Як позбавитися заліза в свердловині - очищення води від домішок заліза

Пробурені свердловини для води насичені залізом, що перевищує норму за ГОСТом "Води питної" - 0,3 мг/л. При цьому вода набуває жовтого кольору, смаку заліза, а з'єднання і залізобактерії відкладаються на стінках трубопроводів і зменшують діаметр. Тоді споживач позбавляється заліза в свердловині — воно згубно позначається на здоров'ї людини і залишає плями на одязі після прання.

У воді залізо присутній у двовалентній формі Fe2+, його смак і запах відчувається, але вода буде прозора. Окислюючись, залізо перетворюється на тривалентну форму Fe3+ і випадає як рудих пластівців гідроксиду заліза, цьому принципі грунтуються багато способів знезалізнення.

Видалення з води заліза досягається безреагентними методами, які включають окислення і фільтрування, але в деяких випадках не можна обійтися без додаткової хімічної обробки води.

Способи окислення

Поширені 3 методи окислення:

Очищення методом фільтрації

Метод видалення Fe2+ та Fe3+ фільтруванням. Вода, в якій розчинено залізо та кисень, проходить через зернистий шар завантаження та виділяє залізо на поверхні зерен. Так утворюється каталітична плівка, її склад гідроксид заліза. Ця плівка прискорює окислення. Фільтруючий матеріал – кварцовий пісок, цеоліт, пінополістирол.

Схема очищення: аератор, фільтр та ємність для збирання чистої води. Зі свердловини вода подається на аератор для окислення заліза, після — швидкий фільтр, де очищення йде зверху вниз і у зворотному напрямку.

Вода, яка надходить на очищення, повинна містити 0,6-0,9 мг кисню на 1 мг Fe2+ та мати водневий показник рН не менше 6,8.

При низькому рН, а такожпри великій концентрації органічних сполук, знезалізнення простою аерацією вкрай неефективне.

Щоб підвищити рН, потрібно підлужити воду за допомогою доломітової крихти, через яку пропускають воду, що очищається, або вапна. Другий метод малоефективний, якщо в підземних водах є органічні сполуки, — у цьому випадку без обробки окислювачем не обійтися.

Високу концентрацію органічних сполук та гумінових кислот містять підземні води із свердловин, пробурених у заплавах річок, це потрібно враховувати при виборі місця буріння.

У процесі фільтрування в порах фільтра накопичуються сполуки заліза, що призводить до зниження пропускної здатності. Для відновлення цієї функції необхідно здійснювати промивання зворотним струмом очищеної води.

Знезалізнення води за допомогою каталітичного завантаження

Цей спосіб очищення здійснюється завдяки фільтрам, які одночасно є окислювачами та фільтруючим середовищем для затримання не тільки заліза, марганцю, а й сірководню. При контакті води з таким завантаженням Fe2+ та Fe3+ переходять із розчиненої форми в нерозчинену та затримуються на поверхні зерен завантаження. Як завантаження використовуються фільтруючі матеріали з каталітичними властивостями:

Birm, що фільтрує матеріал на основі алюмосилікату з діоксидом марганцю, використовується для очищення підземних вод з концентрацією заліза до 7 мг/л і марганцю нижче 0,5 мг/л, дуже боїться хлору, регенерація відбувається зворотним струмом води.
Pyrolox – каталітичний матеріал природного походження на основі марганцевої руди, що допускає очищення води з концентрацією заліза до 20 мг/л по марганцю 5 мг/л. Допускається додаткове окислення хлоруванням підвищення ефективності очищення.Регенерація виконується зворотним промиванням, але через те, що Pyrolox має високу насипну щільність, потрібна велика витрата води на промивання.

Фільтри, в яких використовуються дані засипки, можуть вирішувати комплекс завдань з очищення, але поряд з їх перевагами вони мають деякі недоліки:

висока вартість завантаження;
невеликий термін експлуатації, після якого потрібно змінювати завантаження.

Вибір того чи іншого виду завантаження залежить від хімічного складу води та її розрахункового споживання.

Очищення за допомогою іонообмінних смол

Очищення за допомогою іонного обміну слід винести окремо, оскільки цей вид завантаження вирішує широкий комплекс завдань. Крім очищення від заліза, марганцю та органічних сполук відбувається видалення солей жорсткості. Але регенерацію такого завантаження вже не виконати зворотним промиванням води, тут використовується регенеруючий розчин на основі солі, як правило, це NaCl, що збільшує експлуатаційні витрати установки.

Фільтри на основі іонообмінних смол добре справляються з очищенням розчиненого від Fe2+, але швидко забиваються Fe3+.

Вибір тієї чи іншої схеми очищення проводиться після ретельно хімічного аналізу води та розрахунку водоспоживання. Неправильно підібрана технологія може призвести до виходу з ладу дорогого завантаження або не впорається з поставленим перед нею завданням.