Жители и коммунальные службы многих российских регионов сталкиваются с тем, что в некоторых источниках водоснабжения наблюдается повышенное содержание железа. Очень часто оно превышает концентрации, установленные СанПиН. Это, в свою очередь, может привести к аллергии, изменению морфологического состава крови, неблагоприятно отразиться на состоянии кожи.
Вода с повышенным содержанием железа отличается окраской желтовато-бурого цвета. В быту такую воду часто называют «ржавой». Ее отличает увеличение замутненности, а также характерный и не очень приятный железистый привкус. Несмотря на то, что прямой угрозы для здоровья от такой воды нет, для питья и приготовления пищи она непригодна. Кроме того, повышенная концентрация Fe может принести вред бытовой технике и оборудованию.
Именно по этим причинам обезжелезивание, в ходе которого удельная доля железа снижается до приемлемого уровня, является одной из самых важных задач в рамках водоподготовки. Для выполнения этой процедуры используются различные препараты обезжелезивания воды.
Методы снижения концентрации Fe в воде
Необходимый уровень снижения концентрации железа и степень водоподготовки определяется тем, для каких конечных целей ее планируется использовать.
Универсального метода очистки и удаления всех возможных разновидностей железа на сегодня не существует. Для удаления двухвалентного железа и превращения его в трехвалентное состояние распространена очистка негашенной известью, гипохлоритом натрия, перекисью водорода. Основная задача использования веществ для очистки – ускорение окисления железа, достигаемого с помощью подщелачивания воды, аэрации или воздействия мощного окислителя, в качестве которого может использоваться озон, перекись водорода, активный хлор и др. В ходе этой технологической операции образуется нерастворимый Fe2O3*nH2O (гидроксид железа).
На этом процесс очистки не заканчивается, так как необходимо обеспечить увеличение скорости реакции окисления и решить вопрос с удержанием полученного в ходе перевода Fe из двух- в трехвалентное состояние гидроксида. Последняя операция может выполняться с помощью отстаивания или фильтрования воды.
Использование сильных окислителей
Как средства для обезжелезивания используют сильные окислители. После обработки воды с мощным окислителем, например, перекисью водорода, можно добиться отличного результата, с достижением минимальной возможной на предварительном этапе очистки концентрации. Метод использования сильных окислителей для связывания двухвалентного железа эффективно работает даже в тех случаях, когда технология аэрации не дает результата, или предварительная очистка с помощью этого способа или озонирования не позволяет получить нужную степень очистки.
В качестве сильного окислителя часто применяется технология хлорирования, позволяющая добиться не только удаления железа, но и решить вопрос с обеззараживанием воды. Однако хлорирование имеет и минусы, поэтому все более актуальным является использование гипохлорита натрия. Метод, дающий наилучший результат, и используемый нами заключается в использовании фильтров с автоматическими клапанами и каталитической загрузкой. Для ускорения процесса окисления при повышенной концентрации железа применяется обезжелезивание воды гипохлоритом натрия. Гипохлорит натрия используется вместо активной хлорки и активно применяется на больших станциях водоподготовки и в частных домохозяйствах, в индивидуальных системах очистки.
Особенность гипохлорита натрия заключается в том, что его водный раствор не образует взвеси. Поэтому в отличие от обезжелезивания воды негашеной известью не требуется отстаивания. Кроме того, препараты для обезжелезивания воды на основе этого вещества не приводят к повышению жесткости, так как в составе гипохлорита натрия нет магния и кальция.
Каталитические фильтры
Хотя для обезжелезивания может использоваться насыщение озоном, биологическая или мембранная технология, на деле широко применяется технология пропускания воды через каталитические фильтры. Эта технология дает наиболее приемлемые результаты практически с любой водой, обеспечивая на выходе получение жидкости оптимального качества под любые нужды.
В этом случае гипохлорит натрия обеспечивает ускорение реакции, а основная очистка происходит в фильтрационной системе, обладающей хорошими показателями производительности.
Скорость фильтрации в каталитической системе зависит от типа используемого резервуара, его геометрических размеров и параметров, характеристик воды. При использовании этой технологии окисление железа осуществляется в насыпном фильтре обезжелезивания. В нем в качестве насыпного слоя применяется специальная фильтрующая среда, обладающая каталитическими свойствами.
Каталитические свойства фильтрующих материалов и ускорение связывания и удаления железа в такой системе обусловлены пористостью материалов. В результате обеспечиваются оптимальные условия для протекания реакции, а также реализуется способность надежно удерживать окисленное до трехвалентного состояния железо внутри фильтрационного слоя.
Результатом использования такой системы является очищенная от излишнего содержания железа вода, которая в дальнейшем может использоваться для любых производственных или хозяйственных нужд, в том числе приготовления пищи.