Очистка воды из скважины от железа: её необходимость, способы и оборудование

Какую же опасность представляет повышенное содержание железа в воде

Железо – элемент, в небольших количествах необходимый для нормального функционирования человеческого организма. Вся потребность (25 мг в стуки) в данном элементе практически полностью обеспечивается из употребляемых продуктов питания. Содержание же его в воде, превышающее предельно допустимую концентрацию (ПДК), равную 0,3 мг/л, представляет следующую опасность для организма человека:

• способствует развитию различных опухолей;
• увеличивает риск возникновения заболеваний сердечно-сосудистой системы, повышает вероятность инфаркта;
• вызывает аллергические реакции у людей с ослабленным иммунитетом;
• может стать причиной дерматитов и ухудшения состояния кожных покровов;
• ухудшает функционирование печени и почек, снижает репродуктивную способность организма.

Чистая и сильно загрязнённая железом вода

Такие последствия требуют тщательного контроля содержания данной примеси в применяемой для бытовых нужд воде. Кроме негативного влияния на человеческий организм, железосодержащие соединения ухудшают состояние сантехнических приборов – труб, унитазов, раковин, поддонов.

Выбор системы очистки воды

При выборе очистной системы или фильтра необходимо учитывать следующее:

• Система должна в полном объеме удовлетворять потребность семьи в чистой воде.
• Фильтрующая среда должна быть удобной в использовании и полностью безопасной.
• Размеры фильтрующего оборудования должны быть достаточными для использования определенных материалов.

Выбирая систему очистки и обезжелезивания воды для дачного участка, нужно понимать, что в зависимости от времени года, количества и состава осадков может отмечаться изменение состава воды из скважины.

1 Определение железа в воде

Само собой, что самым надежным и самым эффективным способом понять, есть ли железо в скважине – это произвести специальный анализ, который точно установит наличие и количество примесей. Однако понять, что качество воды далеко от идеального – можно и самостоятельно.

Самый явный признак отклонения – это вкус самой воды. Жидкость с повышенным содержанием железа будет иметь явственный «металлический» привкус, который рецепторы ощущают очень быстро и очень точно. Конечно, о точной концентрации в этом случае судить нельзя никак, однако же если у Вас возникли такие ощущения – значит, превышение точно имеется.

Причем при существенном увеличении содержания привкус будет ощущаться не только в воде из-под крана, но и в напитках – в чае или кофе.

Фильтры для очистки воды различного объема

Внимание может привлечь еще и появление ржавых потеков. Они могут возникнуть на раковине, унитазе, в ванной, душевой кабине

Если не фильтрованная вода применяется для приготовления пищи – то ржавый налет может появляться в чайнике и в кастрюлях. Еще одним признаком является также потеря цвета белья после стирки.

Ну и еще одним признаком того, что требуется очистка воды – это изменение ее цвета. Этот нюанс, кстати, проявляется далеко не всегда – это зависит от формы примесей.

1.1 Формы примесей железа и их отличия

Примеси железа в скважинной воде могут иметь различную форму, и в зависимости от этого – само собой, отличающиеся характеристики и признаки. Вариации следующие:

1. Бактериальная форма – характеризуется появлением разноцветной пленки на поверхности жидкости. Со временем наличие таких примесей приводит к появлению отложений на внутренних стенках водопровода.
2. Органические соединения – в этом случае вода, текущая из-под крана, будет иметь легко заметный желтоватый (чем выше концентрация – тем, соответственно, темнее оттенок) цвет. При этом осадка на дне емкостей образовываться не будет.
3. Примеси двухвалентного железа – такая «добавка» не вызывает изменения цвета самой воды (ввиду того, что она в ней растворяется). Заметить это можно по появлению осадка (рыжего оттенка) на дне емкости с водой, которая простоит хотя бы полчаса-час.
4. Примеси трехвалентного железа – приводят к окрашиванию жидкости в бурый цвет (опять-таки – чем выше концентрация – тем темнее оттенок) и к появлению вышеупомянутого осадка.

Пример расположения оборудования для очистки воды

Какое железо есть в воде из скважины

Железо в воде содержится в двух формах – трехвалентной нерастворимой и двухвалентной растворимой. Оба вида соединений содержатся в грунтовых водах и окисляются при взаимодействии с кислородом. Нерастворимые частички опускаются на дно, создавая комфортную для роста бактерий среду.

