Виды железа, присутствующего в воде, и способы его удаления.

Даже в самой чистой воде, например, из скважины, содержится железо. И это нормально, если значение не превышает определенных показателей. В противном случае воду необходимо очищать: полезный микроэлемент в больших дозах становится ядом.




Польза железа для человека


Железо - жизненно важный микроэлемент. В организме его содержится до 5 граммов. В первую очередь железо важно для дыхания. Оно есть в гемоглобине, который питает клетки организма кислородом.


Также железо принимает участие в:


  • Производстве ДНК;

  • Иммунной поддержке;

  • Энергетическом обмене;

  • Переработке токсинов.


Как понять, что не хватает железа:


  • Теряется или искажается аппетит. Например, появляются нетипичные вкусовые пристрастия;

  • Вялое состояние, быстрая потеря сил. Это происходит из-за плохого кислородного обмена;

  • Постоянные простуды;

  • Ухудшается качество кожи, ногтей и волос.


Избыток железа тоже вреден. Он не может ни усвоиться, ни вывестись до конца. В результате излишек накапливается в тканях и органах. Может вызывать:


  • Падение давления;

  • Аномальное снижение веса;

  • Суставные боли;

  • Также быструю утомляемость;

  • Заболевания внутренних органов - из-за того, что в них накапливается. Предположительно - даже рак.




Чтобы не было проблем со здоровьем, железо необходимо потреблять в количестве 10-18 грамм. Для этого достаточно разнообразного питания, и лишь в тяжелых случаев нужен прием железосодержащих препаратов. Однако есть еще один нежелательный источник железа - питьевая вода.


Откуда железо берется в воде


Стенки природных источников воды состоят из различных горных пород. В их составе много микроэлементов, в том числе присутствует железо. От контакта с водой соединения железа со временем разрушаются - так оно и попадает в воду.


Попадает оно в виде соединений с другими минеральными и органическими веществами. Некоторые из них особо опасны.


Особенно много железа в природных водах Центральной части России, Сибири и Дальнего Востока. Все из-за повышенной влажности.


Еще источники железа в воде:


  • Сточные воды - загрязненные деятельностью человека;

  • Сбросы загрязненной воды промышленными предприятиями.


Также нередко происходит вторичное загрязнение водопроводной воды, когда относительно чистая вода подается по ржавым трубопроводам. Постепенно коррозия растворяется и загрязняет воду.





Сколько железа должно быть в воде


ВОЗ предполагает, что концентрация Fe в воде, доходящая до 2-3 мг на литр не вредна для здоровья. Но использовать ее так или иначе не рекомендуется:


  • У железистой воды скверный привкус и запах. Он появляется уже с 1 мг Fe в литре воды, причем кипячение не помогает. Так что для кулинарных целей она не подойдет;

  • От регулярного мытья железистой водой сохнет кожа. На чувствительной может появиться дерматит.

  • Железистая вода негативно влияет на бытовую технику, вызывая ржавчину.


Чтобы не столкнуться с неприятными последствиями, нужно следить за содержанием железа в воде. Оно не должно быть больше 0,3 мг на л. В таком случае воду можно пить без кипячения и смело применять в бытовых целях.


Этот показатель применяют для всех типов воды. Водопроводной, из неглубокого колодца или из артезианской скважины.


Признаки, что вода железистая


Самый точный метод - это лабораторный анализ. Но некоторые признаки возможно распознать самостоятельно:


  • Вода с большим содержанием железа имеет металлический вяжущий привкус.

  • На часто используемой посуде со временем остается ржавый налет;

  • Постиранная в такой воде, светлая ткань приобретает коричневый оттенок, а цветная быстро выцветает;

  • Подтеки ржавого цвета в ванне и туалете;

  • Если отстоять железистую воду, образуется осадок. Такой тест легко провести в домашних условиях, использовать нужно не кипяченую воду.

  • Вода мутная.


Эти признаки появляются, если в воде много железа. Когда превышение незначительное, их может и не быть. В таком случае поможет только лабораторный анализ.




Даже небольшой избыток Fe в воде со временем наносит ущерб здоровью людей и животных. Даже если такая вода не используется для пищевых целей, она портит бытовые предметы и сантехнику, засоряет трубы.


