Это процесс, заключающийся в переводе железа из растворенного состояния в нерастворенное способом его окисления из двухвалентного до трехвалентного. После чего, выпавшее в осадок нерастворенное железо оседает на разнообразных фильтрующих загрузках.
Наличие железа в воде способствует:
- появлению металлического привкуса;
- в отстоянной воде появляется ржавый осадок;
- кипяченая вода покрывается ржавой пленкой;
- в процессе стирки белье меняет свой первоначальный цвет;
- выходит из строя бытовая техника.
Способы
Существует много способов, очищающих воду от излишков железа, рассмотрим следующие виды.
1. Отстаивание
Среди известных способов очистки воды от железа самый элементарный – отстаивание. Действие его обусловлено самостоятельным окислением железа, находящегося в растворенном состоянии и образовании ржавого осадка.
- Это естественный метод обезжелезивания, при котором отстоянную воду употребляют для пищевых целей, а осадок попросту удаляют.
- Недостатки метода: длительное время и наличие больших емкостей.
2. Безреагентное обезжелезивание
Данный способ подразумевает использование специальной загрузки для обезжелезивания воды, которую засыпают непосредственно в корпус фильтров. Разработанная загрузка осуществляет двойное действие: как катализатор прохождения реакции и сорбент осадка. В результате, в фильтре обезжелезивателе на гранулах оседает весь образовавшийся ржавый осадок, который задерживается внутри него. Очищенная субстанция по водопроводу быстро попадает в дом, процесс отличается моментальным действием. Очищается полностью забитая фильтрующая поверхность с помощью обычного промывания.
3. Реагентное обезжелезивание
Мощные фильтры с загрузками иного класса применяются в том случае, когда содержание железа в воде превышает показатель 5 мг/л. Восстановить окислительную способность засорившегося фильтра такого класса позволяет простое промывание с дополнительной обработкой специально предназначенными растворами.
Следует помнить, что применять данный способ возможно исключительно при централизованной системе канализации, поскольку в нее попадают вредные химические вещества.
4. Greensand
Окисление с помощью этого одного из самых старых методов происходит путем пропускания воды через слой зеленого песка. В настоящее время данный способ используется крайне редко, так как не оправдывает себя по нескольким причинам:
- образует стоки высокой токсичности;
- высокие расходы при эксплуатации;
- расход воды на собственные нужды превышает допустимый.
Поэтому, несмотря на то, что этот технологический процесс позволяет очищать воду с концентрацией железа до 10 мг/л, от него пришлось отказаться практически полностью. К тому же установка требует регулярного восстановления с применением раствора перманганата калия.
5. Очищение при помощи гипохлорита натрия
Эта методика является очень распространенной на крупных водоканалах, кстати, она заменила ранее практикующееся добавление в воду сильно ядовитого газа – сжиженного хлора. Предваряет процесс обезжелезивания воды с помощью гипохлорита натрия, обязательная установка дозировочного насоса, а также устройства, специально предназначенного для ввода в поток воды раствора гипохлорита натрия.
Необходимо организовывать постоянный контроль со стороны обслуживающего персонала за функционирующим насосом, так как он довольно часто засоряется и требует регулярной промывки. Это происходит в связи с высокой кристаллизацией гипохлорита натрия.
6. Метод напроной аэрации
Очищение методом растворенного в воде кислорода при пропускании водного потока через слой каталитической загрузки (МФО-47, BIRM, Pirolox и т.д.) способом напорной аэрации.
Успешная работа станции обезжелезивания рассчитана на удаление минимальных концентраций двухвалентного железа, но безрезультатна при концентрации свыше 5 мг/л. Кроме того, установка, работающая по принципу каталитических загрузок, требует поддержания рабочего диапазона рН воды, наличия сероводорода и органики.
- Недостатком данной системы обезжелезивания воды является ее недолговечность, спустя 2-3 года функционирования, она начинает выделять в воду перманганат калия и подлежит замене.
Оправданным считается применение метода аэрации для небольшой производительности воды (в пределах 2-2,5 м³/ч).
7. Безнапорная аэрация
Обезжелезивание кислородом воздуха с дальнейшим отделением нерастворимого трехвалентного железа на осадочных фильтрах методом безнапорной аэрации
Этот метод наиболее эффективен и дает стабильные результаты, как по обезжелезиванию воды, так и по очистке от сероводорода и перманганата калия при минимальных эксплуатационных расходах. Высокие показатели обеспечены наличием отдельных модулей: для окислительных процессов и сбора нерастворенного железа.
В итоге, полное окисление железа происходит в системе эжекции в процессе организации усиленного перемешивания воды с кислородом, тогда как окисленное железо собирается на осадочных фильтрах с инертной загрузкой с развитой поверхностью и минимальным удельным весом. Данный метод обладает рядом неоспоримых преимуществ:
- незначительные расходы при эксплуатации;
- использование кислорода воздуха, исключающее сильные окислители типа марганца, гипохлорита натрия и хлора;
- отсутствие токсичных стоков и их незначительность;
- долговечность оборудования (свыше 10 лет).
Подробнее о чрезмерном содержании железа в воде и вредном влияниии на здоровье и коммуникации.
