Международные требования ВОЗ, и нормативы американского Агентства USEPA устанавливают те же величины в 0,30 мг/л, а ЕС-директива – более строгий норматив в 0,20 мг/л. Часто это объясняется тем, что избыток железа может значительно навредить здоровью, сопровождаясь повышением риском инфарктов и заболеваний печени при длительном превышении установленных норм. Однако основной источник поступление этого металла в человеческий организм не вода.

Свойства железа в воде и влияние на организм

Развитые страны применительно к своим типичным рационам ведут статистику, согласно которой поступление железа в организм оценивается в пределах 15-22 мг в сутки. Основные источники поступления по отношению к распространённости в исследованных рационах:  

• крупы со средним значением Fe = 0,02950 мг/г,
• мясные продукты со средним значением 0,02620 мг/г.

Есть данные, что при кипячении уровень содержания данного металла в продуктах снижается. Однако он может достигать более высоких концентраций при приготовлении в железной посуде или при контролируемом обогащении им продуктов.

Сравнивая  эти диетологические показатели с нормой, можно отметить, что они даже немного завышены, поскольку минимальная суточная потребность Fe в разных оценках указывается в пределах 7-14 мг с выходом за эти пределы, например, в периоды  беременности, когда суточная потребность женщин часто превышает 15 мг/сутки. В целом среднесуточная норма оценивается в 10 мг.

Нормально работающая система организма участвует в регулировании усвояемости данного металла, всасывая из поступающей с рационом порции в среднем 10%. Из них:

• 60-70% идёт на выработку гемоглобина,
• 5% в процессе выработки миоглобина утилизируется,
• 25-35% сохраняется в печени, селезёнке, костном мозге.

Переизбыток железа характеризуется поражением тканей (состояние гематохроматоза), однако это редко происходит при стандартном традиционном рационе. Более значительную опасность в этом смысле представляет приготовление «кислой» пищи в железной посуде или передозировка в таблетках.

Присутствие Fe в воде и проблемы для водопроводных систем

В поверхностных водах чаще отмечается присутствие Fe III – железа в трехвалентном состоянии, которое называют коллоидным. При хорошей аэрации концентрация редко достигает высоких значений. (Аэрация – один из методов удаления растворённого железа наряду окислительным обезжелезиванием, мембранным, электромагнитным и др. методами).  В подземных водах и резервуарах при отсутствии карбонатов и сульфидов часто происходит накопление Fe II – двухвалентного до концентраций порядка 1 мг/л и более.

Даже при соблюдении содержания железа в воде в норме и установленных характеристик рН соли двухвалентного Fe становятся нестабильны, выпадая в осадок ржавого цвета в виде гидроксида Fe. (Особенно часто это происходит в распределительных системах).

В итоге:

• меняется окраска воды в сторону красно-коричневого оттенка; гидропоток подкрашивается сам и даёт характерный цвет белью и арматуре,
• ухудшается вкус,
• развиваются т.н. «железобактерии» – микроорганизмы, развивающиеся при окислении двухвалентного Fe в трехвалентное, при этом процесс сопровождается возникновением илистых отложений на стенках трубопроводов,
• в некоторых отраслях (например, в текстильной промышленности) происходит отбраковка продукции даже при небольшом превышении отраслевой нормы,
• возникает засорение трубопроводов с постепенным снижением тока воды.

Ток воды в квартирах в целях экономии хозяева иногда замедляют и сознательно. Однако чаще всего это делается с помощью специальных экономителей, которые при объективном уменьшении водорасхода не снижают степени комфорта при повседневном использовании воды, а даже расширяют возможности (см. http://water-save.com/).

Читайте далее

Оставьте комментарий и вступите в дискуссию

Железо в воде

Железо составляет примерно 5% всей твердой земной коры и является естественным минералом, который всегда имеется в любой воде в определенном количестве. Попадает он в нее вследствие естественных природных процессов — разрушения и выветривания каменных пород, а также старения и коррозии чугунных и стальных водопроводов. Еще один способ попадания железа в воду со сточными водами, поступающими от свалок, заводов, фабрик и других вредных производств.

Наиболее часто повышенное содержание железа в воде встречается в городах Центральной части России, Сибири и Дальнего Востока.

В природных водах, железо, чаще всего встречается в виде ионов Fe2+ и Fe3+, а также в виде органических и неорганических соединений (коллоиды, взвеси).

В поверхностных водах железо, как примесь, содержится главным образом в органических комплексах (гуматы), а также образует коллоидные и высокодисперсные взвеси.

В подземных водах при отсутствии растворенного кислорода оно обычно находится в виде ионов Fe2+.

Достоверных клинических данных о негативном воздействии железа на организм нет. В некоторых источниках указано, что регулярное употребление воды с повышенным содержанием железа может привести к повышенной сухости кожи, увеличению риска аллергических проявлений и нарушениям в пищеварительной системе.

Вода с повышенным содержанием железа проблема больше эстетическая, так как такая она неприятна на вкус и цвет, имеет неаппетитный осадок, оставляет ржавый налет на сантехнике, арматуре, посуде.

По органолептическим признакам предел содержания железа в воде практически повсеместно установлен на уровне 0.3 мг/л (а по нормам ЕС — 0.2 мг/л).

При нагреве, окислении или хлорировании растворенное железо переходит из одной формы в другую и выпадает в осадок.

Признаки повышенного содержания железа в воде:

• Металлический привкус
• Рыжий налет на сантехнике, арматуре, посуде.
• В изначально прозрачной воде на открытом воздухе появляется студенистый рыжий осадок не оседающей на дно
• При кипячении воды и приготовлении пищи образуется ржавый осадок
• При стирке белье быстро обесцвечивается
• Напитки (компоты) темнеют

Достоверно, определить содержание железа в воде, можно только с помощью лабораторных исследований. Полученный результат химического анализа позволит выбрать правильную стратегию очистки.

Для каждого состояния железа требуется свой тип очистки.

Так как, растворимое двухвалентное железо способно переходить в нерастворимый трехвалентный вид, то самый простой способ очистки это привести его в нерастворимое состояние и извлечь из воды.

Это легко осуществить с помощью фильтрации – удаление железа с помощью механических фильтров и аэрации – насыщение воды атмосферным воздухом.

На водопроводных станциях для очистки воды, в том числе и от железа, применяются различные окислители. Например, хлор. В настоящее время широкое применение получил такой метод обеззараживания воды как озонирование.

Для очистки воды от двухвалентного железа подходят два метода:

1. Ионообменный. Многие фильтры для воды имеют ионообменный картридж, в котором используются ионообменные смолы.

2. Обратный осмос. Фильтры обратного осмоса эффективны для удаления любых примесей, включая двухвалентное железо.

Железо в питьевой воде

Предоставление высококачественных услуг водоснабжения — это наш бизнес, и у нас есть исключительный послужной список, когда речь идет о соблюдении основных государственных и федеральных стандартов питьевой воды. Несмотря на то, что наш рекорд соответствия составляет 100 процентов, мы продолжаем работать над решением проблем, связанных с обесцвечиванием воды, за счет уменьшения количества железа в воде, которая подается нашим клиентам.

Обзор выпуска

Единственным источником питьевой воды для наших клиентов на Лонг-Айленде являются подземные воды.В подземных водах, питающих наши скважины, содержится значительное количество природного железа.

Агентство по охране окружающей среды США (EPA) не считает уровень железа в вашей воде опасным для здоровья, и железо подпадает под вторичные стандарты EPA, которые представляют собой рекомендации, помогающие водным системам управлять своей питьевой водой из эстетических соображений.

Утюг может вызывать обесцвечивание, приводя к окрашиванию сантехники или белья, и мы понимаем, что обесцвеченная вода является серьезной проблемой для наших клиентов.Если у вас возникли проблемы с обесцвеченной водой, свяжитесь с нами. Позвоните в наш центр обслуживания клиентов по телефону 1-877-426-6999 или напишите нам через Facebook.

Что мы делаем с этим

• Очистные сооружения для обезжелезивания: компания New York American Water инвестировала более 50 долларов млн на строительство и модернизацию десяти очистных сооружений для обезжелезивания. В настоящее время в наших зонах обслуживания на Лонг-Айленде имеется 15 очистных сооружений для удаления железа.
• Промывка: Помимо удаления железа в процессе очистки воды, мы также промываем нашу систему каждую весну и осень, чтобы удалить осадок, который мог осесть в трубах, когда потребность в воде снижается.
• Замена водопровода: мы вложили 66 долларов миллионов на замену 55 миль водопровода в зоне обслуживания 1 с 2012 по 2018 год, и мы по-прежнему уделяем приоритетное внимание инвестициям в области, в которых вода.
• Изменение системы очистки воды: В сотрудничестве с Департаментом здравоохранения округа Нассау компания New York American Water проводит изменения в системе очистки воды, которые позволят снизить уровень коррозии в наших старых водопроводных трубах из чугуна без футеровки.Узнайте больше об исследовании коррозии, которое мы провели, чтобы сообщить об этом изменении обработки.

Что вы можете сделать, чтобы уменьшить обесцвечивание воды в вашем доме

• Понизьте настройку температуры на водонагревателе. Высокая температура воды может снизить эффективность обработки железа, в результате чего утюг станет более заметным и осядет на дно нагревателя. Температура воды должна быть не выше 120 ° F. Снижение температуры также может снизить нагрузку на водонагреватель и предотвратить его преждевременное сгорание.
• Регулярно промывайте водонагреватель. Важно регулярно промывать обогреватель в соответствии с рекомендациями производителя.
• Перед использованием стиральной или посудомоечной машины убедитесь, что вода не изменила цвет. Обработка железом теряет свою эффективность в течение 48-72 часов. Если горячая вода не используется длительное время, утюг может осесть на дно резервуара для горячей воды. Перед использованием дайте воде поработать две-три минуты, пока она не станет прозрачной. Если на это уходит больше времени, это может быть признаком того, что необходимо промыть резервуар с горячей водой.

Для получения дополнительной информации

• Руководство по водонагревателю и советы по промывке водонагревателя: полезные советы о том, что вы можете сделать дома, чтобы уменьшить обесцвечивание воды в вашем доме. ПРИМЕЧАНИЕ: эти материалы относятся к магниту и манометру нагревателя горячей воды. Если вам нужна полная копия нашего комплекта для нагревания горячей воды, свяжитесь с нами по телефону 1-516-596-4831.
• Утюг в питьевой воде. В этом вкладыше к счету, который был разослан всем клиентам New York American Water, содержится дополнительная информация.

Центр исследования воды — Тестирование воды Железо Марганец Ржавая вода Красное черное пятно

Железо в питьевой воде — Испытайте воду!
Обесцвеченная питьевая вода Коричневая, красная, желтая или ржавая питьевая вода
Обычно вызывается отложениями, твердыми частицами, ржавчиной обсадной колонны, железом,
Марганец, химические отложения, алюминий и карбонаты
Некоторые из этих проблем могут быть вызваны группой железобактерий или марганцевых бактерий.

Опрос владельцев частных скважин в США (новый бесплатный доступ)
Новое руководство по образованию для владельцев частных скважин (2017)

Недавние спонсоры этого портала
B.F. Environmental Consultants Inc.
Наборы для проверки воды — сделай сам дома!
Коммерческое оборудование для фильтрации (официальный промышленный дистрибьютор) *
(* Новый спонсор)

Железо и марганец в питьевой воде

Источники

Железо и марганец — обычные металлические элементы, обнаруженные в земной коре. Вода, просачивающаяся через почву и камни, может растворять минералы, содержащие железо и марганец, и удерживать их в растворе. Иногда железные трубы также могут быть источником железа в воде.

Эстетическое влияние железа в питьевой воде

В глубоких скважинах с низким содержанием кислорода вода, содержащая железо / марганец, прозрачная и бесцветная (железо и марганец растворяются). Вода из-под крана может быть прозрачной, но при контакте с воздухом железо и марганец окисляются и превращаются из бесцветных растворенных форм в цветные твердые формы.

Окисление растворенных в воде частиц железа превращает растворенное в воде железо в твердое вещество.Обычно железо сначала выглядит желтым, а затем — красно-коричневыми твердыми частицами, которые оседают из воды. Железо, которое не образует достаточно крупных частиц, чтобы осесть, и которое остается во взвешенном состоянии (коллоидное железо), оставляет воду с красным оттенком. Марганец обычно растворяется в воде, хотя в некоторых неглубоких колодцах содержится коллоидный марганец (черный оттенок). Эти отложения ответственны за окрашивающие свойства воды, содержащей высокие концентрации железа и марганца. Эти осадки или отложения могут быть достаточно серьезными, чтобы закупорить водопроводные трубы.

Железо и марганец могут влиять на вкус и цвет пищи и воды. Они могут реагировать с дубильными веществами в кофе, чае и некоторых алкогольных напитках с образованием черного осадка, который влияет как на вкус, так и на внешний вид. Марганец нежелателен в воде, даже если он присутствует в меньших концентрациях, чем железо.

Утюг вызывает красновато-коричневые пятна на белье, фарфоре, посуде, посуде и даже на стеклянной посуде. Марганец действует аналогичным образом, но вызывает коричневато-черное пятно. Мыло и моющие средства не удаляют эти пятна, а использование хлорного отбеливателя и щелочных модификаторов (таких как натрий и карбонат) может усилить пятна.

Отложения железа и марганца будут накапливаться в трубопроводах, напорных резервуарах, водонагревателях и умягчителях воды. Это снижает доступное количество и давление воды. Накопление железа и марганца становится экономической проблемой, когда необходимо заменить оборудование для водоснабжения или смягчения воды. Также увеличивается стоимость энергии из-за перекачивания воды через суженные трубы или нагрева воды с помощью нагревательных стержней, покрытых минеральными отложениями железа или марганца.

Проблема, которая часто возникает из-за присутствия железа или марганца в воде, — это бактерии железа или марганца .Эти непатогенные (не опасные для здоровья) бактерии встречаются в почве, неглубоких водоносных горизонтах и ​​некоторых поверхностных водах. Бактерии питаются железом и марганцем в воде. Эти бактерии образуют красно-коричневую (железо) или черно-коричневую (марганец) слизь в туалетных емкостях и могут засорить водные системы. Если у вас возникают проблемы с запахом железа, марганца и / или иногда с серой, мы обычно рекомендуем тестирование воды, которое включает эти вредные бактерии (несколько вариантов — биообрастание).

Очистка питьевой воды от железа / Решение проблем с железом

Дефицит железа — Многие симптомы перегрузки железом такие же, как и дефицит железа, включая усталость, слабость и недостаток энергии.Однако у людей с гемохроматозом обычно наблюдается потемнение цвета кожи (часто называемое бронзированием), тогда как у людей, страдающих железодефицитной анемией, кожа становится бледной.

Протестируйте воду

Лабораторные испытания Национальные испытательные лаборатории (комплекты для заказа по почте),

или напрямую от г-на Брайана Орама.

— первичные и вторичные для железа

Агентства по охране окружающей среды (EPA) для питьевой воды делятся на две категории — первичные стандарты и вторичные стандарты.Первичные стандарты основаны на соображениях здоровья и предназначены для защиты людей от трех классов загрязнителей: патогенов, радиоактивных элементов и токсичных химикатов. Вторичные стандарты основаны на вкусе, запахе, цвете, коррозионной активности, пенообразовании и окрашивании воды. Железо и марганец классифицируются по стандартам максимального вторичного уровня загрязнения (SMCL). SMCL для железа в питьевой воде составляет 0,3 миллиграмма на литр (мг / л), иногда выражается как 0,3 частей на миллион (ppm) и 0.05 мг / л для марганца. Вода с концентрацией ниже этих не должна иметь неприятного вкуса, запаха, внешнего вида или побочных эффектов, вызванных вторичным загрязнением. СЕЙЧАС доступно новое Руководство пользователя для владельца частной скважины 2017 г.

Очистка питьевой воды для железа

(1) фосфатные соединения ; (2) ионообменные смягчители воды ; (3) фильтры окислительные ; (4) аэрация (напорная) с последующей фильтрацией ; и (5) химическое окисление с последующей фильтрацией , включая озон .

Эти методы обработки эффективны в воде с почти нейтральным pH (приблизительно 7,0). Обработка фосфатным соединением является исключением и эффективна в диапазоне pH от 5,0 до 8,0. Исключения составляют удаление марганца.

• Проблема железа — обработка фосфатом

  Низкий уровень растворенного железа и марганца при комбинированных концентрациях до 3 мг / л. можно исправить с помощью обработки фосфатными соединениями.Фосфатные соединения — это семейство химических веществ, которые могут окружать минералы и удерживать их в растворе. Фосфатные соединения, вводимые в водную систему, могут стабилизировать и диспергировать растворенное железо на этом уровне. В результате железо и марганец не могут реагировать с кислородом и отделяться от раствора.

  Фосфатные соединения необходимо вводить в воду в точке, где железо все еще растворено, чтобы сохранить прозрачность воды и предотвратить возможное окрашивание железа.Это должно быть перед резервуаром высокого давления и как можно ближе к точке разгрузки скважины.

  Обработка фосфатными соединениями — это относительно недорогой способ очистки воды от низких уровней железа и марганца. Поскольку фосфатные соединения фактически не удаляют железо, вода, обработанная этими химикатами, будет сохранять металлический привкус. Кроме того, слишком высокая концентрация фосфатных соединений сделает воду скользкой.

  Фосфатные соединения нестабильны при высоких температурах.Если воду, обработанную фосфатным соединением, нагреть (например, в водонагревателе или кипяченой воде), фосфаты разложатся с выделением железа и марганца. Затем выделившееся железо и марганец вступят в реакцию с кислородом и выпадут в осадок.

  Добавление фосфатных соединений не рекомендуется там, где использование фосфатов в большинстве чистящих средств запрещено. Фосфат из любого источника способствует избыточному содержанию питательных веществ в поверхностных водах.
  

• Удаление железа — Ионообменный смягчитель воды

  Уровни растворенного железа от низкого до среднего, при концентрациях менее 5 мг / л , обычно можно удалить с помощью ионообменного смягчителя воды для питьевой воды.Обязательно ознакомьтесь с рекомендациями производителя по максимальному уровню удаления железа перед покупкой устройства. Производительность для обработки растворенного железа обычно может составлять от 1 до 5 мг / л. Окисленное железо или уровни растворенного железа, превышающие рекомендации производителя, могут вызвать засорение смягчителя.

  Принцип такой же, как и при удалении минералов жесткости, кальция и магния; т.е. железо в неочищенной воде обменивается на натрий в ионообменной среде.Железо вымывается из смягчителя путем обратной промывки (нагнетания воды, богатой натрием, обратно через устройство). Этот процесс добавляет натрий к смоляной среде, а железо уносится со сточными водами.

  Так как удаление железа снижает умягчающую способность устройства, умягчитель придется заряжать чаще. Производитель мягчителя может дать рекомендации относительно подходящего материала для использования с определенной концентрацией железа. Некоторые производители рекомендуют добавлять химикат для «чистки постели» при каждой обратной промывке, чтобы предотвратить засорение.

  Не все водоумягчители удаляют железо из воды. В спецификациях производителя должно быть указано, подходит ли оборудование для удаления железа.

  Смягчители воды добавляют в воду натрий, что представляет опасность для здоровья людей, соблюдающих диету с ограничением натрия. Подумайте об установке отдельного крана, чтобы подавать неумягченную воду для приготовления пищи и питья.
  

• Обработка железа — Окислительный фильтр

  Система очистки с окислительным фильтром — это опция для умеренных уровней растворенного железа и марганца при комбинированных концентрациях до 15 мг / л в питьевой воде .Фильтрующий материал обычно представляет собой натуральный марганцевый песок или цеолит, покрытый оксидом марганца, который адсорбирует растворенное железо и марганец. Синтетический цеолит требует меньше воды для обратной промывки и смягчает воду, поскольку удаляет железо и марганец. Система должна выбираться и работать в зависимости от количества растворенного кислорода. Содержание растворенного кислорода можно определить с помощью наборов для полевых испытаний, некоторых компаний по очистке воды или в лаборатории.
  

• Обработка железа — аэрация с последующей фильтрацией

  Высокий уровень растворенного железа и марганца при комбинированных концентрациях до 25 мг / л. может быть окислен до твердой формы путем аэрации (смешивания с воздухом) питьевой воды.Для внутренней обработки воды, «давление типа Аэратор» часто используется.

  В этой системе воздух всасывается и смешивается с проходящей струей воды. Затем эта насыщенная воздухом вода поступает в осадитель / аэратор, где воздух отделяется от воды. С этого момента вода проходит через фильтр, в котором используются различные фильтрующие материалы для отсеивания окисленных частиц железа, марганца и некоторого количества карбоната или сульфата.

  Самым важным этапом технического обслуживания при эксплуатации является периодическая обратная промывка фильтра.Окисление марганца протекает медленнее, чем железа, и требует большего количества кислорода. Аэрация не рекомендуется для воды, содержащей органические комплексы железо / марганец или железо / марганцевые бактерии, которые забивают аспиратор и фильтр.
  

• Обработка железа — химическое окисление с последующей фильтрацией

  Высокий уровень растворенного или окисленного железа и марганца, превышающий 10 мг / л. можно обработать химическим окислением с использованием химического окислителя, такого как хлор, с последующим применением фильтра-ловушки для песка для удаления осажденного материала.Железо или марганец также можно окислить из растворенной в твердую форму путем добавления перманганата калия, перекиси водорода или озона в неочищенную воду. Этот подход к лечению особенно ценен, когда железо сочетается с органическими веществами или когда присутствуют железобактерии. Я провел исследование с использованием озона и озона, удаление железа и марганца — отличный подход.

  Окисляющий химикат вводится в воду небольшим питающим насосом, который работает при работе скважинного насоса. Это можно сделать в колодце, но обычно это делается непосредственно перед тем, как вода попадет в резервуар для хранения.Для окисления необходимо время удерживания не менее 20 минут. Полученные твердые частицы затем необходимо профильтровать. При высоких концентрациях железа может потребоваться промывочный песочный фильтр для процесса фильтрации.

  Если в неочищенной воде присутствует органическое или коллоидное железо / марганец, для протекания окисления необходимо более длительное время контакта и более высокие концентрации химических веществ. Добавление сульфата алюминия (квасцов) улучшает фильтрацию, вызывая образование более крупных частиц железа / марганца.

  Когда хлор используется в качестве окислителя, избыток хлора остается в очищенной воде. Если фильтр для твердых частиц изготовлен из кальцита, песка, антрацита или силиката алюминия, следует использовать минимальное количество хлора, чтобы избежать неприятного вкуса из-за избытка хлора. Фильтр с активированным углем можно использовать для удаления излишка хлора и небольших количеств твердых частиц железа / марганца.

  Любой фильтрующий материал требует частой и регулярной промывки или замены для удаления твердых частиц железа / марганца.Некоторые устройства имеют автоматический цикл обратной промывки для выполнения этой задачи.

  Идеальный диапазон pH для хлорного отбеливателя для окисления железа составляет от 6,5 до 7,5. Хлорирование не является предпочтительным методом при высоком содержании марганца, поскольку для полного окисления требуется pH более 9,5. Перманганат калия будет эффективно окислять марганец при значениях pH выше 7,5 и более эффективен, чем окисление органического железа хлором, если это является проблемой.

  Перманганат калия ядовит и раздражает кожу.В очищенной воде не должно быть избытка перманганата калия, а концентрированный химикат должен храниться в оригинальной емкости вдали от детей и животных. Когда перманганат калия используется в качестве окислителя, требуются тщательная калибровка, техническое обслуживание и мониторинг.
  

Коррозия водопровода

Из-за коррозии труб и оборудования в воде могут образовываться красновато-коричневые частицы, которые, будучи взяты из-под крана, осаждаются по мере застоя воды.Это может указывать на окисленное железо или, в некоторых случаях, это могут быть только частицы коррозии железа. Повышение pH воды и использование осадочного фильтра — самое простое решение этой проблемы.

Железо-марганцевые бактерии

Самый распространенный подход к борьбе с бактериями железа и марганца — шоковое хлорирование. Процедуры шокового хлорирования описаны в Шоковое хлорирование бытового водоснабжения . Практически невозможно убить все железо и марганцевые бактерии в вашем организме.Со временем они отрастут, поэтому будьте готовы время от времени повторять лечение. Если возобновление роста бактерий происходит быстро, повторное шоковое хлорирование требует времени. Непрерывное применение низких уровней хлора может быть менее трудоемким и более эффективным. Обычный выбор — автоматический инжекторный насос жидкого хлора или дозатор, сбрасывающий гранулы хлора в скважину. Хлор быстро превращает растворенное железо в окисленное (окрашенное) железо, которое выпадает в осадок. Фильтр может потребоваться для удаления окисленного железа, если для борьбы с железобактериями используется непрерывное хлорирование.

