Очистка воды от железа из скважины: химические и механические способы

Вода – основа жизнедеятельности. Ее качество напрямую влияет на здоровье, на физическое состояние человека. Автономное водоснабжение является хорошей альтернативой централизованному водопроводу. Организовав индивидуальный способ подачи воды, придется взять на себя всю ответственность за ее качество. Частая проблема загородных источников – переизбыток в воде железа. Очистка воды от железа из скважины становится первоочередной задачей.

Нормы содержания железа в питьевой воде

Железо (Ferrum) – химический элемент, который встречается в окружающих нас предметах животного и растительного происхождения, в верхних слоях грунта и, как следствие, в воде. Железо, содержащееся в воде, имеет следующие формы:

• элементарное (Fe0), металлическое. Воздействие на него воды вызывает процесс окисления и переход в трехвалентное состояние – образуется ржавчина;

• двухвалентное (Fe2). Практически всегда находится полностью растворенным в воде;
• трехвалентное (Fe3). Присутствует в составе различных химических соединений. Гидроксид превращается в осадок (исключение составляют случаи, когда уровень кислотности низкий), а хлорид и сульфат железа всегда растворяются;
• органическое. Принимает разные химические формы и может являться составной частью других химических элементов.

Допустимая количественная граница присутствия железа в составе питьевой воды не должна превышать 0,3 мг/л. Этот показатель характерен для незначительной части территорий. В большинстве районов Подмосковья уровень содержания железа поднимается до 5 мг/л, а иногда и до значительно превышенной отметки – 10 мг/л. В водяных пластах в основном присутствует двухвалентное железо в растворенном состоянии. Переход в трехвалентную форму происходит после взаимодействия воды с воздухом – образуется ржавчина.

При показателе железа выше 0,7–1 мг/л вода приобретает ярко выраженный рыже-бурый оттенок, становится мутной. Появляется также металлический запах и привкус.

Воду такого качества категорически запрещено употреблять как питьевую. Негативно сказывается такой химический состав воды и на работе электробытовой техники.

Анализ воды из скважины: последовательность и цены

Прежде чем пользоваться водяной скважиной, новой или приобретенной вместе с участком, нужно обязательно сделать химический анализ воды, чтобы обезопасить себя, близких и домовладение в целом. Лабораторий, предлагающих такие услуги, достаточно много. Определиться, где сделать анализ воды из скважины, можно, имея следующую информацию об организации:

• наличие опыта в данной сфере услуг не менее 5 лет;
• существование собственного лабораторного оборудования;
• наличие лицензии на данную деятельность.

Полезный совет! Не стоит соблазняться низкой стоимостью анализа воды из скважины. Есть вероятность, что услуги предлагают посредники, а значит, получение результатов значительно затянется.

Первый этап в исследовании – правильный забор воды. Если проба берется из новой скважины, то делать это следует минимум через две-три недели после начала выкачки. В течение этого времени нивелируются все загрязнения, которые попали в воду в процессе монтажа скважины.

Лучше взять посуду из лаборатории. Емкости проходят специальную обработку, в них добавляются консерванты, которые препятствуют изменению химического состава воды в ходе транспортировки. От чистоты тары во много зависит точность результатов.

Если посуда готовится самостоятельно, необходимо следовать определенным правилам:

• весь процесс подготовки нужно осуществлять чистыми, тщательно вымытыми и высушенными руками;
• тара, в которой планируется транспортировать воду в лабораторию, должна быть идеально чистой и не иметь специфических запахов (оптимальный объем емкости – 1,5–2 л);
• посуду, прежде чем наполнить, следует несколько раз прополоскать водой, подлежащей анализу;
• период выкачки воды из скважины перед отбором проб должен иметь продолжительность не менее 5 минут;
• наполнение емкости желательно осуществлять тонкой струей по стенке резервуара. Не рекомендуется изменять напор воды, степень открытия крана должна оставаться неизменной. Тару необходимо наполнять водой до верха: воздух, оставшийся в емкости, влияет на результаты анализа;
• емкость с отобранной водой необходимо подписывать: указывать, место, дату и время забора пробы.

Чтобы сделать анализ воды из скважины в соответствии с требованиями, важно транспортировать жидкость в течение 2 часов после забора. Если быстрая доставка невозможна, воду необходимо поставить в холодильник, но не более чем на 10 часов.

Для определения качества воды существует несколько типов анализа: химический, органолептический, микробиологический, расширенный.

