Железо трехвалентное в воде: Очистка воды от железа — современные и традиционные методы обезжелезивания

Мар 6, 2021 Разное

Железо трехвалентное в воде: Очистка воды от железа — современные и традиционные методы обезжелезивания

Содержание

Очистка воды от железа: двухвалентное железо, трехвалентное железо, железобактерии (бактериальное железо). Обезжелезивание.

Появляются ржавые подтеки на раковине?
На воздухе прозрачная вода из крана стала мутной, и выпал рыжий осадок?
Как бороться с избыточным железом и на что обратить внимание при выборе систем очистки воды от железа?
Ответы на все эти вопросы в нашей статье.

Определение типа железа в воде

Прежде чем приступить к выбору оборудования для очистки воды от железа, следует понять, какой тип железа присутствует в воде.

  • Двухвалентное железо (Fe+2) содержится в воде в растворенном состоянии и невидимо невооруженным глазом. Как правило, растворенное железо присутствует в воде из подземных источников (скважин). В присутствии двухвалентного железа вода выглядит прозрачной, но когда некоторое время находится в контакте с воздухом, приобретает рыжий цвет, и выпадает осадок. Это явление происходит вследствие окисления железа кислородом воздуха до трехвалентного состояния.
  • Трехвалентное железо (Fe+3), окисленное — присутствует в воде в коллоидной форме (образует очень мелкие частицы рыжего цвета). Осаждение коллоидного железа может сопровождаться образованием и ростом железобактерий. Присутствие окисленного железа характерно для воды из поверхностных источников (колодцы, водоемы) и для воды из централизованного водопровода.
  • Бактериальное железо (железобактерии) часто сопутствует минеральным отложениям Fe3+ и состоит из живых и мертвых бактерий, их оболочек и продуктов жизнедеятельности. Бактериальное железо достаточно легко отличить от минерального железа — это мягкие вязкие слизистые отложения. В некоторых случаях они безвредны, в других — наносят огромный ущерб. В трубопроводе и водоочистном оборудовании железобактерии часто становятся причиной язвенной коррозии железа и стали и сильно ускоряют образование железистых отложений.

Оборудование для очистки воды от железа

  • Каталитическое удаление железа (фильтры-обезжелезиватели)

На рынке есть большое многообразие систем обезжелезивания, работающих по принципу каталитического окисления железа, в процессе которого двухвалентное железо (растворенное) переходит в форму трехвалентного железа (нерастворенного), оседающего на фильтрующей загрузке. Такие системы получили название «фильтры-обезжелезиватели».
Принципиально данные фильтры отличаются по принципу окисления железа, которое может производиться безреагентным способом (кислородом воздуха) или же использованием сильных окислителей.

Безреагентные способы являются безопасными для использования в быту, но менее эффективны и стабильны по качеству очистки. Такие фильтры плохо работают в условиях высокой концентрации железа в исходной воде и требовательны к сопутствующим показателям (необходим высокий рН, низкое содержание органических веществ).

Реагентные способы менее чувствительны к составу исходной воды, но сопряжены с работой с сильными окислителями (гипохлорит натрия, перекись водорода, перманганат калия), что небезопасно для использования в домашних условиях, так как в случае аварийной ситуации с оборудованием или изменения состава исходной воды, реагент может попасть в очищенную воду.

После введения окислителя вода попадает на каталитическую загрузку, обеспечивающую последующее окисление и фильтрацию железа.

Если Вы остановили свой выбор на системах каталитического обезжелезивания, то при выборе оборудования необходимо учитывать температуру воды, рН, щелочность, содержание растворенного кислорода и другие параметры, которые могут значительно повлиять на эффективность очистки. При эксплуатации необходимо строго следовать рекомендациям производителя, устанавливая скорость прямого потока воды, скорость потока при обратной промывке, учитывать максимальное содержание входного железа и другие ограничения, которые влияют на рабочие параметры процесса очистки для эффективной работы всего оборудования и фильтрующего материала в частности.

Самые распространенные причины плохой работы фильтра-обезжелезивателя — неполное окисление железа вследствие колебаний в составе исходной воды, низкой скорости потока при обратной промывке, недостаточно частого проведения регенерации фильтрующего материала или подачи на фильтрацию большого потока воды.

Все эти факторы могут стать причиной некачественной работы фильтров-обезжелезивателей. Для обеспечения стабильного результата при обезжелезивании целесообразно предпочесть системы обратного осмоса.

  • Обратный осмос

Системы обратного осмоса наиболее эффективны для удаления растворенного железа и по многим параметрам превосходят альтернативные методы обезжелезивания. Поскольку ионы железа намного крупнее пор обратноосмотических мембран, они эффективно задерживаются на мембранах. При этом железо не накапливается в мембране, а сливается в дренаж с концентратом, что предотвращает проблему закупоривания пор. Системы обратного осмоса могут очищать воду с содержанием растворенного железа до 10-20 мг/л. Рекомендуется избегать контакта с воздухом (промежуточных накопительных емкостей) перед подачей на установку обратного осмоса для предотвращения окисления железа.

Обратный осмос может использоваться и для удаления трехвалентного железа в невысоких концентрациях.
Системы обратного осмоса эффективны для очистки воды от распространенного спутника железа — марганца.

Для удаления двухвалентного железа в невысоких концентрациях (незначительно превышающих норму) может использоваться катионообменная смола. Этот метод может быть целесообразен при очистке воды с повышенной жесткостью и невысоких концентрациях растворенного железа. Ионообменная смола замещает ионы железа и солей жесткости на натрий, однако, эффективно работает лишь при низком содержании двухвалентного железа (до 1 мг/л).
Серьезным осложнением работы смолы является возможное окисление железа и переход в форму трехвалентного. При этом на поверхности ионообменного материала появляется непроницаемая окисная пленка, что резко уменьшает обменную емкость катионита за счет снижения реакционной поверхности материала. Этот эффект может быт снижен путем введения подкислителя, поскольку в кислых растворах процесс окисления железа сильно замедляется — необходимо, чтобы рН воды был ниже 7. Следует учитывать, что загрязнение смолы железом рано или поздно все равно происходит, и в этом случае требуется производить замену фильтрующей среды.

Ионообменные системы не очень удобны в эксплуатации, так как требуют постоянного контроля за присутствием соли, необходимой для регенерации смолы (хлорид натрия в таблетированной форме) и ее пополнением.

  • Ультрафильтрация

Ультрафильтрационные мембраны с размером пор около 0,02 микрон прекрасно задерживают коллоидное железо. Установки ультрафильтрации с режимами периодического сброса концентрата и обратной промывки мембран обеспечивают эффективное удаление трехвалентного железа. Для эффективности очистки с помощью ультрафильтрации все железо должно быть переведено в окисленное состояние. Рекомендуется предварительное введение коагулянта и обеспечения необходимого времени его контакта с водой.

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. 

Выводы

Несмотря на большое количество методов удаления железа, наиболее оптимальным методом очистки от двухвалентного железа, обычно присутствующего в подземных источниках, и трехвалентного железа в невысоких концентрациях, является применение систем обратного осмоса.

При содержании в воде большого количества трехвалентного железа рекомендуется применять системы ультрафильтрации.

 

По всем вопросам очистки воды обращайтесь к нам — опытные специалисты по водоподготовке проконсультируют Вас по любой проблеме, связанной с водой для Вашего дома.
Для консультации с нашими специалистами позвоните нам или отправьте заявку:

 

Отправить заявку

 

Скачать опросный лист для частных лиц

 

С оборудованием для очистки воды для дома Вы можете ознакомиться в разделе Системы очистки воды

Мы предлагаем Вам записаться на демонстрацию работы мембранной системы водоочистки, и наши специалисты подъедут к Вам в любое удобное для Вас время. Вы сможете увидеть, какой будет вода в Вашем доме, если ее очистить с помощью нашего оборудования.
Выезд специалистов и демонстрация работы оборудования бесплатны.

 

Пейте чистую воду и будьте здоровы!

 

Рекомендуем прочитать:

Чистая ли вода в скважине? Способы очистки воды из скважины

Соленая вода в скважине – проблема и решения

Нитраты в воде. Опасность и методы очистки воды от нитратов

Очистка воды для коттеджей и квартир или О голубой воде и мембранной технологии

Пир во время цинги или Полезно ли пить обратноосмотическую воду

Глоссарий по очистке воды и водоподготовке

Основы мембранной технологии

Обратный осмос и нанофильтрация в водоочистке

 

 

 

Очистка воды с железом своими руками

Открывая водопроводный кран после длительного перерыва, мы часто наблюдаем, как из него льется ржавая жидкость. Это говорит о большом содержании железа в воде — и это касается не только централизованных систем водоснабжения, но и автономных скважин. С такой проблемой сталкивается население в большинстве регионов нашей страны. В этой статье мы расскажем особенности очистки воды от железа своими руками.

Возникает закономерный вопрос: откуда вообще берется железо в водных залежах, и каково нормальное содержание железа в воде. И, если имеется избыток этого химического элемента в потребляемой нами жидкости, то есть ли возможность удалить его бытовыми методами, позволяющими очистить воду от железа из скважины своими руками. Рассмотрим профессиональные технологии очистки водных растворов от металлических примесей.

Железо в воде: основные источники

По данным специалистов, содержание этого химического элемента в земной коре превышает 5 %. Fe находится, в основном, в форме различных оксидов. Причем в поверхностных слоях в осадочных породах присутствует преимущественно окисное железо (Fe

2O3), из которого состоят более чем на две трети разнообразные гематиты. Таким образом вода в открытых водоемах и в водоносных слоях постоянно контактирует с соединениями этого металла и насыщается ими.

Помимо природных источников поступления железа, в воде присутствует большое количество таких примесей, что имеют техногенный (искусственный) характер:

  • Стальные трубы водопроводных систем.
  • Промышленные сбросы предприятий металлургии, металлообработки, химических и нефтехимических производств, а также канализационные стоки.
  • Чрезмерное применение минеральных удобрений, часть которых растворяется и попадает в глубинные слои почвы.

Все перечисленные причины загрязнения воды железом принято называть вторичными. В некоторых случаях, а особенно в старых и сильно изношенных водопроводах, примеси именно из этих источников составляют подавляющую часть. Станции фильтрации коммунальных предприятий в таких случаях выдают очищенную питьевую жидкость, а до потребителя она доходит сильно загрязненной окислами контактирующего с нею металла. Требуется очистка воды с железом своими руками или с помощью специальных приборов.

Нормы железа в питьевой, технической воде и применяемой для хозяйственно-бытовых нужд

Для нормальной жизнедеятельности организма взрослому человеку необходим комплекс микроэлементов. Многочисленные медицинские исследования показывают, что суточная потребность в железе составляет порядка 15-22 мг. Основную часть этого металла мы получаем с водой, и его содержание жестко регламентируется СанПиН 2.1.4.1074-01 на уровне 0,3 мг/л.

