Очистка воды от железа
В грунтовых водах Московской области содержится большое количество железа, при этом как правило, глубина скважины или колодца не влияют на его отсутствие, большинство источников водозабора изобилуют данным металлом. Многие поселковые станции не справляются с его удалением, и частным домохозяйствам приходится своими силами монтировать различные системы по его удалению.
В этой статье мы расскажем о системах водоочистки, засыпках и о вреде железа для организма.
Избыток железа опасен
Стандарт, определяющий максимальную концентрацию железа в питьевой воде, составляет Fe 0,5–20 мг/л, в случае марганца – 0,05 мг Mn.
Для больниц, школ, детских садов и других общественных учреждений равняется 0,3 мг/л.
Во многих районах Подмосковья уровни железа часто превышают предельные значения.
Высокий показатель железа может действовать:
- на человеческие органы, вызывая болезни;
- засорять бытовую технику.
Тесты на обнаружение избытка железа
Большая часть железа в организме содержится в соединениях гема, особенно в гемоглобине и миоглобине. Негемичное железо хранится в макрофагах и клетках печени в виде ферритина или гемосидерина.
Тесты для определения избытка железа: сидеремия (содержание железа в сыворотке), ферритин сыворотки (содержание железа в отложениях) и общая железосвязывающая способность CTLF (насыщение трансферрина). Ферритин — это белок, который хранит железо в организме. Трансферрин — это гликопротеин, переносящий железо. Насыщение трансферрина значительно увеличивается при избытке железа и рост перед ферритином.
Причины избытка железа
Избыток железа может накапливаться в организме по следующим причинам: многочисленные переливания крови, чрезмерная терапия железом, хроническое употребление алкоголя, гемолитические анемии, наследственные заболевания (гемохроматоз, болезнь Гоше), различные хронические воспалительные заболевания (полиартрит), заболевания печени, ежедневное потребление продуктов, богатых железом (мясо, печень, яйца и т. д.)
Опасности, связанные с избытком железа: рак и инфаркт миокарда.
Избыточное содержание железа в крови связано с повышенной вязкостью крови (сгущение крови), хроническим воспалением сосудов, повышенным окислением холестерина и повышенной вязкостью крови. Избыток железа может увеличить риск рака за счет увеличения количества свободных радикалов и увеличить риск инфаркта миокарда из-за высокого риска тромбогенности.
Как можно уменьшить избыток железа?
В частности, метаболизм железа регулируется только абсорбцией. Таким образом, когда у нас есть избыток железа, оно накапливается в тканях, и кишечная абсорбция снижается, но не может быть выведена из организма естественным путем.
Сдавать кровь!
Самый важный способ предотвратить сердечный приступ, когда в вашем организме слишком много железа, — это сдать кровь. Чтобы снизить вязкость крови и защитить вас от избытка железа, рекомендуется сдавать кровь четыре раза в год женщинам старше 50 и мужчинам старше 30 лет.
Другие меры по снижению избытка железа в организме:
- Уменьшите потребление мяса и избегайте добавок железа (поливитаминов и минералов)
- Используйте фильтр для питьевой воды.
- Не принимайте витамин С, если у вас избыток железа (увеличивает всасывание железа в кишечнике).
Поговорите со своим врачом о металлохелатной терапии.
Как определить железо в воде?
Самый лучший способ, это взять воду и сдать её на анализ. В лаборатории проверят её на наличие железа, оно может быть растворённым и взвешенным.
Железо – один из важнейших элементов, но попадая в питьевую или техническую воду, наделяет ее отрицательными и даже опасными свойствами для человеческого здоровья.
Частицы металла окрашивают жидкость.
Это означает, что она может приобретать цвет от желтого до ржаво-коричневого. Неприятный запах, вкус отчетливо ощущается в напитках, остается на коже после умывания, а примеси, попадая в желудок, вызывают изжогу.
Регулярное употребление железосодержащей воды может вызвать интоксикацию организма, развитие злокачественных опухолей и сахарного диабета.
