Железистая вода: польза и вред

В какой форме железо может содержаться в воде?

Как уже было сказано выше, обнаружить содержание железа в воде по цвету или прозрачности вряд ли удастся, поскольку железо может содержаться в различных формах. Какие же формы железом могут содержаться в воде?

В воде может содержаться двухвалентное железо, такое железо полностью растворяется в воде. Таким образом, в случае, если в вашей воде содержится двухвалентное железо и даже, если его концентрация превышает все допустимые нормы, обнаружить такое нарушение визуально не удастся. Однако существует метод, который позволяет выявить, есть ли двухвалентное железо в воде. Необходимо набрать воду в емкость и оставить на некоторое время. Вода с повышенным содержанием двухвалентного железа в скором времени даст бурый осадок.

В воде может содержаться трехвалентное железо. Это железо не растворяется в воде, и увидеть его невооружённым глазом в воде можно. Оно окрашивает воду в желтоватый цвет. Также обнаружить наличие такого железа в воде можно методом отстаивания, поскольку это железо, так же как и двухвалентное выпадает в осадок.

В водопроводной воде могут содержаться органические соединения железа. Основным отличием такого варианта железа в воде является то, что оно окрашивает воду в желтый цвет, однако осадка при отстаивании вы не увидите.

Существует также еще один вид железа, которое может содержаться в воде. Его иногда называют бактериальным железом. Такое железо не окрашивает воду, не выпадает в осадок, однако обнаружить его наличие в воде тоже можно визуально. Если посмотреть на воду, набранную в емкость, то можно увидеть радужную пленку на поверхности. Именно этот признак и говорит нам о содержании такого железа в воде.

Если вы обнаружили один из выше перечисленных признаков в своей воде, то, скорее всего, концентрация железа в ней превышает допустимые нормы. И у вас наверняка возник закономерный вопрос: а можно ли эту воду вообще пить?

Причины увеличения нормы Fe (железа) в воде

Повышение нормы железа опасно для человеческого организма и бытовой техники. Эта проблема считается одной из наиболее распространённых сегодня. Причины могут быть следующими:

• трубопровод обветшал и требует замены;
• вблизи скважины расположены предприятия, осуществляющие выброс вредных веществ;
• переизбыток железа в почве ввиду химических реакций или остатков металлических изделий вблизи точки забора воды.

Если переизбыток металла обнаружен, со временем ситуация будет только ухудшаться. Владельцу скважины потребуется принять меры, чтобы обезопасить свою семью от отравления, а технику − от поломки. Санитарные правила и нормы гласят, что содержание данного вещества в питьевой воде не должно превышать показатель в 0,3 мг/л. Данная цифра была выведена на основании вкусовых качеств жидкости и не имеет отношения к здоровью человека. Тем не менее, борьба за качество пищи и воды должна вестись самостоятельно.

Отстаивание воды

Данный способ наиболее доступен и прост в реализации. Он заключается во включении в систему водоснабжения загородного дома или дачи дополнительного резервуара, емкость которого подобрана согласно суточной потребности в воде. Преимущества данного метода заключаются в его дешевизне и возможности использования при отключенном электричестве. Против использования метода отстаивания выступают такие факты, как:

• полной очистки от железа не происходит,
• необходима периодическая, достаточно трудоемкая процедура отключения резервуара для его очистки,
• расход воды нужно постоянно контролировать.

Как очистить скважинную воду от жесткости?

Жесткая вода – эта та вода, в составе которой есть в большом количестве соли магния и кальция. В таком случае воду нужно очистить от жесткости. При высокой жесткости сильно ухудшаются органолептические показатели – ощущается терпкость и горькость воды. При заваривании кофе и чая образуется пленка. При нагревании или кипячении такой воды на нагревательных элементах образуется накипь из солей жесткости, что снижает эффективность их работы. Кроме того, слишком жесткая вода не совсем полезна для организма.

Если необходимо использовать жесткую воду для питья или приготовления пищи, то необходимо помнить, что некоторым образом ее можно снизить кипячением или добавление пищевой соды. Для более эффективного умягчения можно использовать фильтры-кувшины с соответствующей кассетой или установки обратного осмоса с минерализатором.

Очищение воды из скважины своими руками

Иногда происходит так, что скважина или колодец заиливаются и вода в них меняет своё качество в худшую сторону. Что же делать? В таком случае можно провести очистку воды из скважины своими руками. Вернее это будет очистка самой скважины, в результате чего станет чище и вода из нее. Если этого вовремя не сделать, то возможно не только ухудшение качества, но и снижение или вообще прекращение ее притока. А сделать это можно следующими способами:

• С применением желонки, которая поможет достать ил, камни крупного размера и песок.
• С помощью использования вибрационного насоса.
• Использование насоса с насадкой.
• Глубинный насос.
• Механизированный способ очистки. Он предусматривает очистку с использованием помпы и глубинного насоса.
• Еще один эффективный способ – очищение с применением эрлифта.

Рассмотрим способ очистки с помощью эрлифта более детально. В основе этого метода лежит закон Архимеда. Чем является скважина? Она является сосудом, напоенным водой. В скважину помещают трубу, которая поднимает воду. С мощью воздушного компрессора в нижнюю часть этой трубы подается воздух.

Внутри трубы находится пена и воздух. Водяной столб оказывает давление на низ водоподъемной трубы. При этом нижняя часть трубы находится почти в иле (или же на песке). Вода вместе с илом и песком захватывается в водоподъемную трубу и поднимается на поверхность. Человек, который проводит очистку, должен контролировать уровень воды в скважине. Явным плюсом данного метода является то, что он сравнительно простой.

Какие встречаются типы скважин

Большинство конструкций, расположенных на небольших загородных участках можно отнести к числу песчаных скважин. Отсюда следует вывод, что вода поступает в скважину, которая проходит через слой гравия и песка.

Чтобы этого не происходило, существует несколько способов строительства скважин.

Перед тем, как очистить скважину от ила, нужно подробнее их изучить:

Для того, чтобы скважина на воду отлично функционировала, понадобится создать вокруг территории водозабора мешок с галькой и крупным песком. Такой способ значительно ускорит наполнение водой скважины.

В целом скважины можно разделить на 2 основных вида:

• Конструкция с прямым столбом одинакового диаметра. Данный вариант наиболее простой и удобный, так как насос может опускаться до самого дна.
  Это предотвратит скопление ила и сделает намного проще сам процесс очистки.
• Конструкция с дополнительным фильтром (см. Фильтр для скважины своими руками: как сделать правильно), диаметр которого меньше, чем у основного столба.

Пример скважины с прямым столбом, трубы одинакового диаметра, которые соединяются между собой резьбой или сваркой

Особенности

Искать подземный источник, снижать концентрацию двухвалентного и трехвалентного железа придется в домашних условиях самому. Для предотвращения проблем, связанных с наличием солей железа в воде, при строительстве скважины следует использовать пластиковые трубы. При автономном водоснабжении загородного дома лучше всего использовать артезианскую скважину или колодец.

Для окончательного выбора источника нужно вначале внимательно осмотреть соседние дома или дачные участки

Чтобы обеспечить хорошее качество воды, обратите внимание на расположение уличного туалета на соседнем участке и близость выгребной ямы

Иногда, несмотря на потраченные на бурение артезианской скважины деньги, из крана по утрам вытекает жидкость кирпично-красного цвета с очень неприятным запахом тухлого яйца, при отстаивании на дно выпадает черный слизистый осадок. Это значит – необходима очистка от железа. Его избыток вреден для организма, он может нарушить перенос кислорода, вызвать тяжелое заболевание – гемохроматоз, привести к разрушению печени, сердечной мышцы, заболеваниям крови, обострению сахарного диабета, проблемам с суставами.