Всемирная организация здравоохранения определяет, что максимальное потребление этого микроэлемента в день не должно превышать 0,8 мг/кг веса человека. Если исходить из показателя ПСП (переносимого суточного уровня потребления), суммарное содержание железа должно быть от 2,0 до 3,0 мг/л. Это значение соответствует российским санитарным нормативам.

Вода из скважины и водопровода используется не только для питья, но и для хозяйственно-бытовых нужд:

  • в автоматических стиральных машинах;
  • в системах автономного отопления в качестве теплоносителя;
  • в посудомоечных машинах;
  • в водонагревателях.

Требования к очистке воды от железа из скважины или водопроводных сетей по уровню содержания Fe+ определяются производителями, и эти показатели обычно соответствуют упомянутому СанПиН. При использовании бытовой техники компании-изготовители рекомендуют применять специальные химические добавки для приведения параметров используемой жидкости к необходимым требованиям.

Методы определения количества железа в водных растворах

Подземные и открытые источники водоснабжения сильно загрязнены. В действующих российских санитарных нормативах введено понятие суммарного содержания железа, которое присутствует в воде в четырех формах:

  1. Двухвалентное — находится в виде растворимых соединений и может окисляться при контакте с воздухом.
  2. Трехвалентное — присутствует в форме нерастворимых солей и гидроксидов.
  3. Коллоидное — это мелкодисперсные частицы чистого металла или его соединений, не оседающие под действием сил тяжести.
  4. Бактериальное — имеет вид полупрозрачной слизи или волокон, которые являются продуктом жизнедеятельности бактерий особого типа.

Чтобы убрать железо из воды своими руками, для точного определения содержания Fe необходим лабораторный анализ, но это не всегда возможно.

Как в домашних условиях определить железо в воде? Высокую концентрацию вредного химического элемента можно установить без специального оборудования по следующим признакам:

  • Неприятный железистый привкус воды и приготовленной на ней пищи.
  • Неопрятные рыжие пятна на фаянсовой сантехнике и других поверхностях.
  • Появление студенистого осадка бурого цвета, который на воздухе обретает крайне неприятный запах.
  • Ржавый налет на днище чайника и появление бурого осадка при нагревании жидкости.
  • После стирки в такой воде белые ткани приобретают неравномерный желтоватый оттенок.

Перечисленные методы не работают при сравнительно небольших превышениях ПДК. Так, 0,4 мг железа на литр воды практически не изменяют ее органолептических качеств. Металлический привкус становится выраженным минимум при несколько кратном превышении предельно допустимого показателя.

Бытовые способы удаления железа из воды самостоятельно

Уменьшить содержание этого микроэлемента в жидкости, поступающей из центрального водопровода или скважины, можно без сложного оборудования. Существует ряд простых, доступных методов обезжелезивания воды:

  1. Отстаивание;
  2. Кипячение;
  3. Вымораживание.

К названным способам следует добавить использование самодельного фильтра с наполнителем из активированного угля. Сделать фильтр для воды от железа на даче своими руками в домашних условиях можно без значительных денежных затрат. Рассмотрим эти методы и механизмы их действия подробнее.

Отстаивание

Если исходную жидкость из скважины или водопровода налить в емкость и оставить ее на время, она станет чище, а на днище образуется осадок рыжего цвета. Дело в том, что часть содержащегося в воде двухвалентного Fe2+ контактирует с воздухом и начинает активно окисляться и образовывать нерастворимые соединения.

Как очистить воду от железа из скважины своими руками — для реализации этого метода необходимо выполнить следующее:

  • Рассчитать среднесуточное потребление воды.
  • Подобрать две соответствующих емкости из пластика или нержавеющей стали специальных пищевых марок.
  • Баки установить в отапливаемом помещении под потолком или на втором этаже каскадом: первый выше второго.
  • Подача исходной воды из скважины или водопровода осуществляется в верхнюю емкость через край. Жидкость в ней должна отстаиваться в течение минимум суток.
  • На некоторой высоте от днища емкости устанавливается переливная труба, по которой отстоявшаяся вода сливается в расходный бак.
  • Остаток воды из первой емкости с примесями сливается в канализацию и цикл повторяется.

Такая несложная система очистки воды от железа своими руками позволяет существенно снизить суммарное содержание железистых соединений в воде, делает ее пригодной для питья и приготовления пищи. Устройство нуждается в ежедневном сливе и наполнении емкостей, в сливе отстоя с загрязнениями.

Кипячение

При нагревании двухвалентное железо вступает в реакцию с растворенным и атмосферным кислородом, в результате чего окисляется и образует нерастворимые соединения. Последние выпадают в осадок рыжего (ржавого) цвета и на днище посуды появляется накипь. Для обезжелезивания воды необходимо кипячение в течение 7-10 минут, после остывания ее желательно перелить в неметаллическую емкость.

Этот метод позволяет очистить воду от железа своими руками, полностью удалить из воды бактериальные составляющие: микроорганизмы при кипячении погибают, а продукты их метаболизма распадаются. Описанный способ снижения содержания железа в воде крайне затратный: на нагрев расходуется много газа или электроэнергии. Для получения питьевой воды его можно применять лишь в ограниченных масштабах.

Замораживание

Данный способ, позволяющий очистить воду от железа в домашних условиях, основан на разнице температур перехода чистой и загрязненной воды в твердое состояние. Для реализации этого метода достаточно наполнить пластиковую бутылку жидкостью из-под крана и положить ее в морозилку. Когда большая ее часть превратиться в лед, процесс можно считать завершенным.
Вынимаем емкость из морозилки и сливаем не замерзшую часть воды вместе с избытком растворенного железа в канализацию. Дожидаемся, пока лед, растает. Получившаяся вода будет чистой, пригодной для питья и приготовления пищи. Метод замораживания для очищения воды от железа своими руками имеет те же недостатки, что и кипячение. Соответственно и ограничения по его использованию аналогичны.

Профессиональные технологии обезжелезивания воды

Как понятно из предыдущих разделов: отстаивание, кипячение и вымораживание крайне неудобны и не обеспечивают нормального водоснабжения — такая система для очистки воды от железа пригодна для своего дома или квартиры. Для предприятий и организаций можно использовать один из профессиональных методов обезжелезивания воды:

  1. Аэрация с последующей фильтрацией.
  2. Установки с ионообменными смолами.
  3. Обратный осмос.

Перечисленные технологии получили наибольшее распространение и в бытовых установках для очистки воды от железа для загородных домов и коттеджей. Ниже приводится описание принципа действия каждой из них.

Обезжелезивание методом аэрации и фильтрации

Метод очистки воды из скважины от железа основан на насыщении воды кислородом из воздуха: двухвалентное железо из растворимых соединений окисляется и переходит в состояние трехвалентного. После этой реакции оно выпадает в осадок и задерживается специальным фильтром с наполнителем из чистого кварцевого песка. Аэрация воды от железа может осуществляться тремя способами:

  • Напорным. В системе предусмотрен компрессор, нагнетающей воздух в водный поток, проходящий во впускном трубопроводе.
  • Безнапорным. Захват воздуха происходит в процессе сепарации жидкости через специальные приспособления.
  • Эжекторным. Насыщение воды воздухом происходит через небольшие приспособления, монтируемые непосредственно на входную магистраль.

Любой из перечисленных методов аэрации отличается высокой эффективностью, и обеспечивают обезжелезивание воды до нормативных показателей. Различаются они по уровню сложности оборудования и затратам на обслуживание и электроэнергию.

Ионообменные фильтры

Вторая по популярности технология, позволяющая очистить воду в домашних условиях от железа, основана на замещении ионов железа ионами натрия. Реализуется метод при помощи каталитических полимерных смол, составляющих матрицу фильтра. В пластиковый или металлический корпус засыпаются специальные гранулы и при прохождении через фильтрующее устройство исходной воды происходит захват ионов железа и высвобождение ионов натрия.

Ионообменные смолы имеют пористую структуру, связанные ионы втягиваются внутрь матрицы. По мере насыщения гранул процесс замедляется — засыпка нуждается в регенерации. Для этого через нее пропускается насыщенный раствор хлористого натрия. Такие установки помогут очистить воду от железа из колодца, скважины или водопровода. Они отличаются высокой производительностью, хотя и несколько уступают по этому параметру аэрационным. Для обеспечения работы ионообменных фильтров организуется предфильтрация для удаления трехвалентного и бактериального железа.

Обратный осмос

Полупроницаемая мембрана пропускает исключительно молекулы воды и задерживает более крупные атомы железа и другие химические элементы. На выходе из установки обратного осмоса мы получаем пермеат глубокой очистки и концентрированный раствор примесей, сливаемый в дренаж. Этот метод поможет в домашних условиях снизить содержание железа в воде.

Бытовые системы обратного осмоса позволяют получить определенное количество особо чистой воды для питья и приготовления пищи. Использовать ее для других потребностей: санитарных или хозяйственных нецелесообразно. Такие установки достаточно сложны, имеют ограниченный ресурс обратноосмотических мембран, нуждаются в регулярном обслуживании.

Мы знаем как избавиться от железа в воде из скважины своими руками

Проблема повышенного содержания железа в воде для большинства российских регионов очень актуальна. Применение таких методов как отстаивание, кипячение или замораживание для обезжелезивания крайне неэффективно и неудобно. Очистка воды от железа своими руками применима только к небольшим объемам. Компания Diasel Engineering предлагает профессиональное решение проблемы с использованием современных технологий аэрации, ионообменных фильтров и обратного осмоса.

Наши специалиста готовы провести анализ воды на суммарное содержание железа, и на основании полученных показателей подобрать наиболее действенный метод его уменьшения. Мы располагаем необходимым оборудованием иностранного и российского производства и обеспечиваем его монтаж, гарантийное и постгарантийное обслуживание. Консультации по техническим, организационным и финансовым вопросам предоставляются онлайн, по телефону, по электронной почте.

Железо в воде что это такое и чем отфильтровать

Большая часть Центральных районов Российской Федерации, Дальневосточный округ, регионы Сибири, относятся к зонам, где преобладает избыточное увлажнение. Для таких территорий характерно повышенное содержание железа, его солей и прочих соединений в поверхностных и залегающих подземных водах. Так, практически во всех источниках водоснабжения этот показатель существенно превышает предельно допустимые значения. Причиной высокого содержания этого элемента в воде служит контакт с горными породами, формирующими стенки открытых и подводных водоемов.