Популярные фильтры
EXPERT система очистки воды от железа. Система обезжелезивания питьевой воды нового поколения осуществляет очистку трехступенчатым методом. Ориентировочная цена 2800-2900 руб.
ПРОФИ bb 10 Ферростоп. Предназначение этого фильтра заключается в очистке воды на протяжении всего рекомендованного ресурса при высокой концентрации железа (в пределах 5 ПДК). Стоимость фильтра варьируется в пределах 2950-3100 руб.- ПРОФИ bb 20 Ферростоп. Предназначение этого фильтра заключается в очистке воды на протяжении всего рекомендованного ресурса при высокой концентрации железа (в пределах 5 ПДК). Приблизительная цена фильтра в пределах 2700-2800 руб.
- ПРОФИ система Ferrum. Используется трехступенчатая система для очистки питьевой воды. Этот магистральный фильтр встраивается непосредственно в водопроводную систему. Ориентировочная стоимость системы очистки 2800-2900 руб.
Alex, 2 мая 2016.
sistemyochistkivody.ru
Вода из подземных источников очень часто содержит достаточно большие концентрации растворённого в воде железа и марганца. Согласно действующим санитарным нормам их содержание должно быть на уровне 0,3 мг/л – Fe и 0,1 – мг/л Мп. Если же речь идёт о водоподготовке для производственных нужд, часто действуют ещё более жёсткие требования. В связи с этим обезжелезивание воды при помощи специальных станций или фильтров – один из частых технологических процессов.
Обезжелезивание воды – это удаление из неё соединений железа, которые там находятся, вне зависимости от формы (она может быть двух- или трёхвалентной, в воде может присутствовать бактериальное или органическое железо).
и добыче воды из подземного источника в большинстве случаев необходимо будет иметь дело с двухвалентным железом Fe2+, которое растворено в виде ионов. Трёхвалентное железо образуется при контакте воды и воздуха или другого окислителя (это могут быть поверхностные воды или те, которые передаются по изношенным трубопроводам) и содержится в воде в виде взвеси. В этом случае достаточно просто отстоять воду, а затем отфильтровать при помощи механических фильтров (размер пор не должен при этом превышать 5 мкм).
Обезжелезивание воды с растворенным (двухвалентным Fe2+) железом включает в себя процедуру его окисления, для того чтобы перевести вещество в его нерастворимую форму, а затем вывести при помощи гранулированной загрузки фильтра. В качестве окислителя могут быть использованы кислород, перманганат калия, озон, гипохлорит натрия, а в качестве фильтрующего материала – антрацит, кварцевый песок другие инертные загрузки, но при этом стоит учитывать, что процесс формирования хлопьев при окислении достаточно длителен, что всегда снижает общую эффективность работы станции.
Высокоэффективное обезжелезивание воды
Чтобы сделать обезжелезивание воды максимально эффективным, в последние годы активно используется каталитическая загрузка, переводящая железо и марганец в нерастворимую гидроокись, которая осаждается на загрузке.
этом процессе используются материалы природного происхождения, содержащие в своём составе диоксид марганца. К таким загрузкам можно отнести: Manganese Greensand (MGS), Greensand Plus (производства Inversand Company, США); Birm, MTM (производства Clack Corporation, США); DMI-65 Quantum (Австралия); МЖФ (Альянс-Нева, Россия), Сорбенты АС и МС (Алсис, Россия); МФО-47, Ферроксы и многие другие. Они эффективны даже в том случае, когда концентрация железа в воде незначительна. При этом для малого содержания достаточно растворённого в воде кислорода, а для большего требуется дополнительное проведение аэрации воды.
Основные методы обезжелезивания
На сегодняшний день используется три основных способа удаления железа из состава воды:
- упрощенная аэрация;
- аэрация на специальных устройствах:
- коагуляция и осветление;
- введение реагентов-окислителей’ таких как хлор, гипохлорит натрия или кальция, озон, перманганат калия.
Для обезжелезивания поверхностных вод используются в основном реагентные методы с последующей фильтрацией.
Если отсутствует возможность осуществить его на первой стадии проектирования, выбирают один из вышеперечисленных методов на основании проведенного пробного обезжелезивания в лаборатории или опыта работы аналогичных установок.
Аэрация на специальных устройствах
Аэрация на специальных устройствах используется, когда необходимо удалить из воды железо при концентрации его в воде выше 10 мг/л и увеличить величину pH выше 6,8.
Для осуществления аэрации используют вентиляторные градирни (дегазаторы), либо контактные градирни с естественной вентиляцией. На рис. 1 представлена схема установки для обезжелезивания воды аэрацией. Исходная вода через патрубок 1 подается в верхнюю часть вентиляторной градирни, заполненной керамической насадкой 4 (кольца Рашига размером 25x25x4 мм) или деревянной хордовой насадкой из брусков. Навстречу потоку воды с помощью вентилятора 5 направляют воздух. В процессе аэрации выделяется углекислота (диоксид углерода), а вода обогащается кислородом. Из градирни вода стекает в контактную емкость 7, откуда насосом подается в напорный фильтр. В объеме наполнителя фильтра завершается образование хлопьев гидроксида трехвалентного железа и их задержание.
Коагуляция и осветление, известкование
Из поверхностных вод, как правило, необходимо удалить взвеси и коллоидно-дисперсные вещества, включающие соединения железа. Освобождение воды от взвеси и коллоидных веществ возможно осуществить только путем ввода специальных реагентов-коагулянтов. Данный метод обработки воды называют коагуляцией. Коагулянт образует в воде хлопья, которые адсорбируют на своей поверхности коллоиды и выделяются в виде осадка. Для удаления из воды железа, содержащегося в виде коллоида гидроксида железа Fe(OH)3 или в виде коллоидальных органических соединений, например гуматов железа, используют коагулирование сульфатом алюминия или железным купоросом с добавлением хлора или гипохлорита натрия
Рабочий режим и оборудование для осветления и коагуляции исходной воды выбирают исходя из характера и уровня содержания загрязнений. При этом если необходимо одновременно повысить щелочность воды и снизить ее солесодержание, рассматриваемые процессы совмещают с известкованием.
Процесс коагуляции достаточно сложен и нет строгих стехиометрических соотношений между дозой коагулянта и количеством растворенных коллоидных веществ в исходной воде. Поэтому дозу определяют методом пробного коагулирования.
В качестве коагулянтов применяют:
- сульфат алюминия (глинозем) Al2(S04)3 x 18 Н20 при pH исходной воды 6,5-7,5;
-
сульфат железа (железный купорос) FeSCF х 7 Н20 при pH воды 4-10;
- хлорное железо FeCl3 х 6 Н20 для воды с pH 4-10. Для интенсификации процесса коагуляции в воду дополнительно вводят флокулянты (наиболее распространен полиакриламид). Флокулянты способствуют укрупнению осадка и ускоряют процесс слипания осаждаемых коллоидных и взвешенных частиц.
vodacentr.ru
Особенности и назначение фильтров обезжелезивателей
Водоочистительные установки применяются для снижения концентрации вещества в воде для бытовых или промышленных нужд. Основным назначением фильтров для воды от железа является удаление микроэлемента с использованием определенного методики. В некоторых установках способы очистки могут комбинироваться. Такие фильтры от железа в воде обычно отличаются высокой эффективностью.
Чаще всего бытовые системы водоподготовки применяются в индивидуальных домах, коттеджах и дачах, а также в городских квартирах. Использование фильтры для обезжелезивания воды особенно той, что употребляется в пищу и для питья, обязательно для автономного водоснабжения. Это необходимо для снижения содержания микроэлемента до безопасного уровня.
Методы обезжелезивания воды и принцип действия фильтров
В настоящее время разработаны и успешно применяются разные способы водоочистки. В частности используются Фильтры для очистки воды от железа, которое содержится в ней в следующих состояниях:
- Двухвалентное. Полностью растворяется в жидкости, которая остается при этом абсолютно прозрачной. Наличие микроэлемента определяется по образованию осадка на стенках посуды.
- Трехвалентное. В воде не растворяется и придает ей желтый или бурый оттенок. Выпадает в осадок через несколько часов отстаивания.
- Органическое. Химический элемент содержится в ряде соединений, которые делают жидкость желтоватой.
- Бактериальное. Проявляется радужной пленкой на поверхности, на внутренних стенках оборудования систем водоснабжения образуются желеподобные отложения.
В работе фильтров обезжелезивания используются следующие методы снижения концентрации микроэлемента в жидкости:
- Окисление химическое или каталитическое.
- Аэрация.
- Осаждение коллоидного железа.
- Использование ионообменных процессов.
- Мембранный метод.
- Биологическая очистка.
Эффективность каждой из перечисленных методик водоподготовки зависит от вида и начальной концентрации химического элемента. При выборе установки учитывается требуемый уровень водоочистки.
Основные виды и параметры фильтров для обезжелезивания
Наибольшее распространение получили фильтры для очистки от железа, работающие по принципу каталитического окисления и аэрации. В таких системах используются специальные материалы, чаще гранулированные, проходя через которые микроэлемент соединяется с кислородом и выпадает в осадок. При этом его содержание в жидкости падает, а образующиеся хлопья задерживаются засыпкой.
Большинство фильтров от железа данного типа имеют следующие технические характеристики:
- Исходная концентрация микроэлемента не более 1 мг/л.
- Производительность оборудования от 1,0 до 1,5 м3/ч.
- Давление на входе в обезжелезивающий фильтр от 2,5 до 6,0 атм.
- Температура жидкости от 2 до 35⁰C.
Установка с фильтром обезжелезивания воды с большим содержанием железа может использоваться в помещениях, где влажность воздуха не превышает 70%. Во избежание выхода из строя эксплуатация системы, должна осуществляться в строгом соответствии с технической документацией.
Выбор фильтра обезжелезивателя для дома
В продаже имеется обширный ассортимент установок, произведенных иностранными и российскими компаниями. Для того чтобы подобрать лучший фильтр для обезжелезивания воды необходимо исходить из уровня загрязнения жидкости и необходимой степени очистки. При концентрации микроэлемента свыше 1 мг/л следует применять оборудование для аэрации. Выгодно купить фильтр для очистки от железа по доступной цене можно через интернет магазин.
При выборе системы есть смысл проконсультироваться со специалистом. В частности, фильтр для воды в частный дом от железа должен обеспечивать удаление элемента до нормативного уровня, установленного стандартом. Для промышленного использования потребуются высокопроизводительное оборудование. Комплект поставки фильтра для очистки воды от железа для дома включает управляющий клапан, блок питания контроллера, корпус, дренажную трубку. Засыпка идет в фирменной водонепроницаемой упаковке.
aquafiltrum.ru
Как обезжелезить воду из скважины
К сожалению, железо трудно поддаётся очистке. Эта трудность связана с тем, что оно присутствует в нескольких формах, каждая из которых может потребовать различной степени очистки.
Рекомендуемым простым и эффективным способом обезжелезивания являются водоочистные станции. Но какими критериями руководствоваться при выборе оборудования? Чтобы правильно ответить на этот вопрос, нужно сначала определить, какие вредные вещества присутствуют и их концентрации. Для этого необходимо в первую очередь сделать физико-химические и бактериологические исследования.
Кроме того, нужно определить, находится ли железо в форме частиц (окисленное состояние) или в растворённом виде. Цвет воды является хорошим показателем для определения присутствия окисленного железа. Железо, окисляясь, образует небольшие частицы «ржавчины», которые могут привести к выходу воды красного, коричневого или жёлтого цвета.
Железо присутствует в воде как двухвалентные и трехвалентные соединения — соответственно Fe (II) и Fe (III). В аэробных условиях, например, в поверхностных водах, перевешивают соединения Fe (III). Они подвергаются гидролизу и осаждаются в виде твёрдого вещества. Концентрация соединений железа, присутствующих в растворённой форме в поверхностных водах, как правило, невелика.
В подземных глубинах, т. е. в анаэробных условиях, железо доминирует в виде растворенных двухвалентных ионов Fe (II).
После того как становится известным состав воды, выбор лучшего метода удаления железа является довольно простым.
Тест должен указать следующие параметры:
- мутность;
- цвет;
- вкус;
- запах;
- рН;
- общая жёсткость;
- микробиология.
Должны быть сделаны дополнительные тесты, на определение содержания фтора, фосфора, тяжёлых металлов.
Кроме того, определяется:
- концентрация железа и соединений марганца;
- форма, в которой они находятся;
- наличие кислорода и углекислого газа;
- наличие сероводорода или аммиака.
После получения результатов исследований, нужно обратиться к специалисту, чтобы он дал рекомендации по выбору соответствующих фильтров, станций, систем или установок для очистки. Лучше всего обратиться в несколько компаний и сравнить цены, обращая внимание на размер и характер оборудования.
Как очистить воду от железа из скважины
Существует несколько методов очистки. Во многих случаях они аналогичны тем, которые используются для удаления марганца или серы. Для ситуаций с концентрацией железа до 2 или 3 частей на миллион используются типичные смягчители, которые, по сути, являются фильтрами для обезжелезивания воды из скважины (с использованием соли [NaCl]). Если концентрация железа превышает 5 частей на миллион, то обработка должна обеспечивать, чтобы цикл регенерации «обратной промывки» был довольно сильным, для удаления и смывки железа. Очищение с помощью смягчителя лучше всего работает, когда pH (кислотность) находится вблизи нейтрального показателя (pH = 7).
Более высокие концентрации растворенного железа требуют более агрессивной окислительной обработки с аэрацией, соединениями хлора или озоном. Каждый из этих методов превращает растворенное железо в окисленное, которое может быть захвачено фильтром. В первом случае аэрация добавляет кислород, энергично вдувая воздух в воду которая фильтруется в конце процесса аэрации.
Озон является более сильным окислителем, чем хлор, но озонационное оборудование, как правило, дороже в эксплуатации из-за более высокого потребления электроэнергии. Большинство систем используют раствор гипохлорита кальция или гипохлорита натрия. После обработки озоном или хлором воду помещают в резервуар, чтобы обеспечить возможность завершения процесса окисления и последующей фильтрации перед использованием. Системы могут также включать обработку активированным углем для удаления остаточного хлора.
В другом распространённом способе используют окислительный фильтрующий материал. Слой, состоящий из гранул / шариков с покрытием из оксида марганца, обеспечивает как окислительную среду, так и фильтрующую способность. Кислород высвобождается из покрытия оксида марганца для окисления растворенного железа. Частицы окисленного железа задерживаются в слое смолы до удаления во время цикла обратной промывки, когда оксидное покрытие из марганца регенерируется перманганатом калия. Частицы должны быть вымыты во время цикла обратной промывки, чтобы слой смолы не засорился. Системы не требуют высокого содержания растворенного кислорода, но лучше всего работают, когда рН воды выше 7,5.
Полифосфатные обработки не удаляют железо (или марганец). Они уменьшают окрашивание, удерживая эти металлы в растворе и предотвращая окисление. Этот метод эффективен только для уровней железа и марганца менее 1 ppm.
