Проблема актуальная, учитывая, что около 70% обладателей индивидуальных источников водоснабжения с ней сталкиваются.
Fe, которого вообще много в земной коре, легче всего попадает в воду, когда каменистые породы подпочвенного слоя постоянно увлажнены. Так что повышенную железистость подземных вод можно считать обратной стороной умеренного влажного климата. Это своего рода «плата» за отсутствие длительных засушливых сезонов в большинстве регионов России.
Вода, богатая растворимыми двухвалентными соединениями железа – не безусловное зло. Металл нетоксичен и даже оказывает положительное влияние на человеческий метаболизм. Правда, только до того момента, пока его не становится слишком много. Тогда он начинает накапливаться в разных органах, затрудняя их работу.
К тому же, выходя на поверхность, подземная вода начинает постепенно изменять свой химический состав. Химически активное железо вступает в реакцию с кислородом и образует новые соединения: трехвалентные, нерастворимые. И они делают водопользование, мягко говоря, некомфортным.
Откладываясь на внутренних поверхностях трубопроводов, нерастворимые оксиды Fe постепенно уменьшают просвет и ускоряют процессы коррозии труб. А все наружные поверхности, контактирующие с водой, постепенно покрываются ржавым налетом. И в результате это приведет к повышению ваших затрат на частый ремонт водопроводной системы, тонны чистящих средств, замену бытовой техники.
Потому и следует убрать лишнее железо из воды прежде, чем запустить ее в водопровод частного дома.
Как узнать, что обезжелезивание необходимо?
Прежде, чем устанавливать обезжелезивающее оборудование, нужно убедиться, что проблема действительно в ферруме.
Загрязнение железом очень легко спутать с другими видами загрязнений. Например, металлический запах/привкус может объясняться повышенной перманганатной окисляемостью (общим содержанием органики) или наличием оксида марганца. И если для удаления марганца применяются те же технологии, что для обезжелезивания, то при органическом загрязнении требуется совершенно иной подход.
Можно сделать лабораторный анализ сразу, а можно повременить. Для начала просто налейте прозрачную воду из скважины в прозрачную емкость (в стакан, например), и оставьте на несколько часов. Если проблемы в железе – вы это увидите.
Вода сначала слегка побуреет, а затем мельчайшие хлопья оксида начнут оседать на дно. Прозрачность воды в сосуде будет возрастать по мере приближения к поверхности. В конечном итоге осядет все, и вы увидите стакан с чистой водой, на дне которого лежит слой ржавчины. Чем толще слой – тем больше превышение пдк железа. Результат стопроцентный – больше так себя не ведет ни одна примесь.
Если вы убедились, что обезжелезивание вам необходимо, остается только выбрать подходящий метод.
Какими методами можно обезжелезить воду в загородном доме?
Технологий существует несколько, и мы готовы классифицировать их, чтобы помочь вашему осознанному пользовательскому выбору.
В основе большинства методов удаления железа лежат процессы окисления. Как вы сами могли убедиться, если провели тест со стаканом, растворимые соединения железа легко переходят в нерастворимые формы. Все нерастворимое можно отфильтровать. Ионный обмен и обратный осмос стоят особняком – они используют принципиально иные способы извлечения веществ из растворов.
Все обезжелезивающее оборудование делиться на аэрационное и неаэрационное.
- Аэрационное использует в качестве окислителя кислород: атмосферный, атомарный или модифицированный (озон)
- Неаэрационное – иные виды окислителей, коагулянты или принципиально иные технологии удаления растворимых веществ, о которых мы упоминали выше
Аэрационные методы обезжелезивания
Это, пожалуй, самая обширная категория методов, поскольку не требует применения особых реагентов. Атмосферный кислород находится в постоянном доступе, а атомарный и модифицированный легко генерируется из той же самой очищаемой воды. Итак, разберем аэрационные методы в порядке возрастания их технологичности.
Безнапорная (естественная, пассивная) аэрация.
Старый добрый дедовский способ, используемый со времен Древнего Рима. Попросту – отстаивание. Тот самый способ, который мы с вами использовали, чтобы определить, насколько много железа в воде изначально.
Вода оставляется на длительное время в емкости с открытым верхом или специальном неглубоком водоеме. Чем больше площадь поверхности, контактирующей с воздухом, тем быстрее идет процесс. Верхний слой воды полностью освобождается от лишнего железа и готов к применению.
Но что было хорошо для наших предков, не так хорошо для нас. Современный человек использует много воды в доме и при этом вовсе не заинтересован в наличии на участке неопрятного технического водоема. Аэрационная установка прячется в подвал. Это огромная бочка на тонну или две – другими словами, чрезмерная нагрузка на фундамент. Плюс опасность подтопления.
То есть, пассивная аэрация – при всей своей дешевизне и простоте – имеет ряд существенных недостатков:
- громоздкость
- потенциальная небезопасность (если лопнет или прохудится – наделает немалых бед. к тому же ускоряет разрушение фундамента)
- медленный процесс обезжелезивания
Компрессорная (принудительная) аэрация.
Не в пример более компактная и эффективная. Поток проходит сквозь колонну, заполненную фильтрующей загрузкой. Объем колонны может быть разным. Промышленные аэраторы вмещают несколько кубометров, бытовые, в зависимости от желаемой производительности, от 30 до 300 литров.
Компрессор нагнетает атмосферной воздух, смешивая его с потоком воды. Процесс окисления ускоряется. Выпадающие в осадок частички ржавчины (а заодно и все остальные нерастворимые примеси) оседают в загрузочной массе. Отдуваются растворенные газы. Из колонны под напором выходит вода, готовая к подаче в краны или дальнейшим ступеням очистки.