Более того, железо присутствует в разных формах, а при превышении определенных концентраций оно оказывает пагубное влияние на организм и технику. Чем проверить железо в воде — существующие инструменты и методы проверки позволяют определить уровень этого химического элемента в водном растворе самостоятельно и в лабораторных условиях. Результаты исследования необходимы для подбора наиболее эффективной системы обезжелезивания.

Общее железо в воде — основные понятия и разновидности

Вода считается одним из самых универсальных растворителей. В природных водоемах (в открытых и подземных) она постепенно размывает горные породы, насыщается солями и растворимыми элементами. В зависимости от источника железо в исходной воде может содержаться в следующих формах:

  1. Двухвалентное. Присутствует в форме химических соединений и солей в растворенном виде.
  2. Трехвалентное. Образуется за счет трансформации двухвалентного железа в реакции окисления, протекающей на открытом воздухе. Образует мелкодисперсный осадок, иногда переходящий в хлопья «ржавчины».
  3. Коллоидное. Нерастворимые частицы вещества, размер которых от 1 до 100 мкм, пребывают во взвешенном состоянии и не оседают под действием гравитации.
  4. Органическое. Соединения железа со сложными молекулами типа гуминовой кислоты или танина. Чаще всего они бесцветны, реже имеют желтоватый или рыжий оттенок.
  5. Бактериальное. Особая разновидность микроорганизмов использует железо в своих метаболических процессах. В воде они встречаются в виде студенистых или волокнистых образований, а также в форме пленки на стенках трубопроводов и водоемов.

В нормативных документах для определения показателей качества воды используется термин — общее железо в воде. С его помощью обозначается суммарное содержание этого элемента в жидкости во всех формах.

Источники насыщения воды железом, нормы содержания и ПДК

От чего зависит количество железа в воде? Стенки природных источников водоснабжения открытых или подземных формируются из прилегающих к ним горных пород. В их состав входят различные минералы, и в том числе, соединения железа, которые подвергаются механической деструкции и постепенно растворяются в контактирующей с ними воде. Процессы химической эрозии являются основными источниками этого элемента в жидкости. Помимо них имеются и другие:

  • Сточные воды населенных пунктов.
  • Промышленные сбросы предприятий металлургии, металлообработки и других отраслей.
  • В водопроводной водичке повышенная концентрация ржавчины наблюдается из-за вторичного загрязнения протекающей по трубам жидкости продуктами коррозии металлических трубопроводов.

Массовая концентрация общего железа в водах регламентируется в нашей стране действующим СанПиН 2.1.4.1074-01. Предельно допустимое значение для централизованных систем водоснабжения суммарно не должно превышать 0,3 мг/дм3. Показатель определен по результатам исследований. На него следует ориентироваться, забирая воду из скважин и колодцев, которые используются в качестве автономных источников.

Общее содержание железа в воде, его влияние на организм человека, бытовую технику и промышленное оборудование

Для нормальной жизнедеятельности каждому живому организму в разных дозах требуется определенный комплекс микроэлементов. Железо составляет значимую часть гемоглобина и некоторых ферментов, регулирующих обменные процессы, и его недостаток крайне негативно сказывается на здоровье:

  • анемия;
  • падение тонуса мышечных волокон;
  • нарушения иммунитета и психические расстройства;
  • избыточный вес.

Если много железа в воде, чем это грозит? Избыток солей железа, которые преимущественно поступают в организм с водой, также вреден, как недостаток. Излишество вызывает:

  • различные поражения тканей;
  • патологические изменения внутренних органов;
  • общую слабость и выраженные аллергические реакции;
  • ухудшение состояния кожных покровов.

Образующаяся в процессе окисления железа ржавчина наносит серьезный вред бытовой технике и промышленному оборудованию. Продукты коррозии забивают фильтры и, скапливаясь в поворотах трубопроводов, уменьшают их эффективное сечение. На поверхностях сантехнических изделий и водопроводных кранов образуются рыжие потеки.

Методика определения общего железа в воде

Информация о показателях качества систем водоснабжения публикуется на сайтах соответствующих служб. Для автономных источников (колодцев или скважин) установить примерный уровень содержания железа в воде можно по результатам наблюдений и несложных исследований.

Что, если уровень железа в воде выше допустимых нормативов? На превышение ПДК по данному химическому элементу указывают следующие признаки:

  • наличие выраженного привкуса металла;
  • появление рыжего или желтоватого налета на раковине и посуде;
  • коричневый оттенок белых и светлых вещей после стирки;
  • выпадение осадка после отстаивания в течение нескольких часов;
  • буроватый цвет жидкости.

По этим признакам можно узнать, что в воде есть железо. Однако результаты визуальных наблюдений указывают на его наличие, но ничего не говорят о его общем содержании. Точные данные о концентрации этого металла в воде можно получить только по результатам исследований, которые проводят аккредитованные лаборатории. Они используют апробированную методику измерений массовой концентрации общего железа в воде. Получается точный результат. Пробы для анализа обычно отбираются заказчиком с соблюдением установленных правил.

Чем нейтрализовать железо в воде — бытовые и промышленные методы обезжелезивания воды

Выявив превышение предельно допустимых концентраций этого химического элемента в вашем источнике водоснабжения необходимо озаботиться очисткой воды. Чем отфильтровать железо из воды — можно использовать простые бытовые приемы, а также современные установки обезжелезивания воды:

  1. Аэрационные колонны и специальные фильтры.
  2. Ионообменные фильтрующие элементы.
  3. Системы обратного осмоса.

Технологии обезжелезивания размещены в порядке убывания их эффективности. Наибольшее распространение получила аэрация как наиболее недорогой и действенный способ снижения содержания железа в воде. Рассмотрим подробно каждый из упомянутых методов.

Чем чистить воду от железа в быту

Определив по внешним признакам избыток этого метала, можно существенно уменьшить ее концентрацию в жидкости простыми методами. В быту понизить общее содержание железа в воде можно следующим образом:

  1. Отстаивание в течение суток. Двухвалентное железо доокисляется и выпадает в осадок, аккуратно сливаем чистую воду в другую емкость.
  2. Кипячение в течение 10 минут приводит также к образованию нерастворимых солей этого элемента, а значит, его содержание в жидкости уменьшается.
  3. Замораживание. Вода помещается в морозилку, после того, как замерзнет половина ее объема, незамерзшая часть сливается. Лед топим и используем воду для питья и приготовления пищи.

Основной недостаток всех перечисленных методов очистки — неудобство их использования, большие сроки для получения очищенного водного раствора. Полученную таким образом воду можно использовать только для употребления в качестве питья или на кухне для приготовления пищи.

Аэрация и фильтры обезжелезивания

В основе этого метода по уменьшению общего железа в природной воде лежит химическая реакция окисления двухвалентного железа при контакте его с кислородом воздуха. Аэрация воды напорным или безнапорным методом производится в специальных колоннах.

В первом случае воздух нагнетается компрессором во вводной коллектор или через трубу с насадкой Рашига или Паля. В колонне вода проходит через фильтр, засыпка которого содержит катализатор. В результате контакта с ним происходит образование нерастворимых соединений, что задерживаются рабочей средой.

Безнапорная аэрация реализуется одним из двух способов: эжекцией или душированием (разбрызгиванием). В таких системах нет компрессоров высокого давления, что существенно их упрощает. В эжекторной установке поток воды захватывает воздух и смешивается с ним. Душирование предполагает разбрызгивание воды для увеличения площади контакта с воздухом.

Чем осадить железо в воде — специальными фильтрами. Нерастворимые соединения трехвалентного железа задерживаются осадочным фильтром и смываются обратным потоком жидкости при его регенерации. Побочным эффектом аэрации является удаление из воды сероводорода, который также связывается воздухом. В результате устраняется неприятный запах.

Ионообменные фильтры

Такие системы, способные отфильтровать воду от железа, оснащаются специальными элементами, в которых в качестве засыпки используются многокомпонентные каталитические смолы. Эти сложные соединения обладают уникальной способностью замещать ионы железа в растворимых соединениях ионами натрия. При этом в ионообменных фильтрах металл надежно связывается и втягивается внутрь пористой структуры, поток жидкости не может унести выпавший осадок.

Данный метод очистки воды от общего железа второй по популярности, но имеет ряд ограничений:

  • В воде не должно быть трехвалентного железа, которое быстро засоряет засыпку ионообменного фильтра.
  • Недопустимо наличие растворенного кислорода, чтобы исключить возможность окисления железа.
  • Показатель pH должен быть в пределах от 6,0 до 6,5; при более высоких значениях начинаются реакции с образованием нерастворимых соединений.

Во многих случаях применение фильтров с ионообменными смолами нецелесообразно, потому что приводит к уменьшению эффективности аналогичных процессов с солями жесткости. Противопоказания для данного метода — наличие органического железа, образующего на поверхности гранул пленку. Последняя служит питательной средой для особых бактерий.

Обратный осмос

Это универсальная инновационная технология, способная уменьшить железо в воде до предела. Обеспечивает очистку воды от всех видов загрязнений. Полупроницаемая мембраны пропускает только молекулы H2O, а более крупные атомы железа задерживаются ими и сливаются в дренаж. Этот метод обладает массой преимуществ, но не получил широкого распространения для обезжелезивания по причине высоких начальных затрат.

Установка обратного осмоса для повышения ресурса дорогой мембраны имеет минимум две ступени предфильтрации: механическую и сорбционную. На практике вода, очищенная при помощи таких систем, используется для приготовления пищи и питья. Принимать душ или ванну, наполненную пермеатом, крайне расточительно.

Общее железо в воде: чем убирают

Практически во всех источниках водоснабжения наблюдается увеличенное содержание железа в воде — от чего это зависит и чем снизить содержание железа в воде, вы уже прочли и поняли, что превышение нормы исключительно вредно для человека, техники и оборудования. Компания Diasel Engineering занимается поставками профессионального оборудования для обезжелезивания воды, и готова предложить вам:

  • аэрационные колоны,
  • ионообменные фильтры,
  • системы обратного осмоса.

Наша лаборатория выполнит анализ отобранных вами проб с точным указанием суммарного содержания железа в воде. На основании этого отчета будет подобран наиболее эффективный метод водоподготовки, исходя из ваших условий. Предоставляем бесплатные консультации специалистов по телефону и онлайн.

Железо в воде из скважины. Все, что нужно знать о железе в воде

Железо в воде из скважины. Очистка воды от железа

Очистка воды от железа и марганца является частой задачей. Ее приходится решать владельцу частного дома с системой водоснабжения из скважины. Повышенное содержание железа в воде из скважины не очень полезно для здоровья. Разумеется, негативно сказывается на оборудовании. Такое качество воды, подаваемой в дом из скважины, мягко говоря, недопустимо при желании обеспечить определенный жизненный комфорт. Итак, очень важно правильно выбрать методы очистки воды от железа из скважины. А также подобрать фильтры обезжелезивания и деманганации. Давайте рассмотрим типы загрязнения воды железом и марганцем и методы их удаления.

