Железо 2 и 3 валентное в чем разница в воде
Очистка воды от железа. Обзор методов
Появляются ржавые подтеки на раковине?
На воздухе прозрачная вода из крана стала мутной, и выпал рыжий осадок?
Как бороться с избыточным железом и на что обратить внимание при выборе систем очистки воды от железа?
Ответы на все эти вопросы в нашей статье.
Определение типа железа в воде
Прежде чем приступить к выбору оборудования для очистки воды от железа, следует понять, какой тип железа присутствует в воде.
Оборудование для очистки воды от железа
На рынке есть большое многообразие систем обезжелезивания, работающих по принципу каталитического окисления железа, в процессе которого двухвалентное железо (растворенное) переходит в форму трехвалентного железа (нерастворенного), оседающего на фильтрующей загрузке. Такие системы получили название «фильтры-обезжелезиватели».
Принципиально данные фильтры отличаются по принципу окисления железа, которое может производиться безреагентным способом (кислородом воздуха) или же использованием сильных окислителей.
Безреагентные способы являются безопасными для использования в быту, но менее эффективны и стабильны по качеству очистки. Такие фильтры плохо работают в условиях высокой концентрации железа в исходной воде и требовательны к сопутствующим показателям (необходим высокий рН, низкое содержание органических веществ).
Реагентные способы менее чувствительны к составу исходной воды, но сопряжены с работой с сильными окислителями (гипохлорит натрия, перекись водорода, перманганат калия), что небезопасно для использования в домашних условиях, так как в случае аварийной ситуации с оборудованием или изменения состава исходной воды, реагент может попасть в очищенную воду.
После введения окислителя вода попадает на каталитическую загрузку, обеспечивающую последующее окисление и фильтрацию железа.
Если Вы остановили свой выбор на системах каталитического обезжелезивания, то при выборе оборудования необходимо учитывать температуру воды, рН, щелочность, содержание растворенного кислорода и другие параметры, которые могут значительно повлиять на эффективность очистки. При эксплуатации необходимо строго следовать рекомендациям производителя, устанавливая скорость прямого потока воды, скорость потока при обратной промывке, учитывать максимальное содержание входного железа и другие ограничения, которые влияют на рабочие параметры процесса очистки для эффективной работы всего оборудования и фильтрующего материала в частности.
Все эти факторы могут стать причиной некачественной работы фильтров-обезжелезивателей. Для обеспечения стабильного результата при обезжелезивании целесообразно предпочесть системы обратного осмоса.
Ультрафильтрационные мембраны с размером пор около 0,02 микрон прекрасно задерживают коллоидное железо. Установки ультрафильтрации с режимами периодического сброса концентрата и обратной промывки мембран обеспечивают эффективное удаление трехвалентного железа. Для эффективности очистки с помощью ультрафильтрации все железо должно быть переведено в окисленное состояние. Рекомендуется предварительное введение коагулянта и обеспечения необходимого времени его контакта с водой.
Удаление бактериального железа
При наличии в исходной воде большого количества железа пользователь может столкнуться еще с одной проблемой — появлением бактериальных загрязнений — активным развитием железобактерий.
Если проблема железобактерий выявлена на ранней стадии, регулярное хлорирование или обработка хелатными агентами (органические вещества, образующие растворимые комплексы с железными отложениями), а также постоянное наблюдение за состоянием оборудования помогут минимизировать её последствия.
Проблему с бактериальным железом может решить среда redox, однако, в подводящих трубопроводах при этом железобактерии будут продолжать развиваться и образовывать слизистые отложения.
Выводы
Несмотря на большое количество методов удаления железа, наиболее оптимальным методом очистки от двухвалентного железа, обычно присутствующего в подземных источниках, и трехвалентного железа в невысоких концентрациях, является применение систем обратного осмоса.
При содержании в воде большого количества трехвалентного железа рекомендуется применять системы ультрафильтрации.
С оборудованием для очистки воды для дома Вы можете ознакомиться в разделе Системы очистки воды
Мы предлагаем Вам записаться на демонстрацию работы мембранной системы водоочистки, и наши специалисты подъедут к Вам в любое удобное для Вас время. Вы сможете увидеть, какой будет вода в Вашем доме, если ее очистить с помощью нашего оборудования.
Выезд специалистов и демонстрация работы оборудования бесплатны.
