Технологии обезжелезивания воды
Жители загородных домов часто сталкиваются с проблемой очистки воды от высокой концентрации железа, поскольку поступающая из водопровода или скважины жидкость не проходит качественную фильтрацию от солей и металлов. Почему высокое содержание железа в воде может быть опасно для человека и как бороться с данной проблемой?
Значение системы обезжелезивания воды
Поскольку железо относится к металлам, то удалить его из воды непросто. Оно подвержено окислению, 
превращаясь в ржавые частицы. Под своей тяжестью они опускаются на дно. Для определения концентрации железа в воде необходимо провести лабораторный анализ, поскольку 2-валентное железо в жидкости не оказывает влияния на его внешние свойства (запах, цвет) и не может быть определено на глаз.
Продолжительное употребление воды, содержащей железо, оказывает негативное влияние на организм человека.
Процесс превращения металла в трехвалентное железо можно увидеть в отстоявшейся жидкости – возникает осадок.
Как только человек употребил воду с большим количеством железа, начинается активный процесс окисления металла. Чтобы избежать попадания опасных веществ внутрь организма, воду подвергают методу обезжелезивания, т.е. сначала железо превращают в твердое вещество, а затем механически удаляют.
Эффективные способы обезжелезивания воды
Рассмотрим четыре метода очистки воды, которые зарекомендовали себя наилучшим образом в борьбе с железом:- отстаивание и простая аэрация;
- аэрация с использованием градирней;
- введение мощных реагентов (хлор, озон);
- коагуляция и известкование.
Если необходимо провести фильтрацию поверхностных вод, эффективным методом является реагентный способ и последующая механическая фильтрация.
Когда анализ воды не дает полного обзора о форме содержащегося вещества, возможно наличие коллоидного железа. Рекомендуется предварительное пробное обезжелезивание.
При проектировании системы очистки воды не было возможности провести фильтрацию на начальном этапе, значит после результатов лабораторного исследования используют наиболее оптимальный метод из приведенных выше. Рассмотрим их подробнее.
Отстаивание и простая аэрация
Начнем с одного их самых дешевых и легких методов обезжелезивания. Процесс следующий: резервуар наполняют жидкостью. Далее железо вступает в реакцию с кислородом и начинает окисляться. Таким образом верхний слой воды становится чистым и может использоваться. Чтобы ускорить отстаивание, прибегают к аэрации, когда установка искусственно насыщает емкость воздухом. Технология дешевая, однако имеет несколько существенных недостатков: медленная скорость очистки и наличие дополнительного места для накопительного резервуара и насоса.
Аэрация с использованием градирней
Аэрационный метод нашел широкое применение при пониженном уровне pH (требуется довести до величины 6,8) и повышенной концентрации железа (10-15 мг/л).
При данной технологии используют специальные устройства для охлаждения воды (градирни) с дегазаторами или вентиляцией.
Введение мощных реагентов
В некоторых случаях аэрация не позволяет достичь желаемых результатов очистки воды. Например, при большом количестве железа. Тогда безреагентный метод заменяют на агрессивное реагентное обезжелезивание.
Что такое уничтожение железа посредством реагентов? И какие химические реактивы подойдут? Препараты добавляют в исходную жидкость, чтобы ускорить гидролиз, повысить уровень pH, начать процесс коагуляции и финального окисления.
Некоторые владельцы перед непосредственным использованием реагентов проводят аэрацию, чтобы сэкономить на количестве препаратов. Наиболее эффективными реагентами для процесса окисления являются озон и хлор. Что касается подщелачивания, здесь подойдет известь. Поскольку реагентная технология преобразует железо во взвешенное состояние, устройство имеет две ступени очистки. После работы реагентов проводится дополнительное осветление.
Коагуляция и известкование
Вода, находящаяся на поверхности, часто содержит не только известковые отложения, но и дисперсные частицы, в том числе и железо. Для качественной и полноценной очистки воды в данном случае необходимы специальные химические вещества – коагулянты. Отсюда пошло и название метода – коагуляция.
Благодаря особым свойствам реагенты способствуют адсорбции дисперсных веществ, которые затем выпадают в осадок. К сожалению, встречаются более сложные формы железа, например, гамад или коллоид гидроксида. Тогда химические вещества усложняются: применяют гипохлорит натрия или сульфат алюминия.
Вы могли заметить, что коагуляция гораздо сложнее других технологий обезжелезивания. Найти оптимальный объем реагента для эффективного удаления опасных примесей можно лишь практическим путем.
Что касается известкования, оно необходимо при повышении щелочности и уменьшении количества солей. Метод также помогает улучшить цвет жидкости.
Частота использования оборудования и оптимальная технология очистки будут зависеть от степени загрязнения жидкости.