Общие сведения о наличии железа в воде из скважины

Помимо железа в воде из скважины иногда содержатся соединения марганца. Элементарное железо не растворяется в обычной воде. Кислород и сырость обуславливают окисление до 3-валентного состояния, в результате чего образуется ржавчина – известный нам из уроков химии оксид Fe2O3. Присутствие железа в воде, а точнее его соединений, можно в общем описать следующими его состояниями.

  1. Fe+2 или двухвалентное железо неразличимо ввиду того, что оно присутствует в растворенной форме. Оно не окислилось потому, что присутствовал дефицит кислорода. Такая вода абсолютно прозрачна, но уже скоро на дне емкости появляется осадок бурого цвета – это результат окисления. Растворенное железо – это гидроксид железа Fe(OH)2, при нормальных условиях оно не выпадает в осадок и находится в состоянии раствора. Однако при определенном уровне жесткости (pH) осадок все же наблюдается, но это встречается достаточно редко.
    Признаки: вода прозрачная, но с течением времени образуется осадок красно-бурого цвета.
  2. Fe+3 или трехвалентное железо– это нерастворимое соединение гидроксида железа Fe(OH)3 (исключая чрезвычайно малый уровень pH). Такие соединения 3-валентного железа, как хлориды FeCl3 и сульфаты Fe2(SO4)3 также нерастворимы и обычно присутствуют в слабощелочных жидкостях.
    Признаки: характерный ржавый цвет, а после длительного отстаивания выпадает красно-коричневый осадок.
  3. Органическое железо – является составляющим сложных химических структур. Из-за коллоидной структуры очистка сопряжена с определенными трудностями.
Органическое железо подразделяют на нижеследующие виды
  • бактериальное железо– в результате жизненного цикла определенных микроорганизмов (бактерий) растворенные соединения железа из 2-валентного состояния переходят в 3-валентное и сохраняются в желеобразной оболочке, окружающую бактерии. Так как бактерии живут колониями, то с ростом их популяции происходит и рост концентрации железа.
  • коллоидное железо – мельчайшие частицы до 1 мкм, которые трудно удаляются обычными гранулированными загрузками. Танины и лигнины – большие органические молекулы также создают подобные проблемы. Поверхностный заряд, который отталкивает частицы, не дает им укрупняться, образуются взвешенные суспензии и железо почти не осаждается.
  • хелаты – это химические соединения или комплексы, которые обусловлены связыванием различных металлов.

Бактериальное железо в воде из скважины определяется признаками, связанными с деятельностью бактерий – желеобразные проявления и пленки на воде.

Коллоидное железо в воде характеризуются желто-бурым оттенком жидкости, и эта цветность не отфильтровывается.

Очистка воды от железа

 

Технологии компании

Поделиться:

Опубликовано: 15.03.2018

методы определения, норма содержания Fe. Статьи компании «ГК «Источник Здоровья» »

Железо является неотъемлемой составляющей природной h3O. Связано это с особенностью обогащенной феррумом почвы, через которую ручьи и подземные потоки прокладывают свой путь. Высокая концентрация этого элемента в образцах жидкости – наиболее распространённая проблема, с которой сталкиваются люди, использующие в водоснабжении природные источники. Большинство компаний по предоставлению питья, в том числе и организации вендингового бизнеса, качают воду из скважины, и ее очистка от железа – одна из главных задач для современных фильтрационных систем.

Внешний вид состава с повышенным количеством Fe

 

Феррум в водных массах может наблюдаться в двух формах:

  • Двухвалентная – частицы полностью растворяются в Н2О, в результате чего после забора она кажется кристально чистой и прозрачной. Какие-либо примеси в ней незаметны невооруженным глазом. Однако если жидкость набрать в стакан и дать ей настояться, то через некоторый промежуток времени под влиянием кислорода элементы окисляются. На дне образовывается скопление налета бурого оттенка.

  • Трехвалентная – нерастворима в водных массах. Раствор изначально отличается желтоватым цветом и мутной консистенцией.

Принцип действия любой обезжелезивающей установки основан на реакции двухвалентного металла, который при контакте с воздухом оседает на дно, превращаясь в трех. Оборудование лишь ускоряет этот процесс за счет обогащения кислородом.

Два вида органического железа

Суммарный Fe – это численность всех типов элементов группы, содержащихся во взятом образце. В составе он находится в различных состояниях и при повышении температуры, хлорировании или других реакциях переходит в разные формы, выпадая в осадок. Органические частицы делятся на несколько подвидов.

Бактериальный

Встречается крайне редко. Некоторые бактерии применяют железные микрочастицы в метаболических процессах, создавая тонкую пленку на поверхности жидкости, волокнистой или студенистой фактуры. При этом идет окисление 2-валентного типа, который и оставляет рядом с микроорганизмами слизь. Заметить такое являете невооруженным взглядом крайне сложно.

Коллоидный

Эти микрочастицы, характеризующиеся величиной не более 0,1 мкм, не улавливаются механическими фильтрами и крупноочистными мембранами. Такой металл образует своеобразную суспензию коричневатого, желтого или красного цвета без осадка и встречается достаточно редко. Удаляется он окислением или принудительным переходом в другую форму, а затем посредством специального оборудования.

Характеристики железа в h3O и его взаимодействие с человеческим организмом

 

При планомерном вдыхании паров воздуха, включающего железосодержащие частицы, возможно появление профзаболеваний. Так, в легких работников шахт при разработках железорудных месторождений может оседать до 45 гр опасного металла. Это приводит к появлению хронических заболеваний дыхательной системы, чреватых патологией пневмосклероза.

Касательно влияния феррума, поступающего в наш организм с едой и питьем, – международные эксперты в области здравоохранения не говорят о какой-либо допустимой величине, так как пагубное воздействие на органы человека не до конца исследовано. При суточном потреблении, составляющем 0,8 мг на один кг веса, общая концентрация 2 мг/л считается безопасной. А это значит, что можно не бояться за свое здоровье, потребляя такой продукт ежедневно.

В российских СМИ часто упоминается информация о пагубном воздействии Fe на системы жизнеобеспечения и различных неприятностях с самочувствием при его количестве выше 0,3 мг/л. В качестве примеров приводятся возникновение аллергических реакций и угнетение репродуктивной функции, сухость, жжение, появление нарушений и патологий.

Если рассмотреть вопрос с другого ракурса, то этот химический элемент принадлежит к числу наиболее значимых, активно участвуя в процессах обмена веществ и кроветворения, регуляции и поддержке иммунитета в целом, переработке токсинов. Организм здорового человека включает 4-5 г этого микроэлемента:

  • Приблизительно на 70 процентов он часть гемоглобина. Последний вырабатывается костным мозгом и отвечает за транспортировку кислорода от легких. 

  • Оставшееся количество хранится в теле как резерв и располагается в железистых тканях брюшной полости, менее процента содержится в кровяной плазме. Выводится сквозь стенки печеночных долей за сутки от 5 до 11 мг.

Его обмен в человеческом организме напрямую зависит от правильного функционирования такого органа, как печень. При сбоях в ее работе или нехватке железного компонента, возможна патология в виде железодефицита. Недуг характеризуется неестественной бледностью кожных покровов, быстрой утомляемостью, головокружениями, потерей сознания, шумом в ушах, снижением аппетита, сонливостью. 

Существует и обратная сторона медали – при сбоях в процессе метаболизма элементы могут накапливаться, что также является серьезным заболеванием и приводит к сердечным недомоганиям, падению артериального давления, ноющим болям в суставах, слабости. Поэтому важно употреблять именно сбалансированную в этом плане жидкость.

Превышение железа в воде и проблемы для водопроводных систем

 

Его избыточное количество провоцирует возникновение коррозийных процессов в сантехнических приборах и как следствие их частые поломки. Он накапливается внутри водопроводных труб в виде налета и слизи, портит при стирке белье, окрашивая его в неэстетичный бурый оттенок.

Роль железобактерий в биокоррозии металлов окончательно не исследована. Поскольку ими окисляется растворенный феррум, долгие годы считалось, что они не причастны к разращению металлических стенок. Однако в последнее время замечено, что под их скоплениями образуются каверны глубиной до 7 мм.

Специалисты санэпидемиологических станций не рекомендуют употреблять водопроводный ресурс. Обработать его до безопасных параметров без высокотехнологичного оборудования очень сложно. На это способны специализированные компании, такие как «Источник здоровья», распространяющая качественные вендинговые аппараты по продаже питьевой h3O.

 

Санитарно допустимые нормы присутствия металла

Согласно действующим санитарным правилам, приемлемым является уровень железных частиц в 0,3 мг на 1 литр жидкости. Этот показатель был определен не фармацевтическими исследованиями, а вкусовыми показаниями. Если пересмотреть данные ВОЗ, специалисты вообще не видят надобности в установке каких-либо норм содержания железа в питьевой воде. Ученые провели приблизительные подсчеты того, сколько феррума попадает в человеческий организм при питье и приеме пищи, и вычисли безопасный порог в 3 мг/л. Даже такая концентрация не несет никакой опасности для внутренних органов, хотя при этом органолептические показатели значительно портятся.

Суточная потребность для граждан РФ – 10 мг для сильного пола и до 20 для слабого. При беременности она увеличивается до 35. Продукты с достаточным включением элемента: курица, говядина, грибы, яичные желтки, черника, бобовые, шоколад, морские продукты и некоторые виды рыбы. При этом согласно исследованиям, с пищей употребляется лишь 10 процентов необходимого Fe и 90% поступает через питье.

Что такое обезжелезивание

 

Это вид очистки, заключающийся в ее освобождении от чрезмерного содержания 2-х или 3-валентного Fe с целью улучшения органолептических свойств. Происходит это посредством современного оборудования – различных фильтрационных систем. Чтобы правильно выбрать технологию и способ, необходимо взять пробы на анализ. Как правило, проблема, когда в воде много железа, — не единственная для истока. Вместе с этим фиксируются чрезмерная концентрация марганца, сероводорода, солей, жесткости, а также наличие бактерий. Часто требуется обеззараживать, дезинфицировать, осветлять, обесцвечивать, устранять мутность и т.д. К тому же, например, при ph ниже 6, процесс обезжелезивания резко замедляется и производительность всех фильтров заметно падает. Именно поэтому важно провести подробное и развернутое изучение образцов. Вода – источник нашего питания и, соответственно, самочувствия всех членов семьи. Экономить на качественном продукте – значит подвергать опасности собственное состояние.