Влияние железа в воде на организм
Двухвалентное (растворенное) железо в воде не влияет на ее цвет и прозрачность. При взаимодействии с кислородом, оно превращается в трехвалентное железо (ржавчину), которая, окрашивает воду в желтый цвет.
Как двухвалентное, так и трехвалентное железо негативно влияет на здоровье людей. Оно ухудшает органолептические характеристики воды, выпадает в осадок, влияя на эффективность работы и срок эксплуатации трубопроводов, сантехнического оборудования и бытовой техники.
Нормативные значения двухвалентного и трехвалентного железа в воде в Украине и ЕС
Концентрация железа (двухвалентного и трехвалентного), в соответствии с отечественными и европейскими стандартами, не должна превышать:
Если говорить об артезианской воде, то железо в ней чаще всего присутствует в растворенном виде. Для определения его концентрации проводится анализ воды. Вода поверхностных источников содержит в себе железо в трехвалентной (нерастворенной) форме.
Влияние железа на организм человека
Железо – жизненно необходимый для развития и функционирования человеческого организма элемент. Его недостаток в воде становится причиной:
Превышение нормы концентрации двухвалентного и трехвалентного железа в воде также может стать причиной возникновения целого ряда заболеваний:
По мнению многих ученых и врачей, переизбыток железа в воде становится причиной онкологических заболеваний. Поэтому расширенный анализ и последующая очистка воды – обязательные этапы подготовки качественной и полностью безопасной для здоровья людей воды.
Как очистить воду от железа?
Железо в воде может присутствовать в различных видах:
Трехвалентное (нерастворенное) железо Fe 3 +, органические соединения и ржавчина удаляются с помощью механических фильтров для воды.
Двухвалентное железо невозможно удалить с помощью механических фильтров для воды. Наиболее эффективными методами удаления из воды растворенного (двухвалентного) железа являются:
1. Системы водоподготовки
Для удаления двухвалентного железа практичнее применять систему обезжелезивания воды BIRM. Она, с помощью специальной засыпки, окисляет двухвалентное железо. Оно превращается в трехвалентное железо, после чего удаляется из воды механическими фильтрами.
Если в воде, наряду с железом, так же присутствуют соли жесткости (твердости) – кальций и магний, то применяются системы комплексной очистки воды, дополнительно укомплектованные механическими фильтрами.
2. Обратный осмос
Это – самый эффективный способ очистки воды от железа. Поры обратноосмотических мембран по размерам значительно меньше, чем ионы железа, поэтому они задерживают все растворенное в воде двухвалентное железо.
3. Окисление
Роль фильтра для обезжелезивания воды при таком методе исполняет перманганат калия. Вступая в реакцию с ним, двухвалентное железо окисляется, после чего отфильтровывается и вымывается. Этот метод эффективно очищает воду с высоким содержанием железа – до 15 мг/л. Главное требование при обезжелезивании методом окисления – pH воды не должен быть ниже 7.
Компания «ЗИКО» разрабатывает и внедряет решения для очистки воды от железа в соответствии с желаниями заказчиков и потребностями технологических процессов. Наличие наших представительств во всех регионах Украины позволяет специалистам оперативно доставлять, монтировать, обслуживать и ремонтировать оборудование для водоочистки.
Мы принимаем предложения о сотрудничестве и заказы на поставку оборудования по указанным в разделе «Контакты» телефонам и электронной почте. Инженеры и специалисты компании также готовы проконсультировать заказчиков по любым вопросам онлайн, через форму обратной связи на нашем сайте.
Железо в воде из скважины
На даче или в загородном доме для подачи воды обычно используется скважина или колодец. Жидкость поступает из подземных рек и содержит самые разные примеси, от песка и глины до тяжелых металлов и газов. Наиболее распространенная проблема — избыточное железо в воде из скважины. Большое содержание этого металла негативно сказывается на здоровье человека, состоянии труб и нагревательных приборов. Высокое содержание железа корректируется путем установки фильтров.
Норма железа в воде из скважин
Согласно нормам, утвержденным СанПин, безопасная и комфортная концентрация железа — 0,3 мг/л. В случае превышения этого значения вода желтеет, приобретает характерный запах и привкус.
Почему в воде из скважины много железа
Подземные реки, из которых берется вода в скважине, текут среди земли, горных пород, залежей металлов и всевозможных веществ. В связи с этим скважинные воды могут содержать практически всю таблицу Менделеева. Что интересно, на соседних участках из скважин, пробуренных на расстоянии нескольких метров, может быть совершенно разный состав воды. Это объясняется разным залеганием по глубине и разными течениями, в которые “попала” скважина.
