Фільтр для води від заліза для дачі: види, як зробити своїми руками

Якщо у комунальних мережах водопостачання вода проходить контроль на вміст шкідливих домішок і її склад у більшості випадків придатний для пиття, то при індивідуальному водопостачанні дачних ділянок доводиться самостійно займатися її очищенням від мінеральних солей, розчинених і зважених металів (заліза, марганцю, калію, цинку), органічних і механічних компонентів. Найчастіше проблеми при використанні природних джерел доставляють оксиди металів, які у великій кількості присутні у водних пластах артезіанських свердловин, для ліквідації найбільш поширеного з них встановлюють фільтр для води від заліза для дачі.

Існує безліч методів очищення води від домішок заліза, що включають в себе фізичні і хімічні процеси і мають якісні відмінності щодо ефективності, вони знаходять широке застосування в промисловості, комунальному водопостачанні, а також в індивідуальному господарстві. Більшість з них вимагає істотних фінансових витрат, тому багато споживачі не завжди використовують фільтри для очищення води зі свердловини або колодязя, замінюючи їх більш економічною технологією.

Шкода від заліза

В індивідуальних системах водопостачання заміських дачних ділянок і котеджних селищ вода не завжди відповідає санітарно-епідеміологічним вимогам і нерідко потребує очищення від заліза, яке шкідливо з наступних причин:

1. Надмірний вміст заліза в організмі завдає шкоди здоров’ю людини:

  • погіршуються смакові якості води, вона набуває різкий металевий присмак;
  • знижується естетичність зовнішнього вигляду шкірних покривів, виникають почервоніння і пігментація шкіри, висип;
  • виникає жовтизна зубів, ламкість волосся, порушується робота нирок і печінки.
  • надлишок заліза завдає шкоди серцево-судинній системі, викликає слабкість і блідість шкіри.

2. Виходять з ладу побутові прилади (праски, пральні і посудомийні машини, кавоварки), водонагрівальне обладнання (котли, колонки, бойлери), в яких пухкий шлам обложеного заліза забиває прохідні канали.

3. При пранні її якість різко падає, на світлому білизна з’являються плями рудого кольору, білосніжні вироби набувають жовтуватий відтінок, кольорові втрачають яскравість забарвлення.

4. Забиваються осадом стінки трубопроводів гарячої і холодної води, сантехнічне обладнання (змішувачі, унітази, душові лійки) і арматура (фільтри, клапани, кульові крани).

5. На поверхні керамічної плитки, фаянсових та полив’яних сантехнічних приладів (раковин, ванн, унітазів) з’являється погано змивається жовтий наліт.

6. Залізо сприяє прискореному утворенню накипу на основних елементах водонагрівальних приладів, що знижує їх ефективність.

Різновиди заліза у воді

У побутовому водопостачанні головні джерела виникнення заліза у воді — колодязі або свердловини, з яких здійснюється водозабір, якщо використовують сталевий водогін, шкідливий метал з’являється у водному середовищі після процесів його корозії (іржавіння). У воді залізо присутнє в наступних формах:

  • Елементарне. Даний тип заліза називають металевим FeO, воно не розчиняється у воді і під дією кисню окислюється до нерозчинної форми з утворенням оксиду Fe2O3, процес називають ржавлением. Зазвичай таке залізо присутнє в водоподаючого магістралях з трубами із сталі, при відстоюванні на дні ємності осідає бурий шлам.
  • Двовалентне. При даному типі залізо Fe2+ розчинено у воді, яка має прозорий зовнішній вигляд, при певних умовах (контакті з киснем), воно утворює нерозчинну трехвалентную форму.
  • Тривалентне. До цієї форми належать розчинні солі заліза: хлорид FeCl3 і сульфат Fe2(SO4)3, а також гідроксид Fe(OH)3, що знаходиться в рідині в рідкому стані, у спокої гідроксид опускається на дно, утворюючи рудий осад.

