Як очистити воду від заліза?

Залізо – дуже поширений у природі хімічний елемент. Воно у великих кількостях міститься у різних породах і не дивно, що ґрунтові води досить часто забруднені саме ним.

При санітарних нормах 0,3 мг/літр, вміст заліза у воді із свердловин, часто коливається в межах 0,5-20 мг/л. Вода має неприємний залізний присмак, трохи постоявши, вона жовтіє. Чи можна пити таку воду?

Чи небезпечний високий вміст заліза у воді?

Залізо - один з основних хімічних елементів земної кори, воно необхідне для роботи кровотворних органів людини і є одним з основних компонентів гемоглобіну. Залізо потрапляє в організм із продуктами харчування, накопичується в печінці та селезінці, за потреби ці органи допомагають заповнити баланс заліза для проходження всіх необхідних процесів в організмі.

Залізо слабо засвоюється організмом, тому, навіть випивши воду, в якій показники вмісту заліза вищі за норму нічого страшного не станеться. Однак, при постійному вживанні такої рідини, а також за наявності факторів, що сприяють засвоюванню заліза, організму буде завдано шкоди. Залізо надміру накопичується в печінці, нирках, підшлунковій залозі і в результаті у людини будуть проблеми з цими органами.

Підвищений вміст заліза у воді в деяких людей може викликати сухість шкіри та алергічні реакції.

Втім, за даними Всесвітньої Організації Охорони здоров'я (ВООЗ), добове вживання заліза у кількостях, що не перевищують 0,8 мг на 1 кг тіла людини, є абсолютно безпечним для здоров'я. Порахуйте самі, скільки відер води потрібно випити за добу, щоб отримати таку дозу! Отже, залізо у воді не становить особливої ​​небезпеки для організму.

Проблема в іншому – присмак та запах такої води не сприяють отриманню задоволення від її вживання. А пити воду потрібно у достатній кількості!

Як дізнатися, що вода містить надлишок заліза?

Визначити підвищений вміст заліза у воді не так і складно:

• залізистий смак;
• швидко утворюються жовті розводи на поверхні сантехніки;
• після кип'ятіння в чайнику жовтий або бурий наліт;

Щоб точно визначити концентрацію заліза у воді, краще взяти пробу води з водопроводу або іншого джерела, яким ви користуєтеся, і віднести його до відповідної лабораторії. Отриманий результат хімічного аналізу води дозволить вибрати правильну стратегію очищення.

Види заліза у воді

Залізо існує в природі у різних формах залежно від валентності, а також у вигляді різних складних хімічних сполук.

Двохвалентне залізоFe2 - це залізо, яке розчиняється у воді, тому спочатку вода прозора, але якщо її налити у відкриту ємність і дати постояти деякий час, то відбудеться реакція з киснем і двухвалентне залізо випаде в осад.

Тривалентне залізо Fe3 - це залізо, яке не розчиняється у воді. Вода з вмістом тривалентного заліза має спочатку жовтуватий відтінок, а при взаємодії з киснем швидко випадає в осад у вигляді бурих пластівців.

Органічне з'єднання заліза зустрічається у воді в різних формах і в складі різних комплексів, проявляється у вигляді жовтуватого відтінку. Це відбувається в результаті утворення органічного заліза в молекулах, зазвичай воно не випадає в осад при взаємодії з киснем. Деякі види бактерій здатні використовувати енергію розчиненого заліза в процесі своєї життєдіяльності, перетворюючи його на тривалентне, яке зберігається в желеподібній оболонці навколо бактерії. Колоїдне залізо - це нерозчинні частинки дуже малого розміру, створюють у воді каламутні суспензії і не осаджуються, фільтрувати їх дуже важко.

Всі перераховані вище види заліза "ведуть" себе у воді по-різному. Так, якщо вода, що наливається в посудину, чиста і прозора, але через деякий час у процесі відстоювання утворюється червоно-бурий осад, то це ознака наявності у воді двовалентного заліза. Якщо вода вже з крана йде жовтувато-бура і утворюється осад при відстоюванні - треба "звинувачувати" Тривалентне залізо. Колоїдне залізо фарбує воду, але не утворює осаду. Бактеріальне - проявляє себе райдужною плівкою на поверхні води і желеподібною масою, що накопичується всередині труб.

На що ще впливає залізо у воді?