Для разных видов анализа воды из скважины цена будет различная. Она в основном зависит от того, какое количество параметров будет определяться, и может незначительно увеличиться за счет дополнительных услуг. Стоимость стандартного анализа в среднем составляет 1500–2000 рублей, цена полного – 4000–5000 рублей. Более точную информацию о том, сколько стоит анализ воды из скважины, нужно узнавать непосредственно в лаборатории.

Как очистить скважину от вредных примесей?

Как очистить воду из скважины, если химический анализ показал количество железа, значительно превосходящее норму?

Существует несколько методов, с помощью которых можно удалить избыточное количество железа из жидкости. По типу действия различают такие технологии:

• реагентные;
• безреагентные.

Реагентный способ – это очистка воды с помощью озона, хлора, окисленных составов и других веществ. Основной принцип их действия – нейтрализация железа и устранение вреда от него путем воздействия на частицы металла. Недостаток данного метода состоит в том, что сами реагенты необходимо периодически менять, так как срок их действия непродолжителен. Они заправляются в специальный картридж или соответствующий фильтр. В течение короткого периода времени (определяется уровнем загрязненности воды) картридж тоже необходимо менять. Стоят реагенты и картриджи дорого.

Безреагентное обезжелезивание воды – это изменение состава посредством использования метода аэрации или других систем с подобным действием. Такое обезжелезивание проводится с помощью установок аэрации и фильтрации. Применяются следующие методы:

• окисление;
• биологическое воздействие;
• ионный обмен;
• аэрация.

Метод окисления основан на воздействии на воду специальных веществ. Яркий пример –озон. Это вещество окисляет двухвалентное железо и дополнительно насыщает жидкость полезными веществами. Биологическое воздействие осуществляется за счет помещения в воду определенных микроорганизмов, которые переводят частицы железа в безопасное состояние. В ходе применения биологического метода используются картриджи достаточно больших размеров.

Ионный обмен практически всегда применяют для воды, которую нужно не только обезжелезить, но и уменьшить ее жесткость. Данный процесс осуществляется с помощью специальных смол, помещенных в картридж. Реакция проходит на молекулярном уровне. Смолы осуществляют замену и удаление частиц инородных элементов.  Аэрация используется как способ окисления находящегося в воде железа. В основе – естественный процесс, без применения специальных веществ.

Очистка воды от железа с использованием производственного оборудования

Очистка воды на даче так же важна, как и очистка воды в частном доме, даже если она используется для полива и в технических целях. Переизбыток отдельных элементов может вредить растениям, пагубно влиять на различные поверхности и материалы. Химический анализ воды из скважины позволяет точно определить, какая система очистки должна быть применена. На сегодняшний день среди способов очистки воды от примесей наиболее эффективной считается аэрация. Это метод, основанный на интенсивном воздухообмене.

На основе технологических особенностей процесса различают три аэрационных способа:

• напорный;
• безнапорный;
• эжекторный.

Каждый из этих очистных методов предполагает наличие специального оборудования, имеет свою техническую специфику и этапы проведения.

Напорная аэрация

Цена очистки скважины методом напорной аэрации является значительной, так как применяется достаточно сложное техническое оборудование:

• герметичный баллон – колонна;
• компрессор высокого давления;
• датчик потока воды;
• датчик уровня давления;

• оголовок колонны, имеющий клапан для регулирования давления внутри баллона.

Из водопроводной сети в бак поступает вода. После максимального наполнения срабатывает датчик потока, который приводит в активное состояние компрессор. Затем с помощью компрессора в камеру под сильным давлением направляется струя воздуха.  Интенсивное взаимодействие воды с воздухом приводит к окислению двухвалентного железа.

По окончании процесса аэрации вода из колонны проходит через фильтрующую систему, которая удерживает окислившиеся частицы железа, и подается в водопровод. Оборудование, используемое при напорной аэрации, имеет небольшие размеры, поэтому его возможно применять для очистки воды в загородном доме.

Безнапорная аэрация

Система безнапорной аэрации состоит из следующего оборудования:

• емкости (герметичного бака);

• форсунок для распыления воды;
• компрессора и набора аэраторов;
• насоса для увеличения давления потока воды на выходе;
• гидроаккумулятора;
• блока для управления системой.

Статья по теме:

Скважина на воду своими руками: эффективные способы бурения

Скважина на воду своими руками. Буровые инструменты и оборудование. Советы по рациональной эксплуатации.

В герметичной аэрационной емкости устанавливаются форсунки, распыляющие воду при ее попадании. Разделяясь на мелкие капли, вода, проходя от верхней точки, максимально взаимодействует с кислородом. Реакция приводит к окислению железа двухвалентного состояния и переводит его в трехвалентное.

