Фильтр для артезианской скважины. Очистка воды из скважины от железа: способы и полезные рекомендации


Нормативы ограничивают содержание более 50 веществ, которые могут в качестве примесей находиться в воде. Вещества-загрязнители делят по группам, сосласно санитарным правилам и нормам: органолептические показатели, показатели химического состава и микробиологические показатели. Очистить воду полностью от всех примесей невозможно, к тому же есть примеси, которые в небольших количествах не являются вредными для здоровья, это ионы магния, кальция, сульфаты, гидрокарбонаты, хлориды. Более того, в определенном соотношении они положительно влияют на вкус воды. Чтобы не повредить бытовую технику, желательно, чтобы количество любых примесей в воде было наименьшим. Хотя современные стиральные и посудомоечные машины нормально работают на воде питьевого качества с примесями минеральных солей.

Читайте также: Водоснабжение дома из артезианской скважины

Вода из водопровода в частном доме должна соответствовать нормам ДСанПіН 2.2.4-171-10 «Гігієнічні вимоги до води питної, призначеної для споживання людиною» и быть приятной на вкус. Для этого необязательно приобретать дорогую современную установку по очистке воды - можно начать с источника водоснабжения.

Всегда ли чистая вода из скважины?

В городской водопровод обычно поступает вода удовлетворительного качества. В большинстве случаев ее можно использовать без дополнительной очистки для стирки и приготовления пищи, принятия душа и даже питья. Хотя для питья воду лучше очищать с помощью специальных питьевых фильтров. Наиболее часто встречающийся в водопроводной воде загрязнитель, содержание которого нередко превышает допустимые пределы, - это хлор. За городом артезианская вода может оказаться непригодной не только для питья, но и стирки, оставлять потеки на новой сантехнике и т. д.

В зависимости от источника водоснабжения, вода характеризуется определенным набором загрязнений. Так, вода из «верховодки» (мелкие скважины на первый водоносный слой) обычно обладает высокой жесткостью и зачастую повышенным содержанием железа и марганца. Она может содержать вредные органические вещества, а также подвергаться органическому загрязнению, например, если в радиусе нескольких километров расположен аварийный склад минудобрений.


Гарантирует ли качество воды глубина скважины?

Вода из артезианской скважины глубиной 15-40 м обычно свободна от загрязнений антропогенного характера, если водоносный слой не был загрязнен вследствие безграмотного бурения скважин поблизости. Однако зачастую она обладает высокой жесткостью и повышенным содержанием железа.

Даже глубина скважины в 100 м и более не гарантирует качества воды и отсутствия в ней примесей. Поэтому при бурении скважины необходимо требовать от компании делать анализ воды из каждого водоносного слоя. Содержание, например, соли жесткости и железа можно определить за несколько минут. При этом для проведения такого анализа с помощью экспресс-систем не требуется квалификации, а его себестоимость составляет несколько десятков гривен.

О других возможных проблемах с водой подскажет неприятный запах сероводорода, повышенная мутность, цвет. В этом случае очистка воды тоже возможна, но обойдется в немалую сумму.

Очистка воды из скважины от железа не только повышает безопасность при использовании жидкости для кулинарии и питья, но и позволяет продлить срок службы бытовой техники, а также сохранить чистоту ванны и раковин. Метод обезжелезивания воды, как правило, выбирается в зависимости от исходного качества воды (процентного содержания и типа железистых примесей), технических и финансовых возможностей, объема потребления.

Условно все залегающие в грунте воды, использующиеся для водоснабжения, можно разделить на три типа:

  • «верховодка» или поверхностные грунтовые воды, которые обычно поступают в колодцы,
  • вода песчаного слоя, которую добывают при помощи неглубоких скважин (их обычно так и называют – скважины на песок),
  • глубоко залегающие воды известкового слоя (артезианская вода и одноименные скважины

Железо в поверхностных водах

Поверхностные воды отличаются присутствием органического железа:

  • гуматов (соединений с гуминовыми солями),
  • коллоидных взвешенных частиц (лигнины и танины),
  • бактериального вещества (результата жизнедеятельности особых железобактерий, которые способны изменять валентность железа, превращая двухвалентные частицы в трехвалентные).

