В какой воде содержится железо
В разделе: Вода
2018-06-1818.06.2018
Введение
Железо является характерным элементом природных вод зоны избыточного увлажнения. На территории этой природной зоны расположены города Центральной части России, Сибири и Дальнего Востока. В подземных водах Москвы и Московской области содержание железа превышает значение ПДК практически повсеместно.
Железо – один из самых распространенных элементов в природе. Его содержание в земной коре составляет около 4,7 % по массе, поэтому железо, с точки зрения его распространенности в природе, принято называть макроэлементом. Известно свыше 300 минералов, содержащих соединения железа. Среди них – магнитный железняк альфа FеО(ОН), бурый железняк Fе3О4*Н2О, гематит (красный железняк) и другие. Главными источниками соединений железа в поверхностных водах являются процессы химического выветривания горных пород, сопровождающиеся их механическим разрушением и растворением. В процессе взаимодействия с содержащимися в природных водах минеральными и органическими веществами образуется сложный комплекс соединений железа, находящихся в воде в растворенном, коллоидном и взвешенном состояниях. Значительные количества железа поступают с подземным стоком и со сточными водами предприятий металлургической, металлообрабатывающей, текстильной, лакокрасочной промышленности и сельскохозяйственными стоками.
Воздействие на организм
Железо является жизненно важным микроэлементом для животных и растений, то есть элементом, необходимым для жизнедеятельности живых организмов в малых количествах. В организме человека железо входит в состав важнейших в биологическом отношении органических соединений – гемоглобина крови и ряда ферментов. Около 70% железа, содержащегося в организме человека, входит в состав гемоглобина. Основным физиологическим назначением железа является участие в процессе кроветворения.
Железо в воде
В природных водах вода может содержать железо в разных формах. Чаще всего встречается двух- и трех- валентное железо. Чистая, прозрачная вода, изливающаяся из скважины, постояв некоторое время на воздухе, буквально на глазах начинает мутнеть, приобретая характерную рыжевато-бурую окраску. Это происходит потому, что соединения двухвалентного железа, вступив в контакт с кислородом воздуха, окисляются и переходят в нерастворимую форму трехвалентного железа — осадок, называемый ржавчиной. Содержание железа в воде выше 1-2 мг Fe /дм3 значительно ухудшает органолептические свойства, придавая ей неприятный вяжущий вкус, и делает воду малопригодной для использования даже в технических целях. ПДК железа составляет 0,3 мг Fe /дм3 (лимитирующий показатель вредности – органолептический).
Ржавчина очень часто встречается в водопроводной воде. Одна из основных причин — устаревшие системы водоснабжения. Пройдя очистку на муниципальных водопроводных очистных сооружениях, вода обычно содержит небольшое количество железа, укладывающиеся в медицинские нормы, но проходя до конечного потребителя через многие километры труб распределительной водопроводной сети, она подвергается вторичному загрязнению, растворяя продукты коррозии стальных труб.
В результате на выходе мы вновь имеем «железистую» воду с желтоватым оттенком. Насыщенная соединениями железа вода имеет не только неприятный вид. Она портит запорную арматуру, оставляет ржавые подтеки на керамических поверхностях сантехники. Кроме того, медиками доказано, что вода с повышенным содержанием железа (свыше 0,3 мг/л) приводит к заболеваниям печени, увеличивает риск инфарктов, негативно влияет на репродуктивную функцию организма, а также служит причиной появления аллергических реакций.
Повышенное содержание железа в воде создает благоприятные условия для развития железобактерий, особенно в подогретой воде. Эти микроорганизмы образуют ветвящиеся колонии, которые осложняют работу гидротехнических сооружений. Продукты жизнедеятельности железобактерий являются канцерогенами. Железообрастания внутри труб – идеальная среда для развития кишечной палочки, гнилостных бактерий, различных других микроорганизмов. Все это ухудшает химические и бактериологические показатели воды.