Виды железа в воде


Железо может находиться в воде в разных формах.


  • 2-валентное. Его невозможно увидеть без специальных приборов. Такая форма железа растворяется в воде, а при соединении с кислородом переходит в 3-валентную форму. 2-валентное железо дает воде характерный привкус, от него появляется желтый налет на эмалированных поверхностях.

  • Трехвалентное. Его можно обнаружить в виде осадка из достаточно крупных рыжеватых частиц. Такой осадок легко отфильтровать. Именно 3-валентное железо создает ржавчину.

  • Органическое - это Fe + органические вещества. Например - гуминовая кислота, танин. Обычно такие соединения бесцветны.

  • Коллоидное. Вода выглядит мутной, но осадка не дает - слишком мелкие частицы. Они плавают во взвешенном состоянии и не оседают.

  • Бактериальное. Такая форма встречается нечасто. Она возникает в результате жизнедеятельности бактерий. Внешне проявляется в виде радужной пленки.


При анализе воды на железо выявляют общий показатель - сколько всех форм содержится в сумме. Сумма не должна превышать 0,3 мг на литр.


Тест на железо


Чтобы проверить состав воды, нужно сдать ее на анализ. Такой анализ выявляет в том числе содержание Fe. Если анализ показал превышение нормы железа в воде, особенно значительное - стоит немедленно принять меры.


Как правильно делать забор воды:


  • Выбрать тару до 1,5 литров объемом. Подойдет пластик - но не из-под сладких напитков. Или стекло, но никак не металлическая.

  • Промыть теплой водой без ничего. Стекло можно обдать кипятком.

  • Дать водопроводной воде стечь.

  • Сделать тонкую струйку и наполнить тару до краев. Это обеспечит минимальный контакт с кислородом.

  • Плотно закрыть тару и в ближайшие пару часов привезти на исследование.


Проверять на железо можно не только водопроводную воду. Также:


  • Бутилированную. Встречаются и недобросовестные производители такой воды;

  • Из артезианской скважины;

  • Из колодца;

  • Для котлов и увлажнителей.


Анализ воды на железо сделают в лаборатории за 2-3 рабочих дня в среднем. Стоимость будет зависеть от типа изучаемой воды.




Что можно сделать, если в воде много железа


Железистая вода нуждается в очистке. Это можно делать бытовыми методами, а можно установить специальную систему для очищения. Второй метод намного дороже, однако в разы эффективнее и надежнее. Кроме того, не придется ежедневно тратить свое время и силы на борьбу с железом.


Что же можно сделать самому:


  • Отстаивать воду. На это уйдут сутки: железо окислится и выпадет в виде осадка, а чистую воду можно аккуратно слить.

  • Прокипятить. Это понизит уровень железа, но кипятить нужно не менее десяти минут;

  • Поместить тару с водой в морозилку. Когда половина замерзнет, слить жидкую часть, а талый лед использовать.

  • Угольный фильтр. Взять кусок ткани и завернуть в него уголь, пропустить воду через эту конструкцию. Таким образом можно задержать крупные частицы железа.

  • Минерализовать воду. Для этого в емкость с водой помещаются такие породы, как шунгит или кремний. Нужно выждать 2-3 дня, после чего содержание железа и прочих вредный примесей в воде значительно уменьшится.


Такие методы можно использовать время от времени, но мало кто будет заниматься этим регулярно. Гораздо проще выделить бюджет на установку очистительной системы. К тому же, такое очищение в разы эффективнее.


Какие бывают очистительные системы против железа:


  • Аэрация + фильтр.

  • Ионообменные фильтры.

  • Системы обратного осмоса.

  • Электромагнитное очищение.

  • Титановые фильтры.

  • Реагенты.


Подбирать конкретный метод очищения воды от железа нужно с профессионалом на основании лабораторного анализа.


Метод аэрации


Аэрация - самый простой и древний метод очищения воды от железа. Это окисление Fe путем взаимодействия с воздухом. То есть, превращения растворимой 2-валентной формы в нерастворимую с тремя валентностями.




Аэрация может быть напорной или безнапорной, она производится в специальных колоннах.


  • Напорная аэрация - когда воздух нагнетается компрессором под высоким давлением.

  • Безнапорная - контакт с воздухом обеспечивается либо путем разбрызгивания воды, либо путем захвата воздуха потоками воды.


