Как известно, железо в воде может быть представлено в нескольких формах:

• двухвалентное растворенное
• трёхвалентное окисленное
• органическое железо (бактериальное, коллоидное)

Остановимся более подробно на первых двух видах железа, так как для них применяется общий метод - каталитическое окисление с последующей фильтрацией. Двухвалентное железо растворимо в воде и первоначально не проявляется. Когда вы наберете в стакан воду с двухвалентным железом, то обнаружите, что изначально она совершенно чистая. Из-за отсутствия кислорода в водопроводе железо не окисляется и не выпадает в осадок. Происходит это на открытом воздухе, когда вода уже у вас в стакане. Через некоторое время после контакта с кислородом воздуха, вода станет бурой и в осадок выпадут коричневые хлопья – железо перешло из двухвалентной формы в трехвалентную. Находясь в воде на молекулярном уровне, двухвалентное железо не поддается фильтрации. Представленное в нерастворимой форме трехвалентное железо в воде, выпадая в осадок, поддается фильтрации, как магистральными фильтрами, так и напорными колоннами с различными фильтрующими наполнителями. Проблема состоит в том, что только трехвалентное железо встречается не так часто и связано, как правило, со старением трубопроводов изготовленных из стали. Зачастую мы имеем дело с двухвалентным или смешанным двух и трехвалентным железом. Итак, двухвалентное железо растворимо и поэтому не фильтруется, трехвалентное железо образует нерастворимые осадки и поддается фильтрации. Отсюда вывод – что бы очистить воду от железа необходимо первое – окислить все железо до трехвалентного, второе - отфильтровать. Загрузки для напорных фильтров очищающих воду от железа можно условно разделить на три группы:

• окисляющие и фильтрующие
• каталитические и фильтрующие
• фильтрующие

К окисляющим и фильтрующим материалам можно отнести Manganese Greensand, Greensand Plus, MTM. Эти загрузки способны окислить растворенное железо и отфильтровать образовавшееся трехвалентное в своем слое. Окисление происходит за счет наличия на поверхности загрузок диоксида марганца, который вступая в химическую реакцию, быстро окисляет двухвалентное железо. Окислительную способность таких загрузок необходимо поддерживать, насыщать (заряжать) и периодически вымывать накопленные окислы в дренаж. В качестве источника диоксида марганца и кислорода для таких загрузок чаще всего используется перманганат калия с постоянной или периодической дозировкой. Перманганат калия как реагент расходуется в зависимости от количества фильтрующего материала в колоне (напорном фильтре) и периодичности промывок.

Системы обезжелезивания, использующие Manganese Greensand, Greensand Plus, MTM и др. называются реагентными. Плотность таких загрузок от 2 до 3 килограмм на литр. Они достаточно тяжелые и требуют хороших скоростей при регенерации и обратной промывке. Потеря напора (давления) воды составляет около 0,4-0,6 атм. в зависимости от толщины слоя и диаметра баллона. Данные загрузки эффективно удаляют не только двухвалентное и трехвалентное железо. Они хорошо очищают воду от марганца и сероводорода – верных спутников железа. Пожалуй, единственным минусом этих загрузок является то, что для их правильной работы необходим реагент. Расход сухого реагента составляет 1-2 гр. на литр фильтрующей загрузки. Для среднестатистического коттеджа с четырьмя постоянно проживающими людьми и с содержанием железа в воде около 2-3 мг/л расходуется порядка 2-3 кг. реагента в год. Поэтому если рассматривать реагентную очистку материалами Manganese Greensand, Greensand Plus, MTM с точки зрения частного дома, это эффективный и недорогой способ получения чистой воды в сравнении с другими фильтрующими материалами.

Каталитические фильтрующие загрузки, такие как Birm, Pyrolox, AquaMandix работают как катализаторы реакции окисления железа в присутствии растворенного кислорода. Окисленное железо фильтруется в слоях загрузки и вымывается обратным током в назначенное время через определенный промежуток времени или количество пройденной через фильтр воды. Таким образом, системы обезжелезивания, работающие на каталитических фильтрующих загрузках Birm, Pyrolox, AquaMandix не используют реагенты и являются безреагентными. Это является их плюсом, но есть и минусы. Загрузки Pyrolox и AquaMandix имеют высокую удельную плотность (3,8-4,5 кг/л), что требует значительных скоростей потока при обратной промывке. Что бы загрузки не слеживались и не каменели, промывки необходимо выполнять регулярно, независимо от разбора воды. А отсюда еще одна статья расхода – сама вода. Может иметь место и вторая, если канализация не центральная а местная. Степень загрязненности воды железом с которыми работают безреагентные каталитические загрузки меньше чем у систем реагентного типа. Особенно это касается Birma – при высоком содержании железа (более 2 мг/л) и недостатке растворённого кислорода необходимо осуществлять дополнительную предварительную аэрацию. А это дополнительные капитальные затраты, больше занимаемой оборудованием площади. Не все безреагентные материалы могут удалять из воды сероводород, а для удаления марганца необходимо соблюдения ряда определенных условий. Несмотря на эти недостатки, применение безреагентных материалов для удаления железа в некоторых ситуациях может быть более оправдано, чем использование реагентных.

Третья группа – фильтрующие железо материалы – это материалы, которые работают исключительно совместно с предварительной напорной или безнапорной аэрацией. Также такие схемы очистки могут содержать насос дозаторы, добавляющие в очищаемую воду различные коагулянты для ускорения окисления и осаждения железа. Вода, поступающая на такой материал, содержит уже окисленное трехвалентное железо, которое необходимо отфильтровать. К таким материалам относятся Filter AG, Сорбент МС, Антрацит, Гарнет, а также различные кварцевые пески. Организация такой системы очистки более сложная задача. Помимо точных настроек работы оборудования данная система требует регулярного осмотра и сервиса и применяется главным образом на промышленных объектах.

Каждый из приведенных фильтрующих материалов для удаления из воды железа имеет свои достоинства и недостатки. Применение конкретного материала зависит от условий эксплуатации оборудования, количественных потребностей воды, бюджета, и степени загрязненности воды железом.

ЗАДАТЬ ВОПРОС ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ФИЛЬТРУЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