Оптимальные условия для роста железобактерий включают низкий уровень растворенного кислорода, низкий ОВП, температуру от 5 до 15 ° C и содержание железа в воде до 0,01 мг / л. Первые три проблемы, которые обычно связаны с этой проблемой, — это слизистый налет на внутренней поверхности сливного бачка унитаза, повышенное красное окрашивание сантехники и белья, серо-сероподобный запах, снижение дебита скважины, скопление слизистых покрытий / шламов и покрытий. и ограниченный поток в трубопроводе.

Многоступенчатое лечение

Если вода имеет высокий уровень железа и марганца, и они находятся как в растворенной, так и в твердой форме, необходима операция многоступенчатой ​​очистки. Например, проблемный источник может быть хлорирован для окисления растворенного железа и уничтожения железобактерий и отфильтрован через механическое устройство для удаления частиц. За этим может последовать фильтрация активированным углем для удаления излишка хлора и смягчитель воды для контроля жесткости, а также удаление любого остаточного растворенного железа или марганца.Если используется химический окислитель, можно одновременно обрабатывать сероводород, железо и марганец.

Проблемы, связанные с анализом воды (мешающие бактерии)

Убедитесь, что ваша вода проверена перед покупкой или установкой любых очистных устройств. В некоторых случаях необходимо провести тестирование на вредные бактерии (см. Фото ниже) из-за присутствия железоредуцирующих бактерий. Поэтому перед рассмотрением вариантов и / или выбором оборудования для обработки важно провести точное тестирование.Часто обработка железа и марганца одинакова для сероводорода, что позволяет удалить все три загрязняющих вещества за один процесс.

Под микроскопом

Новые ссылки:
Руководство по расстройствам, связанным с перегрузкой железом
Готовим без железа
Бюллетень по дефициту железа — NEW

Прочие внешние ссылки
Американское общество гемохроматоза — http: // www.americanhs.org
Заболевания, связанные с перегрузкой железом http://www.irondisorders.org/

Системы очистки воды

Система фильтрации Greensand
Система очистки железа / сульфида
Системы фильтрации под прилавком и прилавком

Железо и марганец в питьевой воде

Введение
Железо и марганец (Fe / Mn) часто встречаются в источниках подземных вод, используемых во многих системах водоснабжения лесной службы. Из этих двух загрязнителей чаще встречается железо, но они часто встречаются вместе. Высокий уровень этих загрязняющих веществ может привести к обесцвечиванию воды, появлению пятен на сантехнике и неприятному металлическому привкусу воды. Это может привести к жалобам сотрудников и посетителей на воду.Отложения железа могут накапливаться в резервуарах высокого давления, резервуарах для хранения, водонагревателях и трубопроводах. Накопление железных отложений может снизить производительность, снизить давление и увеличить объем технического обслуживания. Эти отложения также могут вызывать заедание самозакрывающихся клапанов.

Высокий уровень железа и марганца не представляет известного риска для здоровья. Агентство по охране окружающей среды США (EPA) не установило максимальные уровни загрязнения (MCL) для железа и марганца в Национальных правилах первичной питьевой воды.Вторичные максимальные уровни загрязнения (SMCL), рекомендованные в Национальных правилах вторичной питьевой воды, установлены по эстетическим соображениям и не подлежат исполнению со стороны EPA, но предназначены для использования в качестве ориентиров для штатов. SMCL для железа составляет 0,3 миллиграмма на литр (мг / л), а SMCL для марганца составляет 0,05 мг / л. Государства могут принимать SMCL в качестве руководящих принципов или применять их как загрязнители. FSM 7400-Общественное здравоохранение и средства контроля загрязнения требует, чтобы все водные системы Лесной службы соответствовали требованиям SMCL.

Тестирование
Перед планированием, проектированием или заключением контракта на очистку от железа и / / марганца поручите проведение испытаний качества воды в аккредитованной лаборатории. На способность различных методов обработки удалять железо и марганец влияют pH, жесткость, присутствие железобактерий, кремнезема, серы, дубильных веществ, органических веществ, а также концентрация и форма железа и марганца.Тесты качества воды показывают концентрацию железа и / или марганца, но не форму.

Железо и марганец в воде могут быть в трех формах. Когда из-под крана поступает чистая вода, Fe / MN находится в растворенной форме двухвалентного железа (Fe2 +) или марганцевого марганца (Mn2 +). Когда вода из-под крана имеет цвет ржавчины, Fe / Mn находится в виде осадка трехвалентного железа или марганца. Когда из-под крана идет вода с прозрачным желтым оттенком, Fe / Mn соединился с органическими веществами и называется коллоидным.Коллоидный Fe / Mn удалить труднее всего.

Железные бактерии также могут присутствовать в лунках или расти в системе распределения. Слизь цвета ржавчины образуется на светильниках и в трубах, когда присутствуют железобактерии. В колодце необходимо контролировать железобактерии, чтобы предотвратить засорение экранов колодцев. Железобактерии в системе распределения вызовут увеличение потребности в хлоре. Периодическое шоковое хлорирование колодца и распределительной системы будет контролировать бактерии.

Лечение
Варианты очистки включают секвестрирование, ионный обмен, окислительные фильтры, а также окисление, фильтрацию или осаждение. Наиболее подходящий и экономичный вариант зависит от концентрации и формы Fe / Mn, химического состава воды и количества воды, которую необходимо обработать.

Секвестирование
Секвестирование не приводит к удалению Fe / Mn из воды.Секвестрация связывает Fe / Mn в растворимой форме, предотвращая окисление соединения при контакте с воздухом или хлором. Это возможно только в том случае, если железо находится в форме двухвалентного железа (Fe2 +), марганца — в виде марганца (Mn2 +), и если общая концентрация составляет менее 1–3 мг / л. Секвестр предотвращает окрашивание сантехники и изменение цвета воды, но остается легкий металлический привкус. Изолирующие агенты разрушаются при высоких температурах, характерных для водонагревателей.

Полифосфаты с последующим хлорированием могут быть недорогим методом связывания Fe / Mn.Полифосфаты можно добавлять в воду в виде сухих исходных кристаллов или в виде жидкого раствора с помощью дозирующего насоса. Полифосфаты могут быть эффективны в диапазоне pH от 5,0 до 8,0. Поскольку фосфатные соединения являются питательными веществами, которые способствуют эвтрофикации поверхностных вод, необходимо использовать соответствующие методы очистки сточных вод.

Силикат натрия и хлор эффективны для связывания железа, но менее эффективны для марганца. Силикат натрия не разрушается так же быстро, как фосфатные соединения в водонагревателях.

Ионный обмен
Ионный обмен, такой как умягчители воды на основе соли, может удалять из воды небольшие количества растворимого железа и / или марганца. Для регенерации шариков смолы можно использовать хлорид калия вместо хлорида натрия, если добавленный натрий вызывает беспокойство. Умягчители воды обычно рассматриваются только в том случае, если жесткость воды также является проблемой, однако их следует учитывать, когда комбинированное содержание железа и марганца составляет менее 2–5 мг / л.При более высоких концентрациях осажденный остаток железа может накапливаться на смягчающей смоле, снижая эффективность пластификатора. Промывка смолы кислотой или бисульфатом натрия необходима для удаления остатков.

Ионный обмен не будет работать, если железо окислилось, если железо соединилось с органическими веществами или гуминовой кислотой, или если присутствуют железобактерии.

Окислительные фильтры
Окислительные фильтры могут удалять до 15-25 мг / л комбинированных концентраций Fe / Mn.Зеленый песок, антрацитовый песок, природные или синтетические цеолиты используются в смешанных средах или напорных фильтрах. Перманганат калия (KMnO4) используется для покрытия зелени и антраса с оксидом марганца, придавая ему каталитический эффект. Это покрытие окисляет и удаляет Fe / Mn, обычно без необходимости дополнительной стадии окисления / осаждения. Покрытие можно поддерживать либо путем непрерывной подачи перманганата калия, либо путем обратной промывки через заданные промежутки времени раствором перманганата калия.

Натуральные и синтетические цеолитные фильтрующие материалы обладают каталитическим действием, не требующим химической обратной промывки для удаления осадка. В фильтрующих материалах в качестве окислителя может использоваться нагнетание воздуха Вентури с воздушным предохранительным клапаном, который отводит лишний воздух. Процесс окисления завершается в фильтре цеолитовой среды, и осадок отфильтровывается. Фильтр периодически промывают обратной промывкой для удаления осадка.

Окислительные фильтры могут использоваться с двухвалентным или трехвалентным железом, а также с марганцем или марганцем.Минимальный pH 7,0. При высокой концентрации марганца необходим pH 8,0. При необходимости фильтрация через мраморную крошку может повысить pH. Скорость обратной промывки выше, чем при ионном обмене, но, в отличие от фосфата и хлорида натрия, перманганат калия не является проблемой для окружающей среды.

Танины и сероводород загрязняют фильтрующий материал, снижая эффективность. Окислительные фильтры лучше всего работают с водой с низким содержанием фосфатов и органических материалов. Хлор отрицательно влияет на каталитические свойства фильтрующего материала, и его следует добавлять после фильтрации.

Окисление и фильтрация / осаждение
Окисление
Окисление требуется перед осаждением, отстаиванием и / или фильтрацией. Растворимое двухвалентное железо (Fe2 +) окисляется до трехвалентного железа (Fe3 +), которое легко образует нерастворимый комплекс гидроксида железа Fe (OH) 3. Марганец (Mn2 +) окисляется до марганца (Mn4 +), который образует нерастворимый диоксид марганца (MnO2).Нерастворимые металлы можно осаждать в отстойнике или удалять фильтрацией.

Аэрация может быть эффективным и недорогим методом окисления железа. Вода под действием силы тяжести проходит по ряду пористых лотков, обеспечивая контакт между воздухом и водой. Башни удаления воздуха также могут обеспечивать аэрацию. Вода стекает вниз через башню, заполненную открытым пластиковым наполнителем, в то время как воздух вытесняется через него. Башни аэрации также удаляют сульфиды, радон и летучие органические химические вещества (ЛОС).Сопла Вентури могут использоваться для подачи воздуха в воду. Аэрация не будет столь эффективной, если присутствуют железобактерии или гуминовые вещества. Скорость реакции для марганца очень низкая при значениях pH менее 9,5.

Хлор обычно используется в качестве окислителя. Скорость подачи хлора и время контакта можно определить с помощью простых тестов в сосуде. Тригалометаны (ТГМ) могут быть проблемой, если в воде присутствуют органические вещества (ЛОС, гуминовые вещества и т. Д.). В воде необходимо будет следить за остаточным содержанием хлора в системе распределения.При добавлении хлора в питьевую воду требуются сертифицированные операторы водоподготовки.

Перманганат калия (KMnO4) является очень эффективным окислителем как железа, так и марганца. Он дороже хлора, но затраты на капитальное оборудование обычно меньше. Дозу перманганата калия необходимо тщательно контролировать. Слишком мало не окислит все железо и марганец, слишком много оставит розовый оттенок в воде.

Отстаивание / фильтрация
Резервуар для задержания дает время контакта для процесса окисления.Размер накопительного резервуара зависит от скорости потока, метода окисления, конфигурации резервуара и других окисляемых загрязнителей в воде. Для выбора метода окисления и времени выдержки может оказаться полезным испытание в сосуде или стендовое испытание. Наполните сосуд для образца водой. Смешайте с водой воздух или химический окислитель и дайте постоять. Запишите время, за которое вода приобрела ржавый цвет, а также дозу и тип добавленного окислителя. Не трогайте образец и запишите время, за которое ржавый цвет осядет на дно банки; или вылейте воду цвета ржавчины через лабораторный фильтр с известным размером пор.

Аэрация и окисление с последующим использованием отстойника — недорогой вариант очистки небольших водных систем, который не требует добавления химических веществ или частого контроля. Он не будет эффективен во всех случаях, поэтому необходимо провести стендовые или лабораторные испытания, чтобы определить осуществимость и стоимость этого метода. В отстойнике можно использовать наклонные пластинчатые отстойники, трубчатые отстойники или перегородки для обеспечения максимального времени удержания. Отстойники должны быть спроектированы таким образом, чтобы можно было периодически удалять осадок.