Очистка воды от железа
В природных водах может присутствовать двухвалентное (закисное) или трехвалентное (окисное) железо. Наиболее часто в воде подземных источников железо встречается в виде бикарбоната закиси железа Fe(HCO3)2, то есть двууглекислого железа. Из подземных вод двухвалентное железо может быть устранено при помощи аэрации воды. Надо отметить, что двууглекислое железо в воде частично гидролизуется, теряя углекислоту. Гидрат закиси железа Fe(OH)2, соединяясь с кислородом, превращается в коллоидную гидроокись железа Fe(OH)3, которая при коагулировании переходит в окись железа Fe2O33H2O, выпадающую в виде бурых хлопьев. Поэтому после аэрации нужно пропускать воду через контактные резервуары и фильтры.
Если в воде содержится сернокислое железо FeSO4, то при аэрации такой воды ее обезжелезивание не достигается, так как при гидролизе растворенной соли железа образуется угольная кислота, понижающая рН воды до величины, меньшей 6,8, при которой гидролиз почти прекращается. Поэтому из воды СО2 удаляется путем ее предварительного известкования, после которого необходимы отстаивание и фильтрование воды.
Чтобы установить наиболее экономичный для данной воды способ обезжелезивания, надо произвести пробное удаление железа. Обезжелезивание воды для хозяйственно-питьевых нужд производят при содержании в исходной воде железа в количестве более 0,3 мг/л, при этом специальные установки предусматриваются только в тех случаях, когда железо не может быть удалено попутно при обработке воды на других очистных сооружениях.
Для того, чтобы решить, какой именно способ обезжелезнивания воды необходим именно вам, нужно понять, в каких формах железо представлено в вашей воде. Для этого рекомендуется обратиться к специалистам-аналитикам, а также профессионалам водоподготовки. Все эти вопросы находятся в компетенции лаборатории MSU LAB.
Поделиться в социальных сетях:
Железо (феррум) относится к самым распространенным химическим элементам. По соотношению с другими веществами около 5,1 % Fe присутствует в земной коре, 12 % в мантии, 90 % в ядре. По распространенности и количеству металл земных недр уступает только алюминию. В России его запасы довольно велики, поэтому почти всегда железо есть в воде. В незначительных количествах 0,002-0,02 мг/л оно содержится в морских водах, в речных его концентрация достигает 2 мг/л, в подземных водных слоях намного выше — до 25 миллиграммов на 1 литр и более. Превышение нормы железа в питьевой воде негативно сказывается на нашей жизни.
Откуда высокое содержание железа в питьевой воде
В земной коре непрерывно происходят процессы новообразования, в которых феррум (Fe, железо) принимает участие. Металл в количестве 30-70 % содержится в горных породах — железных рудах, из которого его добывают для нужд промышленности:
- магнетит Fe3O4 получают из магнитного железняка,
- сидерит FeCO3 — из шпатового железняка,
- пирит FeS2 — из железного колчедана,
- гематит Fe2O3 — из красного железняка-кровавика,
- лимонит FeO(OH)•nH2O — из бурого железняка.
При выветривании, вымывании, разрушении горных пород, при добыче железняка вместе с талыми и плохо очищенными промышленными стоками железо попадает в почву и воду, которая используется для питья и технических нужд. Круговорот железа в природе происходит благодаря железобактериям, которые окисляют феррум до гидроокиси (химических соединений с водой), затем оседают в виде болотной руды. Последствия превышения железа в питьевой воде могут быть самые разные.
В каком виде содержится железо в воде
Fe образует свыше 300 различных минералов, среди них: хлориды, сульфиды, нитриды. Соединения, присутствующие в воде, называются солями. Они могут находиться в разных состояниях — быть полностью растворенными в жидкости, или пребывать в нерастворенном окисленном виде (в коллоидном и взвешенном).
В воде может присутствовать:
- Fe (II) — двухвалентное железо Fe(OH)2;
- Fe (III) — трехвалентное Fe(OH)3;
- Fe в свободном виде — взвешенные частички: FeCO3;
- Fe в комплексном виде — растворенные или тонкодисперсные формы FeOH+.
Состав железистых соединений зависит от величины pH, от содержания углекислоты, растворенного кислорода, сероводорода, от наличия микроорганизмов, способных окислять и восстанавливать железо. Независимо от того, в каком виде примеси находятся в воде, она нуждается в очистке от железа до параметров, установленных стандартами.
Норма железа для питьевой воды
Нормы содержания железа в питьевой воде устанавливаются в различных нормативных документах — ГОСТ, РД, СанПиН, ОСТ.