Красящие вещества образуют уродливые следы на фурнитуре, умывальниках, санузлах, бассейнах, садовых растениях и камнях при поливе, они заметны даже на свежевыстиранном белье.
Системы орошения с мелкими форсунками могут быть заблокированы и выведены из строя.
Как железо попадает в воду
- Железо в ценрализованном водопроводе
Прежде чем сетевая вода достигнет целевых получателей, она очищается на городских водоочистных сооружениях. В зависимости от ее состава используются более или менее сложные технологические процессы. Теоретически вода, которая подается в дома, должна быть кристально чистой, но откуда появляется желтый, ржавый налет?
Изменение цвета жидкости зависит от многих факторов:
- Она загрязняется, пока течет по водопроводной сети, распределительным линиям и домовым соединениям.
- Железо (ржавчина) вымывается из старых установок, трубопроводов, подвергшихся коррозии.
- Железо в автономном водопроводе из скважины
В частных домах, где источником является скважина или колодец, изменение цвета указывает на высокую концентрацию органических веществ. Они натурального происхождения, но в данных условиях нежелательны.
Какие меры принять для обезжелезивания воды
Процесс, при котором вода очищается от большого количества в ней железа и марганца, называется обезжелезиванием.
Чтобы удалить железо из воды, разработаны специальные фильтры и системы. Многочисленные варианты конструкций адаптированы в соответствии с требованиями. Могут быть одно- или многоступенчатые установки для очищения от металлов и других вредных веществ.
1.Безреагентные (естественное окисление и фильтры).
- Использование мембранных фильтров.
Установка мембран с покрытием из оксида марганца, представляет собой пропускание воды через фильтры, последующее соединение активных веществ с ионами железа. Такая реакция заставляет железо переходить в твердую форму и задерживаться в фильтрах. Фильтры обратного осмоса с мембранной, не пропускающие ионов железа, считаются эффективной системой. Частицы больше отверстий в мембране, поэтому они застревают в ней и не проходят дальше в систему. Такие устройства удаляют примеси на 99%, выдавая жидкость близкую по составу к дистиллированной.
Не применяется для частных домов. Дорогое оборудование и его содержание. - Отстаивание.
В ёмкость заливают воду, при контакте с кислородом происходит окисление, далее железо преобразуется в хлопья, осаживается на дно. От осадка можно избавиться механическим путем, просто перелив верхний слой в другой сосуд.
Для того чтобы сделать очищение более эффективным и быстрым, обычно добавляют активированный уголь, он поглощает вредные вещества.
Но такой прием все равно не является безопасным и уступает по времени другим способам. - Распыление.
Распыляя в воздухе мелкие частицы воды, они увеличивают площадь контакта и насыщаются кислородом. - Компрессор.
Сначала воздух подают компрессором в водопровод, далее он смешивается с водой в специальной колонке, после чего нерастворившиеся пузырьки воздуха удаляются автоматической вентиляцией, а насыщенная кислородом жидкость подается на фильтр. Аэрация (эффективно и экономично). Используется в частных домах.
2. Реагентные (с помощью химических веществ)
- Реагентное окисление.
В скважинную воду добавляются специальные вещества, которые спровоцируют переход железа в иную форму. Поваренная соль, хлор, известковое молочко – могут быть в роли исполнителей. - Каталитический метод.
Построено на добавлении веществ в воду, которые выступают катализаторами. При этом скорость реакции увеличивается. Диоксид/оксид марганца, а также применение природных или синтетических алюмосиликатов. - Ионообменная смола.
Для среднего показателя содержания железа в воде. Иониты входят в процесс окисления и восстановления, при этом фильтры с такой смолой удаляют из воды растворенное железо. Ионообменные фильтры состоят из кальцита и специальной катионообменной смолы. Принцип действия основан на окислении двух валентного железа в безопасный трех валентный элемент. Превращаясь в нерастворимые хлопья, хорошо захватываются фильтрующим слоем и, не пропускают их в воду. Во время промывания фильтра или замены картриджа, скопившиеся загрязнения удаляются. У смолы есть недостаток – со временем она теряет свои свойства, поэтому нужно делать промывку раствором из поваренной соли. - Биохимический метод.