Фильтрация
Фильтрация — наиболее распространенный метод удаления железа и марганца после окисления. Медленные песочные фильтры, рукавные или картриджные фильтры, напорные фильтры или обычные фильтры могут удалять окисленные загрязнители. Медленные песчаные фильтры и обычные фильтры являются наиболее дорогими альтернативами и обычно не используются для удаления Fe / Mn, если не присутствуют коллоидные частицы, бактерии или другие фильтруемые загрязнители.Мешочные или картриджные фильтры имеют очень низкие капитальные затраты, но более высокие затраты на обслуживание при замене фильтра. Напорные фильтры с автоматической обратной промывкой имеют более высокие капитальные затраты и более низкие затраты на техническое обслуживание.

Упакованные предварительно смонтированные фильтры из железа и марганца доступны в любом размере. Большинство компаний, которые предварительно разрабатывают фильтры Fe / Mn, протестируют образец вашей воды и порекомендуют химическую дозу, требования к предварительной обработке, размер и тип фильтрующего материала. Убедитесь, что эти системы или все компоненты были протестированы на соответствие стандарту NSF 61 или эквивалентному для использования в питьевой воде или пищевых продуктах.

Список литературы
Фонд исследований Американской ассоциации водопроводных сооружений
O.N .: 90558; Секвестрирующие методы лечения железа и марганца.
Национальная клиринговая палата по питьевой воде
Технический бюллетень «Удаление железа и марганца» Nine,
сентябрь 1998 г.

Департамент экологических услуг Нью-Гэмпшира
Технический бюллетень WD-WS-3-8.

Университет Небраски
NebGuide G96-12800-A «Питьевая вода: железо и марганец.

Департамент природных ресурсов штата Висконсин
«Железо в питьевой воде» WS-35.

Литература по продукту

Тестирование воды, фильтры для зеленого песка, умягчители воды, помощь в проектировании
Culligan International Company Muncipal / Commercial Systems
One Culligan Parkway
Northbrook, IL 60062
Телефон: 847-205-6000
Факс: 847-205-6030
Электронная почта: internationalinfo @ culligan.com
URL: http://www.culligan.com/americas.asp

AWS Advanced Water Systems
743 41st Avenue
Santa Cruz, CA 95062
Телефон: 831-476-0515
Факс: 831-476 -0832
Электронная почта: info @ advancedh3o.com
URL: http://www.advancedh3o.com

Инженерные фильтры, смягчители воды, помощь в дизайне
Kinetico, Inc.
10845 Kinsman Road
Newbury, OH 44065
Телефон: 440-564-9111
Факс: 440 -564-9541 ​​
Бесплатный звонок: 800-321-5022
Электронная почта: [email protected]
URL: http://www.kinetico.com

Электронные фильтры, полные пакеты обработки от 10 галлонов в минуту и ​​выше, помощь в дизайне
Filtronics, Incorporated
4000 Leaverton Court
Anaheim, CA 92801-1610
Телефон: 714-630-5040
Факс: 714-630-1160
Электронная почта: info @ filterronics.com
URL: http://www.filtronics.com

Полифосфаты, кристаллы, порошки или жидкости
Корпорация Kjell (теперь принадлежит Carus Chemical Company)
315 Fifth Street
Peru, IL 61354
Факс: 815-223 -4486
Бесплатный звонок: 800-435-6856
URL: http://www.caruschem.com

Перманганат калия
Carus Chemical Company
315 Fifth Street
Peru, IL 61354
Факс: 815-223-4486
Toll Бесплатно: 800-435-6856
URL: http://www.caruschem.com

Дополнительные источники доступны по адресу:
Американская ассоциация водопроводных сооружений — рекламодатель
(http: // www.awwa.org)

Thomas Register-Online
(http://www.thomasregister.com)

NSF International
(http://www.nsf.org)

Железо в колодезной воде — EH: Министерство здравоохранения Миннесоты

Некоторые почвы и камни в Миннесоте содержат минералы с очень высоким содержанием железа. Когда на поверхности земли выпадает дождь или тает снег, а вода просачивается через железосодержащую почву и камни, железо может растворяться в воде. В некоторых случаях железо также может быть результатом коррозии железных или стальных обсадных труб скважин или водопроводных труб. Подобно тому, как железо в металлическом ведре превращается в ржавчину при воздействии воды и кислорода, минералы железа в воде превращаются в ржавчину и окрашивают сантехнику и белье.

Железо может способствовать росту других организмов

Железо в воде обычно не представляет опасности для здоровья. Ваше тело нуждается в железе для транспортировки кислорода в крови. Большая часть железа поступает с пищей, так как организм не может легко усваивать железо из воды.

Железо может вызвать беспокойство, если в колодец проникли вредные бактерии. Некоторым вредным организмам для роста требуется железо. Если в воде есть железо, избавиться от вредных бактерий будет сложнее.

Как определить железо

Вкус

Железо может придавать воде металлический привкус и влиять на вкус еды и напитков.

Цвет

Железо в банке с водой:

• Вызывает желтые, красные или коричневые пятна на посуде, белье и сантехнике.
• Сделайте чай, кофе и картофель черными.

Сабо

Утюг может засорить колодцы, насосы, спринклеры, посудомоечные машины и другие устройства.

Тестирование железа

Вода желтого или красного цвета часто указывает на присутствие железа.Однако лаборатория может сказать вам точное количество железа, которое может быть полезно при выборе лучшего метода лечения. В дополнение к тестированию на железо может быть полезно проверить жесткость, pH, щелочность и наличие железобактерий.

Ориентир : Вода с уровнем железа выше 0,3 миллиграмма на литр (мг / л) обычно считается нежелательной. Уровень железа в воде обычно ниже 10 мг / л.

Министерство здравоохранения Миннесоты рекомендует вам использовать аккредитованную лабораторию для проверки вашей воды.Обратитесь в аккредитованную лабораторию, чтобы получить контейнеры для проб и инструкции, или спросите окружные службы охраны окружающей среды или здравоохранения, предоставляют ли они услуги по тестированию скважин.