Показатели ПДК (предельно-допустимой концентрации) определяются для разных типов воды:
- Питьевой, использующейся для приготовления блюд.
- Бутилированной, продающейся в закрытой таре.
- Минерализованной с разной степенью минерализации.
- Сельскохозяйственной, использующейся для полива.
- Медицинской, для инъекций.
- Технической, для гальванических процессов.
- Питательной и подпиточной для отопительных котлов.
Для питьевой воды 1-ой и высшей категории по российским стандартам ПДК по железу в питьевой воде не должен превышать 0,3 мг/литр. Допустимая концентрация железа в питьевой воде не несет вреда здоровью человека.
Чем грозит питьевая вода с железом
В организме человека и всех живых организмов присутствует железо. Его допустимая суточная потребность не более 1-2 миллиграммов. С пищей и водой необходимо получать 10-18 мг, так как усваивается не более 10 %. Для женщин и мужчин, для детей и взрослых, для лиц разного возраста нормы железа различаются.
До 70 % Fe входит в состав железосодержащего белка (гемоглобина), который содержится в эритроцитах. Оно участвует в дыхательном и кроветворном процессе — в доставке кислорода и крови к тканям.
Переизбыток железа провоцирует различные заболевания — гемохроматоз, вызывающий нарушение обмена веществ, воспаление поджелудочной, интоксикацию печени. Недостаток вызывает железистую анемию, сердечнососудистые проблемы, болезни дыхательных путей. У людей появляются постоянные головные боли, проблемы с памятью и вниманием, упадок сил, обмороки.
Чем еще грозит большое значение железа в питьевой воде? Высокая концентрация железа в питьевой воде разрушает гидротехническое оборудование — ржавеют детали котлов, машин, трубопроводов. Под действием воды и воздуха растворимая (закисная) форма примесей меняется на нерастворимую (окисную). 3-валентный Fe выпадает в осадок, который, соприкасаясь с поверхностью металлических предметов, образует ржавчину. Коррозийные отложения быстро выводят из строя оборудование, образуют засоры в трубах, ухудшая качество воды. При нагреве феррум-соединения активно реагируют с водяным паром, ускоряя коррозию. Появляются протечки, что очень опасно для отопительной системы — можно обжечься паром и горячей водой.
Недопустимо для технических и промышленных нужд использовать водные растворы, в которых железо превышает нормы. На маслобойнях масло приобретает металлический вкус. На текстильных предприятиях даже при небольшом превышении железа в воде продукция может быть отбракована. Поэтому так важны процессы очистки питьевой и технической воды от железа. От чистоты и качества воды напрямую зависит здоровье, срок службы оборудования и гидротехнических систем.
Методы определения железа в питьевой воде
Организм чутко реагирует на переизбыток железа в питьевой воде. Основные признаки — нарушение сердечного ритма, пигментация кожи, желтизна слизистых, сигнализирующих о проблемах с печенью. При превышении железа в питьевой воде возможны: головокружение, сонливость, слабость, тошнота. Наблюдается сухость, стягивания кожи при мытье, ломкость волос и ногтей.
Визуальные признаки переизбытка большого количества железа в питьевой воде:
- Желтоватый, буро-рыжеватый цвет.
- Металлический запах.
- Неприятный металлопривкус.
- Заметный осадок на стенках и дне посуды.
- Ржавые подтеки на сантехнике.
- Ржавчина на запорной арматуре.
- Пожелтение светлого белья после стирки.
В воде, добываемой с глубины, примеси находятся в растворенной форме. Из скважины или из водопроводного крана может течь абсолютно прозрачная водичка. Немного постояв в открытой емкости, она меняет цвет на кирпично-красноватый. В ней могут плавать мутные хлопья. Изменения происходят оттого, что железо в питьевой воде из скважины активно контактирует с кислородом — на воздухе быстро окисляется.
При подозрении повышенного содержания железа в питьевой воде необходимо сделать лабораторный анализ. Чтобы получить более точные показатели железа в питьевой воды, нужно проверять показания каждый сезон на протяжении года — в разные природные периоды водный состав меняется. Сделать анализ питьевой воды на железо можно в любой аккредитованной лаборатории.