Двохвалентне залізо, розчинене в ґрунтовій воді, потрапляючи в систему водопостачання приватного будинку, взаємодіє з повітрям, окислюється і стає тривалентним, кажучи простою мовою - іржею. І осад цей залишається на трубах, сантехніці, пральних та посудомийних машинах – скрізь, куди потрапляє вода із системи.

Залізо сприяє розвитку труб особливих видів бактерій, яким для життєдіяльності потрібен цей метал.

Як очистити воду від заліза?

Навіть якщо вміст заліза у воді не перевищує норму, очищати її все ж таки потрібно. Хоча б для того, щоби покращити смакові якості. На жаль, зробити це зовсім непросто. Очищення води від усіх видів залізовмісних домішок є досить складним завданням. Кожен стан заліза потребує свого типу очищення.

Оскільки розчинне двовалентне залізо здатне переходити в нерозчинний тривалентний вигляд, то основне завдання - необхідно привести його в нерозчинний стан і витягти його з води. Це здійснюється шляхом фільтрації та аерування.

Для очищення води від двовалентного заліза підходять два методи:

1. Іонообмінний. Багато фільтрів для води мають іонообмінний картридж, в якому використовуються іонообмінні смоли. Але в цьому випадку нас цікавить саме смола, яка замінює залізо на натрій. Картриджі більшості виробників можуть ефективно працювати до концентрації заліза у воді 5 мг/л. Є також картриджі, де як фільтруюче середовище використовується природний матеріал кальцит.
2. Зворотний осмос. Фільтри зворотного осмосу ефективні для видалення будь-яких домішок, включаючи залізо двовалентне. Вони набагато краще очищають воду, аніж іонообмінні смоли. Оскільки іони двовалентного заліза значно більше часу зворотноосмотичних мембран, мембрани добре їх затримують. Системи зворотного осмосу добре очищають воду із вмістом заліза до 10-20 мг/л.

Ці методи не працюють, якщо у воді крім двовалентного є ще й тривалентне залізо - іржа. Фільтри забиваються та втрачають ефективність. Потрібний ще й звичайний механічний фільтр очищення. Він повинен затримувати нерозчинне залізо, лише після цього воду можна подавати на інші фільтри.

Щоб перевести двовалентне залізо у тривалентне, застосовують такі технології окислення:

• Аерація. Являє собою процес насичення води атмосферним повітрям, реалізується у вигляді фонтанування, барботування, душування або застосування інжекторів. Ефективність такого насичення невисока, а тому аерація може використовуватися тільки в тому випадку, якщо концентрація заліза у воді не перевищує 10 мг/мл.
• Застосування окислювачів. Потужні хімічні окислювачі легко справляються з двовалентним залізом і одночасно вирішують безліч інших проблем (знезараження, руйнування сірководню тощо). Найпоширенішим окислювачем сьогодні є хлор, який застосовується на переважній більшості станцій очищення води. На жаль, хлор має масу недоліків, а тому комунальні служби дедалі частіше застосовують озонування води. Як і хлорування, озонування вирішує проблему двухвалентного заліза, а також успішно бореться з мікроорганізмами. Щодо побутових систем очищення води, то в них найчастіше використовується перманганат калію.

Як очистити воду від заліза без фільтрів

Повністю очистити без фільтрів неможливо, але суттєво зменшити концентрацію заліза у воді допомагають саморобні конструкції. Принцип дії простий – перевести двовалентне залізо в нерозчинне тривалентне, здатне осідати.

Саморобні очищувачі включають великі відкриті резервуари з водою, в яких вода зберігається протягом деякого часу. Іноді для інтенсифікації процесу окиснення через воду продувається повітря. Наприклад, за допомогою акваріумного компресора. Двовалентне залізо з'єднується з киснем повітря і випадає в осад. Тепер воду можна забирати для потреб. Після такої процедури кількість заліза у воді у кілька разів зменшиться.

Коли товщина осаду стає занадто великою, бак вичищають.

Єдиного універсального методу, як очистити питну воду від заліза, не існує. Кожна з технологій очищення несе свої переваги та недоліки. Підбирати найбільш оптимальну технологію для очищення слід залежно від кількості заліза у воді, мінімальних витрат та максимальної ефективності.

Інші матеріали на цю тему:

• Фільтри для очищення води: види, переваги та недоліки
• Які шкідливі речовини можуть бути у питній воді. Чим вони небезпечні?
• Фільтр зворотного осмосу. Він корисний чи шкідливий?