Скважины на песок

Вода из скважин на песок так же, как и содержащаяся в поверхностных водах, в большинстве случаев содержит железо в небольших количествах. Из-за присутствия кислорода в этих слоях почвы оно обычно имеет трехвалентную форму. В то же время все чаще вода из песчаных слоев становится близка по составу к поверхностным водам, а значит, велика вероятность наличия в ней трудноудаляемого органического железа в виде гуматов.

Артезианские источники

Вода артезианских скважин экологически более безопасна, чем та, которая добывается из верхних слоев, благодаря минимальному влиянию на ее состав человеческой жизнедеятельности (на глубину порядка 100 м) не проникают токсины, попадающие на поверхность почвы, болезнетворные бактерии со свалок, химикаты из вносимых удобрений и пр.

В то же время из-за контакта с определенными породами грунта артезианская вода содержит большее количество солей, в том числе, и солей железа . На большой глубине отсутствует в больших количествах кислород, а в отсутствие окислителя железо в большинстве случаев бывает двухвалентным . Чаще всего в артезианской воде встречаются следующие соединения: Fe(HCO3)2 (бикарбонат железа), FeCO3 (карбонат), FeSO4 (сульфат), FeS (сульфид). В небольших количествах и в редких случаях может также присутствовать органическое трехвалентное железо и трехвалентный сульфат Fe2(SO4)3. При использовании артезианского слоя вам, скорее всего, придется решать вопрос, как очистить воду от железа из скважины.

Подробнее про артезианские скважины мы рассказали нашего сайта. Как ее оформить, какие конструкции используются и примерная стоимость работ.

Введение реагентов и катализаторов

Использование реагентов для очистки воды от железа более характерно для промышленных процессов. В большинстве случаев такие способы требуют доочистки и фильтрации для удаления химических соединений. В промышленных установках осветление воды может производиться при помощи введения гашеной извести, или марганцовокислого калия, а применение гипохлорита натрия также возможно и в частных домах и коттеджах. Принцип очистки во всех случаях заключается в том, что реагенты вступают в реакцию с растворенным железом, образуя выпадающий осадок.

Использование катализаторов (фильтрующих засыпок) позволяет ускорить и повысить эффективность процесса и применяется совместно, например, с предварительной аэрацией либо с окислением реагентами. Каталитический метод обезжелезивания может быть реализован путем проведения потока воды через фильтры, наполненные материалом, который обладает каталитическими свойствами. Пористость таких наполнителей обеспечивает эффективность очистки. К подобным наполнителям фильтров относится, например, синтетические материалы Birm, Greensand, МЖК, МФО.

Быть счастливым обладателем автономного источника водоснабжения на своем участки желает практически каждый владелец загородного дома, находящегося в удалении от централизованных систем подачи пожарно-питьевой воды. Да и те люди, чьи дома подключены к водопроводной сети местного водоканала, зачастую стремятся иметь свою скважину.

Ведь если в населенном пункте по центральному водопроводу поставляется вода, взятая из , то до потребителя жидкость доходит, отчасти теряя свои характеристики. Вода протекает по трубам и подвергается хлорированию, которое позволяет получать пролонгированную дезинфекцию.

Но всегда ли качество воды из собственной скважины соответствует нормам ПДК СанПиН 2.4.1074-01? Надо ли проводить водоподготовку? И как это сделать наилучшим образом?

Нужно ли очищать воду из скважины

Вода из скважин, особенно артезианских, в отличие от поверхностных вод реже загрязнена органическими соединениями, микроорганизмами, тяжелыми металлами и другими антропогенными загрязнителями. Но важно понять, что скважинная вода далеко не всегда обладает надлежащим качеством.

Так, артезианская вода нередко отличается высоким содержанием железа, марганца и солей жесткости. Поэтому скважинную воду нужно пропускать через автономные системы водоподготовки, подбор и монтаж которых должен производиться специалистом с учетом анализа воды и необходимой производительности.

