Растворенное железо – частая проблема воды из артезианских скважин: содержание свыше 0,3 мг/л считается нарушением СанПиН. Последствиями превышения норм становятся не только ржавые подтеки на сантехнике, ускоренная коррозия металлических частей бытовых приборов и водонагревателей, но и вред для здоровья человека, а также неприятный металлический привкус воды.
Растворенное железо из скважинной воды можно убрать несколькими методами. При небольшом превышении можно обойтись аэрацией. При высоких показателях до 45 мг/л можно использовать ионообменную загрузку «Экотар В30». Кроме того, обезжелезивание можно выполнить методом каталитического окисления. Расскажем о плюсах и минусах очистки воды от железа каталитической загрузкой.
Что такое каталитическая загрузка для обезжелезивания воды
В огромном семействе сорбентов есть особая группа фильтрующих материалов, объединяющих способность к сорбции со способностью выступать в качестве катализатора (ускорителя реакции) перехода двухвалентного растворенного железа в трехвалентное нерастворенное.
Fe2+ + O2 + H2O —> Fe(ОН)3 + H+
После того как железо перешло из растворенной в твердую фазу, оно оседает на загрузке как механическая примесь. Время от времени запускается режим промывки загрузки, осадок трехвалентного железа смывается в дренаж. По той же схеме удаляется марганец. Кроме этих металлов некоторые каталитические загрузки могут очищать воду от сероводорода, переводя газ в твердую элементарную серу или сульфаты.
Преимущества каталитических загрузок
Каталитические фильтрующие материалы – это достаточно широкий список засыпок, в который входят натуральные природные сорбенты осадочного или вулканического происхождения или синтетические гранулы со специальной оболочкой для придания каталитических свойств.
Плюсы каталитических загрузок:
- Безреагентная регенерация. Для восстановления фильтрующей способности достаточно обычной обратной промывки водой – регенерация солью или регенерантом не нужна.
- Устойчивость к химии. Сорбенты-катализаторы менее капризны в сравнении с ионообменными загрузками, у них меньше ограничений по использованию. Большая часть из них не теряет работоспособность из-за присутствия хлора, нефтепродуктов, сероводорода.
- Работа с сероводородом в одном узле. Если присутствие сероводорода делает невозможной работу большинства ионообменных смол, то катализаторы не только работают в его присутствии, но также способны очищать воду от опасного газа.
- Очищает органическое железо. Железоорганика, с которой не справляется обычная ионообменная смола, на каталитической загрузке успешно окисляется и выпадает в осадок.
- Универсальность по окислителю. Если стимулировать окисление, катализатор работает эффективнее. Загрузка запускает реакцию с любым типом окислителя – кислород воздуха, гипохлорит, перекись водорода или озон. Поэтому ее можно ставить как после аэрации, так и в системы с дозированием окислителя.
- Защита от биообрастания. Каталитическая среда не дает размножаться железистым бактериям.
К условным минусам катализаторов можно отнести ограниченный перечень удаляемых примесей. Например, они не удаляют нефтепродукты. В ряде случаев такая избирательность является преимуществом: каталитические загрузки не снижают жесткость воды, а значит, при обезжелезивании можно сохранить природную минерализацию мягкой воды.
Есть еще пара недостатков. Во-первых, каталитические материалы с покрытием со временем теряют свою работоспособность из-за смывания верхнего слоя. Во-вторых, они чувствительны к показаниям рН. Если ионообменные загрузки Экотар работают в диапазоне рН от 0 до 14, то катализаторы обычно требуют, чтобы водородный показатель воды был не ниже 6-6,5 рН. Также для некоторых сорбентов установлены максимально допустимые показатели pH.
Когда и как для обезжелезивания рекомендуют использовать каталитическую загрузку
Ориентируясь на состав примесей, катализаторы можно использовать как однослойную засыпку в корпус скорого фильтра, включать их в многослойные загрузки или в схемы с аэрацией/ дозированием окислителя. В каких случаях стоит выбирать каталитический метод обезжелезивания?
- Мягкая вода. Если нет превышение по жесткости, фильтр против железа с загрузкой из катализатора или система из фильтра и аэратора/ дозатора окислителя будет выгоднее умягчителя с ионообменной загрузкой, поскольку не требуют регенерации.
- Высокие показатели железа при высокой жесткости. Колонну с катализатором устанавливают до умягчителя. Предварительное обезжелезивание снижает нагрузку на ионообменную загрузку, что увеличивает её ресурс и уменьшает сброс в дренаж солевого раствора для регенерации. Это особенно важно, если дренаж идет в септик (ЛОС) с бактериями. При ионном обмене происходит замещение извлекаемых ионов – Fe, Mn, NH4, Ca, Mg и других – на ионы Na и, если очищать воду с высоким содержанием примесей только смолой, может образоваться переизбыток ионов натрия по СанПиН.
- Присутствие сероводорода. Его наличие в воде – красный флаг для использования большей части ионообменных фильтрующих материалов. Катализаторы Puromix FSM, Ferroless удаляют опасный газ и его соединения (сульфиды).
Каталитическое обезжелезивание – один из самых эффективных методов очистки воды от растворенного железа. Он может использоваться для водоподготовки в коттеджах, частных домах, на предприятиях. Подбор загрузки и схемы обезжелезивания проводят, опираясь на данные анализа воды.
Применение каталитических загрузок на примере продуктов ГЕЙЗЕР:
