Отже, часто користувачі свердловин у приватних будинках стикаються з проблемою, як видалити залізо з води. У цій статті розглянемо фільтрацію за допомогою хімічних формул та взаємодій.
Залізо у воді зазвичай присутнє в поєднанні з іншими елементами. Найпопулярніший з них – марганець Mn. Нагадаємо коротко теоретичні основи видалення заліза і подивимося на проблему в глобальному масштабі.
Залізо
Незважаючи на те, що це один з найважливіших елементів в нашому організмі, у питній воді він є небажаним. Навіть невеликі кількості заліза більше 1 мг/дм3 приведуть до коричневих плям на санітарному обладнанні, неприємного металевого присмаку та забрудненню білизни в пральній машині. Іноді вміст заліза в споживаній воді становить до 30 і більше мг/дм3.
В глибоких морських водах залізо присутнє в основному в двовалентній формі Fe2+ в основному як бікарбонат Fe(HCO3)2 або сульфат заліза FeSO4. Обидва з’єднання дуже нестійкі та легко піддаються процесу гідролізу, при контакті з атмосферою – в результаті розчинення у воді кисню – окислюється до тривалентного заліза у воді з утворенням гідроксиду заліза Fe(OH)3, відповідно до реакції:
Fe(HCO3)2 + H2O -> Fe(OH)2+H2CO3 -> Fe(OH)2 + H2O + CO2
2Fe(OH)2 + O + H2O -> 2Fe(OH)3 (осад)
Гідроксид заліза Fe(OH)3 являє собою з’єднання помірно розчинне у воді. Воно виділяється у вигляді темно-червоного осаду і може бути дуже легко відфільтроване піщаним фільтруючим матеріалом за допомогою традиційного видалення заліза. Процес осадження надає воді певний колір. Якщо вода з колодязів через кілька днів стає жовтою, це є результатом спонтанного осадження сполук заліза. У поверхневих водах (рідко під землею) залізо присутнє також у вигляді колоїдних частинок FeS, Fe(OH)3 або у вигляді органічних сполук. Всі ці форми заліза не схильні до процесу гідролізу, їх важко видалити з води і вони змінюють її природну прозорість на колір від світло-солом’яного до кольору чаю.
Марганець
Як уже зазначалося, манган є елементом, який значно частіше зустрічається у воді. Концентрація марганцю може перебувати в діапазоні від 0,01 мг/дм3 (граничне значення – 0,05 мг/дм3). Іноді його можна зустріти в поверхневих водах, частіше в глибокому морі, де він присутній в розчинній двовалентній формі – утворює солі (хлориди, сульфати). Окислена форма діоксиду марганцю у вигляді MnO2 не розчинна у воді, тому утворює чорні, тверді, шорсткі відкладення. Марганець, як металевий елемент, небажаний у воді. Марганець є токсичним, навіть глобальні організації забороняють використання води, що містить марганець, для приготування їжі для немовлят. Крім аспекту здоров’я, на випраній білизні, дуже важко марганець залишає сірі або чорно-коричневі плями, які важко видалити. Марганець також є відмінним середовищем для розмноження бактерій, переважно анаеробних.
Видалення заліза та марганцю
Обидва елементи в надмірних значеннях є шкідливими для здоров’я людини, а також в категорії забруднювачів води розглядаються в якості важких з’єднань, які:
– погіршують органолептичні властивості води (смак, запах, колір),
– забруднюють санітарно-технічне обладнання,
– підвищують ризик розвитку анаеробних бактерій, що відповідають в значній мірі через корозію водопровідних систем,
– у процесах очищення води блокують іонообмінну ємність іонітів і засмічують мембрани в системах зворотного осмосу.
Видалення заліза та марганцю з води вимагає точного визначення ступеня забрудненості води та їх характер. Для підземних вод з високою кольоровістю, бактеріальним забрудненням, в присутності карбонатів і сульфатів широко використовується аерація води, а потім її фільтрації. Цей процес очищення води є цілком природним використанням фізико-хімічних механізмів, відомий давно і у багатьох випадках є дуже ефективним. Аерація здійснюється за допомогою розпилення води (повільного у великих установках) або за допомогою введення в воду стисненого повітря і утримання в аераторі для забезпечення часу контакту, завдяки якому відбуватиметься перехід заліза і марганцю на більш високий рівень окислення, і таким чином залізо і марганець переходять в нерозчинну форму.
Допоміжне обладнання для видалення заліза
В побутових (домашніх) системах повітря вводиться через інжектор (трубку Вентурі). Умовою виникнення реакції є час перебування води в контакті з киснем. Тому в таких системах щоб видалити залізо з води необхідно застосовувати гідрофор мембранного типу (з повітряної подушкою). Крім того, рекомендується введення води через верхню частину гідрофору і розпорошення її за допомогою спеціального сопла (конусної форсунки), а вихід – через нижню частину гідрофору. Такий спосіб обробки забезпечить найбільш ефективне видалення заліза, і його можна застосовувати в домашніх умовах. Осадження заліза («осідання пластівців») здійснюється в гідрофорі, в той час як подальша фільтрація відбувається фільтруючим матеріалом у знезалізувачі.
Гідроксид заліза досить легко видалити, так як в якості фільтруючого матеріалу можна використати навіть звичайний пісочний фільтр.
Дехто навіть припускає, що для фільтрації глибокої води, що містить залізо і марганець, бажано підвищувати рН води. Тоді легше здійснити окислення марганцю, так як вода в лужному рН (вище 9,5) тривалість окислення марганцю в нерозчиний буде менша, тоді MnO2 легко видалити шляхом фільтрації. Насправді це не істина в останній інстанції, тому що ми стикаємося з проблемою, коли залізо при рН води більше 8,6 переходить до розчинній формі Fe2+.
Читайте далі: Видалення заліза з води. Частина 3
Усі системи водопідготовки Multifilters
– Мають гарантію
– Підбираються індивідуально за аналізом води для максимально ефективної роботи.
– Підбираються згідно європейських норм якості води.
– Відповідають європейським стандартам з якості матеріалів, що контактують з водою.
Якщо вам потрібен фільтр для води на свердловину, заповніть Анкету підбору фільтраційного обладнання.
Завітайте у Портфоліо Multifilters та подивіться, як може виглядати ваш фільтр для води.
Також подивіться наші Відео про фільтри для води, де ми даємо відповіді на базові питання.
+ There are no comments
Add yours