  • Органічне. Розчинний тип, спостерігається в сполуках з органічними таніни та гуміновими кислотами. У високій мірі засвоюється людиною, це найбільш складна для фільтрації форма.
  • Бактеріальне. Виробляється декількома видами бактерій, які при метаболічних реакціях перетворюють двухвалентную форму заліза в трехвалентную, утримуючи його в своїй оболонці. Іноді бактерії формують на поверхні водного джерела плівку желеподібної консистенції.
  • Колоїдне. Досить рідко різні типи заліза присутні у воді як дуже дрібні суспензії діаметром не більше 0,1 мкм, з даної суспензії його досить складно видалити водяним очисником внаслідок малих розмірів частинок.

У водному середовищі можуть перебувати одночасно кілька типів заліза, для вибору системи очищення шляхом лабораторного аналізу визначають її хімічний склад і концентрацію домішок. При неможливості застосування лабораторних аналізів керується супутніми ознаками: металевим смаком, бурим відтінком рідини, появою червоно-бурого осаду при відстоюванні.

Види фільтрів

Слід зазначити, що для очищення води від заліза розроблено декілька методів, серед яких популярні фільтри з використанням реагентів (іонообмінні смоли), аерація (окиснення заліза киснем), озонування за допомогою електричних зарядів, зворотньоосмотична фільтрація. Перелічені методи ефективні, але вимагають великих фінансових витрат і використовуються для промислової і комунальної очищення води, в побуті найчастіше застосовують більш прості методи фільтрації в поєднанні з дешевими фільтри механічної очистки.

Цікаве по темі:  Водопровід на дачі своїми руками з колодязя: проста схема водопостачання, як зробити

Механічні

Найбільш простий і дешевий фільтр для води, розрахований на очищення від нерозчинних оксидів заліза, принцип дії заснований на затримці частинок в мелкоячеистой структурі різних видів матеріалів при проходженні через них водного потоку. Основні їх види — дрібнопористі фільтри для грубого очищення від домішок і колби з розміщеними всередині картриджами, перші легко очищаються від обложених частинок, а картриджі вимагають періодичної промивки. Перевагою такої системи очищення є відносна дешевизна, до недоліків відносять необхідність регулярної зміни картриджів і неможливість очищення води від розчинених у ній солей.

Адсорбційні

Засновані на властивості твердого адсорбенту поглинати з рідини шкідливі домішки, для побутових водних джерел ними є оксиди металів, хлорка. Найбільш популярним є адсорбентом активоване вугілля, в побутових фільтрах його часто змішують з іонообмінної смолою і сріблом.

Картриджі з наповнювачем мають обмежений термін служби і не підлягають відновленню, після закінчення внутрішніх ресурсів вони підлягають заміні. Промисловість випускає широкий ряд недорогих адсорбційних фільтрів, починаючи з простих моделей у вигляді глечиків, невеликих насадок на кран, і закінчуючи складними багатоступінчастими системами.

Аераційні

Аераційні фільтри для очищення води від заліза для дачі або індивідуального будинку розраховані на видалення з водного потоку розчиненого двовалентного заліза, їх принцип дії заснований на зв’язуванні його з молекулами кисню. У результаті з’єднання утворюються нерозчинна тривалентне залізо, яке в подальшому відстоюється або відсіюється механічної фільтрацією.

Для роботи системи використовують накачування кисню в товщу води компресором, в побутовому господарстві з-за високих витрат замість кисню водний шар аерують атмосферним повітрям. Після насичення киснем вода надходить до ємності фільтрів для видалення заліза зі спеціальним наповнювачем, в більш складних системах додатково встановлюють водний пом’якшувач з іонообмінними смолами.

Позитивною якістю подібної системи водоочистки є можливість комплексного очищення води від домішок: видалення з неї сірководню, солей калію і марганцю, які відфільтровують пом’якшувачів з іонообмінної смолою.

Реагентні

При даному способі очищення застосовують хімічні компоненти з високою окисної здатністю, що зв’язують двовалентне залізо з киснем для переходу його у нерозчинну стан з подальшим фільтруванням. Для реалізації методу використовують каталізатори з перекису водню H2O2, перманганату калію KMnO4 (марганцівки), гіпохлориту натрію NaOCl (входить до складу хлорки), прискорюють окисні процеси при проходженні водного потоку через товщу каталізатора. Використання хімічних реагентів для очищення води в побуті нераціонально через:

  • Необхідної регулярної заміни чи поповнення каталізатора, та відповідно високої вартості методу.
  • Необхідність точного дозування реагенту для ефективного очищення.
  • Застосування високоточних автоматизованих систем контролю хімічного складу води для управління процесом очищення і підвищення його ефективності.
  • Необхідність доочищення, яку неможливо реалізувати в побуті — відповідно обезжелезненная вода може бути використана тільки для технічних цілей.

Метод реагентної очистки зазвичай застосовують у промисловому виробництві при забрудненні водних джерел оксидами заліза та інших металів у високій концентрації, в комунальному господарстві хлоруванням прибирають залізо і додатково знезаражують великі водні басейни. На вітчизняному ринку для побутового застосування представлені до продажу реагентні полифосфатные фільтри і органічні антискаланты (інгібітори), призначені для боротьби з накипом і роботи в установках осмосу.

Іонообмінні

Іонний обмін один з популярних способів пом’якшення води, для його реалізації використовуються спеціальні суміші у вигляді гранул з катионообменных та інертних смол на кварцовій підкладці. Іонний обмін складається з наступних стадій:

  • При проходженні чистої води негативні полюси на поверхні смоли врівноважуються її позитивними іонами.
  • З появою солей заліза, калію або магнію, їх позитивні іони поглинаються і притягуються до негативних полюсів на поверхні смоли, при цьому вони витісняють плюсові іони на катионите.
  • При регенерації, заснованої на принципі оборотності іонообмінного процесу, ємність з іонообмінників заповнюють розчином кухонної солі NaCl, при цьому вона заміщує солі оксидів металів на поверхні смоли.
  • Одночасно регенеруючий розчин кухонної солі після зняття оксидів металу з катионообменника забирає їх із собою при водотоці.
  • Іонообмінна ємність знову заповнюється звичайною водою, яка вимиває кухонну сіль з гранульованого іонообмінника, відправляючи її в каналізацію, і процес знезалізнення повторюється заново.

Читайте також: Таблетована сіль для фільтрів водопідготовки.

Застосування цього методу має наступні особливості:

  • Ступінь пом’якшення води досить висока, з неї видаляються солі всіх двовалентних металів: заліза, калію, марганцю.
  • Пристрій просто в експлуатації і обслуговуванні.
  • Ціна найпростішої системи — від 20000 руб., при використанні потрібно періодична заміна іонообмінної смоли раз в 3 — 4 роки.
  • Вода без солей металів з домішками кухонної солі втрачає свої смакові якості, тому купуючи фільтр для води на дачу від іржі іонообмінного типу, часто використовують його для господарських потреб, систем опалення та водонагрівальних котлів, бойлерів.
Цікаве по темі:  Дренажні насоси для відкачування води з колодязя: як вибрати для дачі, для чищення, ціна

На ринку обладнання для систем побутового водопостачання широкою популярністю користуються знезалізнювачі на основі колон і блоків управління Runxin, з використанням іонообмінних наповнювачів для фільтрів Экоферокс, Пинкферокс, Суперферокс, Birm, МЖФ, сорбент МС.

Зворотного осмосу

Принцип даного методу заснований на пропущенні рідини під тиском через спеціальні мелкоячеистую мембрану, при цьому відбувається відсіювання твердих зважених часток розміром від 0,001 до 0,0001 мкм. Фільтр такого розміру прибирає з рідини всі солі жорсткості з оксидами заліза, марганцю, сульфати, нітрати, молекули малого розміру, фарбувальні речовини. Так як синтетичні напівпроникні мембрани позбавляють водний потік всіх корисних мікроелементів, технологія застосовується для отримання чистої стерилізованої води в медичних цілях, харчової і хімічної промисловості. Для побутового використання розроблені відносно недорогі системи фільтрації з початковою вартістю близько 6000 руб., вони користуються непоганим попитом у споживача.

Звичайна промислова установка складається з напівпроникною мембрани, розміщеної у міцному корпусі, з допомогою відцентрового водяного насоса на неї подається фильтруемая середовище з осмотичним тиском 10 — 12 атмосфер. Після продавлювання на виході отримують очищену обессоленную воду (пермеат) і концентрований розчин з солями, який потім зливають в каналізацію. Для очищення фільтра використовують хімічні реагенти, контроль роботи системи здійснюється в автоматичному і напівавтоматичному режимі.

У побуті аналогом промислової системи є установка з подачею води під тиском через три фільтруючих пристрої з картриджами грубої механічної очистки, зворотноосмотичної мембрани та вугільного фільтра.

До недоліків зворотноосмотичної очищення відносять необхідність попередньої водопідготовки перед подачею на мембрану осмосу, малу продуктивність методу, призначеного в основному для отримання питної дистильованої води без солей.

Озонування

Озон є аллотропной модифікацією кисню і складається з його трехатомных молекул О3, який порівняно з двохатомних О2 є набагато більш потужним реагентом. Підвищуючи ступінь окислення оксидів, озон при реакції з ними утворює продукти, одним з яких майже завжди є кисень О2.

Установка озонування складається з озонатора, в камері якого з допомогою електричного розряду утворюються трехатомные молекули кисню, і резервуара з водою, в який надходить озон і відбувається утворення нерозчинного заліза. Далі рідина пропускається через сорбційний фільтр, в якому осідають частинки тривалентного заліза. Застосування установок озонування має наступні особливості:

  • Крім осадження оксидів металів, озон протягом декількох секунд вбиває найпростіші мікроорганізми, бактерії, гриби, водорості, спори, а також вірусні збудники захворювань.
  • Видаляються неприємні запахи і смаки без зміни хімічного складу води, вона знебарвлюється.
  • Побічним продуктом водоочищення є нешкідливий кисень.
  • Вартість системи озонування, основними елементами якої є камера для отримання озону, ємність для озонування, електронасоси, автоматична система управління та контролю, досить висока.
  • Отримання озону здійснюється з допомогою електричних розрядів, що вимагає дотримання правил техніки безпеки.
  • Установка має технічно складну конструкцію, для її ремонту та обслуговування потрібна допомога фахівця.
  • Очищення великих об’ємів в побуті фінансово затратна з точки зору використання значних електроенергетичних ресурсів.

Фільтри для очищення води своїми руками

Для самостійної очищення води від заліза в побутових умовах без використання заводського обладнання використовують наступні методи:

  • Кип’ятіння. При проведенні даної процедури солі металів випадають в осад, утворюючи на поверхні нагрівальних елементів або ємностей важкорозчинну накип. Зрозуміло, що для побутової очищення спосіб абсолютно непридатний в силу високих енерговитрат.
  • Заморожування. Метод заснований на фізичному законі, згідно з яким рідина з великою концентрацією розчинених солей має більш низьку точку замерзання, ніж дистильована вода. Таким чином, для отримання чистої води з низьким вмістом солей заморожують її в ємності, а потім замерзлу частину у вигляді крижаної брили дістають. Це і є пом’якшена вода, залишився розчин містить високу концентрацію солей металів і його зливають. Метод неефективний для побутового застосування зважаючи низької продуктивності і високих трудовитрат.
  • Відстоювання. Для реалізації процесу потрібна велика ємність, в яку заливають воду, через деякий час верхній шар зливають, намагаючись не збовтувати осад, рідину, що залишилася, використовують для господарських цілей. Шляхом відстоювання можна позбутися тільки від нерозчинних оксидів, що знаходяться в рідині у зваженому стані.

Саморобний адсорбційний фільтр для пом’якшення води

При відсутності заводських пристосувань можна виготовити механічний фільтр для іржавої води самостійно, для цього знадобиться ємність на 5-6 л, дрібний річковий пісок, деревне вугілля та фільтруючі матеріали (вата, поролон, марля). Процес виготовлення дачного фільтра типу Бар’єр не відрізняється високою складністю і складається з наступних етапів:

  • Готують деревне вугілля, для цього поміщають в закриту металеву банку шматочки дерева й опускають її в багаття, через деякий час витягають.
  • У кришці 5-літрової ємності роблять точкові отвори, в дні вирізають круг для заливання рідини.
  • Укладають на кришку вату або тканину, закручують її в пляшку, через дно насипають попередньо подрібнений шар вугілля товщиною 30 — 50 мм, зверху висипають пісок такої ж товщини.
  • У підготовлений фільтр заливають воду і ставлять його на трилітрову банку, в яку збирають очищену рідину.
Цікаве по темі:  Септик Эвосток (Evo Stok): з біофільтром, станція природного очищення

Аераційний фільтр своїми руками

Аераційні фільтри для знезалізнення води на дачі і заміському будинку в побутових умовах виготовити легше інших типів, основне устаткування для монтажу: кілька бочок об’ємом близько 200 л, поверхневий електронасос і компресор. Принцип роботи саморобного фільтра від заліза полягає в наступному:

  • Вода з колодязя або свердловини подається в бочку з встановленим аератором, що представляє собою металевий циліндр з отворами, до якого підключений шланг від компресора, що нагнітає повітря.
  • Бочка з аератором пов’язана з іншими ємностями допомогою труб, у них відбувається поступове ступеневу відстоювання води з окисленим трехвалентным залізом.
  • З останньою в ряду ємності відстояна вода подається поверхневим відцентровим електронасосом у водопровідну магістраль будинку.
  • Також на стінках одній з ємностей встановлено поплавковий вимикач, який керує роботою електронасоса — при наповненні бочки електронасос вимикається і знову включається при її розтягуванні.
  • В процесі експлуатації бочки і корпус аератора періодично очищають від випав в осад заліза.

Вибір фільтру — на що звернути увагу

Допустима концентрація заліза у воді не повинна перевищувати 0,3 мг/л, тому при водозаборі з будь-якого природного джерела завжди робиться попередній лабораторний аналіз водного складу.

На підставі отриманих даних вибирають метод фільтрації і відповідно фільтр, який слід купити, керуючись наступними міркуваннями:

  • При високому вмісті в рідині нерозчинних солей заліза, ефективніше використовувати ємність великого об’єму для його попереднього відстоювання — в цьому випадку застосовуються далі адсорбційних фільтрах картриджі будуть повільніше забиватися твердими частинками.
  • При великих концентраціях двовалентного розчиненого заліза у воді (від 1 мг/л) найдешевше обходиться аераційна фільтрація за допомогою компресора і двох ємностей для насичення водних шарів повітрям і знезалізнення. Після очищення така вода придатна для пиття і застосування в побутовому господарстві, системах опалення.
  • Якщо вміст заліза незначно перевищує норми, а у воді містяться високі концентрації солей калію і марганцю, її краще фільтрувати іонообмінним методом, ефективно виводить солі двовалентних металів. Отримана після обробки несмачна вода без мінеральних солей більш придатна для використання в системах опалення та гарячого водопостачання.
  • При виборі конкретної моделі фільтра основним критерієм є фінансові кошти, відгуки користувачів в мережі, технічні параметри фільтраційних установок. На ринку обладнання для водопостачання широко представлені недорогі готові до роботи системи з китайських комплектуючих (Runxin, Canature) вітчизняного виробництва (Гейзер, Экволс), глечики та адсорбційні фільтри з картриджами брендів Бар’єр, Аквафор, Голена.

Вибираючи ефективний метод очищення і фільтр для залізистої води при індивідуальному водопостачанні, частіше зупиняють увагу на аэрационном варіанті, пов’язаному з насиченням двовалентного заліза киснем для переходу в нерозчинну стадію. Багато в побутовому господарстві використовують заводські установки в комплексі, монтуючи систему з ряду балонних резервуарів: аераційної установки, обезжелезивателя, іонообмінника.

При бажанні будь дачник може фільтр для очищення води від заліза для застосування на дачі виготовити своїми руками, використовуючи вугілля і пісок в якості адсорбенту при нерозчинному залозі або ємності з компресором для видалення його розчинної двовалентної форми.

Відео

Методи пом’якшення води

 

Іонообмінна очищення

 

Побутова установка знезалізнення з аераційної колоною