Fe в ней растворен. То есть, находится в двухвалентной форме. При выходе на поверхность, его значительная часть вступает в реакцию с кислородом и переходит в трехвалентную, нерастворимую форму. Это всем известная красная ржавчина, микрочастицы которой придают воде бурый оттенок и характерный металлический запах/привкус.
Возможно, этот привкус не кажется вам особо неприятным. И вы готовы смириться с ржавыми потеками на сантехнике и кухонном оборудовании или желтоватым оттенком белья после стирки. Но вода, перенасыщенная железом, приносит и другие проблемы
Частички окисного железа постепенно оседают на всех поверхностях, с которыми контактирует поток. Трубы, бойлеры, котлы, бытовая техника зарастают изнутри и вдобавок подвергаются усиленной коррозии. Запорная арматура засоряется. То есть аварийность любого оборудования возрастает, а срок эксплуатации, наоборот, снижается. Вряд ли вам понравится постоянно покупать новые смесители, бачки, стиралки, чайники и прочее.
Плюс в каждой полости (особенно при нагревании воды) образуется благоприятная среда для развития колоний железобактерий. А это уже вопрос личной безопасности. Продукты жизнедеятельности железобактерий – канцерогены. А само по себе излишнее железо в потребляемой воде – проблемы с ЖКТ, печенью, сосудами, суставами, репродуктивной системой, зубами, волосами, кожей.
Так что обезжелезивание при обустройстве индивидуального водопровода, в ваших же интересах.
Как подойти к вопросу?
В первую очередь имейте в виду, что установка бытовой системы водоподготовки требует определенных условий:
- Защищенного непромерзаемого помещения (кухня, подвал, специальная пристройка)
- Подключения к канализации (убедитесь в том, что септик способен выдержать залповый выброс промывочной воды)
- Возможности подключения к электропитанию
Затем необходимо сделать лабораторный анализ. Важно точно знать, от какого именно количества и типа железа вам предстоит избавиться. А также определить другие примеси и показатели: марганец, сероводород, жесткость, кислотно-щелочной баланс, органические вещества. Каждый конкретный комплекс примесей влияет на выбор технологии обезжелезивания. Например, избыток сероводорода сделает неэффективными попытки устранить Fe путем ионного обмена, а слишком низкий pH-фактор не позволит использовать каталитические загрузки.
Анализы делают в специализированных сертифицированных лабораториях. Часто эту услугу предлагают компании, продающие водоочистную технику. Развернутый полный анализ стоит дорого – от 10 до 40 тысяч рублей. На данном этапе вам это не нужно.
Тщательно проверять целесообразно только питьевой поток. При выборе оборудования для обезжелезивания достаточно определить концентрацию железа и выяснить некоторые сопутствующие факторы: жесткость, кислотно-щелочной баланс, окисляемость. Это будет стоить от 2 до 7 тысяч рублей.
Можно определить базовые показатели самостоятельно. Существуют тест-системы, адаптированные под домашнее использование. Они просты, удобны, дают достоверный результат, доступны по цене. Например, тест-набор «Ecvols-Fe» продается за 2250 рублей.
С его помощью можно проанализировать 50 проб. Примерно столько же стоят тест-наборы на перманганатную окисляемость, общую щелочность, жесткость, остаточный хлор, фенольный индекс, и т.д.
Имея на руках результаты анализа, рассмотрите плюсы и минусы каждой технологии обезжелезивания, предлагаемые рынком. Учитывайте не только стоимость оборудования, но и потенциальные затраты на его эксплуатацию. Принципиально различных технологий, позволяющих обезжелезить воду из индивидуального источника, всего три:
Однако видов оборудования на основе трех этих технологий великое множество. Ваша задача – выбрать оптимальный вариант для себя: чтобы полностью решало проблему и не обходилось слишком дорого.
Аэрация
Это практически универсальный способ обезжелезивания, поскольку принцип его действия, по сути, имитирует естественные процессы. Присутствие растворенного железа, которым богаты подземные воды, совершенно нехарактерно для поверхностных вод. Происходит это потому, что при контакте с атмосферным кислородом, большинство железосодержащих соединений окисляется до нерастворимых форм и, либо задерживается минеральными породами, либо оседает на дно водоемов.
Для водоподготовки используется тот же принцип. Только все процессы происходят в искусственно созданной системе и быстрее, чем в природе.
Пассивная аэрация. Самый простой и дешевый метод. Вода, поднятая из скважины или колодца, просто оставляется на время в емкости с открытым верхом. Растворенное железо окисляется и выпадает на дно, верхний слой подается в домашний водопровод. Подходит для небольших концентраций и небольших объемах водопотребления.
Компрессорная или инжекторная аэрация. Атмосферный воздух подается в колонну, сквозь которую проходит водный поток. Колонна заполнена фильтрующей загрузкой, которая задерживает частички окисленного железа.
Загрузка бывает простой, минеральной, или каталитической, ускоряющей процесс окисления – зависит от того, сколько именно металла должно успеть окислиться, пока поток проходит сквозь колонну. Если концентрация слишком высока, в колонну впрыскивают дополнительные окислители.
В зависимости от типа загрузки и применения окислителей компрессорная/инжекторная аэрация бывает реагентной или безреагентной.
Электрохимическая аэрация «Титан-24». Этот тип оборудования использует не воздух, а чистый кислород. Атомарный кислород выделяется из воды под действием электрического тока.
Он более активен, поэтому способен быстро окислить соли Fe до нерастворимого состояния. Затем нерастворимые соли осаждаются на минеральной загрузке. Реагенты не используются, так что вредных сбросов нет.