Рассмотрим принципы доведения до нормативов воды по тем показателям, которые имеют отклонения чаще всего.

Обезжелезивание и деманганация (удаление марганца)

Зачастую, видя воду после первичной раскачки скважины, люди, посчитав ее визуально чистой, начинают использовать ее для водоснабжения своего дома без предварительного анализа в водной лаборатории. Но через некоторое время обнаруживается, что на санитарных приборах образуется ржавый, а иногда и черный налет, в чайнике – коричневый осадок, а вода в банке сначала становится белесой, а после – желтой или даже коричневой с темным осадком.

Всему виной железо, которое находится в воде в неокисленной двухвалетной растворимой форме. Оно окисляется кислородом воздуха и выпадает в виде желтого или коричневого осадка. Такая вода часто имеет железистый привкус. Кроме того, железу в скважинной воде сопутствует часто двухвалентный марганец, который при окислении дает в черный осадок.

Отрицательное влияние железа и марганца, нормы ПДК

Помимо ухудшения органолептических свойств воды, железо и марганец, содержащиеся в питьевой воде, оказывают негативное воздействие на сантехническое оборудование и здоровье человека.

  1. В процессе тока воды по трубам железо и марганец окисляются и выпадают в осадок, закрывающий постепенно просвет труб.
  2. В трубах в осадке размножаются железобактерии.
  3. Осадок обладает лучшими адгезивными свойствами по отношению к железу и марганцу, то есть формирование железо-марганцевого слоя на внутренней поверхности труб происходит быстрее, а трубный просвет уменьшается с большей скоростью.
  4. На сантехнических приборах формируется желтый, а из-за марганца — черный налет, который трудно удаляется даже самыми сильными чистящими средствами.
  5. На постиранных в железистой воде вещах остаются подтеки.
  6. Марганец обладает канцерогенными свойствами, нарушает процесс образования красных кровяных клеток, отрицательно сказывается на работе центральной нервной системы, нарушает обмен веществ.
  7. Железо хоть и не оказывает столь сильного негативного влияния на здоровье человека, но ухудшает состояние кожи, волос. Соединения железа скапливаются в печени и постепенно разрушают ее клетки.

В связи с этим для содержания железа и марганца достаточно строгие требования по ПДК, составляющие 0,3 мг/л и 0,1 мг/л соответственно.

Методы борьбы с железом и марганцем в воде

Для деманганации и обезжелезивания скважинной воды в загородном доме на сегодняшний момент существует ряд установок различных производителей. Однако работа их основана на нескольких простых принципах.

1. Окисление

В связи с тем, что железо и марганец находятся в воде в неокисленной форме, которая растворима в воде, то на первом этапе необходимо произвести окисление. Для этого используют процесс аэрации и окисление кислородом воздуха или же реагентное окисление . В качестве реагентов применяют гипохлорит натрия, перекись или марганцовку. Аэрацию воздуха можно заменить озонированием, особенно в случае присутствия марганца, так как озон является более сильным окислителем, чем кислород.

Если применяется аэрирование, то вода со скважины попадает сначала в специальный бак, куда подается компрессором воздух. В случае применения другого способа окисления марганца и железа, окислители подаются в трубопровод при помощи специального дозатора непосредственно перед фильтром.

Иногда в качестве третьей ступени очистки используют фильтры с угольной загрузкой, позволяющей удалить даже следы железа и марганца в воде.

В последнее время очень часто применяют фильтрацию через модифицированную загрузку с предварительным окислением или без него. Модификация засыпки заключается в обработке ее специальным реагентом (например, марганцовкой), в результате чего на поверхности гранул загрузки формируется пленка катализатора, которая вызывает окисление железа, в меньшей степени марганца, и обладает высокой адгезией к этим металлам.

В продаже имеются уже готовые модифицированные загрузки, например, Бирм, Гринсенд, Пиролюзит и другие аналоги.

Простую фильтрацию через модифицированную загрузку применяют для очистки воды с незначительным превышением концентрации железа в сравнении с ПДК. При более высоком содержании железа в исходной воде, применяют аэрацию с последующей фильтрацией. При высоком содержании железа и превышению по марганцу, лучше обрабатывать воду до фильтрации реагентами или озоном.

Иногда совмещают несколько способов окисления железа и марганца.

Обратите внимание! Фильтр периодически требует обратной промывки, которая позволяет удалить из него взвеси. Но промывочную воду нельзя сбрасывать в автономные канализационные станции очистки, так как марганец может вызвать гибель микробиоты, поэтому необходимо предусмотреть сбор промывных вод в отдельную емкость.

Промывку обычно программируют на ночное время, когда фильтром пользоваться нельзя. Если необходима круглосуточная работа системы водоподготовки, то нужно установить 2 фильтра, работающих попеременно.

Размеры установки обезжелезивания и деманганации зависят от ее производительности, а именно от объема водопотребления. Правильный расчет всех узлов очистки должен производить специалист.

Если вы пользуетесь скважиной нечасто, то воду можно просто отстаивать, установив, например, на чердаке дома обычный бак. Поступая в него, вода будет контактировать с воздухом, железо будет окисляться и выпадать в осадок. Место отведения воды из бака должно быть выше образующегося осадка.

Повышенная жесткость и методы борьбы с ней

Говоря о жесткости, чаще всего понимают содержания ионов кальция в воде. В этом есть доля правды. Но в формировании жесткости играют роль и катионы магния, а среди анионов – преимущественно гидрокарбонт-ионы.

Свойственна ли вашему источнику жесткость, понять достаточно легко: об этом свидетельствуют накипь на нагревательных приборах, чайниках, белесая пленка на поверхности чая или кофе.

Вред повышенной жесткости и нормирование ее в питьевой воде

Проблему необходимо решать, потому как накипь негативно сказывается на функционировании техники и состоянии трубопроводов, также жесткость влияет не лучшим образом на организм человека и животных.

  1. Покрывшийся накипью нагревательный элемент стиральной, посудомоечной машины или тэна водонагревателя не только не сможет выполнять свою функцию, но и полностью выйдет из строя.
  2. В связи с тем, что в жесткой воде моющие средства хуже образуют пену, происходит их значительный перерасход.
  3. Жесткая вода является причиной образования камней в почках, а также потери эластичности кровеносных сосудов, ухудшению состояния кожи и системы пищеварения.

Для жесткости питьевой воды СанПин устанавливает норму 7 мг-экв./л. Для техники, особенно для нагревательной, чем ниже жесткость, тем лучше.

Если на ваших приборах активно формируется накипь, то стоит сдать воду на анализ в лабораторию и с результатами обратиться в фирму, занимающуюся водоподготовкой. На сегодняшний день есть масса готовых решений, позволяющих довести воду по показателям жесткости до норматива.

Варианты умягчения воды и их принципы

Процесс избавления воды от солей жесткости называется умягчением .

Можно выделить несколько наиболее распространенных методов умягчения воды.

1. Термическое умягчение основано на выпадении солей кальция в осадок при нагревании воды. Прибегают к такой методике в основном в промышленном масштабе, а также для получения дистиллированной воды.

2. На общегородских водоочистных сооружениях часто умягчают воду, добавляя в нее реагенты, которые приводят к выпадению в осадок соединений кальция или магния. После чего воду фильтруют. В условиях загородного дома этот метод не получил распространения, так как необходимо утилизировать осадок с фильтров и точно рассчитывать дозу реагента.

3. Умягчение воды при помощи ионообменных смол тоже можно отнести к реагентному способу, так как между смолой и солями жесткости происходит химическое взаимодействие.

Принцип работы этого способа удаления кальция и магния следующий: смолы обогащены ионами натрия или водорода, которые в итоге проникают в воду, а на их место встают кальций и магний. Смоляные гранулы представляют собой загрузку, которую засыпают в емкость фильтра. Именно этот способ получил наибольшее распространение среди владельцев частных домов. Схема помимо фильтра со смолой включает в себя емкость с реагентом, необходимым для регенерации загрузки. Через некоторое время смолу необходимо будет заменить.

Обратите внимание! При очень большом показателе жесткости нужно учесть, что ионы кальция и магния в итоге заменятся на ионы натрия, чрезмерное содержание которых может сделать воду непригодной для питья. По этой причине в частных домах применяют ионообменные умягчители с целью подготовки воды для мытья посуды, ванны и т.д., для питья же можно установить, к примеру, осмотический фильтр.

4. В быту все чаще начали использовать установки, помогающие понизить жесткость путем обратного осмоса. Установка по умягчению воды этим методом представляет собой с мембраной, проницаемой для молекул воды и непроницаемой для примесей, в том числе и солей жесткости, а также соединений железа. В системе создается давление, под действием которого вода течет из области высокой концентрации солей в область низкой концентрации, проходя через мембрану, задерживающую соли.

При этом, чтобы избежать забивания мембранных пор, поток исходной воды направляют параллельно мембране. Таким образом вода разделяется на 2 потока: очищенный и концентрированный.

Этот способ позволяет получить воду высокого качества. Но у него есть существенный минус. В некоторых случаях происходит чрезмерное обессоливание воды, что также вредно для здоровья.

Отклонения по другим показателям качества воды

Как было сказано выше, вода из скважины редко содержит вредные микроорганизмы, а также органику и такие вещества, как медь, мышьяк, свинец и т.д.

Но помимо высокой концентрации солей жесткости, марганца и железа вода из скважин может содержать в себе сероводород, придающий характерный запах тухлых яиц, особенно усиливающийся в процессе нагрева воды. Чаще всего сероводород характерен для железистых вод. Но окисление кислородом, озоном и другими веществами удаляет и сероводород из воды. То же самое касается и высокой цветности и мутности воды.

Превышение такого показателя, как окисляемость для артезианской воды также связано с наличием двухвалентного железа, марганца и сероводорода. Поэтому на этапе обезжелезивания и деманганации происходит и снижение показателя окисляемости.

Если вода в вашей скважине имеет множество проблем, например, высокую жесткость и превышение по концентрации железа и марганца, то необходимо комплексно подойти к проблеме водоподготовки. Специалисты в зависимости от анализов должны выбрать наиболее качественную схему очистки.

Обратите внимание! Отдавая воду на анализ в лабораторию, не просите провести проверку воды только на описанные нами показатели, ведь для подбора правильной методики водоподготовки специалисты должны видеть общую химико-бактериологическую характеристику воды.

После установки и пуска очистного сооружения рекомендуется повторно отобрать пробу воды и отвести ее на анализ в лабораторию, несвязанную с фирмой, которая устанавливала оборудование для водоподготовки. Это позволит не только проконтролировать работу компании, предоставившей оборудование, но и при необходимости подкорректировать работу системы очистки.

Многие владельцы загородных участков, на которых роль источника водоснабжения выполняет артезианская скважина, ошибочно полагают, что воду из нее нет необходимости подвергать очистке перед употреблением. Ведь добывается она из относительно большой глубины, куда не в состоянии проникнуть загрязненные грунтовые воды и различные вредные вещества с поверхности земли. Между тем, даже воду из артезианской скважины необходимо очищать. Конечно, если она используется только для полива огорода, то делать это необязательно. Но в случае, когда ее используют для питья и приготовления пищи, то без качественной очистки, употребление воды может быть даже опасным. Только в идеале артезианская вода бывает чистой и насыщенной полезными микроэлементами. На практике же, она загрязнена различными веществами и может иметь неприятный вкус и цвет. Поэтому, если вы заметили, что вода из вашей скважины помутнела, то следует немедленно прекратить эксплуатацию скважины и обратиться к специалистам по водоочистке, желательно в ту же организацию, которая проводила бурение у вас на участке. Причины изменения цвета воды могут быть различными и банальное попадание грунтовых вод в скважину - самая безобидная из них. Но даже в том случае, когда вода не имеет неприятного цвета и запаха, ее качество может оставлять желать лучшего.

Определить наличие в воде из артезианской скважины вредных и опасных веществ самостоятельно нет никакой возможности. Выявить загрязнения можно только в лабораторных условиях, после проведения ряда специальных анализов и исследований. Идеальный вариант - отбор проб воды для анализа еще до начала эксплуатации артезианской скважины. Только так можно понять, нужно ли подвергать воду из скважины очистке или нет. И как показывает практика, сегодня, практически нет артезианской воды, которая не нуждалась бы в фильтровании или других мероприятиях, которые улучшат ее качество и избавляют от вредных загрязнений. По этой причине, подавляющее большинство компаний, занимающихся бурением артезианских скважин, после их сооружения, устанавливают различное очистное оборудование, самыми распространенными из которых являются фильтры обезжелезиватели воды. Железо в воде из скважины, помимо неприятного вкуса, влияет практически на все бытовые приборы, в работе которых используется вода - стиральная и посудомоечная машина, бойлер и т. п. Кроме этого, стирка в богатой железом артезианской воде губительна для белья, на котором остаются желтые и даже бурые, в зависимости от концентрации железа, пятна. Водопроводы, также страдают от воды с большим содержанием железа, которое образует на внутренней поверхности труб осадок, значительно снижающий напор воды. Конечно, фильтры обезжелезиватели воды - не единственное оборудование, которое применяется для очистки воды из артезианской скважины. Но по словам экспертов в этой области, они необходимы на каждом участке, где питьевую воду берут из скважины.

Скважина на известняк способна решить проблему водоснабжения не только отдельного дома, но и целого поселка. Полученная таким образом вода часто не соответствует санитарным стандартам качества, поэтому применяется система водоочистки воды из скважины . Для полноценной эксплуатации скважины наряду с системами водоподготовки должна регулярно производиться очистка . Данный комплекс мер позволит пользоваться источником на протяжении нескольких десятилетий и получать вкусную и чистую питьевую воду.

Меры по очистке воды

Вода из скважины имеет сложный химический и минеральный состав. Иногда в ней может содержаться железо, сероводород, кальций и магний, бактерии и вирусы, пестициды и прочие нежелательные элементы, причем в концентрации опасной для здоровья. Для корректировки состава применяются очистные для воды из скважины , набор оборудования которых зависит от химических элементов, содержание которых необходимо корректировать. Подобрать оборудование поможет тщательный химический анализ воды.

В любой станции водоподготовки, в первую очередь производится механическая очистка воды из скважины. Затем воду очищают от железа, сероводорода и солей жесткости. Это делается при помощи аэрации, угольных фильтров или фильтров с засыпкой из ионообменной смолы. Обеззараживание воды эффективно выполняется при помощи ультрафиолетового излучения. Эффективным и современным методом водоочистки является обратный осмос, при котором из воды удаляются абсолютно все посторонние примеси. При этом вода требует минерализации, для возвращения в ее состав полезных веществ.

Меры по очистке скважины

В процессе эксплуатации скважины происходит зарастание внутренней поверхности труб, а в фильтре скапливаются осадочные отложения из песка и ила. Существует несколько способов очистки скважины.

  1. Механическая очистка скважины при помощи щеток и ершиков с металлической щетиной. С помощью этих приспособлений очищаются стенки труб и фильтр. Рекомендуется применять их вместе с трубой-ловушкой, улавливающей осадок. Это облегчит поднятие мусора из скважины на поверхность.
  2. Очистка фильтра от песка желонкой. Конструкция желонки – труба, с заостренной рабочей кромкой и шариковым клапаном внутри. При падении желонки ее рабочая часть входит в донные отложения, которые поступают вовнутрь трубы через шариковый клапан. После нескольких рабочих циклов желонка извлекается на поверхность и очищается.
  3. Свабирование скважины. Сваб – своеобразный поршень, который опускается в колонну скважины, создавая давление жидкости на фильтр. Благодаря этому фильтр скважины очищается от ила, песка и прочих кольматирующих частиц.
  4. Промывание, при котором в ствол скважины подается вода, поднимающая осадок со дна, который затем откачивается на поверхность.