Что делать, если в воде много железа? какой фильтр использовать в частном доме?

Какой фильтр выбрать

При выборе фильтра стоит учитывать: насколько вода грязная, основные примеси в ней, для чего планируется эту воду использовать и в каких количествах она будет нужна. Можно выделить три группы систем очистки: одноступенчатые, многофункциональные и комплексные. Первые предназначены только для избавления от лишнего железа, вторые удаляют также и многие другие примеси, смягчая воду, третьи обеспечивают самую тщательную очистку, но в большинстве случаев в частных домовладениях не требуются.

Существует представление, что вода из скважины и колодца чище, чем в городском водопроводе, но на деле не всегда это так. Она не проходит предварительную очистку и поступает прямо как есть – это нужно учитывать при выборе фильтра. При этом большие объёмы в частном доме уходят на хозяйственные нужды и полив. Для такой воды хватит и обычного одноступенчатого фильтра, защищающего от засыпного железа. Но для питьевой воды лучше применять более сложный.

Выбор зависит от того, какая вода у вас в скважине или колодце, обычно для частных домов лучше всего подходят фильтры с каталитическими наполнителями и ионообменные благодаря многофункциональности. Даже простой фильтр-кувшин сделает воду чище, но всё же лучше использовать более эффективные варианты.

Чем опасна чрезмерная концентрация железа

В обычной воде содержатся примеси, а среди них и железо – это нормально. Более того – организму оно нужно, недостаток приводит к заболеваниям; весь вопрос в концентрации – допустимо не более 3 мг/л. Частое употребление воды, в которой слишком много железа, приводит к накоплению этого металла, и в результате к проблемам:

• патологиям крови,
• болезням печени и почек,
• раздражению пищевода,
• ослаблению иммунитета,
• аллергии.

Употребление воды, содержащей слишком много железа, плохо отражается и на внешнем виде: желтеют зубы, кожа и волосы также могут слегка менять оттенок. У такой воды бывает неприятный запах и вкус, тем более явно выраженные, чем сильнее превышена обычная концентрация. В результате её может быть неприятно пить, и на вкусе блюд её применение также отражается не лучшим образом – у них появляется металлический привкус.

Вред «железистая» вода приносит не только людям и животным, пьющим её, но и другим вещам в доме:

• Одежда быстрее теряет краски, светлая материя желтеет.
• Трубы быстрее засоряются, на сантехнике появляется ржавый налёт, а в раковине, ванной, унитазе – ржавые потёки, от которых непросто избавиться.
• Ресурс стиральных машин, посудомоек и водонагревателей сокращается из-за того, что на металлических поверхностях активнее образуется накипь, а внутри пластиковых трубок скапливается налёт.

Какой фильтр выбрать

При выборе фильтра стоит учитывать: насколько вода грязная, основные примеси в ней, для чего планируется эту воду использовать и в каких количествах она будет нужна. Можно выделить три группы систем очистки: одноступенчатые, многофункциональные и комплексные. Первые предназначены только для избавления от лишнего железа, вторые удаляют также и многие другие примеси, смягчая воду, третьи обеспечивают самую тщательную очистку, но в большинстве случаев в частных домовладениях не требуются.

Существует представление, что вода из скважины и колодца чище, чем в городском водопроводе, но на деле не всегда это так. Она не проходит предварительную очистку и поступает прямо как есть – это нужно учитывать при выборе фильтра. При этом большие объёмы в частном доме уходят на хозяйственные нужды и полив. Для такой воды хватит и обычного одноступенчатого фильтра, защищающего от засыпного железа. Но для питьевой воды лучше применять более сложный.

Выбор зависит от того, какая вода у вас в скважине или колодце, обычно для частных домов лучше всего подходят фильтры с каталитическими наполнителями и ионообменные благодаря многофункциональности. Даже простой фильтр-кувшин сделает воду чище, но всё же лучше использовать более эффективные варианты.