Из-за распыления воды интенсивность потока на выходе значительно снижается, поэтому для поддержания оптимального давления нужно подключать насос. Необходимость в дополнительном оборудовании, которая влечет увеличение материальных затрат и усложнение монтажа системы, является существенным недостатком данного метода.

Высокая производительность частично компенсирует недочеты.

Полезный совет! Если воду из скважины планируется использовать не только как техническую, бак должен быть изготовлен из пищевого пластика.

 Эжекторный метод  

Недорогой и распространенный метод очистки, доступный для применения в быту – эжекторная аэрация. Аэрационная установка представляет собою компактное устройство, работающее с использованием энергии, которую создает поток воды в трубопроводе. Одно из достоинств агрегата – отсутствие необходимости в электропитании.

В основе данного механизма – принцип работы устройства Вентури: в трубе создается зона пониженного давления, которая способствует засасыванию воздушных пузырьков через специальное отверстие. Выход воды через отверстие наружу невозможен, так как устройство оснащено обратным клапаном.

Данный метод не требует применения в конструкции очистки накопительного бака или других дополнительных устройств. Вода, проходя через эжектор, насыщается кислородом и сразу подается на фильтры.

Производительность и интенсивность насыщения воды кислородом при таком способе невысокая, но это удобный вариант для очистки на бытовом уровне.

 Полезный совет! Использовать для очистки воды эжекторный способ можно только в том случае, если по результатам химического анализа уровень загрязненности воды не превышает средний показатель.

Фильтр для скважины от железа     

Эффективно выполняют функцию очистки воды из скважины от железа фильтры для магистральных конструкций. В большинстве случаев магистральные системы состоят из нескольких ступеней очистки воды, в каждой из которых применяется картридж с фильтрующим элементом. Работа фильтра будет зависеть от того, какой картридж выбран. Использование магистральных конструкций имеет ряд достоинств:

• высокий уровень производительности;
• относительно невысокую цену;
• удобство монтажа и эксплуатации.

Недостатки:

• необходимость постоянной замены фильтров;
• применение разных моделей картриджей для холодной и горячей воды.

Фильтры- обезжелезиватели можно эффективно использовать только для воды с незначительным избытком железа. Если показатель превышает 1–1,5 мг/л, менять фильтр необходимо будет ежемесячно.

Очистка воды в коттедже, частном доме

Некачественная вода – это дискомфорт, дополнительные затраты времени и денег на устранение проблем. Необходимость ее очистки не вызывает сомнений. Водоочистка воды из скважины для частного дома, коттеджа представляет собой достаточно сложную систему и требует тщательного подбора механизмов.

Различают три основных вида очистительных систем для частных домов и коттеджей:

• фильтры, предназначенные для очистки воды от городского водоснабжения;
• фильтры, рассчитанные на очистку воды из личной скважины;
• фильтры, предназначенные для очистки воды в доме с сезонным проживанием.

Чтобы правильно подобрать и установить систему очистки в частном домовладении, необходимо сделать анализ воды на определение химического состава, причем обязательно в лабораторных условиях. Только так можно узнать, от чего требуется очищать воду. Полноценный объем воды и хорошее качество – это взаимодействующая фильтрация и поддержание давления. Лучше доверить выполнение монтажа системы специалистам.

Очистка воды из скважины своими руками

Проблема, почему не качает насос воду из скважины, может объясняться следующим: отложения на стенках, забитый фильтр, проникновение в механизмы примесей блокируют подачу воды, которая содержит много железа и не очищена от вредных примесей. Если причину не устранить, механизмы могут прийти в негодность. При отсутствии возможности купить оборудование для обезжелезивания воды из скважины его доступно разработать и собрать самостоятельно.

Схема монтирования аэрационной системы довольно проста, выполнить ее самостоятельно не составит большого труда. Для этого потребуются:

• пластиковый бак;
• трубы;
• распылитель.

На чердаке дома нужно установить накопительный бак. Пластиковый подойдет больше, так как материал противостоит коррозии. Лучше, если это устройство будет не плоским, а имеющим форму бочки с выгнутым дном. К баку необходимо подвести несколько труб. Первая напрямую соединит с установленной емкостью скважину и насос. По ней вода будет подаваться в бак. Труба должна пройти по всей длине емкости и закончиться распылителем. Если распылителя нет, конец трубы можно просто перфорировать. Так будет создана система слива, которая обеспечит воде стекание тонкими струйками, что создаст более плотный контакт жидкости с воздухом и обеспечит активизацию перехода двухвалентного железа в трехвалентный состав.