Почему вода из скважины пахнет железом
Подземные реки характерны отсутствием доступа кислорода, вследствие чего скважинные воды часто прозрачны, но содержат растворенное железо. Если вода желтеет после отстаивания на воздухе, это означает наличие растворенного, или двухвалентного железа.
Какой может быть вред
В случае превышения норм СанПин в воде, организм человека также начинает получать избыточное железо — в питьевой воде, через кожу, поливаемые такой водой фрукты и овощи с огорода. Нужную нам норму — 15-22 мг этого металла, человек ежедневно получает из пищи — мяса, круп, овощей. Все сверх этого наш организм не может вывести естественным путем и начинает болеть. Распространенные симптомы переизбытка железа в воде:
Сантехника и бытовая техника также “не любит” лишнее железо и покрывается ржавым налетом, сокращающим в итоге сроки эксплуатации.
Двухвалентное железо
Железо встречается в воде в двух формах: двухвалентной и трехвалентной. Первая характерна полным растворением в воде. Железо в таком виде никак не проявляет свой цвет до отстаивания на открытом воздухе. Реакция с кислородом заставит его окислиться и выпасть в ржавый осадок. Кроме этого, растворенное железо можно определить по металлическому привкусу и запаху прозрачной на вид воды.
Трехвалентное железо
Вторая форма — окисленная, это знакомая нам ржавчина, придающая воде рыжий цвет, тот самый осадок, в который выпадает двухвалентная форма по мере окисления.
Пленка на воде из скважины
Еще один признак железа — если из скважины поступает вода с пленкой. Обычно вода покрывается пленкой после отстоя и реакции с кислородом. Часть металла окисляется и оседает на дне емкости, а на поверхности воды образуется пленка с характерным запахом.
Как окислить железо
Для фильтрации окисленного железа существует много фильтров. Но если в воде есть оба вида железа, растворенное нужно сначала окислить, чтобы фильтр мог его задержать.
Способы борьбы с железом в воде:
Благодаря исключительным свойствам титана, он не изнашивается в процессе фильтрации и потому не требует замены фильтроэлементов. По мере загрязнения картриджа он вынимается и чистится в растворе обычной лимонной кислоты. Процедура регенерации, то есть возвращения фильтра в 100% исходное состояние с момента приобретения, проста и доступна любой домохозяйке.
Титановые фильтры компактны и поместятся как традиционно — на магистраль, так и под мойку в маленькую квартиру.
Железная вода – как ее очистить
Читатели FORUMHOUSE хорошо знают, что даже в артезианской скважине качество воды оставляет желать лучшего.
Одной из самых распространенных проблем, с которой сталкиваются загородные домовладельцы, является вода с повышенным содержанием железа.
Содержание железа в питьевой воде
Первый признак этого – ржавые подтёки на сантехнике и желтизна на постиранном белье, а так же это может быть запах, который издает железо в питьевой воде.
Железо в воде из скважины
Можно заказать монтаж водоочистной установки в специализированной фирме. Но влетит это в копеечку.
Valexs:
– Я завершил бурение скважины на участке. Воды много.
На вид она кристально чистая, но сильно воняет железом и даже на вкус отдаёт ржавчиной.
Если налить её в банку, то часов через 12 она начинает желтеть, а через сутки на дно выпадает бурый осадок. Поэтому я решил сделать анализ, чтобы узнать про содержание железа в воде и концентрацию других соединений и примесей, вот что получилось:
Столько, сколько содержит эта вода железа, организм человека просто не усвоит, возможно даже отравление! Если из вашего крана течет вода с железом, вред, который она приносит организму, может быть достаточно серьезным.
До 90% питьевого водоснабжения в окрестностях Москвы обеспечивают подземные воды, и почти по всей области они, по данным МНПЦ «Геоцентр-Москва», имеют переизбыток содержания железа и марганца. По мнению ВОЗ (Всемирной организации здравоохранения), повышенное железо в воде недопустимо, безопасный для здоровья уровень – если содержание железа в воде не превышает 2-3 мг/литр.
Valexs:
– Для того чтобы очистить воду с таким составом, с меня запросили 150 тыс. руб. (за фирменную очистную станцию).