Озонирование. Принцип тот же самый, только разрядно-дуговой генератор продуцирует не кислород, а озон, который является сильнейшим окислителем. И при этом не является реагентом, вредным для окружающей среды.
Ионообменный способ. Метод ионного обмена изначально предназначался для удаления солей жесткости, которые невозможно отфильтровать другим способом. Но поскольку чрезмерная жесткость часто идет «в связке» с перенасыщением железом, появился спрос на смолы, которые одновременно справлялись бы и с этой проблемой.
Сегодня существуют ионообменные загрузки, способные одновременно с умягчением производить обезжелезивание. Это удобно при невысоких концентрациях – один корпус фильтра удаляет весь спектр примесей и обходится дешевле полноценной комплексной системы.
Но важно помнить, что ионный обмен – палка о двух концах. Технология требует регулярных регенераций с применением соли. Если смола комплексная, промывать ее приходится чаще. При постоянной эксплуатации ионообменников большой производительности, в дренаж попадают многие килограммы соли.
Что означает двойные затраты: сначала на покупку таблетированной соли, а затем на ликвидацию последствий солевых сбросов: нарушения работы бактериальных септиков, засаливания почвы и т.д.
Обратный осмос
Обратный осмос – самая прогрессивная на данный момент технология. И самая дорогая. Если в целом вода в скважине «хорошая», нет смысла подвергать ее обратноосмотической обработке. Но при высоких концентрациях (свыше 10 мг/л) двухвалентного или наличии бактериального/коллоидного железа, это самый оптимальный способ справиться с проблемой.
Большие обратноосмотические установки очистят весь поток, поступающий в дом. Причем, не только от железа, но вообще от всего: солей жесткости, растворенных газов, органики, тяжелых металлов, бактерий, вирусов. Благодаря впрыскиванию антискаланта, мембраны годами сохраняют свою работоспособность.
Довольно высокие первоначальные затраты на домашнюю водоподготовку со временем начинают окупаться за счет отсутствия дополнительных затрат на эксплуатацию.
Обратный осмос тоже имеет свои подводные камни — большое количество сбросов. Стандартное соотношение пермеат/рассол доходит до ¼. То есть, в дренаж уходит в четыре раза больше воды, чем получается очищенной. Но сбросы не токсичны, их можно использовать, например, для полива участка.
Секреты грамотного выбора
Как мы уже говорили, хотя технологий обезжелезивания всего три, систем на их основе существует великое множество. Все они, так или иначе, выполнят свою основную задачу – уберут избыточное железо из воды, которой пользуетесь вы и ваша семья. Вопрос в том, чтобы этот процесс не был для вас слишком затратным по деньгам и хлопотам.
Согласно нормам СанПин в питьевой и потребительской воде не должно содержаться более 0,3 мг/л железа. Естественно, что чем больше изначальная концентрация, тем сложнее довести исходную воду до нормы.
· С концентрацией до 3 мг/л справляются все без исключения обезжелезивали. Цены на них стартуют с 20 000 рублей. Важно только учитывать, что каталитические загрузки эффективны при рН больше 6,5, а ионообменники не допускают содержания сероводорода.
· Ионный обмен будет эффективен и при более высокой железистости – до 5 мг/л. Но это должно быть именно растворенное двухвалентное железо. Если же часть его уже находится в трехвалентной форме, ионообменная смола потребует слишком частой замены, поскольку нерастворимые частицы будут быстро повреждать матрицу. Хорошо справляются с такими концентрациями безнапорные и напорные аэрационные системы. Цены немного выше - от 25 до 30 тысяч рублей.
· Чтобы довести до нормы жидкость, содержащую от 5 до 10 мг/л Fe, понадобится более дорогая и сложная система. Ионный обмен бессилен. Нужна установка с аэрационным компрессором и, возможно, с дозированным впрыскиванием реагентов, ускоряющих окисление. Обойдется она, минимум, в 40 тысяч рублей. Окончательная цена зависит от степени автоматизации управляющего клапана, конструкции и мощности насоса, объема колонн, характера загрузки. Некоторые виды таких систем нельзя использовать, если содержание органики превышает норму. Зато они отлично справляются с марганцем и сероводородом.
· Если Fe больше 10 мг/л обезжелезиватель может быть только реагентный. В качестве окислителя рекомендуется гипохлорит натрия. Он быстро окисляет любые концентрации железа, марганца, сероводорода. Оборудование состоит из двух колонн – в одной происходит процесс окисления, в другой – фильтрация на каталитических загрузках. Цены начинаются от 55 тысяч рублей.
· Обратный осмос будет эффективен при любых концентрациях. Правда, при слишком высоких его рекомендуется предварять аэраторами. Они отфильтруют большую часть Fe, что позволит уменьшить объемы рассола, сбрасываемого в дренаж обратноосмотической системой. Цена установки, способной обеспечить чистой водой загородный дом, составит от 60 до 120 тысяч рублей.
Также рекомендуем учитывать эксплуатационные характеристики каждой конкретной системы: производительность (посчитайте, сколько воды требуется вашей семье ежедневно), удобство использования, энергозатраты, габариты, объем сбросов, уровень шума, количество и характер сбросов (реагентные или безреагентные).
Перед тем, как принять окончательное решение, рассмотрите как можно больше предложений со всех точек зрения. Имейте в виду – идеальных среди них нет. Ищите то, которое обеспечит необходимый уровень обезжелезивания и при этом будет иметь минимум значимых для вас недостатков.
На сайте https://www.ecvols.ru/info/articles/chto-vazhno-uchest-pri-vybore-filtrov-dlya-ochistki-vody-v-chastnom-dome/ вы можете найти подробную информацию про фильтры и системы обезжелезивания, получить консультацию и заказать подбор системы очистки воды.