Очистка воды от железа своими руками
Большинство скважин и колодцев характеризуются плохим качеством воды. Это в первую очередь связано с загрязнением окружающей среды, но не исключено и наличие растворенного железа.
Предварительная обработка проводится с помощью механического фильтра, изготовленного из полипропиленовой сетки или специального нетканого материала. Он служит для удаления твёрдых загрязнителей. Таким образом, удаляется песок, слизь, ржавчина и другие суспензии.
Классическим средством для удаления растворенного железа является первоначальное окисление – с помощью аэрации или химических средств, а затем фильтрация.
Очистку с помощью аэрации своими руками можно сделать двумя способами. Первой системой является безнапорная аэрация, в которой процесс окисления проходит в специальной ёмкости, а второй системой является напорная аэрация, происходящая в специальной установке, включающей в себя компрессор и аэрационную колонну.
Химические вещества для окисления можно купить в специализированных магазинах. Там же можно приобрести аэратор. Для того чтобы очищать воды, поступающие из собственных скважин можно применить гравийные фильтры. Это колонны, имеющие диаметры от 25 до 40 см и высоту от 1,20 до 1,80 м.
Следует учесть что после как напорной, так и безнапорной аэрации, следует очищать воду через фильтр.
Установка обезжелезивания воды своими руками
Систему для обезжелезивания воды из скважины можно сделать своими руками. Для этого потребуется:
- насос для скважины;
- полимерная бочка на 200 литров;
- аэратор (шланг с отверстиями, уложенный в бочку);
- компрессор;
- фильтры (предварительны фильтр, безреагентный фильтр);
- ёмкость для воды.
Сначала вода из скважины вода поступает в бочку. С помощью компрессора через самодельный аэратор в неё нагнетается воздух, после чего начинается процесс окисления железа. Затем вода из бочки проходит через магистральный фильтр предварительной очистки и безреагентный фильтр, после чего поступает в ёмкость.
Для достаточной аэрации хватает 10 минут.
Своя самодельная станция обезжелезивания воды обойдётся в несколько раз дешевле, чем у поставщиков этого типа оборудования.
remontoni.guru
Конструкция водоочистительной установки для загородного дома, работающей по принципу безнапорной аэрации: личный опыт пользователей .
На земле практически не осталось ни одного природного источника, который бы содержал в себе воду, пригодную для длительного употребления. Этот факт уже неоднократно подтвержден соответствующими ведомствами. Поэтому организация водоподготовки – одна из основных задач, стоящих перед владельцами загородных участков. Разумеется, что создавать водоочистительную установку следует только, опираясь на комплексный лабораторный анализ воды из вашего источника. Но, учитывая, что содержание железа превышает допустимые нормы практически повсеместно, без аэратора ни одну систему водоочистки полноценной назвать нельзя.
Сегодня мы поговорим о сборке водоочистительной установки на основе аэратора (безнапорной аэрационной колонны) своими силами.
Коротко об аэрации
Аэрацией принято называть процесс насыщения воды кислородом (в основном, процесс – принудительный) с целью ее очистки от железа, марганца и других окисляемых соединений. Проще говоря, речь идет о веществах, которые после вступления в реакцию с кислородом принимают нерастворимые формы и выпадают в виде осадка. Последующая фильтрация или отстаивание позволяют избавить воду от образовавшегося осадка, в котором содержатся вредные примеси.
В процессе аэрации основным катализатором, способствующим удалению вредных примесей из воды, служит кислород, содержащийся в воздухе. Иными словами, аэрация подразумевает безреагентное обезжелезивание воды – наиболее экономичный из известных способов обезжелезивания.
Еще одним способом очистки, эффективность которого не подлежит сомнению, является следующий: обезжелезивание с помощью химических катализаторов (пропускание воды через активированный уголь, пористый алюмосиликат со специальным покрытием или другой специальный наполнитель).
В совокупности оба перечисленных способа помогают достичь превосходных результатов.
В серьезных системах водоочистки аэрация является только одной из стадий процесса обезжелезивания и деманганации. На этой стадии вода насыщается кислородом (для дальнейшего и полного окисления железа с помощью катализаторов), и происходит удаление растворенных газов.
Следует различать безнапорную и напорную системы аэрации. Конструкция систем напорной аэрации предусматривает наличие закрытого аэратора (контактной камеры), в котором насыщение воды кислородом производится с помощью компрессора. В подобной системе отсутствуют потери давления воды, поэтому в разводящую магистраль вода попадает под давлением, которое создает насос (насосная станция) первого подъема. Для напорной системы насос второго подъема не нужен.
Основные элементы напорной аэрационной системы:
Самостоятельно изготовить систему напорной аэрации сложнее, чем ее безнапорный аналог. При этом ее надежность в сравнении с системой безнапорной аэрации тоже можно поставить под сомнение.
Безнапорная аэрация работает лучше и надёжнее напорной! Рассмотрите вариант с напорной аэрацией: чего только стоят протечки, возникающие от засора воздухоотводчика…. А выход из строя обратных клапанов, а отказы датчика потока…. Если в напорной аэрации компрессор встал, то всё – кирдык: окисления нет, и железо не выпадает.
Учитывая все вышеперечисленное, рассмотрим вариант с установкой именно безнапорной системы аэрации, тем более, что большинство «экспериментаторов» нашего портала практикуют создание именно таких систем.
В случае с безнапорной аэрацией используется аэратор открытого типа, в котором происходит потеря давления воды. Поэтому подобные системы нуждаются в наличии дополнительного насоса (насосной станции) второго подъема, подающего воду в разводящую магистраль. Аэратор в данном случае выполняет функцию накопительной емкости, одновременно позволяя решить вопрос с обеспечением определенного запаса воды для водопроводной системы.
Схема водоочистительной системы на основе безнапорной аэрационной колонны
Схематично водоочистительная система, работающая по принципу безнапорной аэрации, выглядит следующим образом.
Где:
Рассмотрим представленные элементы более подробно.
Подающая магистраль
Основным элементом подающей магистрали (если не учитывать сами трубы) является насос (насосная станция) первого подъема. Без этого устройства можно обойтись только в том случае, если вода на установку подается из централизованной системы водоснабжения. Если же вода качается из скважины или колодца, то в подающую магистраль можно установить обыкновенный глубинный насос.
Необходимость в установке фильтра-грязевика каждый определяет для себя сам.
Если для регулировки подачи воды в аэрационной емкости используется поплавковый клапан, то фильтр грубой очистки (отстойник), задерживая крупные механические примеси, защищает клапан от залипания. Если же для управления насосом первого подъема используется автоматика, то подающая магистраль и вовсе может работать без фильтров.
Установка фильтров – это время на их промывку и обслуживание. Без фильтров весь мусор из скважины и осадки железа остаются в накопительном. За год у меня там осадка примерно 5 см на дне собирается. Летом я открываю слив и промываю весь осадок в канализацию. В противном случае все это надо будет вычищать из фильтров. Поэтому я убрал все фильтры, которые сдуру наставил в системе налива. Качаю из скважины все в бак. Мусор остается на дне.
Блок аэрации
Основным элементом аэрационного блока является аэрационная емкость, в которой происходит насыщение воды кислородом, окисление железа и выпадение первичного осадка.
Для создания аэратора можно использовать емкость, имеющую специализированное предназначение и обладающую конструкцией, предусматривающей возможность обратной промывки. Например, на фото представлена специализированная емкость объемом 1 м³.
Также аэратор можно сделать из емкости, предназначенной для фильтрации воды в бассейнах. При этом некоторые пользователи нашего портала используют обычные пластиковые бочки для хранения пищевых продуктов.
Из скважины вода подается глубинным насосом в бочку 250 литров.
Объем рабочей емкости является очень важным показателем. Как утверждает пользователь valexs, аэратор с емкостью в 250 литров обеспечивает водой семью из 4-х человек. При этом дефицита в воде никто не испытывает. За год расходуется примерно 94 м³ воды (200-300 литров в сутки).
Как видим, система вполне работоспособна. Если же планируемый расход воды у вас больше, то объем емкости можно увеличить. Аэратор объемом 1000 литров, к примеру, позволяет обеспечивать очищенной водой не только загородный дом, но и систему для полива огорода. Некоторые пользователи практикуют создание аэрационного блока из двух емкостей: в одной происходит отстаивание воды, а из другой осуществляется ее потребление.
Запустить процесс аэрации в емкости поможет метод обыкновенного душирования. Речь идет о распылении воды, поступающей в бак под определенным давлением.
Совсем простой способ: из скважины набираете бак через рассеиватель для душа. Вода не просто льется, а льется из душика под большим напором, насыщаясь кислородом. Практически сразу вода мутнеет, и начинается выпадение железа в осадок.
Очень важно после наполнения емкости дать воде отстояться. В противном случае все магистральные фильтры, расположенные в системе очистки после аэрационной емкости, быстро забьются.
Как утверждают наши пользователи, для полного отстаивания воды требуется, как минимум, 36 часов. Поэтому, чем больше объем аэрационной емкости, тем удобнее ее эксплуатировать. Ведь если отрегулировать оборудование на наполнение аэратора небольшими порциями, то время, затрачиваемое на отстаивание воды, практически не будет ощущаться.
Эффективность работы душевой насадки можно значительно увеличить. Так, к примеру, поступил пользователь valexs. Он установил поверх аэрационной емкости обыкновенное пластмассовое ведро (вверх дном). Вода из распылителя под большим напором ударяется в дно пластикового ведра. Это приводит к образованию водяного тумана и к более эффективному смешиванию жидкости с кислородом.
Распылитель встроен в крышку емкости, в которой просверлены отверстия для стекания воды, обогащенной кислородом.
Сверху в ведро вмонтирована гофра. Она обеспечивает связь емкости с атмосферой и препятствует разбрызгиванию поступающей воды.
Отбор воды и наполнение аэратора
Патрубок отбора воды из емкости необходимо устанавливать на том уровне, который не позволит образовавшемуся осадку попадать в водопроводную магистраль.
Воду из бака надо брать не со дна, а примерно на 30% выше дна. Тогда осадок не попадает в систему.
Относительно уровней включения и отключения насоса первого подъема: датчик включения насоса должен быть расположен выше уровня отбора воды из аэратора. Это позволит создать определенный запас отстоявшейся воды, который можно использовать даже в процессе заполнения емкости. В этом случае количество неотстоявшейся воды, попадающей в водопроводную магистраль, будет минимальным, и с механическими взвесями легко справятся фильтры тонкой очистки.
Датчик уровня включения подачи воды устанавливается так, чтобы между ним и уровнем забора воды на насосную станцию было минимум 100 литров воды. Этого объёма и времени контакта вполне достаточно для бесперебойной работы системы.
Система управления подачей воды бывает двух типов: механическая и автоматическая (на основе электронных датчиков).
Пример механической системы – это обычный поплавок от унитазного бачка. Ее конструкция предельно проста, а недостатки сразу бросаются в глаза. Ее практически невозможно отрегулировать: насос включается, как только вода опустится ниже верхнего уровня. Этот процесс происходит с «завидной» периодичностью, что не позволяет воде качественно отстояться.
Автоматическая система, состоящая из электрических датчиков, позволяет включать и отключать подачу воды при достижении определенных уровней. Что гораздо практичнее.
Штанга с управляющими лягушками (всего лягушек четыре: две рабочих и две аварийных). Емкость заполняется на 80% (максимально). Глубинный насос включается, когда в емкости остается около 100 литров воды, а выключается, когда ее набирается около 800 л.
Перестраховка в виде установки аварийных датчиков является важным моментом. Если насос своевременно не включится, страшного ничего не произойдет. Настоящее бедствие может постичь владельца аэрационной установки, если насос не отключится после наполнения емкости.
Вот как застраховал свое помещение от возможного «потопа» один из наших пользователей.
Еще у меня есть трехуровневая система страховки от переполнения бочки: электрический поплавок, механический поплавок и слив на улицу в ливневку.
Насос второго подъема
Насос второго подъема обеспечивает стабильный напор во всей водопроводной разводке. Также с его помощью вода подается в фильтр-обезжелезиватель и в фильтры тонкой очистки.
Для работы насосной станции второго подъема следует использовать насос, оснащенный системой автоматического включения-выключения, срабатывающий по сигналу датчиков давления (которые желательно продублировать).
На фото изображен насос второго подъема (стоит справа от бака). Хорошо видна сливная магистраль. Также хорошо видны датчики давления, которые по причине склонности к залипанию стоят со снятыми крышками. Хорошо, что они дублированы, и на работоспособность системы их залипания не влияют. Плохо видны грязевик и обратный клапан, но они там нужны.
Практически во всех системах насос располагают на выходе из аэратора. Но у пользователей нашего портала имеется свой взгляд на вещи. Например, есть мнение, что если насосная станция стоит сразу после аэратора, то в ней скапливается недоокисленное железо, которое засоряет не только насос, но и управляющие датчики. По этой причине насосную станцию целесообразно располагать после фильтра-обезжелезивателя. С этим выводом трудно не согласиться, тем более что автор концепции (пользователь – Оператор) смог собрать рабочую установку в соответствии с такой нестандартной схемой.
Выбирать насос второго подъема следует, исходя из гидравлических характеристик устройства. Также немаловажное значение при этом имеет репутация производителя.
Фильтр-обезжелезиватель с наполнителем
Основная масса железа, содержащегося в воде, выпадает в осадок на дно аэрационной емкости. Но для более качественной очистки нам обязательно понадобится система дополнительных фильтров. Для избавления от остатков неокисленного железа служит фильтр-обезжелезиватель. Он представляет собой вертикальную колонну с насыпным содержимым.
Колонна представляет собой пластмассовую трубу диаметром 300 мм и высотой 2000 мм. Донышко (нержавеющая сталь б=8 мм) прикручено через резиновое уплотнение болтами М8х40 с шагом – 40 мм. Крышка – такая же, как и донышко, только в центре вварен нержавеющий сгон 3/4″, и в 60 мм от него — второй такой же.
В данном случае использована полиэтиленовая труба, в то время как конструкция серийных установок предполагает использование стеклопластика.
Определяя объем фильтра для своей системы, следует руководствоваться размерами стандартных установок: их диаметр варьируется в пределах – от 6 до 16 дюймов, а высота – 17-65 дюймов. Точный объем фильтра (так же, как и объем наполнителя) можно вычислить, зная характеристики засыпки, расход воды и уровень содержания примесей.
Определяя уровень загрузки фильтра, следует учитывать, что во время промывки или регенерации слой наполнителя увеличивается под действием обратного напора воды. Беря во внимание коэффициент расширения, заполнять фильтр каталитическим наполнителем следует примерно на 60%.
Внутренняя конструкция обезжелезивателя устроена таким образом, чтобы вода в него поступала сверху, затем проходила через слой каталитической засыпки и уже после поступала в водопроводную магистраль (через патрубок нижнего забора).
К центральному сгону крышки прикручивается труба, на конец трубы – щелевой фильтр в собранном виде. Когда крышка установлена на колонну, этот фильтр не достает до дна примерно 30–50 мм. На дренажный сгон, ввинченный в крышку, также ставится щелевой фильтр. Он нужен для того, чтобы во время обратной промывки из колонны не вымывалась засыпка.