Когда готов общий результат, специалисты предприятий, занимающихся нормализацией параметров системы водоснабжения, помогают подобрать оптимальный способ очистки.

Выбор также формируется на основании других факторов: объемов потребления, особенностей грунта, климата.

Чтобы рассчитать производительность фильтров для вендинговых аппаратов, необходимо замерить суточную и пиковую трату жидкости.

Второе значение определяется в момент водозабора при максимальном числе одновременно открытых точек. Зная мощность системы и частицы, которые нужно исключить – подбирается фильтрационная конструкция.

Признаки содержания

Данные о составе водных масс из централизованного трубопровода публикуются на сайтах соответствующих коммунальных служб. Чтобы определить количество феррума в обрабатываемой скважине, обращают внимание на ряд параметров. Методы определения железа в воде делятся на два типа: визуальный, который можно провести самостоятельно, и лабораторный. Для первого:

  • При дегустации чувствуется явно выраженный металлический привкус.

  • На таре, где хранится жидкость (либо после нескольких моек), будет виден ржавый налет.

  • h3O может изначально показаться чистой, но по истечении пары часов отстаивания появляется бурый осадок (либо мутность проявится уже с первых минут использования).

  • В быту простая стирка одежды – способ того, как определить железо в воде. Белье становится с рыжеватым оттенком. Цветные вещи заметно обесцвечиваются уже после нескольких загрузок в стиральную машину.

На профессиональном уровне узнать содержание Fe поможет подробная лабораторная экспертиза. За такую услугу придется заплатить, однако вы точно узнаете, насколько безопасен источник из которого осуществляется забор. Для того чтобы подготовиться к исследованию, проводят следующие манипуляции:

  • Выбор стеклянной или пластмассовой бутыли. Нельзя брать тару из-под соков или напитков, а также металлические варианты.

  • Промывка ее без моющих и очищающих средств. Затем емкость прополаскивается несколько раз водой для анализа на железо (которая планируется для сдачи).

  • Если образец набирается из-под промышленных кранов, нужно позволить ему сбежать в течение нескольких минут.

  • Наливать жидкость следует тонкой струей, чтобы максимально исключить ее взаимодействие с кислородом. По этой же причине бутыль должна быть заполнена до краев и плотно закупорена.

Образцы нужно доставить в специализированную лабораторию на протяжении 2-3 часов, где и определят все требуемые показатели.

 

В наше время специалистами разработано уже несколько разных направлений осуществления этой задачи:

  • Окисление с последующим осаждением частиц на дно и их выведением. Один из первых изобретенных методов того, как избавиться от железа в воде, в основе которого лежит взаимодействие жидкости с хлором, кислородом и другими соединениями. Наиболее популярный компонент – Cl, так как, кроме обезжелезивающего действия, он оказывает и эффективную дезинфекцию. Для завершения окислительного и фильтрационного процесса необходим длительный промежуток времени. Реакции ускоряются, если применять специальные коагулянты, на которые требуется предусмотреть дополнительный бюджет. В этом заключается основной недостаток технологии. Кроме того, вторым элементом, часто соседствующим с феррумом, является марганец. Поэтому стоит также подумать о способе очистки от последнего.

  • Удаление железа из воды осуществляется путем фильтрующих засыпок, на поверхности которых и происходит очищение. Они основываются на диоксиде марганца, побуждающего более быструю оксидацию. Существенным недостатком этого вида считается невозможность бороться с двухвалентным металлом.

  • Ионный обмен. Характеризуется, как методика умягчения жидкости посредством ионообменных смол. Первоначально в качестве мембран применялись природные мастики, со временем их заменили синтетические, обладающие более мощными поглотительными свойствами. Так можно исключить из Н2О не только металлические соединения, но и марганцевые. Минусом является затруднение работы с трехвалентным Fe и присутствующими органическими частицами. Однако такой способ – один из самых распространённых и эффективных.

  • В основе мембранной методики лежит удаление солей и микроорганизмов. Обезжелезивание при этом выступает как дополнительная функция. Недостатком считается высокая стоимость установок и частое их засорение.

  • Очистка питьевой воды от железа может осуществляться электромагнитным методом. Это происходит посредством ультразвука, которым обрабатываются потоки, после чего подается магнитоэлектрический импульс, и процесс завершается путем прохождения раствора через фильтр с кварцевым песком.

Как правило, для обезжелезивания водных масс со скважины применяют комплект, состоящий из нескольких фильтрационных приборов. Например, механического очищения и ионообменного. Комплексный подход не только решает проблему излишнего содержания металла, но и убирает все вредные компоненты, химические соединения и вредоносную микрофлору.

Железо трехвалентное

Железо в природных водах встречается в виде двух- и трехвалентных 1Ионов, а также в виде органических и неорганических соединений, находящихся в коллоидном состоянии, или в виде тонкодисперсных взвесей (органокомплексы железа, гидроксиды окисного и закисного железа, сульфиды -я др.). В поверхностных водах железо, обычно в окисной форме, содержится главным образом в органических комплексах (гуматы), а также в виде коллоидных и тонкодисперсных взвесей. В подземных водах при отсутствии .¡растворенного кислорода железо преимущественно находится в виде двухвалентных ионов. Содержание железа в поверхностных водах доходит иногда до 1 мг/л; в подземных — до 10 мг/л и более. Воды, количество железа в которых велико, обычно имеют кислую реакцию.[ …]

Железо и марганец. Присутствие этих металлов даже в очень низких концентрациях делает воду непригодной для бытовых и промышленных нужд. Следы железа и марганца вызывают загрязнение ванн и раковин, придают коричневатый цвет выстиранному белью и влияют на вкус воды. Грунтовые воды, лишенные растворенного кислорода, могут содержать значительные количества двухвалентных железа Ре2+ и марганца Мп2+ в растворимых (бесцветных) формах. В результате окисления они превращаются в устойчивые нерастворимые соединения трехвалентного железа Ре3+ и четырехвалентного марганца Мп4+, придавая воде цвет ржавчины. Если поступающая :к потребителю вода была взята из придонных анаэробных слоев резервуаров или рек, контактировавших с породами, которые содержали железо и марганец, то в ней могут присутствовать как восстановленные, так и окисленные их формы, причем последние часто образуют комплексные соединения с органическими веществами.[ …]

Железо-содовый метод. В качестве поглотительного раствора используют взвесь гидрооксида двух- и трехвалентного железа.[ …]

Трехвалентное железо, двухвалентная ртуть, серебро, висмут, трехвалентная сурьма, свинец, трехвалентное золото, хлороплати-наты и метаванадаты мешают определению, так как выпадают в осадок. Влияния их устраняют соответствующим разбавлением.[ …]

Железо — непременный компонент поверхностных вод. В зависимости от окислительно-восстановительного потенциала, железо проявляет характерные для него степени окисления 2+ и 3+. Соединения трехвалентного железа наиболее распространены, двухвалентное железо обнаруживается в водах с низкими окислительными потенциалами.[ …]

Весь трехвалентный хром, находящийся в анализируемой воде, переходит в шестивалентный, и раствор принимает желтую окраску. Раствор охлаждают до комнатной температуры, приливают к нему 3—4 капли раствора ферроина (10—15 капель раствора М-фенилантраниловой кислоты или дифениламинсульфо-ната) и титруют раствором соли железа (II) до перехода окраски индикатора.[ …]

Хлорид железа (трехвалентный), ГОСТ 4127—48, 6%-ный раствор,в 0,1 н. растворе соляной кислоты.[ …]

Соединения железа. Растворимые соли железа, образующиеся в результате воздействия кислоты на металл теплоэнергетического оборудования, при нейтрализации кислых растворов щелочи переходят в гидрат оксида железа, выпадающий в осадок и могущий отлагаться на жабрах рыб. Комплексы железа с лимонной кислотой отрицательно влияют на цвет и запах воды. Кроме того, соли железа обладают некоторым общим токсическим действием, а соединения трехвалентного (окисного) железа действуют обжигающе на пищеварительный тракт.[ …]

Соди двух- и трехвалентного железа, а также соединения марганца (IV) мешают при их концентрациях выше 1 мг/л. Мешающее влияние нитритов устраняется сульфаниловой кислотой, содержащейся в бруциновом реактиве. Хлориды определению не мешают.[ …]

Определение трехвалентного железа производят так же, как и определение общего содержания железа, за исключением того, что не добавляют персульфат аммония для окисления двухвалентного железа в трехвалентное.[ …]

При pH = 5 ионы трехвалентного железа гидролизуются и выпадает гидрат окиси железа: Ре3+ + ЗН20 -> Ре (ОН)3 + ЗН+ (гидрат окиси цинка выпадает только при pH > 8, а СаС03 при pH > 9,5). Гидрат окиси железа отделяется от раствора фильтрованием либо после сгущения в отстойнике-декантаторе.[ …]

Мешающее влияние трехвалентного железа может быть устранено восстановлением его аскорбиновой кислотой. Присутствие в воде меди до 0,05 мг также не препятствует определению алюминия после добавления аскорбиновой кислоты. Это включено в ход анализа. Титан, цирконий, торий и бериллий в поверхностных водах обычно отсутствуют. . Присутствие щелочных и двухвалентных металлов не препятствует определению алюминия.[ …]

Определение содержания трехвалентного железа. Все определение проводят так же, как и определение общего содержания железа, за исключением того, что анализируемый раствор нейтрализуют по конго красному, определив необходимое количество щелочи в отдельной пробе сточной воды, и во все пробирки шкалы стандартов вместо аммиака вливают по 0,1 мл соляной кислоты. Окраску анализируемого раствора сравнивают с окрасками растворов шкалы через 10 мин после приготовления.[ …]

Методы удаления из воды железа и марганца. Методы удаления из воды железа сводятся к окислению двухвалентного железа в трехвалентное и осаждению его в виде гидроокиси железа (III).[ …]

Для ускорения окисления железа Сато [53] предлагает проводить аэрацию воды в присутствии активного угля, утверждая, что такой способ дает хорошие результаты даже при pH 2. Скорость окисления Ре2+ повышается при фильтрации воды через кварцевый песок, причем ранее образовавшееся трехвалентное железо катализирует процесс. Эффективность действия песка возрастает с увеличением жесткости исходной воды [54].[ …]

Далее определялось влияние железа, которое часто присутствует в испытуемой воде, а также вносится в больших количествах при соосаждении мышьяка с гидроокисью железа. Трехвалентное железо не оказывает влияния на определение, если его содержание не превышает содержание мышьяка более чем в 20 раз. При больших количествах трехвалентного железа определение мышьяка становится невозможным. Чтобы устранить мешающее влияние железа, его восстанавливают гидразинсульфатом. Двухвалентное железо не отражается на определении мышьяка и при большом избытке.[ …]

Кроме растворенного ионного железа (Ре2+, Ре3+) в природных водах присутствуют, как отмечалось выше, гидроксокомплексы, коллоидные неорганические и органические формы. Значительная часть железа мигрирует в поверхностных водах в форме взвешенных частиц. В природных водах многие соединения железа малоустойчивы, поскольку подвергаются гидролизу с последующим осаждением гидроксидов. Важным фактором в стабилизации двух- и трехвалентного железа в растворенном виде являются органические вещества природных вод, которые образуют с железом прочные комплексы.[ …]

В качестве недостатков солей железа как коагулянтов следует отметить повышенные кислотные свойства, что оказывает корродирующее действие

Все о железе для аквариума: сколько, как вносить, дозировка!