Аккредитованные лаборатории в Миннесоте, принимающие образцы от частных владельцев скважин (PDF)

Контрольное железо

Очистка воды в домашних условиях является наиболее распространенным методом для контроля содержания железа в воде. В зависимости от обстоятельств, другие варианты могут включать:

• Использование другого источника воды с низким содержанием железа, такого как общественная система водоснабжения или колодец, забирающий воду из другого водоносного пласта.
• Новая скважина . Имейте в виду, что трудно предсказать, какая концентрация железа будет в новой скважине. Соседние скважины могут быть индикатором, но содержание железа в двух соседних скважинах может сильно отличаться.

Очистка воды

Эффективная обработка железа зависит от формы (форм) присутствующего железа, химического состава воды и типа колодца и системы водоснабжения. Лучше всего обратиться к специалисту по водоподготовке, чтобы найти лучшее решение.

Формы железа

• Черное железо («железо с чистой водой»): вода выходит из крана чистой, но после отстаивания становится красной или коричневой.
• Трехвалентное железо («железо с красной водой»): вода красного или желтого цвета, когда она впервые выходит из крана.
• Органическое железо : Обычно оно желтого или коричневого цвета, но может быть бесцветным. Очень мелкие колодцы или колодцы, подверженные воздействию поверхностных вод, чаще, чем другие колодцы, содержат органическое железо.

Обработка железа (чистая вода)

Умягчители воды и Железные фильтры (например, марганцевый фильтр с зеленым песком) эффективно удаляют железо из чистой воды. Смягчители воды — более распространенный метод. Производители сообщают, что некоторые смягчители воды могут удалять до 10 мг / л. Однако более распространенный предел — от 2 до 5 мг / л. Марганцевый фильтр с зеленым песком может быть эффективным при уровнях от 10 до 15 мг / л.

Смягчитель воды удаляет минералы жесткости, такие как кальций и магний.Железо забивает кондиционер, и его необходимо периодически удалять с помощью обратной промывки. Умягчитель воды будет менее эффективным, если вода имеет низкую жесткость и высокое содержание железа или если система допускает контакт с воздухом, например, в «оцинкованном резервуаре высокого давления» с воздушным наполнением.

Обработка железа (красной воды) железа

• Железные фильтры (такие как марганцевый фильтр с зеленым песком) являются обычным средством очистки красной воды от железа до 10-15 мг / л.
• Аэрация (нагнетание воздуха) или химическое окисление (обычно добавление хлора в форме гипохлорита кальция или натрия) с последующей фильтрацией являются вариантами, если уровень железа превышает 10 мг / л.
• Осадочный фильтр, угольный фильтр или устройство для смягчения воды могут удалять небольшое количество железа, но утюг быстро забивает систему.

Обработка органического железа

Органическое железо и дубильные вещества создают проблемы при очистке воды. Органическое железо и дубильные вещества могут замедлить или предотвратить окисление железа, поэтому смягчители воды, системы аэрации и железные фильтры могут не работать. Химическое окисление с последующей фильтрацией. может быть вариантом.

Дистилляция или обратный осмос может удалить любой тип железа. Если в воде много железа, оно может быстро засорить устройства, поэтому лучше использовать систему очистки всего дома.

Железные бактерии и лечение лунок

Железные бактерии — это организмы, которые потребляют железо, чтобы выжить. В процессе они производят отложения железа и красную или коричневую слизь, называемую «биопленкой». Эти организмы не вредны для человека, но могут значительно усугубить проблему с железом.Эти организмы естественным образом обитают в неглубоких почвах и грунтовых водах, и они могут быть занесены в колодец или водную систему при ее строительстве или ремонте.

Узнайте больше о том, как предотвратить, удалить и лечить железные бактерии в компании «Iron Bacteria in Well Water».

Перейти> наверх.

Следует ли мне проверять воду из колодца на что-нибудь, кроме железа?

Да. Как природные источники, так и деятельность человека могут загрязнять колодезную воду и вызывать краткосрочные или долгосрочные последствия для здоровья.Проверка воды из колодца — единственный способ обнаружить большинство распространенных загрязнителей в грунтовых водах Миннесоты; вы не можете попробовать, увидеть или почувствовать запах большинства загрязнителей. Министерство здравоохранения Миннесоты рекомендует пройти тестирование на:

• Бактерии группы кишечной палочки каждый год и каждый раз, когда вода меняет вкус, запах или внешний вид. Колиформные бактерии могут указывать на то, что в вашей воде могут находиться болезнетворные микроорганизмы.
  См. Бактериальная безопасность колодезной воды.
• Нитраты через год . Младенцы в возрасте до шести месяцев, находящиеся на искусственном вскармливании, подвергаются наибольшему риску воздействия нитратов, содержащихся в питьевой воде выше 10 миллиграммов на литр.
  См. Нитраты в колодезной воде.
• Мышьяк не менее одного раза . Около 40 процентов колодцев в Миннесоте содержат мышьяк. Питьевая вода с содержанием мышьяка в течение длительного времени может способствовать снижению интеллекта у детей и повышению риска рака, диабета, сердечных заболеваний и проблем с кожей.
  См. «Мышьяк в колодезной воде».
• Провести хотя бы один раз . Колодец и система водоснабжения могут иметь части, в которых есть свинец, и этот свинец может попасть в питьевую воду. Свинец может повредить мозг, почки и нервную систему. Свинец также может замедлить развитие или вызвать проблемы с обучением, поведением и слухом.
  См. Свинец в системах водоснабжения скважин.
• Марганец перед тем, как ребенок выпьет воду . Высокий уровень марганца может вызвать проблемы с памятью, вниманием и моторикой.Это также может вызвать проблемы с обучением и поведением у младенцев и детей.
  См. Раздел «Марганец в питьевой воде».

Другие загрязнители иногда встречаются в частных системах водоснабжения, но реже, чем загрязнители, перечисленные выше. Рассмотрите возможность тестирования для:

• Летучие органические химические вещества , если колодец находится рядом с топливными баками, коммерческой или промышленной зоной.
• Сельскохозяйственные химикаты, обычно используемые в районе , если скважина неглубокая и находится рядом с посевными площадями или площадками для обработки сельскохозяйственных химикатов или находится в зоне геологической уязвимости (например, трещиноватый известняк).
• Фтор , если воду пьют дети или подростки.

Перейти> наверх.

Министерство здравоохранения Миннесоты