Как очистить воду из скважины от железа своими руками?

При организации автономного водоснабжения в частном доме наиболее часто используются скважины. Но качество питьевой жидкости в таких источниках часто не соответствует стандартным требованиям, поэтому домовладельцы прибегают к разным методам очистки. Среди них — обезжелезивание воды.

Фторирование и обесфторивание питьевой воды. Показание и условия их проведения на водопроводах.

Фторирование. Фторирование воды было предложено как эффективное средство снижения заболеваемости кариесом зубов. Установлена определенная количественная зависимость между кон­центрацией фтор-иона в воде и заболеваемостью кариесом зубов (разрушением твердых тканей). На развитие кариеса влияют климатические условия (ультрафиолетовые лучи) и характер питания (достаточное количество молока, витаминов, микроэлементов). В связи с этим единой оптимальной концентрации фтора в питьевой воде установить нельзя. При решении этого вопроса исходят из уровня заболеваемости кариесом в районе, обслуживаемом водопроводом, и из требований СанПиН «Питьевая вода» о предель­ной концентрации фтора в зависимости от климатического района. Для оценки противокариозной активности фторированной воды следует изучать пораженность детского населения кариесом в течение 10 лет после введения фторирования. В 2—3 школах ежегодно в одно и то же время года обследуют детей на пораженность кариесом. Если эффективность фторирования невелика, а флюороз не обнаруживается, можно несколько увеличить концентрацию фтора в питьевой воде. Если при снижении пораженности кариесом флюороз I степени наблюдается более чем в 10% случаев или имеются случаи флюороза II степени, концентрацию фтора в воде следует несколько снизить.

К реагентам для фторирования воды предъявляются следующие требования: высокое противокариозное действие при меньшей по­тенциальной токсичности, отсутствие ядовитых примесей (мышьяк, соли тяжелых металлов), хорошая растворимость в воде, безопасность для персонала (малое пыление), возможно низкая коррозионная активность по отношению к металлам. Наибольшее распространение в нашей стране получили фторид натрия, кремнефтористая кислота.

Фтор образует с алюминием коагулянта комплексные соединения, не обладающие противокариозной активностью, поэтому фторреагенты целесообразно добавлять после фильтров, перед резервуарами чистой воды. При текущем санитарном надзоре следует обращать внимание на точность дозировки фторсодержащего реагента. Колебания концентрации фтор-иона при подаче воды в сеть не должны превышать 10%. Желательно, чтобы контроль содержания фтор-иона в воде был автоматизирован. Операции с фторсодержащими реаген­тами в целях охраны здоровья персонала должны быть максимально герметизированы и механизированы.

Для дефторирования питьевой воды предложено много методов, которые можно разделить на реагентные (методы осаждения) и фильтрационные. Реагентные методы основаны на сорбции фтора свежеосажденными гидроксидами алюминия или магния. Этот метод рекомендуется при обработке поверхностных вод, когда, кроме дефторирования, требуются еще осветление и обесцвечивание. Тех­нологическая схема состоит из вертикального смесителя, осветлителя со слоем взвешенного осадка и скорого фильтра.

Наиболее эффективна фильтрация воды через слой активированного оксида алюминия, играющего роль анионита. Регенерация фильтра производится 1 — 1,5% раствором сульфата алюминия. Этим методом удается снизить содержание фтора до концентрации менее 1 мг/л.

Признаки присутствия железа в воде из скважины или колодца

Соли железа в воде из скважины на даче присутствуют в формах:

  • растворенные бесцветные ионы ++Fe;
  • окисленная до +++Fe, нерастворимая в воде ржавчина;
  • Органическое железо – является составляющим сложных химических структур. Из-за коллоидной структуры очистка сопряжена с использованием специальных фильтрующих загрузок.

Присутствие железа в воде выдает неприятное металлическое послевкусие и желтый цвет извлечения. Совершенно прозрачная вода из скважины желтеет, если ее оставить на открытом воздухе в прозрачной банке на несколько часов. По этому признаку еще до химического анализа можно определить по интенсивности окрашивания, сколько железа в извлечении.

Просматривая сверху через толщу воды в прозрачной посуде, определим примерную концентрацию в мг/л:

  • нет окрашивания – менее 0,05;
  • желтоватый столб – 0,25; 
  • желтовато-розовый оттенок – 0,50;
  • явный желто-розовый цвет – 1,0;
  • Желто- красный столб жидкости – 2,5;
  • Явно красный – 5,0.