Признаки, которые указывают на присутствие железа:

• желтоватый или бурый цвет воды, который уходит при отстаивании;
• наличие ржавых примесей;
• желтый оттенок, который не уходит при отстаивании (не выпадает в осадок);
• радужная пленка на поверхности воды.

Иногда жидкость из скважины имеет запах железа – это также указывает на его повышенное содержание.

Как провести очистку воды?

Напомним, что удаление железа из воды можно проводить несколькими способами:

• Путем аэрации воды (то есть насыщения её кислородом). Под воздействием кислорода элементы железа будут окисляться и выпадать в осадок. Позже эти примеси можно будет пропускать через специальные фильтры-мембраны. При этом компрессоры для аэрации воды (напорные, безнапорные или эжекторные) можно как купить в готовом виде, так и изготовить установку своими руками. Преимуществом такого способа очистки воды из скважины от железа является его абсолютная безопасность и экологичность для человека. На видео ниже показан процесс очистки воды от железа именно этим способом.
• Путем отстаивания воды. Эта установка чем-то напоминает аэрацию, то есть насыщение воды кислородом, в принципе, происходит. Но случается это медленнее и воды можно очистить таким способом не так много, как при аэрации. Отстоянная верхняя воды подаётся к конечным точкам водоснабжения. Минусом очистки воды методом отстаивания является необходимость установки большого резервуара на даче или в помещении. Именно в него должна подаваться вода. Идеально, если жидкость в бочку будет подаваться через специальную душевую лейку и под некоторым напором. Так будет происходить своеобразная аэрация жидкости, обогащенной железом.

• Также обезжелезивание воды из скважины можно проводить своими руками методом озонирования. Схожий с двумя первыми способами очистки, этот метод отличается тем, что для окисления воды с примесью железа вместо кислорода используют озон. Озон можно приобретать в качестве химического элемента, а можно и создать своими руками систему по добыче озона.
• Очистить воду от металла поможет и специальный фильтр с катализаторами. В этом случае кислород будет образовываться самостоятельно, под воздействием химических веществ, встроенных в фильтр. Таким образом, двухвалентное железо будет превращаться в мельчайшие крупицы, и отсеиваться при помощи дополнительного фильтрования и очистки воды. Минусом такого способа является обязательная необходимость предварительной очистки воды от различных примесей. В противном случае катализатор фильтра быстро выйдет из строя.
• Метод хлорирования, применяемый в коммунальном водохозяйстве, использовать своими руками на даче или дома не рекомендуется. Хоть способ и достаточно прост и дешев, все же есть риск ошибиться с дозировкой хлора, вследствие чего можно нанести вред организму человека. Токсическое отравление домочадцев вряд ли входит в ваши планы.
• Метод ионного обмена при очистке воды от железа является также достаточно востребованным. Здесь нет необходимости окислять воду кислородом. В качестве очистительного фильтра выступают смолы синтетического происхождения — катиониты. Они пропускают через себя загрязненную частичками железа воду и вбирают на себя все примеси металлов. Минусом такого способа является быстрое насыщение смол элементами железа. В результате либо приходится часто менять фильтр, либо есть риск получить воду, снова загрязненную железом со стенок катионитов.

Причины для очищения воды от ионов железа

В воде, которая поступает в краны для бытового использования, содержится большое количество двухвалентного железа. Это оказывает негативное влияние на здоровье человека, поэтому от них следует избавляться посредством различных систем обезжелезивания воды.

Растворенные в воде ионы железа могут стать причиной многих заболеваний. Например, постоянное воздействие воды на кожный покров может вызвать аллергию. Потребление воды с присутствием большого количества железа может стать причиной развития болезней.

Кроме того, вода с высокой концентрацией железа наносит вред сантехническому оборудованию и элементам водопроводной системы. В результате поверхность становится желтой, имеет ржавые подтеки. Непосредственно оборудование может выйти из строя от воздействия железобактерий, которые развиваются в воде с большим содержанием железа при соединении с кислородом.

Как очистить воду из скважины от железа своими руками?