Обязательно нужно очищать глубинную воду до питьевых норм, добывающуюся в местах, где находятся неподалеку залежи железных руд. При сооружении артезианской скважины долго вытекает грязная вода. Нужно откачать не менее 100 м3, прежде чем сдавать пробы на анализ.
Что делать, когда в питьевой воде много железа
Если обнаружено много железа в питьевой воде, нужно подобрать оптимальные варианты водоочистки. Домашние способы очистки питьевой воды с железом- кипячение, отстаивание, размораживание после заморозки — длительны, хлопотны и не столь эффективны. Даже для бытовых нужд удобно использовать профессиональные системы очистки с помощью фильтров для питьевой воды от железа:
- Обезжелезивание с аэраций — процесс, при котором сначала удаляются растворенные газы. Затем двухвалентный феррум переводится в трехвалентный и улавливается фильтровальной системой. Для восстановления фильтрующей способности не нужно применять опасные химические реактивы, фильтр просто промывается водой. С помощью таких фильтров достигается норма по железу в питьевой воде.
- Ионообменная фильтрация — используется активное вещество, которое забирает из воды отрицательные ионы, за счет чего производится очистка питьевой воды от железа и умягчение.
- Обратный осмос — молекулы воды проходят через мембрану, соединения железа и прочие примеси улавливаются. Бытовой фильтр на основе обратного осмоса отлично подходит для удаления железа в питьевой воде.
Купить качественное оборудование для очистки питьевой воды от железа
Оборудование от компании Diasel гарантированно очистит питьевую воду от железа до норм, предписанных СанПиН. Мы закупаем комплектующие у известных изготовителей России, США, Китая, производим собственные станции обезжелезивания.
Самостоятельно сложно убрать железо из питьевой воды и подобрать системы фильтрации для квартиры, для хозяйственных или производственных нужд. При выборе фильтра от железа в питьевой воде нужно учитывать результаты лабораторного анализа жидкости, потребляемый суточный объем, размеры бытовой или промышленной установки. Например, при выборе оборудования для очистки воды из скважины от железа до питьевой для дома учитываются суммарные расходы на еду, стирку, мытьё, полив, наполнение водоема на участке. Если неправильно рассчитать производительность, фильтры не будут справляться с водоочисткой. Если брать оборудование с запасом — увеличится стоимость системы фильтрации, возрастут расходы на сервисное обслуживание.
Изложите нам свои проблемы, и наши сотрудники подберут лучшую комплектацию системы очистка воды от железа из скважины в загородном доме до питьевой.
Мы можем предложить бытовые и промышленные фильтры обезжелезивания разных серий. Фильтр поставляется в разобранном виде. В комплект входят: износоустойчивый корпус, клапан управления, сорбционные фильтрующие среды. Удобно транспортировать отдельно упакованные элементы оборудования на любое дальнее расстояние. При поставках в собранном виде детали могут повредиться.
Фильтр на питьевую воду от железа легко собрать вручную за полчаса, прочитав пошаговой процесс на сайте. Дополнительно к комплекту прилагается инструкция для настройки клапанов. Из инструментов для монтажа понадобятся технические ножницы, фаскосниматель, воронка, зубная щетка.
По заказу клиентов мы изменим комплектацию — можно выбрать:
- напорный корпус — для коммерческого, промышленного, бытового применения;
- клапан — управляющийся вручную, автоматически, полуавтоматически;
- фильтрующие загрузки — разные виды сорбентов: АС, МС, Экоферокс, Birm, МЖФ.
Любой клиент, обратившийся к нам, в течение часа получит персональное коммерческое предложение, если изложит задачи и сообщит состав воды, для которой требуется очистка. На нашем сайте могут делать заказы иногородние покупатели — они получат оборудование, доставленное транспортной компанией, через 1-2 недели, в зависимости от удаленности от Москвы. Заказчики МО могут рассчитывать на помощь при монтаже и обслуживании. Мы доставим и установим систему на следующий день. Даем гарантию на очистку питьевой воды от железа и марганца и монтажные работы.
Чем опасен избыток железа в воде и как самостоятельно построить систему очистки, рассказывают пользователи FORUMHOUSE!
Читатели FORUMHOUSE хорошо знают, что даже в артезианской скважине качество воды оставляет желать лучшего.
Одной из самых распространенных проблем, с которой сталкиваются загородные домовладельцы, является вода с повышенным содержанием железа.