Безопасным для длительного употребления считается концентрация железа меньше 0,3 мг/л. 

Природные формы железа

Нередко в водоносных слоях содержатся разные формы железа. Они влияют на химический состав питьевой жидкости и определяют ее свойства.

Природные формы железа

В поверхностных водах

Природные формы железа

Железо здесь можно встретить в органических комплексах (гуматах). Они формируют коллоидные взвеси.

Природные формы железа

В скважных водах

Природные формы железа

При частном водозаборе из скважин, установленных в пределах коттеджа или дачи, можно обнаружить несколько типов железа в питьевой жидкости. Среди них:

Природные формы железа

Виды железа в воде.

Природные формы железа
  1. 2-валентное. Является свободным 2-валентным веществом, которое полностью растворяется в воде, поэтому не поддается визуальному определению. Обнаружить примеси можно только по характерному запаху и вкусу воды. В процессе отстаивания железо взаимодействует с кислородом и образует 3-валентный оксид железа.
  2. 3-валентное. Формируется в результате окисления предыдущей формы. Повышенная концентрация такого соединения делает жидкость рыжеватой и провоцирует накопление налета на бытовых приборах или посуде.
  3. Коллоидное. Данная форма присутствует в воде в виде мелких взвешенных частиц, размер которых не превышает 0,1 мкм. Вещество не отстаивается, и его невозможно удалить с помощью привычных угольных фильтров.
  4. Бактериальное. Такая разновидность железа появляется из-за присутствия в жидкости колоний бактерий, преобразующих 2-валентную форму в 3-валентную. Микроорганизмы генерируют на поверхности водного пласта плотную пленку радужного света и делают воду вязкой, непригодной для питья.
Природные формы железа

Природные формы железа

Очистка с помощью фильтра

Для скважин, которое предназначена для хозяйственных нужно, можно своими руками изготовить систему очистки. Она бы накапливала воду, очищала ее от бактерий и обезжелезивала ее. Такой способ очистки не подходит, если в водопроводной системе используются металлические материалы: трубы, муфты, сгоны и другое. Для такого метода очистки оптимально выбирать металлопластиковые трубы и стальную фурнитуру.

  1. Установить насос на скважину;
  2. Устроить подачу воды по средствам циркуляционного насоса;
  3. Установить фильтр в теплом помещении – это очень важно;
  4. Выбирайте фильтр, мощность которого не меньше 200 литров переработанной воды в неделю (меньшего вам не хватит);

Главная часть конструкции – дюралюминиевый бидон, вместительность которого 100 литров. Вода под давлением подается на распылитель прямо из скважины и равномерно распределяется по емкости.

Прибор, обозначенный на картинке как компрессор, подает в емкость озон. Вода из аэрационной колонки отправляется на фильтрацию. Через небольшую трубку в резервуар начинается подача кислорода. Чтобы проконтролировать количество воды в емкости используйте патрубки, соединенные между собой прозрачным шлангом. Из бака вода поступает в водопровод при помощи насоса. Таким образом, обезжелезивание проходит в автоматическом режиме и не требует постоянного контроля.

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.

Важно: при аэрации и отстаивании железо, которое содержится в воде в двухвалентном виде, окисляется под воздействием кислорода и превращается в трехвалентные частички железа. Элементарная химия позволяет в дальнейшем очистить воду от полученных видимых примесей с помощью фильтров.

  • 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.
Читайте также:  Коды ошибок Honda: расшифровка и диагностика

Важно: выбирать способ очистки воды и делать систему своими руками нужно только после того, как будет проведен анализ воды и установлена суточная норма потребления воды на даче из расчета на каждого проживающего человека.

Процедура обезжелезивания воды из скважины

По истечении многих лет скважина остаётся в жизни человека единственным источником действительно чистой жизненно необходимой жидкости. Грунтовые воды, которые сокрыты на глубине в 30 и более метров, надёжно защищены от вредного влияния сливаемых нечистот. Единственным недостатком становится чрезмерное содержание в них марганца и железа. Причиной этому является отсутствие кислорода на этой глубине. Если такую воду залить в бытовой прибор, то на нём, со временем, начнут образовываться специфические жёлтые круги. Помимо вреда здоровью, большое содержание железа приводит к порче сантехники и инвентаря.