В загрузку вводят бактерии, далее они перерабатывают марганец в процессе жизнедеятельности, а после гибели формируют собой налет (является ускорителем, помогая железу окислиться).
Наиболее доступные и популярные варианты обезжелезивания воды
Для очистки воды от железа в частных домах монтируют специальные системы, состоящие из засыпных фильтров, в фильтры помещается засыпка-катализатор, которая окисляет железо, оно превращается в ржавчину, которая оседает в засыпке.
При сервисной промывке железо вымывается из фильтра, и восстановленный реагент вновь выполняет свои функции по удалению железа.
В частных домах (дачах, коттеджах) выстраивают комплексные системы во водоочистке, в состав которых, входят фильтры обезжелезиватели.
Если железа в воде много, и стандартный фильтр с ним не справляется, тогда в систему монтируют аэрационную колонну. Это дополнительная система, состоящая из пустого баллонного фильтра и компрессора, нагнетающего в него воздух. В полый корпус фильтра вместе с воздухом поступает вода и происходит окисления железа.
Следующим установлен фильтр обезжелезиватель с засыпанной в него специализированной засыпкой.
Размеры фильтров, засыпные среды и иные параметры в систему водоочистки подбираются индивидуально исходя из анализа воды, водопотребления и т.д.
Основные реагенты по обезжелезиванию воды
- Сроки смены обезжелезивателя в среднем каждые 3-5 лет. Этот срок зависит от производителя и объёма воды проходящего через засыпку. Кроме того на состояние загрузки будет влиять как фильтр обслуживался во время эксплуатации.
- При замене загрузки удаляющей железо из воды каждый из реагентов может быть в качестве основного или одной из частей многослойной загрузки.
- Услуга по замене засыпки обезжелезивания предполагает замену одного реагента на другой, или составление микса из разных засыпок.
- Реагенты Greensand
Химический окислитель используемый в фильтрах обезжелезивания воды. Хорошо зарекомендовал себя как мощный реагент удаляющий железо из воды при высоких её расходах.Реагент покрыт оксидом марганца, его иногда называют марганцевым зеленым песком.Окисление железа происходит как только реагент Greensand соприкасается с ним в воде. Может удалять из воды сероводород и марганец.
- Засыпной реагент Birm
Засыпка Бирм используется для удаления железа. В качестве катализатора используется растворённый в воде кислород. Не влияет на удаление из воды сероводорода.Засыпка Birm славится своей долговечностью и неприхотливостью. Зернистые катализаторы Clack Birm для удаления железа.
- Засыпка Сорбент АС
Засыпка нового поколения, разработанная специалистами компании «АЛСИС». «Сорбент АС» действует как катализатор окисления в реакциях взаимодействия растворенного кислорода с соединениями железа (II) и (III), в результате которой образуется гидроксид железа (III), который является не растворимым соединением и легко удаляется обратным током воды. Сероводород также окисляются и задерживаются в последующих слоях загрузки с удалением обратным током воды. Сорбент не требует для регенерации применение каких-либо химических реагентов. Необходимой и достаточной является периодическая промывка водой или водо — воздушная (что эффективнее). В процессе эксплуатации сорбент не расходуется, является очень прочным материалом, физико-химические свойства сорбента отвечают требованиям ГОСТ Р 51641-2000. «Сорбент АС- имеет большую емкость и успешно поддерживает очень низкие концентрации загрязнений в очищенной «воде.
- Засыпка Eco Ferox
ЭкоФерокс — эффективный реагент удаляющий железо из воды, это сорбент нового поколения. Производится из природного минерала. Данная засыпка удаляет не только железо, может удалять алюминий, нефтепродукты, фенол, фтор и ряд других загрязнителей воды. По своим свойствам и характеристикам схож с загрузкой Сорбент АС.