Заборная трубка проходит через весь слой каталитического наполнителя.
В некоторых случаях возможно проскакивание механических примесей из аэратора в фильтр-обезжелезиватель (если вода в аэраторе еще не успела отстояться, если в доме включили кран в момент наполнения аэрационной емкости и т.д.). Поэтому обезжелезиватель желательно защитить, установив на выходе из аэратора фильтр механической очистки.
Например, у меня после бака (вернее, между ним и станцией второго подъема) стоит обычный грязевик.
Наполнитель для обезжелезивателя лучше выбирать тот, который не нуждается в дополнительной регенерации. Он отличается простотой обслуживания, которое сводится к периодической промывке фильтра обратным потоком воды. На рынке наполнители подобного типа представлены в большом количестве.
При небольшом содержании железа для обезжелезивания можно использовать кварцевый песок. Также хорошо зарекомендовали себя следующие наполнители: активированный уголь и алюмосиликат, покрытый оксидами железа и марганца.
Примером наполнителя, который требует периодической регенерации с помощью кислот или поваренной соли, является ионообменная смола.
Для того, чтобы определиться с разновидностью наполнителя и его количеством, необходимо провести комплексный анализ исходной воды в источнике и изучить свойства той или иной засыпки.
Фильтрующие материалы выбирал сам – на основании анализа воды и технических описаний фильтрующих сред. В левой колонне: внизу кварцевый песок (в него садится трубка), потом промышленный наполнитель. В правой – умягчитель.
Пользователь реализовал двухступенчатую систему очистки с комбинированным наполнителем. Первая ступень используется для удаления остатков железа (неуспевших окислиться в аэраторе) и для механической очистки, вторая – для смягчения воды.
Манометры, встроенные в магистраль, позволяют контролировать степень засоренности фильтров.
Промывка фильтров
Даже если засыпка фильтра-обезжелезивателя не нуждается в регенерации, то в процессе эксплуатации владельцу все же придется периодически ее промывать. Поэтому все самопромывающиеся фильтры (в том числе, емкости для обезжелезивания и аэрации) должны быть оснащены байпасом и сливными магистралями.
Стоит установить несколько дополнительных кранов, и промывочная магистраль позволит пустить поток воды в обратном направлении (практически напрямую из источника). Сливные магистрали можно вывести в канализационную систему или ливневку.
Бочка с катализатором регулярно промывается обратным потоком. Там на бочке есть кран на шесть положений. А на выходе с обезжелезивателя стоит обычный фильтр – картридж 0,5 микрон. Для аэратора я сделал следующую систему промывки: внизу бочки слив с краном, раз в год открываю слив и одновременно налив, смывая осадок в канализацию.
Периодичность промывки обезжелезивателя и других фильтров каждый определяет для себя сам. Она зависит от степени загрязненности воды, от объема ее потребления и от характеристик засыпки (от ее склонности к слеживанию). Более подробно о периодичности промывки вы может прочесть в специальном разделе нашего сайта.
Для обеспечения качественной промывки расход воды в обратном потоке должен в 2–3 раза превышать расход рабочего потока. Давление в промывочной магистрали должно быть не менее 2,5–3 атм. (можно больше, но при этом необходимо следить за тем, чтобы засыпку не выносило в дренаж).
Если насос второго подъема не обладает достаточной мощностью, для промывки можно установить дополнительную насосную станцию.
Регенерация наполнителя немного отличается от обычной промывки. Ведь в процессе регенерации в промывочную магистраль должны добавляться специальные реагенты (какие именно – зависит от разновидности наполнителя). Вначале наполнитель промывается водой от механических примесей и одновременно взрыхляется (в течение 15–20-ти мин). Затем в промывочную магистраль с помощью насоса и дополнительной емкости подается реагент (раствор соли, кислоты и т. д.). На последнем этапе регенерации производится промывка наполнителя от реагента.
При промывке переключаю краны на промывку обратную и полчасика гоняю чаи. Потом медленно подаю соль и опять отдыхаю. В заключение промываю емкость от соли. Во время промывки давление в фильтре – 4 атмосферы, так что все там кипит и бурлит. Слышно, как катионит шебуршит.
Итак, мы описали конструкцию узла водоочистительной системы, который отвечает за избавление воды от железа, марганца, сероводорода и других окисляемых примесей. Руководствуясь анализом воды из источника, систему можно оснастить фильтрами тонкой очистки и комбинированными магистральными фильтрами (для обеззараживания, для умягчения и т. д.).
О том, как собрать эффективную станцию обезжелезивания своими руками, можно почитать в соответствующей теме . Здесь пользователи нашего портала делятся своими советами и практическими наработками. О различных способах избавления воды от железа можно узнать в специально созданном для этого разделе. Статья об устройстве абиссинской скважины расскажет о простом и доступном способе, позволяющем обеспечить водой свой загородный дом. А в видеосюжете о создании кессона рассмотрена практичная идея, позволяющая организовать современную и надежную систему подачи воды из скважины в загородный дом.
alexbego.ru