Пользователи нашего сайта предлагают сэкономить – смонтировать эффективную и недорогую станцию по обезжелезиванию самостоятельно!
Прежде чем приниматься за работу, необходимо узнать: какое именно у вас железо в воде и степень его концентрации, т.к. от этого зависит эффективность установки. Также нужно выяснить: нет ли содержания каких-либо болезнетворных микробов и вредных химических элементов, оказывающих вредное влияние на организм. Иначе одной очисткой от железа не обойтись. Поэтому, задавшись целью повысить качество воды, в первую очередь ее следует сдать на лабораторный анализ!
Как выглядит вода с большим содержанием железа
Железо в воде содержится в двух основных формах. На рисунке мы видим двухвалентное и трехвалентное железо.Железо в воде содержится в двух основных формах:
Двухвалентное – растворимо в воде.
Поэтому такая водичка (после забора из скважины) кажется чистой и прозрачной, содержания посторонних примесей незаметно.
Но если налить ее в открытую ёмкость и дать ей отстоятся некоторое время, то под влиянием кислорода железо, растворённое в ней, постепенно окисляется и выпадает на дно в виде желтовато-бурого осадка
.
Трёхвалентное – нерастворимо. Повышенное содержание железа в воде сразу выдает себя характерным желтоватым оттенком.
Вода, содержащая железо.
Чаще всего вода может содержать избыток растворённого двухвалентного железа.
Влияние воды на железо
Принцип действия обезжелезивающей очистительной установки основан на том, что двухвалентное железо при контакте с кислородом воздуха окисляется и, превратившись в трёхвалентное, выпадает в осадок. Остаётся только ускорить этот процесс, для чего вода дополнительно насыщается кислородом.
Valexs:
– Моя система водоочистки работает так. В скважине установлен погружной насос. Он нагнетает воду в бочку объёмом в 250 л. Сверху бочка закрыта крышкой с отверстиями. На крышку, вверх дном, я установил обычное пластиковое ведро на 10 литров. В центре ведра, над крышкой высокой бочки, установлена насадка для полива, как у лейки от душа, направленная в дно ведра.
Вода с превышением железа, прокачиваемая под давлением, вылетает из отверстия в лейке и ударяется в дно ведра. При ударе она разбивается в водяную пыль и под воздействием этого до предела насыщается кислородом. После чего капли, уже обогащённые кислородом, стекают по стенкам ведра и через просверлённые отверстия попадают обратно в накопительную бочку.
Благодаря «душированию», жидкость максимально насыщается большим количеством кислорода, а вредный минерал быстро выпадет в «железный осадок».
Valexs:
– Таким образом, у меня реализована аэрация. Сама бочка заполняется автоматически. Уровень воды регулируется электродами разной длины. Как только он понижается, включается погружной скважинный насос.
После бака с водой форумчанин смонтировал ещё один насос, который поддерживает необходимое давление в водонапорной системе дома. После насоса установлена самодельная колонна – ёмкость для наполнителя-катионита, который дополнительно очищает и умягчает воду, делая ее пригодной и для питья.
Колонна изготовлена из полиэтиленовой трубы диметром 20 см. Концы трубы форумчанин закрыл пластиковыми заглушками на шпильках, в качестве прокладки использовал резину от камеры.
Ёмкость с катионитом необходимо регулярно промывать обратным потоком воды.
Valexs:
– Промывка занимает около 45 мин., в процессе отключается скважинный насос, а вся сточная вода из накопительной бочки и колонны последовательно (для этого переключаются краны) сбрасывается в канализацию.
Чем больше концентрация железа в воде, тем быстрее «слёживается» катионит. Поэтому для расчёта частоты промывок берётся следующее значение: в среднем 1 л катионита поглощает около 1 грамма железа.
На основании анализа воды и водопотребления рассчитывается частота промывок. Стандартная частота промывок – 1 раз в 7 дней, но она может быть и большей.
Lmv16:
Следует помнить, что в канализацию при обратной промывке по стокам одномоментно сбрасывается большое количество сточной жидкости! Поэтому необходимо заранее просчитать её ёмкость.
На FORUMHOUSE вы можете также найти способы решения таких проблем, как железо в сточной воде, жесткость, примеси, которые могут в ней содержаться, неэффективность фильтров и т.д.
Система очистки Valexs-а эксплуатируется более четырех лет, что подтверждает её эффективность. На монтаж системы и покупку всего необходимого оборудования форумчанин потратил всего 15 тыс. руб.