Железо в аквариумеЖелезо в аквариуме

И так железо (Fe). Мы решили посвятить железу отдельную статью, так как по этому поводу существует много теорий, заблуждений и просто непонимания. Попробуем разобраться.

Железо потребляется растениями в достаточно больших (относительно других микроэлементов) количествах, но меньше чем макроэлементы (P-фосфор, N-азот) и микро (K-калий). Железо активно участвует в создании хлорофилла, без которого растение не может потреблять энергию в виде света. Это несколько напоминает про роль железа в организме человека, где оно необходимо для переноса кислорода ко всем тканям организма гемоглобином крови. Поэтому при недостатке железа в питании растений, листья желтеют и в дальнейшем отмирают (хлороз). Избыток железа так же нежелателен в аквариуме, т.к. это (как и избыток других питательных веществ) может привести к нежелательному росту различных водорослей.

Сколько должно быть железа в аквариуме?

Дозировка железа зависит от плотности посадки растений и активности их роста, которая в свою очередь сильно зависит от освещенности, количества питательных веществ и наличия углекислого газа. Специалисты рекомендуют вносить от 0,2 до 1,5 мг/л Fe в неделю. При этом концентрация железа в воде не должна снижаться ниже 0,1 мг/л.

Но это далеко не все, что связанно с железом. Основная проблема состоит в том, как его добавлять в аквариум. Многие считают, что если вода, которую льют в аквариум, текущая из крана, образно говоря ржавая, то железа будет предостаточно растениям. Или достаточно бросить пару гвоздей, которые будут «растворяться» и питать растения. Правда здесь только в том, что действительно железа в аквариуме будет много, но оно будет в виде недоступном для растений, т.к. практически нерастворимо в воде.

Можно, конечно, добавить в аквариум какую-либо растворимую соль железа (Сульфат железа (железный купорос) или хлорное железо) и тогда железо начнет усваиваться растениями, но не долго! Железо очень любит сразу же окисляться в растворах с образованием оксидов и гидроксидов (снова та же ржавчина). И происходит этот процесс буквально в течение нескольких минут. Что же делать?

Железо для аквариумаЖелезо для аквариума

Выход давно найден – использование различных хелаторов. Хелаторы — это соединения (они есть как природные так и синтетические), которые с большим удовольствием связывают молекулы железа своими молекулами и при этом образуются соединения (хелаты) хорошо растворимые в воде и, самое главное, растения способны усваивать железо в таком виде.

Хелатыхелатные соединения (от лат. chela — клешня), также внутрикомплексные или циклические комплексные соединения — клешневидные комплексные соединения, образуются при взаимодействии ионовметаллов с полидентатными (то есть имеющими несколько донорных центров) лигандами. Хелаты содержат центральный ион (частицу) — комплексообразователь и координированные вокруг него лиганды. Внутренняя сфера хелата состоит из циклических группировок, включающих комплексообразователь.

Иногда разделяют понятия хелатного и внутрикомплексного соединения. Второе определение применяют в случае, когда атом-комплексообразователь замещает протон лиганда в соединении.

Хелаты используют в химии для разделения, концентрирования и аналитического определения различных элементов. В медицине и сельском хозяйстве — для введения в пищу микроэлементов (Fe, Cu, Mn и т. д.), благодаря высокой усвояемости хелатных комплексов по сравнению со свободными ионами металлов.

Но и здесь не так всё просто. Железо существует в основном в двух видах – двухвалентном и трехвалентном. Одно время было распространено мнение, что двухвалентное железо это именно то, которое нужно растениям, а трехвалентное нерастворимо в воде и не усваивается. По этому поводу вроде споры прекратились и считается, что растения усваивают, как двух- так и трехвалентное железо. Двухвалентное железо кушается с немного большим аппетитом, но и трехвалентное потребляется тоже хорошо. Главное чтоб это железо было в растворимом виде.

И так мы пришли к заключению, что железо в аквариум должно поставляться в виде хелатов и не особо важно какой валентности. Но хелат хелату рознь. Есть очень слабые хелаты, которые разваливаются в аквариуме за несколько часов (а то и минут) особенно в воде с высоким pH (выше 7), а есть достаточно прочные, которые могут держаться до нескольких недель. Есть хелаты достаточно крепкие, но они ярко окрашены (обычно в красный цвет) и поэтому не годятся для аквариума.

Fe в аквариумеFe в аквариуме

Рассмотрим некоторые из самых популярных хелатов.

Цитрат железа (хелат из лимонной кислоты) и глицинат железа (из глицина) – слабые хелаты, разваливаются в аквариуме за несколько часов, но с успехом используются некоторыми аквариумистами. Кроме того сам хелатор, после того как растение отберет из него железо, долго не остается в аквариуме, так как будет съеден бактериями.

Глюконат железа (из глюконовой кислоты) – считается одним из лучших хелатов при ежедневном внесении в аквариум. Во-первых железо у глюконата в двухвалентном виде (как мы говорили – небольшое, но все же преимущество). Растения его прекрасно усваивают. Сам хелатор – производное глюкозы, т.е. сахар, который моментально съедается бактериями. Пожалуй, единственный недостаток глюконата железа – не очень высокая стойкость в аквариуме. На следующий день его необходимо добавлять вновь.

Fe-EDTA (из трилона-Б) — один из самых распространенных хелатов ввиду его доступности, простоте самостоятельного изготовления и относительной прочности. Но прочный он только в кислой среде (при pH<7). Такая кислотность обычно бывает в аквариумах с достаточно мягкой водой (KH<4) и организованной подачей углекислого газа (СО2). Если pH>7, то этот хелат разваливается за несколько часов. Есть у него еще один недостаток – развалившись на железо и трилон-Б, последний вместо железа связывает в свою молекулу ионы кальция и магния уменьшая их концентрацию в воде, что может привести к нежелательным последствиям для растений (в частности может появиться радикулит).

Fe-DTPA – чем-то похож на Fe-EDTA, но основное его преимущество – он гораздо более стоек при pH воды >7. Кроме того он в гораздо меньшей степени вызывает радикулит растений при его накапливании в аквариуме.

Fe-ОЭДФ (из ОЭДФ кислоты) – достаточно стойкий хелат при pH>7, хорошо усваивается растениями. Не накапливается в аквариуме, т.к. ОЭДФ кислота постепенно распадается на составляющие. Но следует иметь в виду, что она содержит в своем составе фосфор, что может потребовать корректировки внесения фосфатов в виде удобрений.

Железо для аквариумаЖелезо для аквариума

Какой из всего этого можно сделать вывод?

1. Если у вас аквариум с большим количеством растений, то без дополнительного внесения соединений железа вам не обойтись.

2. Концентрацию железа не рекомендуется опускать ниже 0,1 мг/л.

3. Вносить необходимо от 0,2 до 1,5 мг/л железа в неделю в зависимости от разогнанности банки. Недельную дозу лучше разбить и вносить ее ежедневно. Это не даст излишков железа для питания водорослей.

4. Периодически контролируйте содержание железа и скорость его потребления тестами на железо. Но следует учитывать, что некоторые тесты могут определить только двухвалентное железо, некоторые только трехвалентное и не многие определяют общее железо как двух- так и трехвалентное включая в виде хелатов!

5. Какой хелат железа применять для подкормки выбирайте исходя из режима внесения удобрения. Если внесение каждый день – идеальный вариант – глюконат железа, если реже (например, раз в неделю) – Fe-ОЭДФ или Fe-DTPA. Хорошие результаты показывают удобрения изготовленные из смеси хелатов.

6. Раз в неделю подменивайте воду в аквариуме. Это позволит выводить из аквариума накопившиеся хелаторы (EDTA, DTPA, ОЭДФ в случае их применения).

В заключение статьи, давайте дадим рекомендации. Касательно тестирования воды на Fe, действительно многие тесты не улавливают железо в виде хелатов. Однако, во-первых, все же стоит понимать «железную обстановку» в аквариуме, для принятия решения о дозировке вносимого удобрения. А во-вторых, все же есть тесты, которые ловят хелаты, аж бегом. Речь идет об отечественных тестах UHE на Fe. Оф.сайт https://uhe.su.

Тест на железо в аквариуме

Подробное исследование данных тестов, вы можете найти на нашем форуме – здесь. ФанФишевцы заюзали их и высказали объективное мнение, в целом, оно положительное. Также для визуализации был снят следующий ролик. 

Также важным мерилом внесения железа в аквариум является габитус растений — пожалуй, самый важный ценз. На ФФ мы всегда ратуем за то, что аквариум нужно уметь ощущать, чувствовать. Так что, вполне можно «навострить глаз» и отказаться от тестирования =) 

Что касается железосодержащих удобрений. Тут вопрос сложнее, так как у всех травники разные. Да и на вкус и цвет – все фломастеры разные. Тем не менее, если ваш травник любительский, вы не стремитесь к участию в международных аквариумных конкурсах, в вашем аквариуме такие растения, как, например, гигрофила мраморная, гидрокотила белоголовчатая, простые криптокорины, людвигии, бакопы, валлиснерия, кабомба, лимнофилы, перистолистник, прозерпинака… и многие другие «несложные растения». То для подкормки железом вполне подойдет повсеместно-доступный и продающийся в любом зоомагазине Tetra PlantaMin – содержит железо, калий, марганец и другие важные микроэлементы. Единственное, как уже было скаженно выше, мы рекомендуем отходить от дозировок производителя – внесения удобрения раз месяц. Дробите дозировку и подстраивайте удо под ваш аквариум, а не наоборот.

Tetra PlantaMin удобрение железо для аквариума

Если ваш аквариум – это шикарный любительский травник, акваскейп, офигенный голландский аквариум, то мы рекомендуем использовать, ну, к примеру, АкваБаланс Ферро, а лучше Аквабаланс Fe+Mn.