Аэрация чаще всего используется для очищения очень железистой воды. После окисления железа нужно его отфильтровать, что и делается при помощи специальных фильтров. Фильтр может быть:


  • Механический - самый простой. Эффективен только против частиц 3-валентного железа, поэтому обычно используется в комплексе с другими методами.

  • Засыпной - представляет собой емкость с особым составом. Этот состав ведет к окислению Fe, а примесь остается в осадке.


Путем аэрации можно не только избавиться от избытка Fe в воде, но и устранить неприятный запах сероводорода. По популярности аэрация стоит на первом месте. С ее помощью можно обработать большие объемы воды, а работает аэратор практически при любой температуре.


Из недостатков метода - такую систему очистки надо регулярно обслуживать. Также она потребляет много электричества.


Ионный обмен как метод очистки


Такие фильтры делают из особых каталитических смол. Такие соединения могут заменять ионы железа на ионы натрия. Натрий считается нейтральным веществом. Связанное же фильтрами железо втягивается внутрь особой пористой структуры - там оно и остается.




Этот метод пригоден для очистки только от растворимых соединений Fe. Если в воде есть 3-валентное железо, фильтр быстро засорится и придет в негодность. Также противопоказано и наличие органических соединений железа.


Еще одно ограничение - кислотно-щелочной баланс воды. Если он будет выше 6,5 единиц, начнется образование в воде нерастворимых соединений. Из-за всех этих факторов ионообменные фильтры занимают только 2 место по популярности.


Методика обратного осмоса


Этот метод очистки воды от железа является универсальным и очень эффективным. Подходит для всех видов железистых соединений. Система очистки оснащена мембраной с микроотверстиями, пропускающей только молекулы воды.


Более крупные атомы, такие как атомы железа, задерживаются и сливаются в дренаж. Все другие примеси тоже, таким образом обеспечивается максимальная степень очистки воды.


Но несмотря на высокую эффективность, метод обратного осмоса непопулярен. Причина в его высокой стоимости, кроме того, осмотические системы требуют постоянного обслуживания.


К тому же, после использования технологии обратного осмоса вода становится “пустой”. То есть, удаляются и полезные соединения. По этой причине требуется дополнительная минерализация очищаемой воды.


Электромагнитный фильтр


Эффективность этого фильтра у некоторых специалистов вызывает вопросы. Но все же он пользуется спросом благодаря своей доступной стоимости. Принцип его действия - воздействие электромагнитным полем на 2-валентное железо. В результате происходит его окисление и переход в 3-валентную форму.


Электромагнитные фильтры имеют специальный резервуар с кварцевым песком. Там и задерживается осадок.




Такое изделие несложно установить самостоятельно. Оно не требует технического обслуживания и, по заверениям производителей, способно работать более 20 лет непрерывно.


Очищение воды химическими реагентами


Такой метод обычно применяется в промышленных масштабах в отношении очень грязной воды. Он состоит в очищении химической реакцией - в воду добавляют специальные соединения. Например, окислители: гидрохлорид натрия, марганцовка, озон. Или коагулянты: сульфат алюминия, железный купорос.


Титановые фильтры


Такие фильтры не включают использование химических реагентов. Они долговечны, не требуют обслуживания длительное время. Работать могут при любой погоде. Помимо соединений железа, титановые фильтры убирают из воды хлор, марганец и аммиак.


Нюансы очистки воды от железа из скважины


Необходимость очищать воду из природного источника возникает у владельцев загородного дома. В таких домах вода используется не только для пищевых и бытовых целей, но и для сельскохозяйственных. Вода с высоким Fe вредна для многих растительных культур, к тому же, она провоцирует размножение грибка в почве.




Для решения проблемы железистой воды обычно устанавливают несколько фильтров. Популярно сочетание механического и ионного. Также пользуется спросом установка для аэрации + фильтр. Особенно при высоких концентрациях Fe в воде.


Такой комплексный подход избавит не только от железа, но и от других вредных примесей, химических соединений и микроорганизмов. Экономить на фильтрах для очистки воды из скважины и ставить только один не стоит, так как механический эффективен только от крупных частиц 3-валентного железа. А ионообменный быстро забьется без поддержки механического.