Удаление бактериального железа

При наличии в исходной воде большого количества железа пользователь может столкнуться еще с одной проблемой — появлением бактериальных загрязнений — активным развитием железобактерий.Если проблема железобактерий выявлена на ранней стадии, регулярное хлорирование или обработка хелатными агентами (органические вещества, образующие растворимые комплексы с железными отложениями), а также постоянное наблюдение за состоянием оборудования помогут минимизировать её последствия.

На ранней стадии появления железобактерий может помочь ударное хлорирование — необходимо создать избыточную концентрацию хлора 50 мг/л. Перед применением хлорирования нужно выяснить, насколько устойчиво к хлору установленное водоочистное оборудование.

Проблему с бактериальным железом может решить среда redox, однако, в подводящих трубопроводах при этом железобактерии будут продолжать развиваться и образовывать слизистые отложения.

Эффекты избытка железа

Длительный избыток железа может иметь серьезные последствия для здоровья.

Симптомами избытка железа в организме являются сонливость и усталость. Как и с другими питательными веществами, избыток железа также будет ощущаться в нашем пищеварительном тракте, могут возникнуть рвота, тошнота и диарея. В конце концов, железо начнет накапливаться во внутренних органах и повреждать их, что приводит к постепенной потере функций.

Поврежденная поджелудочная железа перестает регулировать углеводный обмен, что приводит к диабету. Может возникнуть цирроз печени, некроз кишечника, а также воспаление и боль в суставах.

«Железистая» вода и здоровье человека. Эпидемиологическое значение питьевой воды

Железо — естественный минерал, который всегда имеется в любой воде в определенном количестве. Попадает он в нее вследствие естественных природных процессов — разрушения и выветривания каменных пород, а также старения и коррозии чугунных и стальных водопроводов.

Только двадцать процентов опасных веществ попадают в человеческий организм с потребляемыми продуктами и через органы дыхания, остальные – вместе с водой. Это относится и к железу

Избыточное его содержание крайне отрицательно сказывается на репродуктивной функции человека,  а также приводит к дефициту такого важного микроэлемента, как цинк

Повышенная концентрация железа может стать причиной развития дерматитов и аллергических заболеваний. Соединения кислорода и железа имеют канцерогенные свойства. Они являются причиной изменения ДНК-клеток и перерождения их в раковые. Железо подпитывает их, ведет к их росту. Увеличение содержания железа в крови увеличивает риск заболеть раком легких, толстой и тонкой кишки, мочевого пузыря и желудка.

Человеческому организму необходимо, чтобы железо функционировало должным образом, но оно, как и многие другие вещества, токсично при высоких дозах. Вред железа для организма связан исключительно с его избытком. И к счастью, невозможно выпить столько воды, чтобы появилась интоксикация железом.

Нет ничего лучше, чем стакан чистой освежающей воды! Чистая вода не имеет вкуса и является естественным растворителем. Но в обычной воде содержится немалое количество минералов. Большинство минералов, включая железо, в ней появляются из подземных вод. Высокий уровень содержания железа в питьевой воде может придать ей неприятный металлический вкус.

Вода играет большую роль в распространении инфекционных забо­леваний, то есть может быть опасной в эпидемическом отношении.

Наиболее важным компонентом воды как природной системы с позиций влияния на здоровье человека являются биологические живые объекты, представленные бактериями, вирусами и простейшими. То, что вода может быть причиной массовых болезней, известно с древних времен.

Среди вирусных заболеваний актуальной проблемой остается заболеваемость гепатитами А и Е, которая переживает очередной эпидемический подъем, и многие вспышки связаны с питьевым водоснабжением из поверхностных источников. Наибольшее значение для инфекционного гепатита, вызываемого вирусом типа А, имеет водный путь передачи по сравнению с пищевым и контактно-бытовым.

При употреблении воды, качество которой не отвечает гигиеническим требованиям, создаётся реальная опасность возникновения заболеваний населения инфекционной и неинфекционной природы.

Лечение нарушения водно-солевого баланса

Как восстановить водно-солевой баланс? Если он нарушен из-за потери жидкости, то ее восполняют, употребляя небольшими порциями. Кроме того, рекомендуются либо растворы для восстановления уровня натрия, либо электролиты, продающиеся в аптеке.

ВАЖНО: Если симптомы дегидратации ярко выражены у ребенка, необходимо немедленно обратиться за медицинской помощью.

Помимо применения медикаментов, восстановление водно-солевого баланса также осуществляется с помощью специальной диеты, амбулаторного лечения и некоторых народных средств.

Прием медикаментозных препаратов

Нормализовать объем жидкости и солей в организме помогают различные витаминно-минеральные комплексы, а также гипотензивные препараты, которые влияют на водно-солевой баланс.

Традиционно они назначаются курсом на месяц, после необходим перерыв в пару недель. При необходимости результаты закрепляются еще одним таким курсом.

Химическая терапия

При недостатке солей, например, при отравлениях и дизентерии врач может назначить так называемую химическую терапию. По сути, это применение солевых растворов, восстанавливающих химическое равновесие и аккумулирующие воду в нашем теле.

И хотя такие составы для растворов доступны практически в любой аптеке, “выписывать” их себе самостоятельно не стоит. Дело в том, что принимать их нужно по определенной схеме и при строгих показаниях. К тому же, употреблять солевые растворы нельзя при почечной недостаточности, сахарном диабете и некоторых других заболеваниях.

Амбулаторное лечение

В особо сложных случаях расстройства водно-солевого баланса человеку может потребоваться лечение в условиях стационара.

В таких ситуациях для регуляции солей и жидкости в организме используются различные капельницы.

Кроме того, таким пациентам показана особая диета.

Соблюдение диеты

Соблюдение специального рациона также помогает восстановить водно-солевой баланс.

К примеру, пациенту может быть рекомендовано выпивать 2-3 литра чистой воды в сутки и при этом употреблять не менее 7 граммов соли, например, растворенной в ней. Также диета для нормализации объема солей и жидкости подразумевает употребление продуктов, богатых калием, магнием, селеном, кальцием и цинком. Это могут быть сухофрукты и орехи.

Если у человека имеются заболевания сердца и сосудов, лечебный подход будет отличаться. Так, за один раз ему не следует выпивать более 100 граммов воды, причем она должна быть без добавления соли.

Восстановление водно-солевого баланса народными средствами

В арсенале народной медицины тоже есть средства, позволяющие налаживать водно-солевой баланс. В основном, это лечебные растения.

Так для поддержания оптимального состава солей и жидкости в организме используются:

• Листья черной смородины;

• Петрушка и сельдерей в виде отвара;

• Запаренная гречка;

• Лимонно-чесночный настой.

Однако заниматься самолечением не стоит, какими бы проверенными ни были народные рецепты. Прежде, чем попробовать какой-либо из них, лучше проконсультироваться с врачом.

Кому и как нужно принимать железо

Без одобрения врача — никому. Витамины и БАДы с дополнительным железом могут быть опасны. Например у людей с нарушением обмена железа, его излишки в рационе приводят к развитию цирроза печени, сахарного диабета и кардиомиопатий.

«Перегрузка железом из-за необдуманного приема препаратов ведет к очень опасным последствиям. В практике несколько раз встречались пациенты с перегрузкой железа. Их печень больше похожа на металлический таз», — рассказывает гематолог.

При наличии железодефицитной анемии простой диеты или БАДов будет мало. Такие серьезные состояния лечат с помощью инъекций железа и лекарственных препаратов.

Если в анализах врач увидит небольшой дефицит железа, то лучше всего его регулировать с помощью добавления продуктов содержащих железо. Оно в пище бывает гемовое — легкоусвояемое и негемовое — трудноусвояемое. Гемовое железо содержится в мясе, птице, рыбе и морепродуктах. Оно легко усваивается и не зависит от других пищевых факторов.

«Главные источники пищевого железа — красное мясо и субпродукты, особенно, печень, — говорит Наталья Поленова. — Железа в них много, и оно хорошо усваивается. Далее по списку следуют рыба и морепродукты, в особенности сардины, тунец, креветки, мидии и моллюски. Кроме самой рыбы, довольно много железа содержится в ее икре».

Негемовое железо содержится в основном в растительных продуктах. Но для того чтобы организм усвоил его нужна помощь органических кислот, прежде всего аскорбиновой.

Поленова уточняет, что из растительных продуктов больше всего железа в свекле, спарже, цветной и белокочанной капусте и шпинате. Но для успешного усвоения понадобятся, например, цитрусовые соки. При составлении рациона нужно учитывать, что железо усваивается из пищи на 10–15%.

Ионный обмен (Умягчение)

Для удаления различных примесей из воды, в том числе растворенных металлов и органических соединений уже более 50 лет используют ионообменные смолы — катиониты и аниониты в различных комбинациях, требующие регенерации поваренной солью NaCl в таблетках.

Процесс удаления солей и металлов на ионообменных смолах называется умягчением. Изначально этот метод применялся и сейчас применяется в основном для удаления солей жесткости (соли кальция, магния). Однако, сейчас есть большой выбор ионообменных смол и для удаления железа, а так же органики.

Ионообменные смолы — это очень обширная тема. Мы говорим здесь исключительно о бытовой водоочистке и я буду сообщать только то, что следует знать о смолах в ключе нашей задачи — очистить воду в частом доме, либо на малом производстве от растворенных металлов.

Что же представляет из себя Смола? Это синтетические шарики, изготовленные из полимерных материалов. Они очень мелкие, их много, они похожи на мелкую икру минтая, щуки или на «тобико» — икру летучей рыбы. Мы, монтажники водоочистки, даже ради забавы называем смолу «икрой» на профессиональном сленге.

Удаление железа ионным путем. Перед умягчителем ставится осадочный фильтр. Впрочем, его может и не быть, если железо и марганец находятся в воде полностью растворенными.

Суть процесса умягчения принципиально отличается от обезжелезивания. Смолы не окисляют и не переводят растворенные вещества в твердую форму для последующего фильтрования, а замещают («впитывают») растворенные вещества в воде на катионы натрия, который не придает воде такого свойства, как жесткость. Общая солевая насыщенность воды при этом остается неизменной или даже возрастает. Это зависит от типа растворенных веществ, которые забирает смола.

Исходя из вышесказанного возникает важный параметр ионообменных смол — ионообменная емкость смолы. Емкость смолы подобна емкости электрической батарейки. Есть запас натрия, который в процессе ионного обмена постепенно расходуется, тем самым снижается способность смолы забирать из воды растворенные вещества. Когда заканчивается натрий — заканчивается и очистка — вода проходит через толщу смолы не изменяя своих свойств.

Мы заранее рассчитываем работу умягчителя таким образом, чтобы сделать регенрацию (промывку) смолы раствором поваренной соли до наступления ощутимого снижения емкости. Этот период называется в водоочистке фильтроциклом. О расчете количества смолы, соли для регенерации, фильтроцикла читайте в статье об умягчении.

Такие мультикомпонентные загрузки, как Экотар, Экомикс, FeroSoft, АПТ-2, Ionofer c различными индексами А, В, С и т.д. предназначены для удаления ионным путем растворенных солей, металлов, органических соединений, а также широкого спектра других веществ: тяжелые металлы, ионы аммония, железоорганические соединения, фосфор, кальций, кремний и многие другие.

Как я уже сказал — смола регенерируется с помощью таблетированной поваренной соли NaCl, соль продается на всех строительных рынках, в магазинах сантехники, стоит примерно 7$ за 30кг мешок. Расход соли определяется в основном количеством удаляемых веществ.

В среднем около 1 мешка соли в месяц уходит на умягчение воды.

Обратный осмос.

Системы обратного осмоса — это принципиально иной метод очистки воды. Здесь мы имеем дело с фильтрованием воды сквозь мембрану. Грубо говоря это сетка, через которую проходят молекулы воды, но не проходят молекулы солей жесткости и растворенных металлов. При этом задержанные молекулы не образуют осадка на поверхности мембраны, а сразу же сливаются в дренаж (канализацию). В процессе фильтрации в обратном осмосе вода разделяется на два потока — пермеат (очищенная)  и концентрат (грязная вода).

В среднем на 1 куб.м. очищенной воды мы получаем полтора куба концентрата, который надо куда-то сливать.

Системы обратного осмоса эффективны при удалении растворенных металлов и солей жесткости. Они не замещают одни вещества другими, как ионообенные смолы, а реально очищают воду от примесей, в этом огромное преимущество обратного осмоса. Но это, пожалуй, самый дорогой процесс очистки воды и по причинам целесообразности его реже всего используют для удаления растворенного железа и марганца.

Однако, при высоких содержаниях растворенного двухвалетного Fe2+ железа и низком pH<7 осмос может быть весьма эффективен для удаления 20 и выше мг, потому что молекулы железа гораздо крупнее пор мембраны — их легко фильтровать.

Нормы содержания железа в воде

Всемирная Организация Здравоохранения не установила конкретную цифру, ограничивающую содержание железа в воде. Она объясняет это недостатком данных о влиянии на человека избыточного потребления этого металла.

Однако ВОЗ установила ПСП – переносимый суточный уровень потребления железа. Для человека он составляет 0,8 мг на килограмм веса. Это 2-3 мг железа на литр воды. По мнению ВОЗ, это количество металла в воде не наносит вред человеку.

https://youtube.com/watch?v=QGbfrSpm_-E

Но такую воду мы с вами пить не захотим, пусть она и не опасна. И если жидкость содержит не 3 мг/л вещества, а меньше, ее качество все равно оставляет желать лучшего. У нее «железный» привкус, она плохо пахнет. А если в воде более 1 мг/л этого вещества, то вы почувствуете это даже в чае или кофе.

Кроме того, вода с большим содержанием железа плохо влияет на кожу – чувство сухости и стянутости после душа знакомо многим. У чувствительных людей может возникнуть дерматит или аллергия.

«Ржавая» вода портит бытовую технику, провоцируя появление коррозии на стальных деталях.

Именно поэтому в России установлена предельно допустимая концентрация (ПДК) железа в воде – 0,3 мг/л. Такая вода подходит для питья и других целей. Хотя железо все равно может ощущаться.

Качество водопроводной воды в нашей стране строго регламентировано соответствующими санитарными нормами – СанПиН2.1.4.1074-01. Там, помимо концентрации железа, указаны ПДК других веществ.

На значение в 0,3 мг/л ориентируются и фирмы, выпускающие фильтры для воды.

Далее расскажем, как удалить железо из воды своими руками. Но сначала убедимся, что проблема именно в этом металле.

Виды систем-обезжелезивателей

Для начала необходимо определить степень загрязнения воды и в каком виде железо находится в воде.

Различают следующие виды:

• элементарное, в нерастворенном виде;
• 2-валентное, в растворенном виде;
• 3-валентное, в нерастворенном виде;
• органическое, которое подразделяется на: коллоидное, в виде нерастворимых очень мелких частиц, содержащихся в воде во взвешенном состоянии, не оседают и придают ей мутность; бактериальное; растворимое органическое

Для элементарной проверки достаточно налить воды в стакан и дать ей отстояться несколько часов.

• Трехвалентное железо проявит себя в виде ржавого осадка.
• Двухвалентное придаст воде мутноватый рыжий цвет.
• Бактериальное образует на поверхности радужную оболочку.

Безреагентная фильтрация

Не предполагает использования химических реагентов. Очистка воды от избытков железа, марганца и сероводорода происходит при помощи природных сорбентов, которые обеспечивают реакцию окисления растворенного железа.

Такие фильтры устраняют:

1. мутность,
2. цветность,
3. выводят взвешенные частицы,
4. песок,
5. ил.

Безреагентные фильтры обладают функцией автоматического самоочищения, путем обратной промывки фильтрующего сорбента.

Реагентные очистители

Рекомендуются для очистки воды с высокой степенью загрязнения.

В основе их работы – использование химических реагентов, которые значительно ускоряют процесс окисления и образование трехвалентного железа.

Такие фильтры укомплектованы специальным баком для приготовления регенерационного раствора.

Активно используются такие виды реагентов, как:

• гидрохлорида натрия;
• перманганата калия или «марганцовка».

Выпавший осадок устраняется при помощи механической фильтрации. По способу очистки можно также выделить следующие виды фильтров.

Засыпного типа

Фильтры засыпного типа, работающие на основе каталитических загрузок, где процесс очистки происходит благодаря различным наполнителям и сорбентам.

В работе данных очистных систем могут использоваться один тип или несколько различных по составу наполнителей, которые укладываются слоями и обеспечивают комплексную очистку воды не только от железа, но и других примесей.

Обратного осмоса

Фильтры обратного осмоса, в основе работы которых лежит пропуск жидкости под давлением сквозь мембрану, имеющую минимальные зазоры, которые способны пропускать только молекулы воды.

Практически все остальные элементы успешно фильтруются. Поэтому вода приближается по своим свойствам к дистиллированной и в случае бытового использования требует дополнительной минерализации.

С использованием электромагнитов

Фильтры с использованием электромагнитов, в основе которых лежит обработка воды ультрозвуком, что приводит к коагуляции железа и значительно облегчает его вывод с помощью различных сорбентов.

В зависимости от модели такие устройства могут содержать:

• соленоидальный электромагнит,
• постоянный магнит.

Аэрационные

Устройства аэрационного обезжелезивания, работают на принципе окисления двухвалентного железа при помощи воздуха.

В данных фильтрах используется два способа насыщения воды кислородом:

• безнапорная аэрация, когда вода получает кислород в процессе разбрызгивания;
• напорная, когда кислород подается в воду под давлением.

Ионообменные фильтры

Системы, работающие на основе ионообменных смол: анионита или катионита. Такие системы можно отнести к многофункциональным, потому что они используются:

• для удаления солей и смягчения жидкости;
• для снижения содержания железа, марганца и других металлов, находящихся в нерастворенном состоянии.

Адсорбционные системы

Работают на основе адсорбентов, в роли которых могут выступать:

• зола,
• глина,
• скорлупа кокоса,
• шунгит,
• другие искусственные или природные материалы.

Самым популярным наполнителем является активированный уголь, экологический чистый адсорбент с отличными фильтрующими качествами.

Фильтрующая система обратного осмоса

Как избавиться от любых химических соединений в воде, в том числе от железа? Использовать профессиональную фильтрующую систему обратного осмоса.

Система представляет собой ионообменные картриджи с мембранным основанием, установленные на местах входа водонапорных труб в здание. Внутренняя конструкция картриджей покрывается особым составом, который способствует окислению железа и образованию твердого осадка. Примеси задерживаются в фильтрах, а затем утилизируются в систему водоотвода.

Фильтры обратного осмоса способны не только очищать воду с высокой концентрацией железа до 20 мг/литр, но и бороться с неприятным запахом.

Дорогостоящим способом очистки воды является установка системы обратного осмоса в скважину. Она представлена несколькими фильтрующими установками и мембраной полупроницаемого типа, через которую подается вода под высоким давлением. Обратный осмос позволяет полностью очистить источник от железа и других химических элементов.

Система фильтрации в колодцы и скважины устанавливается на этапе обустройства после монтажа обсадной трубы и насосного оборудования.