Вторую трубу нужно присоединить к баку с другой стороны, подняв на расстояние 20 см от уровня дна. Железо после окисления в виде осадка выпадет на дно, а в систему будет подаваться очищенная вода. Такой обезжелезиватель воды имеет ряд значительных преимуществ:

• эффективен в работе;
• требует минимальной профилактики (контроль за состоянием распылителя или перфорации);
• доступен в ремонте;
• малозатратный.

Единственным недостатком данной системы очистки воды из скважины является длительность процесса. Таким способом за сутки очищается бак объемом 700–800 литров.

Очистка скважины от ила и песка

При нерегулярном пользовании скважиной может возникать проблема заиливания. Вода подается мутная, с неприятным запахом или вообще не поступает в систему водооткачки. Перебои в работе оборудования и некачественная вода могут быть также следствием наличия песка в водоносных слоях. И в одном, и в другом случае необходима очистка скважины от песка и ила. Она может проводиться двумя способами:

• химическим;
• механическим.

При химической очистке используются реагенты, которые засыпаются в скважину на определенное время (в среднем на 2 часа). Затем осуществляется промывка скважины в течение не менее 6 часов.

Полезный совет! Данный способ рекомендуется применять для очистки скважин от ила. Если присутствует и песок, полной очистки достигнуть невозможно.

Для механической очистки используются:

• гидроудар;

• желонирование;
• циркуляция.

Гидроудар эффективен для удаления ила и других отложений. Устранение песка можно провести с использованием желонки (трубы, в которую посредством насоса закачивается песок – эффект пылесоса). Метод циркуляции самый продуктивный, с его помощью удаляются любые отложения.

Механическую очистку лучше доверить профессионалам. Преимущество осуществления очистки скважин от песка и ила с привлечением специалистов состоит в том, что на первом этапе будет проведена диагностика с использованием современной аппаратуры, будут точно установлены степень и качество засоренности скважины. Это позволит безошибочно выбрать метод очистки.

Очистка воды из колодца

Колодец, вследствие открытости и возможности проникновения загрязняющих веществ извне, нуждается в частой чистке. Преимущество данного источника воды состоит в том, что часто причину загрязнения можно установить визуально, не привлекая сложную технику. Основные признаки, свидетельствующие о загрязнении колодца:

• мутность и изменение цвета воды: черный оттенок – наличие разложенных веществ органического происхождения, зеленый – размножение водорослей из-за проникновения солнечного света, желтый – повышенное содержание железа;

• наличие неприятного привкуса и запаха;
• появление глинистого налета на стенках;
• снижение уровня воды.

Весь процесс чистки можно разделить на несколько этапов:

• тестирование состояния колодца (внешний осмотр, установление зон загрязнения);
• выяснение состояния колодезной воды путем лабораторного анализа;
• удаление видимых загрязнений, устранение дефектов обсадных труб;
• ремонт и чистку донных фильтров;
• химическую чистку (при необходимости).

Так как колодезная среда более всего способствует развитию болезнетворных бактерий и образованию отложений, для колодцев эффективно применяется ультрафиолетовая очистка воды. Это альтернатива хлорированию.

Ультрафиолетовая система очистки представляет собой емкость из нержавеющей стали с установленными внутри лампами ультрафиолетового излучения. Лампы помещены в специальные корпусы, исключающие соприкосновение с водой. Вода, протекая через емкость, подвергается постоянному ультрафиолетовому облучению, что позволяет уничтожить патогенные микроорганизмы и образования.

Очистка воды от железа из скважины: ошибки при выборе способа очистки

Не имея знаний о том, как очистить воду из скважины от железа, ориентируясь на внешнюю доступность методов, можно не получить ожидаемый результат. В ситуациях, когда выбор очистной системы сделан самостоятельно, без участия специалистов и при отсутствии результатов квалифицированного исследования состава воды, допускается ряд типичных ошибок:

• отдается предпочтение химическому способу как малозатратному;
• используется гидроудар без представлений о степени загрязненности скважины и ее состоянии в целом. Это нередко приводит к повреждению нижней части конструкции;
• не обеспечивается достаточная интенсивность циркулирующего потока, что приводит к неполной очистке.

Системы очистки воды из скважины от железа и других нежелательных примесей, установленные с соблюдением необходимых правил и технических условий, позволят не только откорректировать химический состав воды до состояния безопасности, но и сделают его полезным для здоровья.