Для получения максимальных результатов очищать скважины следует регулярно и комплексно. Так как железистые примеси оседают на дне, вызывая заиливание источника, их нужно своевременно удалять. Самый простой способ сделать это – произвести очистку с применением вибрационного насоса. Его опускают до дна скважины, а затем попеременно то постукивают, то поднимают – это позволяет разбить ил и выкачать осадок. Прочистку следует проводить, пока мутная вода не станет прозрачной. Если самостоятельно нужных результатов добиться не получается, обращайтесь в профессиональные компании, предоставляющие услуги по очистке скважин.

https://youtube.com/watch?v=uAUMmgUgqpQ

Какие фильтры помогут уменьшить количество железа в воде

Снизить концентрацию металла в воде помогут:

• магистральные фильтры — их принцип действия напоминает очистку воды в кувшине. Вода прогоняется через специальный картридж;
• титановые фильтры — удаляют две формы железа. Эффективны в холодной и горячей воде. Компактны. Картриджам не нужна замена, достаточно только промывки. Изделия не имеют ограничений по периоду эксплуатации;
• магнитные — приспособления накладного типа. На поверхность трубы монтируют специальные магниты. Работает принцип действия магнитного поля. Имеют много недостатков, поэтому используются достаточно редко;
• полифосфатные — кроме очистки, делают воду мягче. Представляют собой колбу, выполненную из пластмассы, внутри которой — наполнитель. В качестве реагента выступают частицы полифосфата натрия.

Читайте еще: Как найти воду для скважины на участке — практическое руководство

Очистка воды от железа из скважины своими руками

Вода с высоким содержанием железа непригодна к употреблению

Прежде чем приступать к очищению колодезной воды, убеждаются, что в ее составе содержится большое количество двухвалентного железа.

• Чтобы убедиться в наличии химического вещества, нужно небольшое количество колодезной воды продержать в открытой емкости некоторое время. Сначала оно себя никак не проявляет, но при длительном контакте с воздухом выпадает в осадок бурого окраса.
• Явным признаком высокой концентрации вещества в воде является неприятный специфический запах из колодца.
• «На глаз» вычислить наличие бактериального железа в воде можно, если на поверхности водяного зеркала есть радужные пленки.

Желтый оттенок воды свидетельствует о повышенном содержании в ней органического железа (не бактериального!), но при отстаивании в осадок он не выпадает.

Очистить воду от железа из скважины дедовским способом достаточно просто и финансово не затратно.

Отстаивание

Это наименее затратный и самый простой в реализации способ обезжелезивания колодезной воды. Систему, изготовленную своими руками, дополнительно оснащают резервуаром, объемы которого соответствуют суммарному суточному потреблению всех домочадцев. Метод имеет как преимущества, так и недостатки.

Достоинства:

• Монтаж емкости на мансарде обеспечит самотек, а это избавит жидкость от сероводорода.
• Простой в реализации способ, который не требует больших растрат.
• В запасе всегда есть очищенный объем жидкости.

Аэрация

Аэрация воды

Использование этого метода обеспечивает превосходные результаты очистки. Процесс фильтрации достаточно прост – обогащенная кислородом среда, вступает в реакцию с железом, в результате последний разлагается и выпадает в осадок. На выходе после очистки твердые частицы осадка задерживаются фильтрами механической очистки.

Преимущества:

• Очищение колодезной жидкости от железа и сероводорода.
• Экологичность очистки, поскольку это безреагентный способ.

Из недостатков выделяют всего один – небольшой процент железа все же остается в составе.

Введение катализаторов и реагентов

В промышленности с целью очищения жидкости из скважины использую хлор или озон. Особенность этих веществ заключается в высокой окислительной способности, однако для их продуцирования требуется использовать специальные установки. В домашних условиях химические вещества использовать не рекомендуется из-за высокой отравляющей способности.

В качестве аналога предпочтительнее использовать крупки или гранулы активированной глауконитовой глины, поверхности которых оснащены частицами окисленного марганца.

Народные способы

Кальцит для очистки воды

Самый распространенный, безопасный и бюджетный способ очищения колодезной жидкости – очищение потоков известью и последующее пропускание сквозь толстый слой кальцита природного происхождения. Такой процесс приводит к тому, что железо трансформируется в нерастворимую соль. Вода из-за этого становится более мягкой и уже пригодной к употреблению. Такой способ очищения можно применять и в случаях, когда состав колодезной жидкости полностью удовлетворяет требования к употреблению.

Отменных результатов удается достичь при использовании сухого метода. В этом случае применяется разогретая марганцовка

В резервуар, изготовленный из керамики или огнеупорного стекла, помещается приблизительно 4-5 г активного вещества. Перманганат калия медленно и осторожно прогревается на песчаной бане. Емкость обязательно накрывается крышкой

Данного объема действующего вещества будет достаточно для очищения 5 литров воды.

Озонирование

Этот процесс эффективный, но реализовать его непросто. Самостоятельно в домашних условиях очистить жидкость таким способом практически невозможно. Использование хлора уже не пользуется таким большим спросом, поскольку это вещество частично остается в жидкости и отравляет человеческий организм при употреблении.

Озонирование – самый надежный и качественный способ очищения. Реализуется метод путем воздействия озона на частицы, содержащиеся в жидкости.

Самодельное оборудование для очистки воды из артезианской скважины от железа

Произвести обезжелезивание воды из скважины можно, собрав оборудование для этого своими руками.

Самодельный аэратор

Наиболее простым в изготовлении является аэратор. Изготовить его можно по следующей схеме:

• магистральный трубопровод от скважины подводят к ёмкости объёмом не менее 150−200 л;
• на конце трубопровода, находящемся внутри ёмкости, крепят простую душевую лейку – вода, под давлением проходя через отверстия в лейке и попадая в ёмкость, насыщается пузырьками воздуха, что способствует процессу окисления железа;
• в 20−30 см выше дна ёмкости делается отверстие, в которое вставляется кран;
• за краном прокладывается труба к насосу;
• между насосом и конечными точками водопотребления – смесителями раковин, ванны, душевой кабины −устанавливают несколько картриджей с различными фильтрами.

Такая установка для обезжелезивания воды из артезианской скважины позволит произвести достаточно качественную и эффективную водоочистку.

Вред от избытка вещества

В небольших количествах железо не наносит видимого ущерба здоровью, ведь он практически не усваивается и выводится организмом в первозданном виде. Но если его очень много, естественные фильтры человеческого тела не справляются. Печальным результатом становится плохая кожа, изменение в худшую сторону состояния крови, аллергия.

До проблем со здоровьем, конечно, доходит крайне редко. Ведь обилие железа в воде обычно очень заметно как визуально, так и на вкус. Пить противную ржавую воду и готовить на ней пищу в не экстремальных условиях разумный человек не станет.

Но что делать с бытовыми приборами? Избыток микроэлемента приводит к образованию налета в результате окислительных процессов, коррозии и быстрой порчи бытовой техники: водонагревателей, стиральных и посудомоечных машин, парогенераторов.

Кроме того, железо отставляет некрасивые ржаво-коричневые пятна на свежевыстиранном белье, посуде, стенках ванн, раковин и унитазов. Внутренняя поверхность труб и полотенцесушителей также покрывается налетом и забивается хлопьями, что приводит к плохому напору воды и возможным протечкам.

Пробы

Исследование проводят мобильные лаборатории, выезжающие на место забора по заключенным договорам, и СЭС.

Для потребителя важно знать, как правильно провести забор образцов для анализа на железо в воде из скважины: ПОДРОБНО ТУТ

Норма

После анализа выдается протокол испытаний.

Допустимая норма для России – 0,3 мг/л.

Последствия недостатка или превышения показателей.

Превышение, как и недостаток химического элемента в организме, отрицательно влияет на состояние здоровья, самочувствие человека.

Повышенный уровень металла вызывает:

• Отложения элемента в тканях и внутренних органах.
• Головную боль, утомляемость, головокружение.
• Изменение цвета кожи.
• Проблемы с желудочно-кишечным трактом – тошноту, рвоту, язву кишечника.
• Печеночную и почечную недостаточность.
• Заболевания сердца и сосудов.
• Риск возникновения злокачественных опухолей.
• Анемию.

Пониженное содержание химического элемента провоцирует:

• Уменьшение концентрации гемоглобина, участвующего в транспортировке кислорода к органам, тканям, мозгу.
• Снижение тонуса мышц.
• Нарушение психического состояния.
• Снижение иммунитета.
• Увеличение массы тела.