Содержание железа в питьевой воде
Первый признак этого – ржавые подтёки на сантехнике и желтизна на постиранном белье, а так же это может быть запах, который издает железо в питьевой воде.
Железо в воде из скважины
Можно заказать монтаж водоочистной установки в специализированной фирме. Но влетит это в копеечку.
Valexs:
– Я завершил бурение скважины на участке. Воды много.
На вид она кристально чистая, но сильно воняет железом и даже на вкус отдаёт ржавчиной.
Если налить её в банку, то часов через 12 она начинает желтеть, а через сутки на дно выпадает бурый осадок. Поэтому я решил сделать анализ, чтобы узнать про содержание железа в воде и концентрацию других соединений и примесей, вот что получилось:
- рН – 6.93;
- жёсткость общая – 6.2 мг-экв/л;
- жёсткость кальция – 5.0 мг-экв/л;
- щёлочность общая – 0/2.4 мг-экв/л;
- хлориды – 2.52 мг-экв/л (89.5 мг/л);
- железо общее – 19.13 мг/л;
- железо II – 16.85 мг/л;
- железо III – 2.28 мг/л;
- сульфаты – 18.8 мг/л;
- окисляемость – 4 мг/л.
Когда пить -вредно!
Столько, сколько содержит эта вода железа, организм человека просто не усвоит, возможно даже отравление! Если из вашего крана течет вода с железом, вред, который она приносит организму, может быть достаточно серьезным.
До 90% питьевого водоснабжения в окрестностях Москвы обеспечивают подземные воды, и почти по всей области они, по данным МНПЦ «Геоцентр-Москва», имеют переизбыток содержания железа и марганца. По мнению ВОЗ (Всемирной организации здравоохранения), повышенное железо в воде недопустимо, безопасный для здоровья уровень – если содержание железа в воде не превышает 2-3 мг/литр.
Valexs:
– Для того чтобы очистить воду с таким составом, с меня запросили 150 тыс. руб. (за фирменную очистную станцию).
Пользователи нашего сайта предлагают сэкономить – смонтировать эффективную и недорогую станцию по обезжелезиванию самостоятельно!
Прежде чем приниматься за работу, необходимо узнать: какое именно у вас железо в воде и степень его концентрации, т.к. от этого зависит эффективность установки. Также нужно выяснить: нет ли содержания каких-либо болезнетворных микробов и вредных химических элементов, оказывающих вредное влияние на организм. Иначе одной очисткой от железа не обойтись. Поэтому, задавшись целью повысить качество воды, в первую очередь ее следует сдать на лабораторный анализ!
Как выглядит вода с большим содержанием железа
Железо в воде содержится в двух основных формах. На рисунке мы видим двухвалентное и трехвалентное железо.Железо в воде содержится в двух основных формах:
Двухвалентное – растворимо в воде.
Поэтому такая водичка (после забора из скважины) кажется чистой и прозрачной, содержания посторонних примесей незаметно.
Но если налить ее в открытую ёмкость и дать ей отстоятся некоторое время, то под влиянием кислорода железо, растворённое в ней, постепенно окисляется и выпадает на дно в виде желтовато-бурого осадка.
Трёхвалентное – нерастворимо. Повышенное содержание железа в воде сразу выдает себя характерным желтоватым оттенком.
Вода, содержащая железо.
Чаще всего вода может содержать избыток растворённого двухвалентного железа.
Влияние воды на железо
Принцип действия обезжелезивающей очистительной установки основан на том, что двухвалентное железо при контакте с кислородом воздуха окисляется и, превратившись в трёхвалентное, выпадает в осадок. Остаётся только ускорить этот процесс, для чего вода дополнительно насыщается кислородом.
Железная вода
Valexs:
– Моя система водоочистки работает так. В скважине установлен погружной насос. Он нагнетает воду в бочку объёмом в 250 л. Сверху бочка закрыта крышкой с отверстиями. На крышку, вверх дном, я установил обычное пластиковое ведро на 10 литров. В центре ведра, над крышкой высокой бочки, установлена насадка для полива, как у лейки от душа, направленная в дно ведра.
