Виды фильтров для очистки воды из скважины от железа и изготовление бюджетного варианта своими руками

Очистка воды из скважины от железа: различные способы и технологии

Существует целый ряд разнообразных методов очистки, каждый из которых по-своему хорош и эффективен.

Очистка воды из скважины в загородном доме до состояния питьевой методом отстаивания

Данный метод наиболее прост в условиях загородного участка, где есть возможность размещения дополнительного резервуара, объем которого должен соответствовать объему суточного потребления воды жильцами дома. Оптимальная очистка воды из скважины в загородном доме до питьевой возможна лишь при соблюдении всех требований установки и эксплуатации.

Подобное решение имеет ряд преимуществ, например, довольно маленькие затраты и простоту исполнения, а также возможность использования очищенной воды даже в случае отключения электроэнергии, и дополнительную очистку от сероводорода.

Минусами является неполное удаление железа, а также необходимость постоянной очистки от скопившегося на дне емкости осадка, и контроль над уровнем воды в нем.

Отстаивание является самым простым, но далеко не самым эффективным способ очистки

Аэрационный метод

Данный метод обеспечивает более полное очищение воды из скважины, чем предыдущий способ. Принцип его действия довольно прост: обеспечивается контакт воды с воздухом, где примеси железа вступают в реакцию с кислородом. Таким образом, элемент окисляется и переходит в трехвалентное состояние, выпадая при этом в осадок. Именно для этого на выходе из емкости устанавливается специальный фильтр, который задерживает частицы и не дает им пройти по водопроводу дальше. Аэрационная система очистки воды от железа – отличный и недорогой выбор для дачи.

Существует две разновидности подобного решения:

• Безнапорный вариант, который предполагает установку распылителей, и, по желанию для увеличения эффективности конструкции в саму емкость монтируется компрессор, дополнительно обогащающий воду кислородом.
• Напорный способ подразумевает поступление воды под высоким давлением в специальную колонну, где сам напор струи и действие компрессора обеспечивает максимально эффективное очищение.

Пример напорной аэрационной установки

Плюсами данного метода является, в первую очередь, его экологичность.

Недостатками является необходимость частого очищения емкости и фильтра от скопившихся загрязнений, все равно не полное устранение железа и зависимость технологии от наличия электроэнергии, что в условиях плохого электроснабжения загородных участков является довольно существенным минусом.

Процесс озонирования

Данный процесс представляет собой обезжелезивание при помощи введения специальных окислителей. От хлора в качестве подобного элемента стали постепенно отказываться, поскольку та или иная его часть все равно остается на выходе, и оказывает негативное влияние на здоровье человека.

Озонирование – более полезный способ в отличие от добавления хлорки

Данный метод не очень подходит для самостоятельной установки, поскольку специальное оборудование имеет довольно большую стоимость, а также необходимы довольно сложные расчеты, которые без надлежащих знаний выполнить очень сложно.

Ионообменный способ

Подобное решение предполагает установку специального фильтра со свободными ионами натрия, которые, вступая в реакцию с водой, заменяются на ионы примесей железа. Данный способ довольно прост, и кроме того, удобен, ведь такой фильтр можно установить даже в пространстве под раковиной.

Ионнообменный метод

Метод обратного осмоса

Данный способ по праву считается самым эффективным среди всех методов очищения от примесей. Подобная фильтрационная установка способна задерживать железо на молекулярном уровне даже в растворенном виде.

Принцип работы установки обратного осмоса

Однако такое решение предполагает установку целой конструкции, которая включает предварительные фильтры для очистки воды от железа для исключения быстрого засорения основной мембраны, а также минерализаторы, которые восстанавливают воду после ее полного обессоливания.

Пример минерализатора

Применение реагентов

Подобное решение чаще всего используется в промышленности, поскольку требует серьезной последующей очистки от химических соединений. Однако оно может использоваться и для частных домов, например, с использованием гипохлорита натрия. Принцип действия реагентов довольно прост: они, вступая в реакцию с примесями, образуют нерастворимый осадок, который не попадает в воду на выходе с помощью системы фильтрации.

Гипохлорит натрия может применяться и в домашних условиях в отличие от многих других элементов

Обратный осмос

Система очистки обратного осмоса является самым совершенным фильтром тонкой очистки с предочисткой. С помощью обратноосмотических мембран происходит качественная фильтрация питьевой воды от всех примесей. Предфильтр, встроенный в систему, задерживает нерастворимые частицы металла с фракцией более 0,5 микрон и неорганическое железо, растворенное в воде.

Основной этап очистки осуществляется мембраной с порами размером в 0,0001 мкм, под воздействием разницы давлений. В результате молекулы чистой воды отделяются от воды повышенной плотности (насыщенной органическими соединениями железа и другими загрязнителями), которая сливается в дренажную систему. Недостатком обратноосмотического фильтра можно назвать лишь его малую производительность. Однако такая степень очистки нужна лишь для питьевой воды и воды для приготовления пищи, а с таким объемом обратный осмос легко справляется.

Как очистить воду из скважины от песка

Удаление песка или частичек глины, ила, других крупных частиц происходит на фильтре, опущенном в скважину. Делают это при помощи простых механических фильтров — пластинчатых или песчаных и называют эту стадию — ступенью грубой очистки.

Если взвеси много, одним фильтром не обойтись: он будет быстро забиваться. Практичнее поставить систему с ячейками разных размеров. Например, вода из скважины попадает на фильтр, улавливающий частицы размером до 100 мкм, затем установлен фильтр со степенью очистки до 20 мкм. Они уберут практически все механические примеси.

Типы фильтров

Фильтры грубой очистки воды из скважины бывают: сетчатые, кассетные (патронные) или засыпные. Сетчатые чаще всего ставятся в самой скважине. Они представляют собой полую трубу чуть меньшего диаметра, чем ствол скважины. В стенах трубы просверлены отверстия или проделаны щели (форма отверстий зависит от грунта), сверху намотана проволока, а по ней — сетка. Ячейка сетки выбирается в зависимости от типа грунта водоносного слоя: она должна задерживать основную массу загрязнений и в то же время не забиваться. На этой стадии задерживаются самые крупные примеси, которые к тому же могут повредить насос. Но часть твердых частиц все равно поднимается на поверхность. Они удаляются в процессе дальнейшей очистке воды.

Сетчатые фильтры устанавливают в скважины. Они отфильтровывают песок и другие грубые примеси

Иногда поставить фильтр в скважине нет возможности. Тогда всю очистку переносят на поверхность. Для очистки воды из скважины в этом случае используют кассетные или засыпные фильтры. В кассетных стоит сменный картридж — система мембран, измельченный древесный уголь, и т.п. на которых оседает песок и другие крупные загрязнения.

Время от времени картриджи засоряются и их нужно менять. Периодичность зависит от степени загрязнения воды и интенсивности ее использования. Иногда один картридж быстро забивается. В этом случае имеет смысл ставить два фильтра с разными степенями очистки. Например, первый задерживает частицы до 100 мкм, а стоящий за ним уже до 20 мкм. Так и вода будет чистой и картриджи придется менять реже.

Один из видов картриджей для фильтрования воды в частном доме

В засыпных фильтрах в емкость насыпают сыпучий фильтрующий материал — песок, измельченная ракушка, специальные фильтраты (например, BIRM (БИРМ)). Простейший механический фильтр — бочка с песком, имеющая функцию промывки. Один нюанс: при наличии большого количества растворенного железа предпочтительнее все-таки засыпать специальный фильтрат, он одновременно является еще и катализатором, который окисляет растворенное железо и марганец, заставляя их выпадать в осадок.

В зависимости от размеров частиц засыпки такого фильтра, задерживаться могут довольно мелкие частицы. Иногда ставят два таких фильтра подряд, только с разной засыпкой — сперва вода попадает в тот, где фильтрат имеет большие размеры, потом с более мелким наполнением. Насыпные фильтры для очистки воды из скважины хороши тем, что требуют замены засыпки примерно раз в три года. И этим они отличаются от пластинчатых, фильтр которых надо менять гораздо чаще: иногда и раз в месяц, иногда — раз в три-шесть.

Но чтобы очистка при помощи засыпного фильтра была эффективной, они нуждаются в периодической промывке фильтрата. Обычно это происходит путем перекрывания одних кранов и открывания других. В этом случае вода идет в другом направлении, вымывая основное количество накопленных осадков.

Принцип очистки воды в засыпном фильтре

Пример сборки двух последовательных фильтров для очистки воды из скважины от грубых примесей смотрите в видео.

https://youtube.com/watch?v=TQ08Vk7bgJ4

https://youtube.com/watch?v=BYQbWDVlDgk

Как сделать желонку для очищения скважины можно прочесть тут.

Исследование воды из скважин

Частота забора проб

По нормам СанПиН п. 2.2.3 для поверхностных пластов предусмотрены ежемесячные исследования для юридических лиц. Владельцам частных колодцев нет необходимости в таком частом обращении к специалистам без серьезных оснований. Для скважин документ предусматривает делать анализы каждый квартал. Новые источники тестируют в начале эксплуатации и сразу после монтажа очистной системы. При получении хороших результатов по итогам каждого сезона, в дальнейшем достаточно контролировать точку один раз в год. Для забора воды нужно следовать определенным правилам, иначе конечные данные будут недостоверны.

Делая экспресс-анализ, вы получите достаточный результат, если ваша скважина глубже ста метров (артезианская) и нет изменений в свойствах воды. В остальных случаях стоит сделать подробный анализ, особенно верхних грунтовых слоев.

Задачи лабораторных исследований

1. Принятие решения о возможности использования данной воды как питьевой. Этот аспект особенно актуален при покупке коттеджа или земли под дачу. 2. Получение результата по химическим, бактериологическим особенностям для выбора способа фильтрации до нужных показателей. 3. Оценка работы очистных систем, их эффективность. 4. Мониторинг параметров.

Когда следует делать анализ

• Бурение новой скважины.
• Снижение напора, уровня, качества по непонятным причинам.
• Соседство с производственными или сельскохозяйственными объектами.
• Аварийные ситуации: проникновение сточных, канализационных жидкостей, выброс в воздух избытка ядовитых газов рядом с участком.

Опасность железа в воде из скважины, колодца

Большой процент железа в воде, которую мы пьем и используем в пищу отрицательно сказывается на работе бытовых приборов и сроках эксплуатации сантехники. Серьезную опасность избыток металла таит для живых организмов — человека, домашних животных.

Кроме того, такая вода имеет неприятный вкус и плохо пахнет.

Откуда берется железо в артезианской воде

Средняя глубина стандартного колодца — 20 — 30 метров. Кроме грунтовых вод скважина затрагивает слои затрудненного водообмена. Их называют артезианскими.

Воды не контактируют с внешними негативными факторами. Их химические соединения определяют породы в которых они находятся. Кроме пород на состав воды влияют внутреннее давление и температура.

Вода, находясь внутри породы, постепенно подмывает ее слой. Породы, в которой в большой концентрации содержится железо, вод воздействием жидкости растворяются. Металл, соли, марганец становятся составляющей частью формулы воды.

Читайте еще: Очистка скважины от ила и песка

Какое количество железа в воде считается опасным

Превышение нормы концентрации железа в составе воды вредит организму. Этот факт научно доказан. 

Без вреда здоровью можно употреблять воду, где концентрация железа варьируется в диапазоне 0,1-0,3 миллиграмма на один литр жидкости. В ряде регионов страны этот показатель выше в 7-10 раз. Такую воду пить нельзя.

Чем человеку грозит переизбыток железа 

Повышенная доза металла в воде — двух и трехвалентного железа приводит к развитию патологий различной степени тяжести:

• ухудшается состав крови;
• увеличивается в размерах печень;
• возникают проблемы с работой сердечно-сосудистой системы;
• риск развития инсультов и инфарктов возрастает многократно;
• нарушается функция щитовидной железы;
• пищеварительная система начинает давать сбои;
• развиваются аллергические реакции, дерматиты, наблюдаются проблемы с кожей;
• активизируются процессы атипичного развития клеток, что провоцирует онкологические заболевания важных систем и органов жизнедеятельности человека.

Кроме того, повышенная концентрация железа снижает память. Постоянно употребляя такую воду, человек становится рассеянным, быстро устает, испытывает беспричинную слабость.

По каким признакам можно понять, что в скважинной воде переизбыток железа 

Определить, соответствует ли вода в вашей скважине норме, можно двумя способами:

• визуально;
• лабораторно.

Визуальные признаки:

• металлический привкус;
• налет ржавчины — он появляется в емкостях, где длительное время хранится вода. Например, кухонная посуда;
• если постирать в такой воде белое белье, оно приобретет серый или желтый оттенок;
• на сантехнике появятся фрагменты ржавчины;
• если жидкость отстоять несколько часов, появится осадок;
• мутный цвет — чем сильнее концентрация железа, тем более грязной будет вода.

Читайте еще: Марганец в воде из скважины: чем опасен, норма содержания, очистка

Как измерить точное количество железа в воде

Узнать, насколько содержание железа в вашей воде превышает норму можно, если сдать пробы в лабораторию. Чтобы получить достоверный результат, пробу берите правильно:

• наливайте жидкость в стеклянную посуду;
• объем — 1-1,5 литра;
• предварительно тару простерилизуйте;
• если набор осуществляете с крана, откройте вентиль и подождите 2-3 минуты — только потом делайте забор;
• следите, чтобы напор был минимальным — когда вода льется тонкой струей, она почти не контактирует с кислородом. По этой же причине наливайте полную банку;
• крышка должна плотно прилегать к горлышку. Время от залива до взятия анализа в лаборатории — не более 3 часов, иначе результат будет необъективным.

Проведение анализа

Эффективно определить качество содержимого скважины, являющейся не только источником подачи жидкости для технических нужд, но и для питья, позволят лабораторные анализы. Их рекомендуется в первую очередь проводить при бурении новых скважин или замутнении существующих источников.

Рекомендуется ежегодно сдавать воду из скважины для лабораторных анализов, чтобы быть уверенным в её качестве

Специалисты Санэпидемстанции проводят анализ на основании предоставленных проб, собрать которые можно самостоятельно, соблюдая следующие несложные правила:

1. Забор пробы происходит в пластиковую или стеклянную посуду объёмом, не превышающим 1,5 л. Тара должна быть чистой, поэтому бутылки от газированной воды использовать нельзя, так как даже обработка их кипятком не гарантирует полное удаление химических элементов, входящих в состав напитка.
2. При мытье тары рекомендуется отказаться от моющих средств. Сначала посуду дважды промывают кипятком, а затем ополаскивают водой из скважины, из которой предстоит взять пробу.
3. Перед тем как набрать воду, её пропускают в течение 15−20 минут для удаления застоявшейся жидкости и металлических частиц, если водопроводные трубы выполнены из металла.
4. Напор воды из крана должен быть слабым.
5. Посуду необходимо сразу же герметично закрыть после наполнения её водой для исключения контакта жидкости с кислородом.
6. Посуду помещают в тёмный пакет, сумку или коробку для транспортировки в лабораторию. Это делается для исключения контакта жидкости с солнечными лучами.

Выбор оборудования для очистки воды из скважины возможен только после получения результатов анализа

Как очистить своими руками

Способы очистки сводятся к процедуре перевода двухвалентной формы металла, не подлежащей фильтрации из-за малых размеров, в трехвалентную. После этого концентрацию металла можно уменьшить путем механического фильтрования.

Обезжелезить воду можно безреагентными и реагентными способами проведения химической реакции.

Самый простой и бюджетный метод водоочистки заключается в том, что вода из скважины набирается в бак-отстойник. Взаимодействие с кислородом приводит к переводу железа в трехвалентную форму, выпадающую в осадок. Воду сливают из слоя, находящегося выше осадка. При отсутствии кислорода она полностью отстаивается в течение 24 часов в открытой системе при дополнительной аэрации за 4-6 часов.

Домашние способы обезжелезивания при очистке питьевой воды

За неимением фильтрующих систем очистку от железа можно выполнить при помощи проверенных домашних способов:

1. Самый простой способ – отстаивание. Для этого достаточно наполнить ёмкость водой и оставить её на ночь. Для употребления годится 2/3 часть, аккуратно слитая в чистую посуду. В оставшемся объёме будут содержаться примеси, осевшие за ночь.
2. Известно, что талая вода обладает полезными свойствами. Поэтому ещё одним популярным способом очистки в домашних условиях является её замораживание. Для этого воду ставят в открытой посуде в морозилку и ждут, пока она замёрзнет наполовину. Получившийся кусочек льда можно размораживать и пить.
3. Более сложный способ – каталитический, заключается в том, что воду наливают в ёмкость с насыпным фильтром в виде пористого материала (цеолит, доломит, глауконит), хорошо поглощающего молекулы железа. После окисления вода проходит этап отстаивания. При этом происходит выпадение осадка.

Статья по теме:

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.

Способы обезжелезивания

Удалять железосодержащие компоненты из воды нужно поэтапно. Только последовательные действия помогут избавиться от всех соединений с железом.

Отстаивание

Теоретически метод позволяет удалить имеющийся осадок, часть из которого имелась изначально, а другая образовалась при контакте с воздухом. На практике это делать не совсем удобно.

Сначала выкачанную воду нужно собрать в специальной емкости. Желательно, чтобы в ее нижней части на некотором расстоянии от дна имелся кран для сливания жидкости над осадком. Объем резервуара должен покрывать суточную потребность семьи.

После отстаивания надосадочную жидкость нужно аккуратно слить или откачать дополнительным насосом. В любом случае объем очищенной воды получится меньше.

Аэрация

Процесс принудительного окисления соединений железа до стадии образования осадка можно ускорить аэрацией. В результате очистка проходит гораздо быстрее, чем при самопроизвольном отстаивании.

Аэрацию можно проводить под напором и без него.

При напорном исполнении воздух нагнетается компрессором в проточную воду, выкачанную из скважины.

Крупный осадок после очистки остается на дне, а мелкие продукты окисления железа удаляются на фильтрах инертного или каталитического действия.

Аэрация без напора проводится в отдельной емкости, где вода распыляется как в душе.

В некоторых аэраторах воздушный поток нагнетают в резервуар с водой воздуходувками.

По окончании окисления образовавшийся осадок удаляют на фильтрах. Для эффективного обезжелезивания нужно использовать фильтрующий каскад.

Озонирование

Насыщение воды озоном значительно ускоряет перевод железосодержащих веществ в осадок.

Важно

Озон – сильный окислитель, поэтому работать с ним нужно осторожно.. В условиях загородного дома или дачи это выполнить трудно

Для получения активного газа нужно специальное оборудование – озонатор, который стоит дорого и требует знаний об использовании

В условиях загородного дома или дачи это выполнить трудно. Для получения активного газа нужно специальное оборудование – озонатор, который стоит дорого и требует знаний об использовании.

Озонирование применяется:

• на промышленных очистных комплексах,
• установках малых предприятий.

Хлорирование

Хлорирование — это реагентный способ обезжелезивания воды с использованием сильного окислителя – гипохлорита натрия. При реакции все железо окисляется, переходит в нерастворимую форму. Полученный осадок нужно отделить на фильтрах для механической очистки.

Использование гипохлорита, другие способы хлорирования не находят широкого применения в промышленности, а также в частных домовладениях.

В результате обработки окислителями с хлором в воде образуются вредные побочные продукты.

Для полного удаления опасных веществ нужны большие усилия, которые делают такую технологию очистки воды из скважины на загородном участке нецелесообразной.

Ионный обмен

В отличие от всех реагентных методов, для обезжелезивания посредством ионного обмена требуется только колонка с сорбентом, насыщенным ионами.

Наполнителями служат гранулированные глины специальных пород, полимерные материалы.

На поверхности сферических гранул при насыщении рабочими растворами фиксируются ионы натрия, которые затем обмениваются на ионы железа. Сорбент поглощает все железные примеси.

Справка. Установка для обезжелезивания стоит немало, но это наиболее эффективный способ очистки воды из скважины не только от железа, но и марганца.