Очистка воды от железа, обезжелезивание воды, удаление железа из воды – одна из самых распространенных задач для жителей Нижнего Новгорода и Нижегородской области. Удаление железа из скважинной воды необходимо для продления срока службы водогрейного оборудования, предотвращения образования ржавчины и осадка на сантехнике и, как следствие, раннего выхода ее из строя. Случается, что железо в воде можно определить зрительно – это нерастворенное железо в воде, находящееся в виде ржавчины или взвеси, придающей воде желтый или красноватый оттенок, либо выпадающее на дне в виде осадка. Другое дело, когда железо в воде растворено и его невозможно увидеть.
Железо обычно осаждается в воде в виде гидроокиси железа Fe(OH)3 или оксида железа Fe2O3. Тем не менее, поскольку зачастую железо в воде присутствует в растворенной форме (железо двухвалентное Fe2+), для удаления, оно должно быть сначала окислено до железа нерастворенного, т.е. трехвалентного железа Fe3+. С этим связаны различные методы удаления железа из воды. Выделяют 7 методов, способных избавить от этой проблемы.
Среди известных физико-химических способов очистки от железа – отстаивание. Действие данного метода обусловлено самостоятельным окислением растворенного железа и его осаждением под действием силы гравитации с выпадением ржавого осадка. Неоспоримыми недостатками данного метода являются низкая скорость окисления и необходимость использования емкостей больших объемов и, как следствие, габаритов.
Другим методом очистки воды от железа можно назвать безреагентное обезжелезивание, которое подразумевает использование специальной загрузки в корпусе фильтра. Такая загрузка способна увеличить скорость окисления железа (она выступает катализатором процесса окисления) и, затем, осадить на себе нерастворенное окисленное железо. В процессе промывки осажденное железо смывается в канализацию. Положительными сторонами такого метода является высокая скорость очистки и отсутствие реагентов для промывки. Существенными недостатками являются: ограничение по содержанию железа и значение водородного показателя рН, которое должно быть достаточно высоким.
Реагентное обезжелезивание применяется, когда значение содержания железа более 3-5 мг/л. Окислительная способность таких фильтров восстанавливается при промывке с добавлением специальных реагентов (перманганата калия или гипохлорита натрия). Преимуществом использования таких фильтров являются широкие пределы использования, недостаток же так же налицо – токсичность промывной воды ( в составе которой будут находиться остатки используемых реагентов).
Обезжелезивание с помощью материала GreenSand является эффективным методом очистки от железа с концентрациями до 10 мг/л, однако, в последнее время находит все меньше применение из-за существенных недостатков – сточные воды обладают высокой токсичностью, высоки эксплуатационные расходы, расход воды на собственные нужды для промывки очень велик.
Очень распространенной методикой на водоканалах и в частных домах с очень высоким содержанием железа – является хлорирование воды. В данном случае, в воду дозируется гипохлорит натрия. Для этого в линию подачи воды монтируется насос-дозатор, который по сигналу импульсного расходомера (счетчика воды с импульсным выходом) дозирует строго определенное рассчитанное количество гипохлорита натрия. Далее, окисленное железо можно осадить на механическом фильтре. Данная методика подразумевает тщательный контроль системы с целью дополнения реагента, а также регулярное проведение технического обслуживания для удаления кристаллизовавшегося гипохлорита и проверки настроек дозирования. Однако, стоит заметить, что при профессиональном подходе, этот метод кардинально решает проблему большого содержания железа в воде.
Очистка воды от железа методом напорной аэрации применяется при средних значениях железа и подразумевает использование блока насыщения воды кислородом с помощью компрессора и дальнейшую подачу воды на каталитическую загрузку (Birm, Pyrolox и др.). Важно понимание, что эффективность использования этого метода зависит от поддержания в воде рабочего диапазона водородного показателя, рН, сероводорода и органических веществ. Также, такие фильтрующие загрузки подлежат обязательной замене через каждые 2-3 года, т.к. начинают выделять в воду перманганат калия.
Безнапорная аэрация – это метод обезжелезивания с дальнейшим отделением нерастворенного трехвалентного железа на осадочных фильтрах. Насыщение воды кислородом воздуха происходит при эжекции, или установке душевых насадок в емкости сбора воды. Активное окисление происходит уже на этой стадии. Далее осаждение происходит в емкости на осадочных фильтрах с безреагентной промывкой. Из преимуществ этого метода можно перечислить долговечность используемого оборудования, незначительные расходы при эксплуатации, отсутствие реагентов для промывки и восстановления свойств фильтрующих материалов, нетоксичность стоков. Также этот метод позволяет «оттдуть» из воды сероводород и уменьшить содержание марганца.