Удобрение железо для аквариума

И напоследок еще раз о дозировке. Как уже говорилось, Fe и другие микроэлементы очень неустойчивы даже в хелатной форме. В тоже время, их переизбыток зачастую провоцирует водорослевую вспышку. Как быть? Быть и дробить. Вносите железо и другие микроэлементы ежедневно в малой дозе перед началом светового дня, выдерживая концентрацию 0,1-0,2 мг/л по тестам – это лучшее решение. Вполне успешно можно пробовать схему дробления 2-3 раза в неделю. Железного вам благополучия!

 

:69: Автор Игорь Лакин

 

Рекомендуемое видео

Подписывайтесь на наш YouTube-канал, чтобы ничего не пропустить

 

Смотрите также:

Секреты фильтрации аквариума с растениями

Турмалин в аквариуме: магия или шарлатанство?

Хардскейп — наше аквариумное всё!

Грунт и питательная подложка для аквариумных растений

Стимуляторы роста аквариумных растений

Акваскейп: через звезды в астрал

Все о Lily Pipe для аквариума

Правила оформления аквариума

Подмена воды в травнике

Параметры воды для идеального травника

Все о макро-удобрениях для аквариума

Как выбрать лучшее освещение для аквариума

Пропорция Редфилда в аквариуме

Путь акваскейпера: от идеи до хардскейпа

Таблетки для подкормки аквариумных растений

О соилах по чесноку

Рекомендуем так же почитать:

Удаление трехвалентного и двухвалентного железа из колодезной воды

Железный фильтр, не содержащий химикатов, для колодезной воды

Вода из колодцев, в отличие от воды, поставляемой муниципалитетами, не очищается и не регулируется. Поэтому перед домовладельцами стоит задача проверить и очистить воду из частных колодцев. Вода, закачиваемая прямо из колодца, будет иметь некоторые свойства земли, из которой она забирается. Эти элементы включают, но не ограничиваются ими, железо, марганец, твердость и сероводород.

remove iron from water

Железо — четвертый по распространенности элемент земной коры. Преобладание железа в почве является причиной его частого обнаружения в колодезной воде. Железо и другие загрязнители могут быть обнаружены с помощью тестовых наборов, которые предназначены для обнаружения определенных элементов, обнаруженных в колодезной воде. Они могут присутствовать в различных концентрациях, которые можно точно определить только путем тестирования.

Определение того, что находится в воде, является первым шагом к очистке и обеспечению безопасной чистой водой.Не содержащий химикатов железный фильтр, такой как система Katalox, безопасно и эффективно удаляет железо, марганец и сероводород. Железные фильтры предназначены для удаления этих загрязнений из воды и их смывания.

Железо в воде

Когда в воде присутствует трехвалентное или двухвалентное железо, эффекты можно увидеть, понюхать, попробовать и почувствовать. Утюг в воде окрашивает белье, питьевую посуду, посуду, туалеты, ванны, раковины и сантехнику, оставляя желтые, красные и коричневые пятна. Вода, напитки и еда приобретают металлический привкус или запах, что портит впечатление.Эффект можно ощутить через затраты на ремонт и замену насосов, труб, приборов, приспособлений и спринклеров.

В воде оранжево-коричневого цвета присутствует трехвалентное железо. Он не растворяется и присутствует в воде в виде твердого вещества. Двухвалентное железо растворено в воде, и его нельзя увидеть, пока оно не окислится. Оба типа требуют тестирования для определения концентрации, которая измеряется в частях на миллион (ppm). Железо в воде с концентрацией более 3–4 частей на миллион потребует системы удаления железа в дополнение к смягчителю воды, чтобы смягчить проблему.

Марганец в воде

Вода с высоким содержанием марганца может также испачкать ткани и фурнитуру. Марганец обычно имеет черный цвет. Было показано, что высокие концентрации марганца, попадающие в организм в течение длительного времени, вызывают токсичность для нервной системы человека.

manganese removal well water

Беременные женщины, дети и пожилые люди больше всего подвержены риску употребления большого количества марганца. Железный фильтр удаляет марганец, окисляя элементы.

Сероводород в воде

Присутствие сероводорода в воде не определяется визуально, но определяется по его уникальному резкому запаху. Запах тухлых яиц, содержащий сероводород, легко узнаваем, и все его не любят. Сероводород в колодезной воде будет присутствовать как в горячей, так и в холодной воде. Присутствие в горячей воде указывает только на наличие в воде сульфатов, которые вступают в реакцию с магниевым стержнем в водонагревателе.

Железные фильтры для колодезной воды удаляют сероводород в процессе окисления. Для сульфатов, вызывающих сероводород, проблему можно решить, заменив магниевый анодный стержень или уже оборудованный водонагреватель на алюминиевый или цинковый анодный стержень. В крайних случаях может потребоваться система удаления сульфат-ионного обмена.

Как железный фильтр для воды предотвращает окрашивание без замены фильтров в течение 8-10 лет

remove iron well water

Железные фильтры способны надежно и последовательно удалять марганец, сероводород, а также двухвалентное и трехвалентное железо.Окрашивание из-за более высокой концентрации железа происходит в процессе окисления. Когда вода может замедляться или находиться в состоянии покоя, железо окисляется. Система удаления железа использует окисление для удаления железа, марганца и сероводорода, а затем смывает эти загрязнения.

Как удалить железо из колодезной воды

Единственный безопасный и эффективный способ удалить железо из воды — использовать железный фильтр. Система фильтрации Katolox способна удалять обе формы железа, магния и сероводорода, присутствующие в колодезной воде.Система Katalox обрабатывает воду, обеспечивая правильное время контакта, необходимое для возникновения окисления.

Система предназначена для обратной промывки каждые три дня, чтобы смыть все удаленные загрязнения. Промывка удаленных твердых частиц гарантирует, что любые бактерии, которые питаются железом, не смогут выжить или размножаться внутри фильтра. Постоянная обратная промывка важна для обеспечения системы безопасной чистой водой.

.

Железо в воде

Железо в его различных формах — одна из самых постоянных и неприятных проблем при очистке воды. Иногда это просто, но часто это сложный вопрос, требующий некоторых методов проб и ошибок в лечении.

Железо встречается в природе в трех основных формах с некоторыми вариациями:

Черное железо, также называемое железом с чистой водой. На самом деле это бикарбонат железа. Вода прозрачна при всасывании, но становится мутной при контакте с воздухом (или другим окислителем).Когда воздух окисляет двухвалентное железо, оно становится трехвалентным.

Трехвалентное железо или железо с красной водой. Трехвалентное железо — это гидроксид трехвалентного железа. Трехвалентное железо видно в воде и придает ей цвет ржавчины.

Гемовое железо или органическое железо. Гемовое железо — это органически связанное железо в сочетании с разложившейся растительностью, называемой танинами или лигнинами, которые придают ему слабый чайный или кофейный цвет.

Каждая из них может существовать отдельно или в комбинации с другими формами.

Еще одна проблема с железом — это так называемое «коллоидное железо» , , которое относится к железу, которое существует в очень мелких частицах, которые не слипаются вместе, чтобы сделать их фильтруемыми из-за своего электрического заряда. Коллоидное железо часто имеет стойкий желтый / оранжевый цвет, который не осаждается из воды. Для полного удаления может потребоваться добавление агента, такого как квасцы, чтобы вызвать слипание мелких частиц до фильтруемого размера. Часто требуется окончательная фильтрация до одного микрона.

Бактериальное железо. Некоторые бактерии питаются железом как источником энергии. Они окисляют двухвалентное железо до трехвалентного состояния и откладывают его в виде геля слизи, которым они себя окружают. Эти бактерии растут волокнистыми скоплениями и встречаются в некоторых, но не во всех водах, содержащих двухвалентное железо.

Агентства по охране окружающей среды не установили MCL для железа, и это считается скорее эстетической проблемой, чем проблемой для здоровья. В общем, если он присутствует на уровне 0.3 части на миллион или более это создаст проблемы с водой в жилых или промышленных помещениях.

Лечение. Удаление железа из воды.

При правильных условиях двухвалентное железо может быть удалено ионным обменом (смягчитель воды) или окислением до трехвалентного железа с последующим его удалением механической фильтрацией. Двухвалентное железо »можно удалить с помощью смягчителя при условии, что оно составляет менее 0,5 ppm на каждую крупицу жесткости, а pH воды больше 6.8. «(Инженерное руководство Enting Corporation. Не все согласятся.) Обычно считается, что верхний предел удаления с помощью умягчителя воды составляет около 5 ppm fe. Двухвалентное железо обычно удаляется путем окисления (воздухом, озоном). , перманганат калия, хор или перекись водорода) и фильтрация. Иногда это сложный процесс, и разные фильтрующие материалы зависят от pH на разных уровнях. Некоторые среды (Filox, Birm, Greensand) могут действовать как окислитель и фильтровать, если условия ( pH и растворенный кислород, например) правильные.

Трехвалентное железо плохо удаляется водоумягчителем, но его можно легко удалить фильтрацией — даже с помощью простого фильтра с намотанной струной, хотя чаще всего используются фильтры с обратной промывкой, потому что железо задерживает обычные осадочные фильтры, если количество очень маленький.

Гемовое железо можно удалить с помощью анионной смолы-поглотителя или окислением хлором с последующей механической фильтрацией.

Когда присутствует железобактерий , стандартной обработкой является хлорирование с последующей фильтрацией.

Подробнее о железных бактериях.

Отличная статья по основам удаления железа.

.

amrclearinghouse.org ::: Основы AMD — ЧЕРНЫЙ ЖЕЛЕЗ, ЖЕЛЕЗ :::

Шахтная вода, загрязненная железом, может принимать несколько химических форм. Как оказалось, это может быть важным свойством, особенно когда мы разработать стратегии лечения для удаления железа.

Железо будет в одной из двух степеней окисления: железо с зарядом +2, или железо с зарядом +3. Двухвалентное железо растворимо в воде при любых pH. Если вы увидите воду, содержащую только двухвалентное железо, железо будет полностью растворяется, и вода становится кристально чистой, не важно pH у него есть.Иное дело с трехвалентным железом. При pH менее чем примерно 3,5 трехвалентного железа растворимо. Но если pH выше чем 3,5, трехвалентное железо станет нерастворимым и выпадет в осадок (сформирует solid) в виде оранжево-желтого соединения, называемого yellowboy. Это вызывает знакомый оранжевый налет на дне ручья, который имеет тенденцию задушить водные жизнь. Итак, короче говоря, трехвалентное железо будет выпадать в осадок; железа не будет.