Прежде чем выбирать метод очистки, нужно сделать химический и бактериологический анализ воды. Легче всего удаляется двухвалентное и трехвалентное железо. Двухвалентное хорошо растворяется и обнаруживает себя только при отстаивании воды в виде желтоватого осадка на стенках сосуда. При воздействии сильных окислителей оно присоединяет один атом кислорода и переходит в трехвалентное – хорошо знакомую ржавчину, которую легко удалить обычным фильтрованием.

Гораздо хуже удаляется органическое или бактериальное. Выглядит внешне, как студень черного цвета с неприятным запахом и высоким содержанием железобактерий. Иногда в этой массе встречаются отдельные нити сине-зеленых водорослей.

Способы очистки питьевой воды

Очисткой воды можно заниматься как на бытовом уровне, так и профессионально. Существует множество способов, как снизить содержание железа, но все они имеют как плюсы, так и минусы. Так как основное требование − это качество фильтрации, то постараемся выбрать наиболее эффективный способ получения чистой воды.

Аэрация воды из скважины

Данный метод является удобным при незначительном превышении нормы Fe. Обезжелезивание воды из скважины производится путём обогащения её кислородом. Двухвалентное железо вступает в реакцию окисления и становится трёхвалентным, которое требуется удалить при помощи фильтров.

Напорная система аэрации считается барьерной и чаще используется в комплексной системе очистки

Сложность процесса заключается лишь в подаче кислорода, однако решить её на бытовом уровне можно. Простая система аэрации представлена на видео:

Очистка воды озоном

Озонирование − безопасный современный метод. Разлагаясь, вещество обогащает воду кислородом, что улучшает её внешний вид и вкусовые качества. Однако следует помнить, что озон − газ токсичный, применяется он с соблюдением всех правил безопасности.

Кроме того, минусом такой очистки считается высокая стоимость. Озонирование воды производят чаще в промышленных масштабах или на малых предприятиях. Установку с озоном располагают на обводной линии трубопровода. Предварительно в лаборатории подбирают схему озонирования и дозу. Не является универсальным методом очистки воды из скважины в загородном доме.

Чистка при помощи реагентов

Внимательный читатель успел заметить, что процесс окисления (выделения кислорода) позволяет получить из двухвалентного железа трёхвалентное, отчего вода становится более вкусной, а взвесь исчезает. Этот же способ используется и при очистке воды с применением реагентов. Химический способ применяется редко, поскольку у него есть ряд серьёзных минусов:

• необходимость постоянно пополнять реагенты;
• сложно подобрать дозировку, ввиду чего существует опасность отравления химическими веществами;
• высокая стоимость.

В качестве окислителей применяют марганцовку (перманганат калия) или гипохлорит натрия.

Марганцовку в большом количестве сегодня приобрести сложно

Безреагентная чистка

Известно несколько способов произвести обезжилезивание питьевой воды. Среди них:

1. Применение мембранного фильтра помогает комплексно очистить водопроводную воду. Этот метод помогает дополнительно избавиться от бактерий и вредных солей. Промышленные фильтры для очистки воды удаляют всё железо без остатка. Установка обратного осмоса − один из примеров мембранного метода. Жидкость, проходя через полунепроницаемую мембрану, переходит в низкоконцентрированное состояние. Полное обеззараживание гарантировано.
2. Очистка с применением электромагнита. Ультразвуковые волны прогоняют жидкость через магнит. В итоге всё железо остаётся внутри фильтра. Метод считается одним из самых экономичных.
3. Дистилляция воды − это способ, при котором вода выпаривается и поступает в виде охлаждённого пара. Метод применяется очень давно и не подходит для домашнего использования. Дело в том, что готовый продукт абсолютно лишается вкуса и полезных качеств. Промышленные дистилляторы воды применяют для лабораторных целей и в производстве.
4. УФ-излучение применяется редко из-за низкой эффективности. Как правило, этот метод применяют в комплексе.

Промышленная установка обратного осмоса, для дома данная система не используется из-за высокой стоимости

Суть безреагентной очистки состоит в использовании катализатора окислительного процесса и впитывания осадка из железа. Катализатором выступает природное вещество, само оно в реакцию не вступает.

Ионообменный метод

Этот способ не основан на окислительном процессе. При помощи ионной технологии можно избавиться от:

• примесей железа;
• примесей магния;
• солей калия.

Для этого применяют ионообменную смолу. Используют метод в промышленности. В бытовых условиях запустить ионообменный процесс возможно, но окислитель всё равно будет воздействовать на двухвалентное железо, образуя осадок из твёрдых частиц. Итог − смола загрязняется, и снижается качество очистки.

Ионообменная смола способствует замещению ионов железа на ионы натрия

Безреагентное обезжелезивание воды

При использовании этого метода ключевым расходным элементом является электрическая энергия, которая обеспечивает работу очистной станции. При этом для комплексной очистки воды с удалением нерастворимых примесей нужно использовать специальные катализаторы — вещества, стимулирующие окисление и способствующие более эффективной обработке рабочей среды.

Современные агрегаты характеризуются экологической безопасностью и способностью сохранять полезный состав воды. Кроме того, они не требуют сложного обслуживания и достаточно просты в эксплуатации.

Отстаивание

Метод отличается минимальными финансовыми затратами на электричество и очистные станции, т.к. подразумевает отстаивание жидкости в крупногабаритной емкости. Чтобы повысить эффективность процедуры, нужно расширить площадь контакта водной массы с воздухом. Это делается путем применения больших по объему резервуаров.

Компрессорная аэрация

Принцип действия примитивной аэрационной установки с компрессорным оборудованием достаточно простой. В резервуар с обрабатываемой средой опускается труба с отверстиями, по которой подается воздух. Взаимодействуя с потоком, жидкость насыщается кислородом, а растворимые виды железа приобретают 3-валентную форму, выпадая в осадок. Обработанная таким методом вода переливается в другую емкость, а затем перекачивается на средства дополнительной очистки.

Принцип работы компрессорной аэрационной установки.

В типовой схеме аэрационной станции предусмотрены такие составляющие:

1. Компрессор, отвечающий за нагнетание воздуха в резервуар.
2. Аэрационная колонна, выполняющая насыщение водной среды кислородом.
3. Колонна с фильтром механической очистки, где выполняется доокисление и отделение труднорастворимых примесей.
4. Автоматика, которая отвечает за откачку шлама из колонны в канализационную яму.

Электролиз

Технология обработки воды по данному принципу подразумевает разложение примесей железа в результате воздействия электричества на вещества-окислители: водород, кислород, гидроксид иона OH, озон, хлор. Активированные компоненты взаимодействуют с 2-валентным железом, переводя его в 3-валентную форму.

Электролиз широко применяется в промышленных условиях и практически не встречается в бытовой эксплуатации. Это связано с повышенным потреблением электрической энергии (0,2 кВт куб. м) и необходимостью включать в водную среду дополнительные хлорсодержащие частицы.

Схема применения электролиза для очистки воды.

Эжекторное аэрирование

Методика позволяет очищать водный слой при концентрации железа до 2 мг/л. В качестве основных составляющих системы используется колонна обезжелезивания и воздухозаборный механизм.

Станция функционирует по такому принципу: в смеситель с эжектором, который находится снаружи, или в автоматический блок на колонне подается рабочая среда и воздух под давлением. Работающий эжектор рассеивает поток, соединяя его с воздухом. В результате подобного воздействия мелкодисперсные водяные взвеси насыщаются кислородом.

Озонирование

Такие системы позволяют эффективно убрать примеси железа в воде с помощью озона, который более эффективно окисляет химический элемент, чем 2-валентная форма.

Существующие типы оборудования различаются внутренним устройством. При этом их главными составляющими являются озонатор, генерирующий озон, и смесительные баки, где он запускает химическую реакцию.

Обработанная среда дополнительно очищается в угольном фильтре, а шлам отправляется в сточные воды.

Процесс озонирования представляет собой очистку воды при помощи окислителей.

Достоинством установки является качественная дезинфекция и борьба с бактериями. Кроме того, она осветляет жидкость и улучшает ее вкусовые качества.

Из отрицательных сторон выделяют дороговизну и взрывоопасность оборудования

Во избежание рисков важно соблюдать строгие правила и меры при эксплуатации. Ремонт и обслуживание системы своими руками невозможен

Для этого потребуется привлечь экспертов.

Как очистить известь

От извести воду можно очистить несколькими способами:

• Отстаиванием. Самый простой и доступный способ удаление извести из воды. Он состоит в наполнении большой емкости жидкостью для осаживания частиц. Через определенный промежуток времени чистый верхний слой воды сливается, осадок удаляется.
• Кипячением. Применим для получения небольшого количества воды. Таким способом удаляются растворимые соли кальция, выпадающие в нерастворимый осадок при достижении температуры 100 градусов. Недостатком метода является трудность удаления из сосуда накипи, после кипячения в нем воды.
• Фильтрацией. Позволяет избавиться, образованных из солей кальция нерастворимых частиц, размерами крупнее 5 мкм. При этом используются самые всевозможные модели фильтров, от вида которых зависит качество очищенной воды, разные материалы применяются для задержания частиц любых размеров.
• Ультрафильтрацией. Установка специальных мембран позволяет задерживаться очень мелким фракциям осадка, микробов, крупных органических молекул и бактерий. Метод более экономичен и позволяет обеспечить хорошее качество очищаемой воды. При обслуживании устройства достаточно регулярно промывать фильтрующие элементы от осевших частиц.
• Методом обратного осмоса.

Строение мембраны для обратного осмоса

На фото представлена мембрана для обратного осмоса. С ее помощью можно избавиться от примесей нескольких видов. Система очистки считается наиболее универсальной и эффективной.

Принцип действия устройства:

1. мембрана, являющаяся основным элементов фильтра, пропускает лишь молекулы Н2О, все остальные задерживает;
2. перекрестное течение промывает элемент и этим предохраняет ее от засорения.

Система очистки воды из колодца

В случаях, когда водоснабжение дома осуществляется за счет воды, взятой в колодце, рекомендуется использовать многоступенчатую систему фильтрации. Основными ступенями данной системы являются:

• Механическая очистка воды с помощью сетчатых фильтров, способных задерживать крупные частицы, которые не растворились в воде (в том числе ржавчину).
• Очистка при помощи окисления. Позволяет удалить из воды растворенные в ней примеси железа, марганца и других веществ.
• Очистка воды с помощью фильтров со встроенными катализаторами.
• Последняя ступень – избавление от неприятных запахов и улучшение вкуса при помощи угольных фильтров.

Зачем нужна очистка воды от извести

Немалые сложности создает  известь (гидрокарбонаты кальция и магния), присутствующая в избыточных количествах в водах многих регионов, и негативно сказывающаяся на таких аспектах:

• на здоровье: нарушается обмен веществ, ухудшается состояние кожи, волос, зубов;
• на функциях внутренних органах: образование нерастворимых кальцинатов, влияющих на работу мочеполовой, желчной и сердечно-сосудистой системы, мышечных и нервных тканей и увеличивающих свертываемость крови;
• на приготовлении пищи (продолжительность процесса увеличивается, а вкусовые качества продуктов изменяются).

Плохое качество известковой воды создает и такие проблемы:

• бытовые сложности: мыло не пенится, образуется налет на стенках посуды, остаются белые разводы на одежде после стирки;
• влияет на механизмы: при нагревании карбонат кальция образует плотный нерастворимый осадок на системах котельного и бойлерного оборудования, бытовых приборов, сантехнических деталях, приводя к поломке и повышению электроснабжения;
• негативно сказывается на двигателях и карбюраторах машин и другой техники, где используется вода;
• жесткая известковая вода губительна для растений, препятствуя усваиванию полезных микроэлементов.