Обезжелезивание воды из скважины, которое создано своими руками можно создать и в домашних условиях. Всегда нужно помнить, что залегающая на глубине жидкость отличается по химическому составу от водопроводной. Главным отличием считается отсутствие хлора, а помимо химических элементов, в скважине могут плодиться бактерии. Именно потому к процессу очистки следует подходить с ещё большим вниманием, чем на водоочистных сооружениях.

При планировке системы очистки воды следует использовать много фильтров. Одного достаточно не будет. Чтобы получить действительно качественный результат, понадобится создать особую систему. Здесь нашли применение:

  • механические фильтры;
  • обезжелезивающие;
  • угольные;
  • аэрационные;
  • умягчающие;
  • ультрафиолетовые.

При условии небольшой скважины, скорость поступления воды на поверхность снижается. В этом случае следует применять напорную систему очистки. Если имеются навыки и умения, её можно создать своими руками.

Безреагентные методы

Механическая очистка. С помощью этого метода отсеиваются загрязняющие частицы разных размеров. Фильтры механической очистки должны стоять вначале любой системы водоочистки.

Аэрация. Насыщение исходной воды кислородом. Кислород окисляет двухвалентное железо, после чего остается только убрать осадок.

Озонирование. Озон как мощный природный окислитель быстро окисляет железо, переводит его из растворенного состояния в осадок, который легко задерживается сорбционным фильтром. Очистка воды методом озонирования обладает рядом преимуществ, о которых мы можете прочитать здесь

Каждый способ имеет свои недостатки и достоинства. Подбирать модуль для снижения концентрации железа в воде следует только после получения результатов лабораторного исследования и вместе со специалистом. Именно он поможет подобрать эффективное решение, исходя из аспектов стоимости и функциональности.

Основные признаки наличия железа

Определить наличие избыточного содержания в воде железосодержащих примесей можно по следующим признакам:

  • цвет воды –ржавый или красно-бурый;
  • отложения буро-рыжего цвета на эмалированных и керамических поверхностях раковины, унитаза, ванны;
  • обесцвечивание ярких вещей при стирке;
  • наличие у воды ярко выраженного металлического привкуса;
  • выпадение осадка в ёмкостях с водой при её отстаивании.

Вода ржавого цвета – первый признак избыточного содержания железа в воде

Основные признаки наличия железа

Для того же чтобы определить более точный показатель содержания железа в воде, используют её лабораторный анализ.

К сведению! Для того чтобы определить целесообразность произведения фильтрации воды из скважины, необходимо сдать пробу на анализ в специализированную лабораторию. На основе полученных результатов анализа можно будет подбирать наиболее эффективный способ водоочистки.

Не подходят для загородных домов и дач промышленные фильтры для очистки воды – они более дорогостоящие, сложные в обслуживании и имеют небольшую скорость фильтрации.

Как функционирует специализированная система обезжелезивания?

Высокая химическая активность реагентов повреждает клапаны и трубы, другие компоненты системы. Точное дозирование и меры безопасности усложняют состав оборудования. Исключают перечисленные недостатки с помощью специализированных систем, которые окисляют железо и одновременно задерживают механические примеси.Принцип работы системы обезжелезивания воды и особенности технологических процессов можно пояснить на примере типового комплекта оборудования с засыпкой Manganese Greensand. Такой вариант можно применить для оснащения частного дома, подключенного к артезианской скважине. Для эффективной работы необходимо поддерживать водородный показатель (pH) в диапазоне от 6,1 до 8,5. Уровень примесей железа не должен превышать 14-16 мг на литр.В основной бак засыпают послойно:

  • очищенный песок – 6-8 л, зернистость 4±мм;
  • катализатор – 27-30 л.
Читайте также:  Видеоинструкция правильного расчета шага обрешетки под металлочерепицу

В центральную часть устанавливают распределительно дренажный узел труба с крупным сетчатым фильтром на нижнем отверстии. Размеры ячеек должны быть меньше гранул засыпки. На горловине устанавливают блок автоматики (БА). Рядом – отдельную емкость для регенерационного раствора из марганцовки.По рабочему циклу загрязненная вода поступает через клапан на поверхность засыпки. При прохождении через каталитический слой железо преобразуется в твердые частицы. Эти примеси задерживаются кварцевым песком. После выработки ресурса окисления включают режим регенерации станции. Сначала выполняется промывка. Далее пропускают восстановительный раствор. Для приготовления смеси пользуются пропорцией: 3-5 г перманганата калия на литр воды. На завершающем этапе регламентных процедур применяют финишную промывку, чтобы удалить остатки марганцовки.Этот катализатор сохраняет функциональность до 8-12 лет при непрерывной эксплуатации. Для расчета рабочих режимов учитывают способность засыпки объемом 1 л окислить не более 1,35 г растворенного железа. Однако в реальных условиях нужно сделать коррекцию по результатам химического анализа. Часть полезного ресурса устройства умягчения воды будет расходоваться на преобразование марганца, других веществ и соединений.Алгоритм вычислений:Результат округляют в сторону увеличения – 4 раза за месяц. Таймер у фильтра устанавливают на еженедельное включение. Чтобы увеличить точность, используют расчет по объему. В этом случае расходные материалы используются экономнее. Однако в состав оборудования нужно добавить счетчик обработанной воды.

