Очистка воды из скважины от железа: методы и рекомендации

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.

Смоляные фильтры и магнитное поле

Двухвалентное железо устраняется из воды с помощью ионообмена. В цилиндрических фильтрующих элемента находятся мембраны из особого материала с катионитами. Ионообменные синтетические смолы удерживают молекулы примеси, потому вода не может в полной мере пройти окисление и аэрацию.

Жидкость из скважины обрабатывается магнитными фильтрами, которые разрушают солевые отложения, делая их рыхлыми и мягкими. Железистые частички не пристают к поверхностям труб и стенкам бытового оборудования, а просто оседают на дне резервуара. Излучатели магнитного поля крепятся к трубам фитинговым соединением или фланцами. Фильтры могут прослужить до двух лет, после чего их свойства теряются.

Сделать очищающую установку можно и самостоятельно. Для этого потребуется ненужный радиоприемник или какая-то иная техника с магнитами внутри. Количество заготовок определяется их мощностью. В некоторых ситуациях достаточно и пяти штук, однако лучше сделать больше.

Корпус для устройства можно сделать из обыкновенной пластиковой бутыли. У нее срезают дно и горлышко, после чего надевают деталь на трубу. С верхнего конца цепляются уже соединенные магниты. Самодельный приборчик работает до трех лет. Жидкость, обработанную подобной установкой, рекомендуется отстаивать перед каждым приготовлением еды или питьем.

Варианты очисток

Устройства для обработки скважинной воды зависят от того, какие проблемные показатели характерны для источника. Однако есть такая ступень водоподготовки, без которой не обойтись даже в самой чистой скважине – механические фильтры. Именно с них и начнем описание.

Первичная очистка воды

Скважину важно обеспечить фильтром грубой очистки, который будет задерживать частички песка, ила, глины и т.п. Он располагается в основании скважинной колонны и может быть нескольких видов.

В первую очередь они отличаются друг от друга в зависимости от основания, на котором находится фильтрующий элемент:

В первую очередь они отличаются друг от друга в зависимости от основания, на котором находится фильтрующий элемент:

• перфорированное представляет собой нижний участок обсадной трубы, в котором проделаны округлые отверстия диаметром в 10-20 мм;
• щелевая основа отличается тем, что вода просачивается через надрезы, ширина которых составляет также до 20 мм.

Последний вариант лучше пропускает воду, но хуже выдерживает давление грунта.

Ни щели, ни округлые отверстия не обладают достаточной очищающей способностью, поэтому комплектуются фильтрующими элементами:

намотанной с определенным шагом проволокой;

специальной сеткой, которой сверху покрывают основание.

Между фильтрующей структурой и основанием должен быть каркас, например, прутки, расположенные вдоль трубы.

Особым типом механического фильтра является гравийный, который может быть исполнен в 2 вариантах:

• как дополнительная фильтрующая загрузка, засыпанная в каркас придонного фильтра;
• в виде отсыпки пространства вокруг обсадной трубы.

Если описанные варианты полностью не устраняют взвеси, то устанавливают дополнительный фильтр механический грубой очистки в качестве первой ступени водоподготовки.

Системы глубокой водоподготовки

Если вода в скважине не соответствует нормативам, после грубой очисти, то необходима дополнительная водоподготовка, состав которой определяется тем, какие показатели не соответствуют ПДК.

1. 1. Ионообменный фильтр – емкость, загрузкой в которой является ионообменная смола. Она насыщена ионами, которые в процессе очистки попадают в воду, а на их место в смолу переходят загрязнители: кальций, марганец, железо и т. д. Такие фильтры чаще всего используют для борьбы с жесткостью. Их недостатком является необходимость регенерации загрузки или полной замены картриджа.

1. Мембранные фильтры содержат несколько слоев полупроницаемых мембран, которые пропускают воду, но задерживают загрязнители: железо, марганец, органику, бактерии, вирусы и прочее. Вариантом такой очистки является обратный осмос, в процессе которого молекулы воды под давлением проходят через поры мембран, а остальные компоненты не могут этого сделать. Это очень эффективный способ водоподготовки. Но он не подходит при высокой концентрации загрязнителей и приводит к чрезмерному обессоливанию воды, что может быть опасно для здоровья человека.
2. Для обезжелезивания и деманганации чаще применяют фильтры с обычной или модифицированной загрузкой. Перед фильтрованием железо или марганец подвергают окислению, для чего могут использовать аэрацию, озонацию, добавление хлорного реагента, перманганата калия. Эта традиционная схема позволяет избавиться от указанных металлов. Отрицательной стороной является необходимость промывки и образование сточных вод, которые нельзя сбрасывать в локальные очистные сооружения из-за токсичности для активного ила.
3. Сорбционные фильтры позволяют осуществить тонкую очистку. Обычно их используют в качестве конечной ступени. Это фильтры с угольной загрузкой, которая может задерживать различные загрязнения, в том числе органические вещества, нитраты, нитриты. Фильтрующий материал приходится периодически заменять, что требует финансовых затрат.
4. Если в воде были обнаружены микроорганизмы, то не обойтись без обеззараживателей. Обычно это ультрафиолетовые установки, представляющие собой закрытые камеры, внутри которых располагается излучатель, не контактирующий непосредственно с водой.

В некоторых случаях локальная станция водоподготовки включает в себя несколько элементов, например, механический фильтр, станцию обезжелезивания, сорбционный фильтр и колбу с бактерицидным излучателем.

https://youtube.com/watch?v=yyqnoL8gr0M

Совет специалиста

Чтобы со временем параметры динамического и статистического уровня критически не изменялись в худшую сторону, необходимо периодически осуществлять техническое обслуживание. Для этого должен проводится регулярный забор воды на лабораторный анализ. Особенно это требуется делать, если появляется неприятный запах или меняется цвет.

Также специалисты не советуют заниматься разработкой скважины самостоятельно. Лучше, если она будет вырыта профессиональными работниками. В этом случае будет выдаваться паспорт с занесением в него всех необходимых данных о ее состоянии. Каждая фирма выдает паспорт по собственному образцу, но основные графы у всех исполнителей совпадают.

При эксплуатации колодца необходимо использовать исправное оборудование. В этом случае возможна его бесперебойная работа в течение долгого времени

Важно помнить о том, что ремонт колодцев связан с расходами и некоторыми рисками. Окончательная цель всех манипуляций, связанных с измерениями уровней, — обеспечение участка чистой и свежей водой хорошего качества

Очистка с помощью кислорода

Резервуары для отстаивания часто применяют дачники, у которых нет необходимости в ежедневном поливе растений, стирке одежды, купания в душе и приготовлении пищи. Семьям из четырех-пяти человека их объема будет не хватать, потому предпочтительнее установить дорогостоящие установки озонирования или обратного осмоса.

Конструкции последнего вида включает в себя фильтры, задерживающие частички различных примесей, глины и песка. После этого вода обрабатывается специальной мелкоячеистой мембраной. Она свободно пропускает через себя водород и кислород, а вредные примеси и железо задерживает. Чистая жидкость собирается в специальный сосуд, после чего подается на кран.

Озонирующая установка состоит из фильтра, шлангов, генератора и емкостей. Загрязненная жидкость поступает в сосуды. Генерирующее устройство затягивает воздух и производит его обработку, чтобы выделить чистый озон. Вещество оказывается в емкостях вместе с водой. Происходит химическая реакция, при которой из двухкомпонентного получается трехкомпонентное железо. На дне резервуара формируется осадок. Чистая вода проходит дополнительную фильтрацию. В результате в озонированной воде отсутствуют микробы, сероводород и железо.

Установку для озонирования жидкости не получится сделать своими руками. Емкости и генератор должны устанавливать квалифицированные специалисты. Дома можно фильтровать лишь незначительный объем воды для готовки еды и питья:

1. Потребуется бытовой озонирующий прибор, напоминающий формой и габаритами мышку ПК.
2. Жидкость заливается в сосуд из стекла. Стоит отметить, что запрещено применять керамическую или металлическую посуду.
3. Трубку устройства помещают в воду, а сам прибор укладывают на столе.
4. Запускают систему на десять-пятнадцать минут. Озон активизирует химреакции, которые преобразуют железо.
5. Жидкость настаивается в течение пяти-шести часов. Этого времени вполне достаточно, чтобы железо начало оседать на дне.
6. Верхние слои воды помещают в чистый резервуар. Остатки отправляются в канализационную систему.

Точно так же чистится жидкость для бытовых потребностей и готовки пищи. Озонатор позволяет за один раз обработать более ста литров жидкости.

Очистка воды из скважины от железа: различные способы и технологии

Существует целый ряд разнообразных методов очистки, каждый из которых по-своему хорош и эффективен.

Очистка воды из скважины в загородном доме до состояния питьевой методом отстаивания

Данный метод наиболее прост в условиях загородного участка, где есть возможность размещения дополнительного резервуара, объем которого должен соответствовать объему суточного потребления воды жильцами дома. Оптимальная очистка воды из скважины в загородном доме до питьевой возможна лишь при соблюдении всех требований установки и эксплуатации.

Подобное решение имеет ряд преимуществ, например, довольно маленькие затраты и простоту исполнения, а также возможность использования очищенной воды даже в случае отключения электроэнергии, и дополнительную очистку от сероводорода.

Минусами является неполное удаление железа, а также необходимость постоянной очистки от скопившегося на дне емкости осадка, и контроль над уровнем воды в нем.

Отстаивание является самым простым, но далеко не самым эффективным способ очистки

Аэрационный метод

Данный метод обеспечивает более полное очищение воды из скважины, чем предыдущий способ. Принцип его действия довольно прост: обеспечивается контакт воды с воздухом, где примеси железа вступают в реакцию с кислородом. Таким образом, элемент окисляется и переходит в трехвалентное состояние, выпадая при этом в осадок. Именно для этого на выходе из емкости устанавливается специальный фильтр, который задерживает частицы и не дает им пройти по водопроводу дальше. Аэрационная система очистки воды от железа – отличный и недорогой выбор для дачи.

Существует две разновидности подобного решения:

• Безнапорный вариант, который предполагает установку распылителей, и, по желанию для увеличения эффективности конструкции в саму емкость монтируется компрессор, дополнительно обогащающий воду кислородом.
• Напорный способ подразумевает поступление воды под высоким давлением в специальную колонну, где сам напор струи и действие компрессора обеспечивает максимально эффективное очищение.

Пример напорной аэрационной установки

Плюсами данного метода является, в первую очередь, его экологичность.

Недостатками является необходимость частого очищения емкости и фильтра от скопившихся загрязнений, все равно не полное устранение железа и зависимость технологии от наличия электроэнергии, что в условиях плохого электроснабжения загородных участков является довольно существенным минусом.

Процесс озонирования

Данный процесс представляет собой обезжелезивание при помощи введения специальных окислителей. От хлора в качестве подобного элемента стали постепенно отказываться, поскольку та или иная его часть все равно остается на выходе, и оказывает негативное влияние на здоровье человека.

Озонирование – более полезный способ в отличие от добавления хлорки

Данный метод не очень подходит для самостоятельной установки, поскольку специальное оборудование имеет довольно большую стоимость, а также необходимы довольно сложные расчеты, которые без надлежащих знаний выполнить очень сложно.

Ионообменный способ

Подобное решение предполагает установку специального фильтра со свободными ионами натрия, которые, вступая в реакцию с водой, заменяются на ионы примесей железа. Данный способ довольно прост, и кроме того, удобен, ведь такой фильтр можно установить даже в пространстве под раковиной.

Ионнообменный метод

Метод обратного осмоса

Данный способ по праву считается самым эффективным среди всех методов очищения от примесей. Подобная фильтрационная установка способна задерживать железо на молекулярном уровне даже в растворенном виде.

Принцип работы установки обратного осмоса

Однако такое решение предполагает установку целой конструкции, которая включает предварительные фильтры для очистки воды от железа для исключения быстрого засорения основной мембраны, а также минерализаторы, которые восстанавливают воду после ее полного обессоливания.

Пример минерализатора

Применение реагентов

Подобное решение чаще всего используется в промышленности, поскольку требует серьезной последующей очистки от химических соединений. Однако оно может использоваться и для частных домов, например, с использованием гипохлорита натрия. Принцип действия реагентов довольно прост: они, вступая в реакцию с примесями, образуют нерастворимый осадок, который не попадает в воду на выходе с помощью системы фильтрации.

Гипохлорит натрия может применяться и в домашних условиях в отличие от многих других элементов

Как понять, что нужна фильтрация?

После бурения скважины или колодца делать анализ состава жидкости обязательно – на глаз определить, что входит в него, в каких количествах, нельзя. Многие игнорируют это требование, что не желательно.

Другой способ оценки качества питьевой жидкости – визуальный. Если железа больше 1 мг/л, появится характерный аромат – он будет чувствоваться от напитков, супов, других готовых блюд. Ржавые потеки на раковинах, унитазах, ванных, разводы на посуде – тоже косвенные указатели на наличие проблемы.

Полезный совет. Если врач говорит, что организму не хватает железа, налегать стоит не на воду с повышенным содержанием ферума, а на печень, фасоль, яблоки, рыбу, мясо.

Как произвести очистку воды

Понизить концентрацию железных соединений можно самостоятельно несколькими вариантами. Метод очистки зависит от объема потребляемой жидкости и сколько примесей в ней содержится.

Отстаивание

Самый простой способ очистки ресурса добытого из скважины. Сооружается дополнительный водорезервуар, рассчитанный на объем, предполагаемого потребления жидкости в сутки, в нем и происходит отстой.

Плюсы

• Простой способ, не требующий больших затрат
• Всегда есть запас чистой воды.
• Установка резервуара на мансарде, создаст самотек. И избавит воду от сероводорода.

Минусы

• Очистка происходит не полностью
• Емкость необходимо периодически чистить, что не очень удобно, так как требуется отключение от системы.
• Внимательно следить за количеством потребляемой жидкости.

Аэрация

Выпавший осадок на выходе после очистки улавливается механическими фильтрами.

• Безнапорная – Вода контактирует с кислородом по максимуму, происходит это из-за распыления. Распылители перемещают жидкость в резервуар.  Для более продуктивной очистки в емкость, при необходимости, производится монтаж компрессора.
• Напорный вид очистки — предполагает поступление жидкости в систему под большим давлением. Работая параллельно, напор и компрессор, создают бурление и вспенивание, что дает возможность жидкости, как можно больше, контактировать с воздухом.

Помимо очистки от железа, метод аэрации избавляет от сероводорода.

• Главное достоинство данной очистки — экологичность. Процесс исключает применение реагентов.
• Недостатки. В воде все же остается некая доля железа. Работа системы зависит от наличия электричества. Периодически надо чистить емкость и фильтры.

Озонирование

Процесс эффективный, но трудоемкий.

Использование хлора уходит в прошлое. После очистки с использованием данного реагента, он частично остается в жидкости и наносит вред человеку и окружающей среде.

Озонирование принято считать наиболее надежным методом, результативность которого создается путем воздействия озона и его производных на содержащиеся в воде примеси.

Органическое железо удаляется из жидкости путем совокупного воздействия. Процесс очистки, добытой жидкости из скважины путем озонирования, довольно сложный. Требуется монтаж дорогого оборудования. Необходим точный расчет для продуктивной работы, самостоятельно сделать его очень трудно (нужно вычислить сколько надо озона и время его воздействия на воду в соответствии с количеством и типом содержащихся в ней примесей).

Ионообменный

Такая очистка осуществляется фильтрами содержащими смолу и свободные ионы. Когда вода проходит фильтр, ионы натрия меняются местами с ионами железа. Поэтому метод называют – ионообменным.

Когда фильтр израсходовал все свои ресурсы, они подлежат восстановлению.

Обратный осмос

Очистка воды от железа и примесей делается фильтром с содержанием мембраны, именно она осуществляет фильтрацию на молекулярном уровне.  Обратноосмотический метод обезжелезивания считается наиболее продуктивным. Происходит удаление растворенных частиц. Для улучшения качества фильтрации и купирования выхода из строя мембраны, необходимо производить предварительную очистку воды механическими фильтрами.

Обратный осмос полностью очищает воду от всех видов загрязнения. Метод самый эффективный, но очень дорогостоящий.

Работа микрофильтрационных, нано- и ультра- мембран происходит аналогично обратному осмосу.

Введение реагентов и катализаторов

Применение химических реагентов, для обезжелезивания жидкости, в основном используется в промышленности. Необходима доочистка жидкости. Требуется удалить химические соединения. Принцип аналогичен для всех систем очистки — между железом и реагентом происходит химическая реакция, в результате которой образуется осадок.

Катализаторы используются вместе с водой прошедшей аэрацию или с применением реагентов для окисления железа.

Каталитический способ обезжелезивания воды, происходит при помощи фильтров, содержащих материал, обладающий каталитическими свойствами. Вода проходит через пористые наполнители, которые обеспечивают качественную очистку.

Способы обезжелезивания

Удалять железосодержащие компоненты из воды нужно поэтапно. Только последовательные действия помогут избавиться от всех соединений с железом.

Отстаивание

Теоретически метод позволяет удалить имеющийся осадок, часть из которого имелась изначально, а другая образовалась при контакте с воздухом. На практике это делать не совсем удобно.

Сначала выкачанную воду нужно собрать в специальной емкости. Желательно, чтобы в ее нижней части на некотором расстоянии от дна имелся кран для сливания жидкости над осадком. Объем резервуара должен покрывать суточную потребность семьи.

После отстаивания надосадочную жидкость нужно аккуратно слить или откачать дополнительным насосом. В любом случае объем очищенной воды получится меньше.

Аэрация

Процесс принудительного окисления соединений железа до стадии образования осадка можно ускорить аэрацией. В результате очистка проходит гораздо быстрее, чем при самопроизвольном отстаивании.

Аэрацию можно проводить под напором и без него.

При напорном исполнении воздух нагнетается компрессором в проточную воду, выкачанную из скважины.

Крупный осадок после очистки остается на дне, а мелкие продукты окисления железа удаляются на фильтрах инертного или каталитического действия.

Аэрация без напора проводится в отдельной емкости, где вода распыляется как в душе.

В некоторых аэраторах воздушный поток нагнетают в резервуар с водой воздуходувками.

По окончании окисления образовавшийся осадок удаляют на фильтрах. Для эффективного обезжелезивания нужно использовать фильтрующий каскад.

Озонирование

Насыщение воды озоном значительно ускоряет перевод железосодержащих веществ в осадок.

Важно

Озон – сильный окислитель, поэтому работать с ним нужно осторожно.. В условиях загородного дома или дачи это выполнить трудно

Для получения активного газа нужно специальное оборудование – озонатор, который стоит дорого и требует знаний об использовании

В условиях загородного дома или дачи это выполнить трудно. Для получения активного газа нужно специальное оборудование – озонатор, который стоит дорого и требует знаний об использовании.

Озонирование применяется:

• на промышленных очистных комплексах,
• установках малых предприятий.

Хлорирование

Хлорирование — это реагентный способ обезжелезивания воды с использованием сильного окислителя – гипохлорита натрия. При реакции все железо окисляется, переходит в нерастворимую форму. Полученный осадок нужно отделить на фильтрах для механической очистки.

Использование гипохлорита, другие способы хлорирования не находят широкого применения в промышленности, а также в частных домовладениях.

В результате обработки окислителями с хлором в воде образуются вредные побочные продукты.

Для полного удаления опасных веществ нужны большие усилия, которые делают такую технологию очистки воды из скважины на загородном участке нецелесообразной.

Ионный обмен

В отличие от всех реагентных методов, для обезжелезивания посредством ионного обмена требуется только колонка с сорбентом, насыщенным ионами.

Наполнителями служат гранулированные глины специальных пород, полимерные материалы.

На поверхности сферических гранул при насыщении рабочими растворами фиксируются ионы натрия, которые затем обмениваются на ионы железа. Сорбент поглощает все железные примеси.

Справка. Установка для обезжелезивания стоит немало, но это наиболее эффективный способ очистки воды из скважины не только от железа, но и марганца.