Способы обезжелезивания воды

Существует несколько методов, использующихся для удаления из воды примесей железа.

Очистка без применения реагентов

Внутренний наполнитель «BIRM», используемый во многих фильтрах для воды.

Для удаления железа без использования реагентов применяют:

• специальные засыпки из цеолита, доломита, синтетических веществ, например «BIRM», окисляющих железо;
• фильтры для воды из скважины от железа.

Засыпка собирает осадок, после чего он удаляется с помощью фильтрующего устройства.

У данной технологии есть слабые стороны:

• для окисления железа не всегда достаточно имеющегося кислорода, даже если установлен катализатор;
• есть некоторые ограничения по составу жидкости;
• засыпной материал стоит дорого, что потребует крупных вложений в случае частой замены;
• система фильтров требует регулярного обслуживания.

При игнорировании правил эксплуатации оборудование может быстро выйти из строя.

Такие изделия решают проблему наличия железа в воде, однако не обеззараживают — для этого придется дополнительно устанавливать специальные УФ-излучатели.

Очистка воды с применением реактивов

Для быстрого окисления железа применяются специальные реагенты — вещества, обладающие окислительными свойствами. Ранее для этого использовали марганцовку либо гипохлорит натрия. Сейчас их применяют редко из-за большого количества недостатков такого способа, прежде всего их опасности для здоровья и необходимости аккуратного обращения и применения. Их преимущества — простота применения, небольшая стоимость реагентов.

Озонирование

Озонирование значительно улучшает качество воды за счёт нормализации pH и удаления посторонних примесей.

Данный метод позволяет очистить жидкость от железа, иных примесей. К преимуществам метода относятся:

• насыщение воды кислородом;
• уничтожение бактерий и микроорганизмов;
• сохранение pH;
• быстрая скорость очищения.

Один из главных недостатков озонирования — необходимость монтажа дорогостоящей станции для продува озоном. Однако после ее установки придется тратить средства только на электроэнергию для работы устройства — других затрат при использовании нет.

Озон — ядовитое вещество, потому важно тщательно следовать инструкции по эксплуатации техники. Насыщенная озоном жидкость приобретает активность к окислению, поэтому при использовании такой станции обезжелезивания важно, чтобы трубопровод был изготовлен из нержавеющей стали или ПВХ

Очистка воды в магнитном поле

Все неорганические элементы воды представлены в форме заряженных частиц, имеющих гидратную оболочку.

К преимуществам данной системы водоподготовки можно отнести отсутствие реагентов для очистки, образование защитной пленки на стенках трубопровода за счет оксида железа. Кроме того, появляющаяся в результате химической реакции перекись является антисептиком. Главный недостаток метода — длительный период очистки.

Пример различных типов фильтров для очистки воды от повышенного содержания железа.

Опасность железа в воде из скважины, колодца

Большой процент железа в воде, которую мы пьем и используем в пищу отрицательно сказывается на работе бытовых приборов и сроках эксплуатации сантехники. Серьезную опасность избыток металла таит для живых организмов — человека, домашних животных.

Кроме того, такая вода имеет неприятный вкус и плохо пахнет.

Откуда берется железо в артезианской воде

Средняя глубина стандартного колодца — 20 — 30 метров. Кроме грунтовых вод скважина затрагивает слои затрудненного водообмена. Их называют артезианскими.

Воды не контактируют с внешними негативными факторами. Их химические соединения определяют породы в которых они находятся. Кроме пород на состав воды влияют внутреннее давление и температура.

Вода, находясь внутри породы, постепенно подмывает ее слой. Породы, в которой в большой концентрации содержится железо, вод воздействием жидкости растворяются. Металл, соли, марганец становятся составляющей частью формулы воды.

Читайте еще: Очистка скважины от ила и песка

Какое количество железа в воде считается опасным

Превышение нормы концентрации железа в составе воды вредит организму. Этот факт научно доказан. 

Без вреда здоровью можно употреблять воду, где концентрация железа варьируется в диапазоне 0,1-0,3 миллиграмма на один литр жидкости. В ряде регионов страны этот показатель выше в 7-10 раз. Такую воду пить нельзя.