ГК «Экволс» выпускает целый ряд компрессорных обезжелезивателей. Оборудование имеет приемлемую цену, удобно в эксплуатации, отлично справляется со своими задачами К недостаткам относятся:
- Шумность. Работающий компрессор постоянно гудит и дает вибрацию по дощатым стенам. Нужно очень тщательно звукоизолировать бойлерную или размещать ее в отдельно стоящем помещении.
- Сложности с консервацией на зиму. Не всем под силу самостоятельно подготовить колонны к зиме: слить воду, выгрузить фильтрующую засыпку. Оборудование довольно громоздкое
Электрохимическая аэрация.
Производится на основе модуля «Титан». Два противоположно заряженных электрода выделяют из воды атомарный кислород, который смешивается с потоком. Окисление происходит еще быстрее. Производительность «Титана» выше, чем у обезжелезивающих колонн, а габариты существенно меньше.
Собственно, для него и бойлерная не нужна. «Титан» вполне возможно разместить на дачной кухне, в коридорчике или под лестницей. Работает он абсолютно бесшумно. На зиму консервируется в течение 15 минут, причем, физических усилий прилагать не требуется.
Честно говоря, недостатков системы «Титан» мы не находим, кроме цены, которая несколько выше, чем на компрессорные системы.
Озонирование.
Тот же принцип электрохимической аэрации. Только специальное оборудование – разрядно-дуговой генератор – выделяет из воды не атомарный кислород (О), а его аллотропную модификацию (О3). Озон более мощный окислитель, чем обычный кислород. То есть эффективность озонаторов еще выше. Как и бактерицидная способность. Озонирование полностью обеззараживает воду, хотя и ненадолго (пока новые бактерии не попадут в нее и не размножатся до болезнетворного уровня).
Недостатком метода является токсичность и взрывоопасность озона при больших концентрациях.
Как видите, логика процесса везде одна и та же. Под действием кислорода железо и некоторые другие виды примесей окисляются до нерастворимого состояния, после чего задерживаются засыпными фильтрами.
Не аэрационные методы
Ионный обмен.
Наиболее популярный и распространенный не аэрационный способ обезжелезивания. Применяются специальные селективные катиониты – синтетические смолы на основе кислотных групп. Их поверхностный слой поглощает ионы металлов, в первую очередь, железо и марганец. Взамен молекула соли получает ион натрия.
Ионообменные смолы – «долгоиграющая» загрузка. Для регенерации поглощающих свойств ее можно много раз промывать раствором NaCl. Вещества, которое известно нам, как обычная поваренная соль.
Оборудование в целом надежно и удобно. Но имеет два существенных недостатка:
- Не консервируется на зиму, поскольку катиониты не выдерживают отрицательных температур
- Производит большое количество реагентных (солевых) сбросов, которые перегружают индивидуальную канализацию и засаливают почву на участке
Дозация гипохлорита натрия (хлорирование).
Метод, весьма популярный в регионах, благодаря своей дешевизне и эффективности. Хлорирование действительно позволяет эффективно удалить большие концентрации железа. И доставляет домовладельцу минимум хлопот. К тому же, попутно производится устойчивое обеззараживание воды.
Однако метод предусматривает изменение химического состава воды, и не в лучшую сторону. Неприятный запах и вкус – еще наименьшее из зол. Хлор - элемент токсичный. Причем, в организм он попадает не только через питьевую воду, но и при гигиенических процедурах. Например, вдыхается и всасывается в кожу, когда человек стоит под душем. Но, естественно, желаемую степень безопасности воды в доме каждый хозяин вправе выбирать для себя сам.
Важно только помнить, что хлорирование категорически противопоказано при высокой перманганатной окисляемости (выше единицы). Тут уже разговоры о том, что питьевую/пищевую воду можно отстоять, прокипятить, профильтровать для удаления хлора, и тем самым обезопасить, неуместны.
Хлор, соединяясь с разнообразной органикой в воде, образует опасные супероксиданты и канцерогены. Происходит это в результате замены атома водорода в органических молекулах на атом хлора. Подобная хлор органика очень устойчива. Она не отстаивается, не убирается при кипячении, плохо задерживается сорбционными фильтрами.
Коагуляция.
Чтобы удалить железо, а заодно и некоторые другие вещества, можно добавлять в воду коагулянты и флокулянты. Коагулянт – минеральное вещество с положительно заряженными частицами - ускоряет выпадение осадка, а флокулянт на полимерной основе – склеивает их в укрупненные фракции для облегчения последующей фильтрации.
Метод действенный, но требующий тщательного расчета. Коагулянты и флокулянты также изменяют химический состав воды. И важно тщательно отфильтровать не только то, что они осадили, но и сами остатки реагента. А если это, например, алюминий или устойчивые к окислению двухвалентные соли железа – избавиться от них будет непросто.
Время от времени возникают и распространяются разнообразные экзотические методы неаэрационного обезжелезивания. Например, кавитация и подобные вещи из этой серии. Пока они не до конца изучены и не адаптированы под удобное бытовое использование.
Так что приведенную выше классификацию можно считать практически исчерпывающей на данный момент. Это все нормальные, проверенные бытовые методы водоподготовки, которые доступны для потребителя и хорошо выполняют возложенные на них задачи. И не доставляющие чрезмерных хлопот при сервисном обслуживании, что также очень важно.
Так что анализируйте, думайте, выбирайте. Оптимальный для вашего конкретного случая выбор за вами. О критериях грамотного выбора мы писали в других публикациях нашего канала.
Пользуйтесь чистой и безопасной водой в своем доме!
На сайте https://www.ecvols.ru/info/articles/ochistka-vody-ot-zheleza/ вы можете найти подробную информацию все виды, способы очистки воды от железа, получить консультацию и заказать подбор системы очистки воды.