При использовании известковой воды повышается риск развития кожных заболеваний у младенцев на 87%.

Безреагентное и реагентное обезжелезивание

Устранить оксид железа можно используя химические вещества или воздействуя на воду кислородом.

Безреагентная очистка основана на использовании аэрации воды, природных катализаторов процесса окисления. Жидкость обогащается кислородом, и двухвалентная форма, растворимая в воде, преобразуется в трехвалентную, выпадающую в осадок. Аэрация эффективна при концентрации железа, не превышающем 10мг на 1 л жидкости и подходит для очищения воды из скважины или колодца.

Реагентное обезжелезивание предполагает взаимодействие воды с химикатами, являющимися активными окислителями. Недостаток таких фильтров — попадание в воду частиц реагента, являющегося потенциально опасным для здоровья. В качестве очистителя используют гипохлорит калия, марганцовку. Использовать такие фильтры в быту небезопасно, чаще они применяются в промышленности, однако при большом водопотреблении допускается внедрение установки, которая автоматизирована на подачу нужного количества реагента.

Как очистить скважинную воду от железа своими руками

Избыток элементов металла негативно сказывается на качестве воды. Снизить массовую долю железа можно бытовыми способами. Рассмотрим популярные технологии очистки от вредных примесей.

Очистка воды от железа из скважины методом аэрации основывается на точечном поступлении в воду воздушных потоков. При контакте с воздухом металл окисляется. Самым доступным способом считается безнапорный тип аэрации — жидкость разбрызгивается вверху аэрационной емкости.

Аэрация

Вода падает вниз, по дороге насыщается кислородом, который запускает процессы окисления. В результате двухвалентное железо трансформируется в трехвалентное. В таком состоянии элементы металла становятся тяжелее и оседают на дне бака.

Напор воды перенаправляет осадок в фильтр. Там и скапливается железо.

Принцип действия напорной аэрации — нагнетание кислорода в жидкость под давлением.

Бутилированная вода

Требования к питьевой воде, которая реализуется населению в стеклянных и пластиковых бутылках, определяют санитарные правила.

Такую воду подразделяют 2 категории:

• первую;
• высшую.

Органолептические свойства должны соответствовать нормативам, указанным в санитарных правилах. Важны показатели солевого состава, то есть уровни содержания в бутилированной воде хлоридов, сульфатов и фосфатов, которые измеряются в гектолитрах. Продукт, поступивший на анализ в лабораторию, подвергается тщательному анализу по нескольким критериям.

Специалисты определяют:

• водородный показатель;
• запах субстанции при нагревании до 60 градусов;
• привкус исследуемой жидкости, цвет и мутность.

От категории расфасованной воды зависят показатели газового состава, содержание в этой субстанции токсичных металлов, галогенов.

Зачем очищать воду из скважины

Выкачанная вода в некоторых случаях может быть пригодной для питья, но риск загрязнения все равно сохраняется всегда. В масштабах городов этот ресурс обязательно проходит через отстаивание, насыщение кислородом, умягчение, обеззараживание. Но даже после этого пользователи ставят на краны фильтры для удаления примесей. Такой же принцип применяется по отношению к источникам около частных домов: оборудование для очистки воды из скважины менее габаритное, но при этом процедура более тщательная.

Вода из скважины содержащая примеси

Как правило, наблюдается превышение норм содержания железа, марганца, извести. Сероводород появляется при загрязнении органикой. Вещества разъедают металл насосных станций. Образуются отложения, быстро закупоривающие трубы, выводя из строя бытовую технику. Нередки также случаи заражения микроорганизмами, проникающими из грунтовых вод. Вред для здоровья человека очевиден. Очистка воды из скважины исключит эти риски.