Чем человеку грозит переизбыток железа 

Повышенная доза металла в воде — двух и трехвалентного железа приводит к развитию патологий различной степени тяжести:

• ухудшается состав крови;
• увеличивается в размерах печень;
• возникают проблемы с работой сердечно-сосудистой системы;
• риск развития инсультов и инфарктов возрастает многократно;
• нарушается функция щитовидной железы;
• пищеварительная система начинает давать сбои;
• развиваются аллергические реакции, дерматиты, наблюдаются проблемы с кожей;
• активизируются процессы атипичного развития клеток, что провоцирует онкологические заболевания важных систем и органов жизнедеятельности человека.

Кроме того, повышенная концентрация железа снижает память. Постоянно употребляя такую воду, человек становится рассеянным, быстро устает, испытывает беспричинную слабость.

По каким признакам можно понять, что в скважинной воде переизбыток железа 

Определить, соответствует ли вода в вашей скважине норме, можно двумя способами:

• визуально;
• лабораторно.

Визуальные признаки:

• металлический привкус;
• налет ржавчины — он появляется в емкостях, где длительное время хранится вода. Например, кухонная посуда;
• если постирать в такой воде белое белье, оно приобретет серый или желтый оттенок;
• на сантехнике появятся фрагменты ржавчины;
• если жидкость отстоять несколько часов, появится осадок;
• мутный цвет — чем сильнее концентрация железа, тем более грязной будет вода.

Читайте еще: Марганец в воде из скважины: чем опасен, норма содержания, очистка

Как измерить точное количество железа в воде

Узнать, насколько содержание железа в вашей воде превышает норму можно, если сдать пробы в лабораторию. Чтобы получить достоверный результат, пробу берите правильно:

• наливайте жидкость в стеклянную посуду;
• объем — 1-1,5 литра;
• предварительно тару простерилизуйте;
• если набор осуществляете с крана, откройте вентиль и подождите 2-3 минуты — только потом делайте забор;
• следите, чтобы напор был минимальным — когда вода льется тонкой струей, она почти не контактирует с кислородом. По этой же причине наливайте полную банку;
• крышка должна плотно прилегать к горлышку. Время от залива до взятия анализа в лаборатории — не более 3 часов, иначе результат будет необъективным.

Основы работы систем и составляющие

Существуют различные технологии очистки жидкости из скважины от примесей. Выбор оборудования зависит от характеристик источника, желаемого результата фильтрации, объема потребляемой жидкости.

В своей работе системы очистки воды используют принцип отсеивания частиц примесей в зависимости от их размера. Поэтому на входе в систему устанавливается механический фильтр грубой очистки, который задерживает крупные частицы и очищает влагу от песка, глины, ржавчины. Если пропустить этот элемент системы, крупные частицы примесей будут быстро засорять другие установки водоочистки. Фильтр грубой механической очистки улавливает частицы размером более 50 мкм.

Установка аэрации воды избавляет жидкость от сероводорода, придающего ей неприятный запах, а также примесей железа. Вступая в окислительную реакцию с кислородом, эти химические соединения выпадают в осадок.

Специальные установки для смягчения воды избавляют жидкость от солей кальция и магния. Угольные фильтры очищают воду от органических соединений. УФ-облучатели обеззараживают жидкость, а механические фильтры тонкой очистки улавливают в ней даже мельчайшие частицы примесей, размер которых превышает 5 мкм.

Какие составляющие войдут в систему очистки скважинной воды, определяет ее химический анализ. Он выявляет количественный и качественный состав примесей и позволяет точно подобрать фильтры для нормализации жидкости, поступающей в дом из скважины.

Схема

Комплексная система очистки скважинной воды для частного дома может выглядеть следующим образом:

• фильтр грубой очистки, установленный на входе в систему;
• аэрационная колонна, оборудованная компрессором;
• фильтр-обезжелезиватель;
• установка, очищающая жидкость от марганца;
• умягчитель воды;
• фильтр тонкой очистки;
• УФ-стерилизатор;
• бытовой угольный фильтр для дополнительной очистки.

Если качество источника позволяет установку более простой системы, она будет включать 4 основных элемента:

• фильтр грубой очистки
• установка аэрации жидкости;
• фильтр-обезжелезиватель;
• угольный фильтр.