Дополнительные советы

Хлор и марганцовка уничтожают не только опасные микроорганизмы!!! Загрязненная этими примесями жидкость оказывает губительное воздействие на полезные бактерии в септике. По этой причине вместо типовой системы локальной очистки придется использовать накопительную емкость большого объема. Для ее опорожнения регулярно пользуются ассенизаторскими услугами специализированных предприятий. Выбрав подходящий принцип работы станции обезжелезивания воды, нужно предотвратить излишние нагрузки на технологическое оборудование. Применяют предварительное задержание ила, частиц глины и ржавчины, других механических компонентов. В артезианской скважине (колодце) крупные загрязнения отделяют на этапе забора. Перед основными компонентами локальной очистки (в помещении, отапливаемом кессоне) устанавливают грязевик, либо другой магистральный фильтр Снежинка.   Оставшиеся примеси удаляют с помощью других специализированных фильтров:

  • для защиты от накипи применяют полифосфаты, ионный обмен или электромагнитный преобразователь;
  • подготовку питьевой воды организуют с применением проточных наборов из нескольких картриджей с мембраной обратного осмоса.

Если на любом из этапов обработки давление снижается до критически малого уровня, увеличивают напор насосной станцией.При подключении к индивидуальному источнику (колодец, артезианская скважина), пробы берут после сильных дождей или в период паводков. Подразумевается наличие максимального уровня загрязнений, по которому определяют требования к составу оборудования и принципам работы системы обезжелезивания воды. Специалисты рекомендуют делать небольшой запас по производительности и очистительным способностям, чтобы сохранить функциональность в режиме максимальной нагрузки.РекомендацииОтдельно изучают режим эксплуатации. Только электромагнитные преобразователи способны выполнять свои функции автоматически. В других компонентах системы очистки нужно кроме контроля обеспечить регулярную замену картриджей, пополнение расходных и технологических наполнителей. Обязательно нужно поддерживать определенный температурный режим и другие условия, определенные в официальных документах производителями оборудования.

Влияние на здоровье

Чистая и загрязнённая железом водаЕсли в воде из скважины содержание железа не превышает 3 мг./л., её очищают лишь с целью улучшения вкусовых качеств. Если же концентрация больше указанного значения –появляются причины заботиться о здоровье.

Это интересно: Разовое потребление жидкости с высоким содержанием железа не навредит организму. Но её систематическое использование для питья и приготовления пищи приведёт к ухудшению самочувствия. Причина в том, что при перенасыщении железом организм теряет запасы других важнейших химических элементов, среди них – медь, кальций, цинк и т.д. А это приводит к развитию всяческих недомоганий.

Распространёнными последствиями чрезмерного содержания железа (в том числе двувалентного) в организме являются:

Влияние на здоровье
  • Раздражение кожи, неприятные ощущения при прикосновении к ней. Возможны аллергические реакции, незначительное пожелтение кожных покровов и слизистых оболочек.
  • Увеличение размера печени.
  • Постепенное изменение морфологического состава крови.
  • Утрата веса, бледность, высокая утомляемость, слабость.
  • Нарушения нормального сердечного ритма.
  • Ухудшение памяти, невозможность сосредоточиться.
  • Частые расстройства желудка, воспаления органов пищеварительной системы.
  • Проблемы со щитовидной железой.

Если человек потребляет воду с высоким содержанием железа годами, этот химический элемент постепенно оседает в организме. Причём сосредотачивается он в самых важных внутренних органах – почках, печени, сердце, лёгких, кишечнике и поджелудочной железе.

В итоге в зрелом возрасте (примерно к 50 годам) повышенное содержание железа в воде может внести вклад в появление нервных патологий, развитие сахарного диабета, ухудшение работы суставов и затруднение умственной деятельности.