Станция работает отлично, но пользователь нашего сайта с ником Andre.voda предлагает усовершенствовать установку.
– Я бы рекомендовал использовать не ведро, а перевёрнутую бочку с горловиной меньшего диаметра, чем у накопительной бочки. И чем длиннее бочка, где происходит аэрация, тем лучше.
Подобные системы очистки от превышения вредных примесей стали настолько популярны среди форумчан, что можно говорить о целой серии самодельных безнапорных аэрационных установок.
ДУБ-ДУБОМ:
– У меня превышение уровня железа – 48 мг/л, это выше нормы.. Много думал, как перестать вредить себе и семье и пришёл к выводу, что принудительная аэрация – лучший способ очистить воду от избыточного железа.
Т.к. количество примеси зашкаливало, ДУБ-ДУБОМ модернизировал аэрационную установку, смонтировав систему из трёх бочек по 500 литров каждая.
Для ускорения процесса окисления аэрация ведётся круглосуточно.
Часовой расход воздуха, подаваемый компрессором, составляет 3000 литров/час. В итоге концентрация понизилась до 0.15 мг/л!
Безопасная для организма питьевая вода.
На FORUMHOUSE вы узнаете об особенностях выбора системы водоснабжения и отопления, прочитаете обо всех нюансах монтажа самодельной системы водоочистки. Познакомитесь с рассказом о том, как наша форумчанка самостоятельно собрала безнапорную аэрационную установку.
У нас собран весь опыт пользователей FORUMHOUSE по самодельным системам водоподготовки.
Из нашего видеоролика вы узнаете о самых последних новинках по системам очистки воды. А из еще одного о системе водоснабжения дома из колодца на базе конденсационного котла.
Содержание железа в воде. Типы и формы железа
Многообразие форм железа, встречающееся в природе, обусловлено двумя основными причинами:
Рассмотрим типы железа подробнее.
4. Органическое железо. Может принимать различные формы и являться частью составных химических элементов. Органическая форма железа обычно либо полностью растворена в воде, либо обладает коллоидной структурой, что очень затрудняет очистку воды.
Существуют несколько видов органического железа:
— бактериальное. Особый вид бактерий – так называемые железобактерии используют железо для процесса своей жизнедеятельности. Эффектом таких процессов является преобразование Fe+2 (двухвалентного железа) в Fe+3 (трехвалентное), заключенное в особую желеобразную капсулу.
— коллоидное. Коллоидные частицы имеют очень малый размер – менее 1 микрона, что в значительной степени затрудняет их фильтрацию при помощи гранулированных засыпок. Коллоиды, к которым также можно причислить органические молекулы большего размера (лигнины, танины) обладают также высоким поверхностным зарядом, который способствует отталкиванию частиц друг от друга, делая невозможным их соединение и укрупнение. Таким образом, коллоидные частицы находятся в воде в виде суспензии, взвесей, не осаждаясь и не выпадая в осадок, образую высокую мутность.
— растворимое органическое железо. Некоторые находящиеся в воде органические молекулы могут связывать растворенное железо в составные химические комплексы или хелаты.
Очевидно, что такое многообразие форм железа по-разному обнаруживает себя в воде. Например, если вода, изначально кажущаяся чистой и прозрачной, при отстаивании дает рыжевато-бурый осадок, это говорит о наличии в ней двухвалентного железа. А если она уже из крана течет с желтоватым оттенком, а при отстаивании образуется осадок, значит, в составе. Коллоидное железо в воде проявляется только желтоватым окрашиванием, а в осадок не выпадает.
Наверняка, вы могли наблюдать радужную пленку на поверхности воды (особенно заметную при приготовлении чая или кофе) – это бактериальное железо. Еще один признак наличия в воде бактериального железа – желеобразные массы, накапливаемые внутри водопроводных труб.
Главные признаки наличия железа в воде приведены в таблице
Как свидетельствует опыт, очень часто в воде присутствуют несколько (а иногда и все) типов железа. А с учетом того, что утвержденных методов обнаружения органического железа в воде вообще не существует, вопрос эффективного его удаления напрямую зависит от опыта и практики фирмы, занимающейся очисткой и подготовкой воды. В нашей практике бывали нестандартные задачи водоподготовки, где типичные методы удаления железа не давали желаемого эффекта.