Вода с превышением железа, прокачиваемая под давлением, вылетает из отверстия в лейке и ударяется в дно ведра. При ударе она разбивается в водяную пыль и под воздействием этого до предела насыщается кислородом. После чего капли, уже обогащённые кислородом, стекают по стенкам ведра и через просверлённые отверстия попадают обратно в накопительную бочку.
Благодаря «душированию», жидкость максимально насыщается большим количеством кислорода, а вредный минерал быстро выпадет в «железный осадок».
Valexs:
– Таким образом, у меня реализована аэрация. Сама бочка заполняется автоматически. Уровень воды регулируется электродами разной длины. Как только он понижается, включается погружной скважинный насос.
После бака с водой форумчанин смонтировал ещё один насос, который поддерживает необходимое давление в водонапорной системе дома. После насоса установлена самодельная колонна – ёмкость для наполнителя-катионита, который дополнительно очищает и умягчает воду, делая ее пригодной и для питья.
Колонна изготовлена из полиэтиленовой трубы диметром 20 см. Концы трубы форумчанин закрыл пластиковыми заглушками на шпильках, в качестве прокладки использовал резину от камеры.
Ёмкость с катионитом необходимо регулярно промывать обратным потоком воды.
Valexs:
– Промывка занимает около 45 мин., в процессе отключается скважинный насос, а вся сточная вода из накопительной бочки и колонны последовательно (для этого переключаются краны) сбрасывается в канализацию.
Чем больше концентрация железа в воде, тем быстрее «слёживается» катионит. Поэтому для расчёта частоты промывок берётся следующее значение: в среднем 1 л катионита поглощает около 1 грамма железа.
На основании анализа воды и водопотребления рассчитывается частота промывок. Стандартная частота промывок – 1 раз в 7 дней, но она может быть и большей.
Lmv16:
– Даже при небольшом водопотреблении промывку надо делать не реже чем 1 раз в 2 недели, число помывок можно даже увеличивать . Если регулярно не делать обратную промывку, то велика вероятность того, что наполнитель сильно забьётся железом, и его придётся выковыривать из колонны лопаткой.
Следует помнить, что в канализацию при обратной промывке по стокам одномоментно сбрасывается большое количество сточной жидкости! Поэтому необходимо заранее просчитать её ёмкость.
На FORUMHOUSE вы можете также найти способы решения таких проблем, как железо в сточной воде, жесткость, примеси, которые могут в ней содержаться, неэффективность фильтров и т.д.
Система очистки Valexs-а эксплуатируется более четырех лет, что подтверждает её эффективность. На монтаж системы и покупку всего необходимого оборудования форумчанин потратил всего 15 тыс. руб.
Станция работает отлично, но пользователь нашего сайта с ником Andre.voda предлагает усовершенствовать установку.
– Я бы рекомендовал использовать не ведро, а перевёрнутую бочку с горловиной меньшего диаметра, чем у накопительной бочки. И чем длиннее бочка, где происходит аэрация, тем лучше.
Подобные системы очистки от превышения вредных примесей стали настолько популярны среди форумчан, что можно говорить о целой серии самодельных безнапорных аэрационных установок.
ДУБ-ДУБОМ:
– У меня превышение уровня железа – 48 мг/л, это выше нормы.. Много думал, как перестать вредить себе и семье и пришёл к выводу, что принудительная аэрация – лучший способ очистить воду от избыточного железа.
Т.к. количество примеси зашкаливало, ДУБ-ДУБОМ модернизировал аэрационную установку, смонтировав систему из трёх бочек по 500 литров каждая.
Для ускорения процесса окисления аэрация ведётся круглосуточно.
Часовой расход воздуха, подаваемый компрессором, составляет 3000 литров/час. В итоге концентрация понизилась до 0.15 мг/л!
Безопасная для организма питьевая вода.
На FORUMHOUSE вы узнаете об особенностях выбора системы водоснабжения и отопления, прочитаете обо всех нюансах монтажа самодельной системы водоочистки. Познакомитесь с рассказом о том, как наша форумчанка самостоятельно собрала безнапорную аэрационную установку.
У нас собран весь опыт пользователей FORUMHOUSE по самодельным системам водоподготовки.
Из нашего видеоролика вы узнаете о самых последних новинках по системам очистки воды. А из еще одного о системе водоснабжения дома из колодца на базе конденсационного котла.