А теперь продолжим другую часть истории.Шахтная вода также может имеют высокий уровень кислотности, что ухудшает качество воды. Наиболее распространенное свойство, которое мы связываем с этим, — это низкий pH, менее 5 или около того. Чтобы обработать такую ​​воду, мы хотим нейтрализовать кислотность с помощью добавление щелочности. Добавление щелочности повысит pH. За в системах пассивной очистки известняк является широко предпочтительным нейтрализующим агент. Контакт шахтной воды с известняком растворяет ее, стремясь нейтрализовать его.При этом pH становится выше. Хорошо, вот в чем проблема. Если в этой воде есть железо в нем, особенно трехвалентное железо, когда pH повышается выше 3,5, трехвалентное железо выпадет в осадок как желтый мальчик. При этом желтый мальчик может внести на известняке, образуя слой желтого цвета, который защищает известняк от дальнейшего растворения. Другими словами, известняк визуализируется неэффективен для дальнейшего нейтрализующего действия из-за покрытия, а также называется бронированием.Бронирование, по сути, является выходом из строя некоторых системы очистки.

Давайте перейдем к еще одной части истории: когда загрязнение железом изначально образовался в результате выветривания пирита. Когда пирит первоначально реагирует с кислородом и водой, один продукт — железо. железо. (Уравнение 1 ниже) Для превращения двухвалентного железа в трехвалентное требуется больше кислорода. (Уравнение 2 ниже) Однако под землей количество кислорода может быть очень ограничено, и это конверсия не может происходить в значительной степени в ограниченном кислородом среда.[Иногда определенные бактерии могут ускорять превращение железа в железная реакция, однако.] Часто, когда моя загрязнения выходят на поверхность, очень мало железа в форма железа из-за недостатка кислорода под землей. Однако это может быстро измениться, если шахтная вода попадет в атмосферу, где доступно много кислорода. Одна стратегия очистки шахтной воды с высокой кислотностью и практически все железо в двухвалентном состоянии должно чтобы кислород не попадал к нему, пока он проходит через канал известняковая порода.An бескислородный известняковый дренаж защищает воду от кислорода при добавлении щелочности. Если на с другой стороны, значительное количество железа находится в трехвалентном состоянии или присутствует достаточное количество кислорода, можно использовать другую стратегию: удаление кислород перед добавлением щелочности известняка. Это случай с SAPS (последовательная щелочность Система производства).

В данном обсуждении рассматриваются три химические реакции:

4FeS 2 (т) + 14O 2 (г) + 4H 2 O (л) —> 4Fe 2+ (водн.) + 8SO 4 2- (водн.) + 8H + (водн.) (1)

4Fe 2+ (водн.) + O 2 (г) + 4H + (водн.) —> 4Fe 3+ (водн.) + 2H 2 O (л) (2)

4Fe 3+ (водн.) + 12 H 2 O (л) —> 4Fe (OH) 3 (т) + 12H + (водн.) (3)

Уравнение 1 описывает начальную реакцию пирита с водой. и кислород с образованием ионов двухвалентного железа.Уравнение 2 описывает реакцию в котором двухвалентное железо превращается в трехвалентное железо. Уравнение 3 описывает собственно гидролиз и осаждение гидроксида трехвалентного железа (желтобоя).

Когда и где происходят эти реакции, часто множество систем пассивного лечения.

..

.

Железо в питьевой воде Как удалить

Water Contaminants: Iron

Опубликовано 06.02.2017

Железо — очень распространенный элемент, составляющий 5% земной коры. Этот элемент хорошо известен тем, что придает желтый, красный и коричневый цвет камням, почве и пигментам, и он даже придает красный цвет клеткам крови. Железо обычно попадает в воду в результате растворения минералов в горных породах и отложениях и может вызывать такие проблемы, как непривлекательный цвет, окрашивание и неприятный вкус.

«Железо может придавать воде и пище неприятный металлический привкус».

В воде есть две основные формы железа: двухвалентное и трехвалентное. Двухвалентное железо растворяется в воде, и оно не осаждается в твердом виде, если оно не окислено. Окисленная форма железа — это трехвалентное железо, которое осаждается в виде твердого вещества желтого, коричневого или красного цвета. Эти твердые частицы, содержащие трехвалентное железо, склонны взвешиваться в воде, придавая ей цвет.

Двухвалентное железо не влияет на окраску воды, но при контакте с воздухом или кислородом образует красновато-коричневый осадок и превращается в трехвалентное железо.Двухвалентное железо может придавать воде и пище неприятный металлический привкус, а вода, содержащая двухвалентное железо, может придавать еде непривлекательный темный цвет, когда она используется для приготовления пищи.

Концентрация железа всего 0,3 миллиграмма на литр (мг / л или ppm) может привести к отложению трудноудаляемых пятен на раковинах, сантехнике, посуде и белье.

Некоторые виды бактерий могут сосуществовать с железом, образуя биопленки с неприятным запахом. Например, вы могли заметить желтую или красновато-коричневую слизистую пленку, покрывающую внутреннюю часть бачка унитаза.Эти пленки могут вызывать неприятный запах и потенциально засорять водопровод.

Отложения железа в результате осаждения железосодержащих минералов или отложения биопленок железа могут ограничивать поток воды в трубах и снижать давление воды. Отложения железа на нагревательных элементах внутри водонагревателей могут снизить их эффективность и увеличить затраты на электроэнергию.

Источники железа

Двухвалентное железо может попасть в воду, когда железосодержащие минералы в природе подвергаются воздействию бескислородной воды (то есть воды, в которой весь растворенный кислород был израсходован).Трехвалентное железо может попадать в воду в виде мелких частиц железосодержащих минералов или в виде химического осаждения при окислении двухвалентного железа.

«В домашнем хозяйстве или водопроводной системе железо может также попадать в воду в результате коррозии железных или стальных труб»

Железо также может присутствовать в воде в виде органического железа, где железо связано с органическими молекулами, такими как дубильные вещества. Это может придать воде желтый или коричневый цвет.

В бытовой системе или системе водоснабжения железо также может попадать в воду из-за коррозии железных или стальных труб, когда pH воды ниже 6.

Железо и здоровье человека

Железо важно для здоровья человека как необходимое питательное вещество. Оценки минимальной суточной потребности в железе колеблются от 10 до 50 миллиграммов в день.

Хотя большие дозы железа могут быть смертельными, железо, связанное с питьевой водой, обычно не связано с риском для здоровья. Особое состояние здоровья, известное как гемохроматоз, является причиной большинства проблем со здоровьем, связанных с железом. Гемохроматоз — это генетическое заболевание, из-за которого кишечник всасывает слишком много железа, что, в свою очередь, приводит к его накоплению в организме.

Поскольку железо в питьевой воде не представляет опасности для здоровья большинства людей, ни Агентство по охране окружающей среды США (USEPA), ни Всемирная организация здравоохранения не предложили никаких рекомендаций по содержанию железа в питьевой воде. Вместо этого USEPA установило вторичный максимальный уровень загрязнения (SMCL) для железа, равный 0,3 миллиграмма на литр (мг / л или частей на миллион), то есть концентрации железа, при которой начинают появляться проблемы с цветом воды или окрашиванием. Вода с концентрацией железа ниже SMCL не требует обработки.

Интересный факт: планета Марс была названа в честь римского бога войны из-за ее красного цвета, обусловленного наличием трехвалентного железа в марсианской почве. Красный цвет планеты напомнил древним людям кровь, которая также получила свой красный цвет от трехвалентного железа.

Как удалить железо из питьевой воды

Очистка воды от железа зависит от источника и типа железа. Если источником железа является коррозия, простым вариантом может быть повышение pH воды. Другой вариант, который можно использовать в других случаях, — это поиск другого источника воды, например, бурение скважины на другую глубину.В противном случае можно использовать системы очистки воды, в зависимости от типа утюга.

Железо железо растворенное. Эта вода прозрачная, поскольку выходит из-под крана, а затем образует красновато-коричневый осадок, поскольку вода подвергается воздействию кислорода. Существует ряд различных способов обработки растворенного двухвалентного железа, включая аэрацию / фильтрацию, смягчение воды, химическое окисление, окислительные фильтры, каталитическую фильтрацию и фосфатную обработку.

Трехвалентное железо твердое. Железосодержащие взвешенные вещества в этой воде могут придавать воде красный или желтый цвет.Методы обработки трехвалентного железа включают окислительные фильтры (например, марганцевый зеленый песок) и химическое окисление (например, хлорирование / фильтрация).

Железные бактерии. Из-за этой проблемы в туалетных бачках или трубах появляется желтоватая слизь, часто сопровождающаяся неприятным запахом. Эту воду можно обработать с помощью шокового хлорирования с последующим непрерывным хлорированием. При шоковом хлорировании в систему добавляется относительно высокий уровень хлора, чтобы убить существующие бактерии. Затем постоянно добавляются более низкие уровни хлора, чтобы вода не содержала бактерий.

Органическое железо. Желтый или коричневый цвет, связанный с органическим железом, можно обработать с помощью фильтров с активированным углем, а затем окислительных фильтров (таких как марганцево-зеленый песок).

Типы систем очистки для удаления железа

В системе аэрации / фильтрации воздух смешивается с водой для насыщения ее кислородом, а затем воздух снова отделяется. Затем фильтр удаляет железосодержащие твердые частицы, которые выпадают в осадок из воды.

Умягчители воды удаляют ионы двухвалентного железа и заменяют их натрием.Это может не сработать, если концентрация железа слишком высока, и не все смягчители воды могут удалить железо.

Системы химического окисления работают аналогично системам аэрации, за исключением того, что некоторые другие химические вещества, такие как хлор, перманганат калия или перекись водорода, используются для окисления двухвалентного железа вместо кислорода. Хлор лучше всего работает при pH от 6,5 до 7,5. Избыточный хлор можно удалить с помощью фильтра с активированным углем. Перманганат калия лучше всего работает при pH выше 7,5, но это химическое вещество токсично, поэтому требуется тщательная калибровка, мониторинг и обслуживание системы.

Окислительные фильтры (также известные как каталитические фильтры) изготовлены из марганцевого зеленого песка или цеолита, покрытого оксидом марганца. Эти фильтры поглощают железо и марганец из воды, переводя их в окисленную форму и заставляя их осаждаться в фильтре. Эти фильтры необходимо периодически промывать обратной промывкой для удаления отложений железа. Многие из наших систем удаления железа из резервуаров изготавливаются именно таким образом.

Обработка фосфатом может использоваться для предотвращения осаждения двухвалентного железа.При такой обработке ионы двухвалентного железа реагируют с фосфат-ионом, предотвращая осаждение железа в виде твердых частиц. Однако у этого подхода есть некоторые ограничения. Эта обработка не устраняет металлический привкус воды, и в нагретой воде все еще может происходить осаждение железа. Кроме того, из-за проблем с окружающей средой использование фосфатных продуктов может быть запрещено в некоторых регионах.

.

По

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *