Как определить концентрацию железа в воде и самостоятельно очистить скважину

Анализы: куда идти и зачем проводить?

Проверка состава воды делается добровольно, за исключением случаев с получением лицензии на артезианскую скважину. Причин может быть много: от проблем со здоровьем до продажи недвижимости.

В любой ситуации необходимо выяснить результаты по основным показателям:

• Активность ионов водорода или в народе уровень pH. Его норма — от 6 до 9. Ниже 6 – высокая кислотность, выше – повышенная щелочная среда.
• Уровень жесткости. СанПиН 2.1.4.1074-01 гласит, что нормальные показатели ионов магния и кальция должны быть на уровне 7–10 мг-экв/л. В противном случае вам грозят проблемы со здоровьем и накипь на нагревательных элементах бытовых приборов.
• Минерализация. Нормальные показатели сухого остатка обеспечат хороший вкус. СанПиН 2.1.4.1175-02 гласит, что показатели не могут превышать значение в 1000 мг/л.
• Нитраты. Превышение допустимых норм говорит о загрязнении в почве. Нитраты крайне вредны для здоровья и за данным показателем нужно следить очень внимательно.
• Сульфаты и хлориды. Нормы СанПиН 2.1.4.1175-02 предполагают их концентрацию не выше 500 мг/л для сульфатов и не выше 350 мг/л для хлоридов.
• Окисляемость. Предельно допустимая норма 5–7 мг/л.
• Микробиологический анализ. Предполагает полное отсутствие в бактерий и вирусов.

Проводят анализ воды специализированные лаборатории, имеющие соответствующую лицензию. Рекомендуем обращаться в проверенные компании, имеющие достаточный опыт работы и собственную лабораторию. Обратившись в небольшие сомнительные фирмы вы рискуете в лучшем случае нарваться на посредников.

Стоимость услуги, в зависимости от глубины и скорости анализа, будет варьироваться на уровне от 3000 до 9000 рублей. При этом лаборатории предоставляют возможность более дешевого (стандартного анализа), расширенного и глубокого. Все зависит от ваших пожеланий по списку проверяемых показателей и сроков.

Как и чем измерять уровни воды

От правильно проведенных замеров зависит бесперебойная работа насоса и подача жидкости. Разница между 2 показателями, превышающая 1,2 м, заставляет искать причину возникшей проблемы. Большая разница может появиться из-за попадания в систему загрязненной жидкости из почвы и проникновения в скважину примесей с осадком.

Все измерения необходимо проводить качественно. Замер динамического горизонта разделяют на несколько последовательных шагов. В таком случае процесс заметно упростится, будет меньшей погрешность измерений. Определять уровни рекомендуют в знойные дни, которые не прерывались осадками. Вода не должна использоваться в течение 1 часа.

Как измеряют показатели:

1. Необходим небольшой груз и капроновая нитка. Груз надежно закрепляется и опускается в колодец до самого дна.
2. Затем нить достается и измеряется длина ее мокрой части.
3. На границе мокрого и сухого участка ставится отметка. Сделать ее необходимо таким образом, чтобы она не исчезла под влиянием жидкости. Можно применять несмываемый маркер.
4. Затем должен работать насос хотя бы в течение 60 минут. Горизонт воды обязательно изменится.
5. Потом на дно опять опускается нить с грузом.
6. Затем измеряется разница между уровнями. Для этого ставится новая отметка, измеряется расстояние между первым и вторым значением. Второй результат и является динамическим показателем уровня.

На основании полученных данных проводится анализ производительности колодца. Проще всего оценить полученные в динамике значения с помощью компьютерной программы. Чтобы работа колодцев была нормальной, следует соблюдать технологию бурения. Его необходимо производить в зонах с наличием хорошего водоносного слоя.

Коротко о воде вообще

Добыча ресурса осуществляется из разных слоев почвы

1. Верховодка
2. Вода из песчаной почвы (скважину бурят на небольшую глубину)
3. Артезианская вода

Поверхностные воды

• Верховодка имеет в своем составе органическое железо.
• Лигнины и танины
• Соединения с гуминовыми солями
• Бактериальное вещество (бактерии из двухвалентных частиц делают трехвалентные)

Количество железных примесей в верховодке не слишком превышает норму, но выше ПДК (предельно допустимая концентрация). Из такой жидкости вывести гуминовые соединения железа.

Скважина на песчаной почве

В слоях почвы источника данного типа содержится кислород, при помощи которого, бактерии меняют валентность железа. Добываемый ресурс из песчаных почвенных слоев, близок по составу к верховодке, что допускает содержание в нем гуматов.

Скважины известняковых пород (артезианские)

Ресурс из артезианского бассейна экологичностью превосходит воду, добытую из песчаного грунта и верховодки. Воздействие окружающей среды на него минимально. Глубина залегания от 50м до 200м. Тем не менее в воде содержатся соли железа и минералы, в избыточном количестве. Происходит это по причине взаимодействия воды с некоторыми породами почвы. Учитывая величину глубины, а она не малая, доступ кислорода ограничен, соответственно источник наполняется двухвалентным железом.

В водяном слое есть такие виды химических соединений

• Бикарбонат железа – Fe(HCO3)2
• Карбонат – FeCO3
• Сульфат – FeSO4
• Сульфид – FeS
• Трехвалентный сульфат Fe2(SO4)3 и органическое железо – попадают в известняковый слой крайне редко.

• Для определения наличия двухвалентного железа в ресурсе, достаточно дать ему свободное воздействие с воздухом и оставить на время. Кислород создаст окисление, что приведет к оседанию на дно железа.
• В централизованном водоснабжении и частном, также наблюдается помутнение воды с желтоватым или бурым оттенком – это характерный признак наличия трехвалентного железа. Когда жидкость отстоится, образуется осадок.
• Желтый оттенок признак и органического железа, только в этом варианте отсутствует образование оседания частиц.
• Радужная пленка покрывающая воду, указывает на наличие органического железа.
• Бывает, от жидкости слышится запах металла, что тоже считается признаком повышения ПДК железа.

Проблема загрязненной воды

Благодаря этим изделиям обеспечивается переработка воды с примесями и химическими соединениями. Использование для питья и хозяйственных целей природной воды несет несколько проблем:

• В такой жидкости содержится ржавый осадок. Его наличие говорит о том, что в ней присутствует в большом количестве железо. При употреблении такой жидкости возникает кислородное голодание. Еще одно неприятное последствие этого — появление мочекаменной болезни. Чтобы избежать всего этого, необходимо провести обезжелезивание воды.
• На посуде появляется накипь и белый налет. Если вы пользуетесь водой на своей даче и заметили подобное, то это означает, что в воде содержится большое количество жестких солей, магния и кальция. Соли жесткости при контакте с нагревательными элементами, присутствующими в бытовой технике, сокращают срок их службы. Кроме того, они негативно влияют на сантехнические изделия, в частности, смесителей. Страдает от такой воды и кожа, которая становится более сухой. При воздействии на волосяной покров это грозит потерей волос;
• Если в воде имеется большое количество магния, то это негативным образом влияет на нервную систему. Она угнетается и разрушается. При повышенном содержании кальция возникают проблемы с суставами межпозвоночного диска, начинают наблюдаться болезненные состояния;
• На водонагревательных элементах начинает появляться коррозия. Это означает, что большое количество хлора содержится в воде из скважины. Хлор, с одной стороны, обеззараживает воду. Хотя его запах не из приятных, зато он полностью уничтожает все бактерии, содержащиеся в воде. С другой стороны, это вещество может вступать в реакцию с другими элементами, присутствующими в воде. А это приводит к образованию вредных токсичных веществ. Кроме этого хлор, содержащийся в большом количестве в воде, приводит к раздражению слизистой оболочки человека.

Чтобы понять, пригодна ли вода на вашем участке для питья и приготовления пищи, необходимо провести ее анализ. Ответ на свой вопрос можно получить после проведенных специалистами СЭС-исследований.

Основные способы очищения

Существует ряд технологий, которые применяют для удаления примесей железа из воды. Об их особенностях, сильных, слабых сторонах и эффективности далее.

Ионообменные фильтры

Самый популярный метод удаления железа, который предполагает применение специализированных установок.

Приборы представляют собой устройства, состоящие из корпуса, заполненного ионообменной гранулированной смолой, и блока управления.

Принцип очистки основан на способности катионов отлавливать двухвалентные металлические соединения. У фильтроматериала молекулярное строение уникальное, поэтому ионы в молекулах удерживаются не прочно.

Устройства относят к многофункциональным, поскольку они смягчают воду, удаляют практически все минеральные примеси. Минусов в плане эффективности нет, цена выше среднего.

Системы обратного осмоса

Фильтр предназначен для удаления железа, включает в себя мембрану, через которую под давлением подается жидкость. Отверстия у мембраны небольшие, блокируют молекулы растворенных в жидкости веществ (остается только структура H2O). Из воды удаляются и вредные примеси, и минералы.

Недостатков у систем немало:

• низкая пропускная способность;
• значительные сырьевые потери;
• получение на выходе «мертвой» воды.

Последнюю проблему можно решить путем повторной минерализации.

О выборе фильтра с обратным осмосом читайте здесь.

Электромагнитные

Такая обработка проводится в несколько этапов.

1. Первый – воздействие ультразвука.
2. Второй – электромагнитного поля.

Затем жидкость пропускается через кварцевый песчаный фильтр, который улавливает оксиды железа, предварительно отделенные магнитным полем. Способ эффективный, но достаточно сложный и недешевый.

Электрохимическая аэрация

Методика предполагает подачу в воду воздушного потока и окисление железа.

Безнапорная аэрация – самый простой вариант, жидкость в данном случае разбрызгивается вверху бака.

Во время падения вниз она активно насыщается молекулами кислорода, те растворяют двухвалентное железо до трехвалентного.

Вновь образованные молекулярные структуры оседают на дно рабочей емкости. Осадок поток воды уносит в механический фильтр. Если применяется аэрация напорного типа, кислород будет нагнетаться под давлением.

Каталитическое окисление

Очищаемую от железа воду пропускают через загрузочные слои, потом обрабатывают с применением сорбентов, катализаторов окисления или составов Бирм, Пиролокс.

Трехвалентное железо остается на загрузочных слоях. Из жидкости исчезают все сопутствующие загрязнители – сернистый водород, марганец. Неплохой способ для использования в частном доме.

Озонирование

Метод обработки жидкости гидрохлоридом натрия и перманганатом калия. Технология незаменима на промышленных объектах, применяют ее и в быту. Сначала железистый осадок выпадает, потом улавливается фильтрами, в конечном итоге вода озонируется.

Технология достаточно щадящая и эффективная, сохраняет первоначальный минеральный состав.

Состав воды из скважины

Качество воды в плане микробиологического загрязнения в артезианской скважине значительно лучше, чем в наземных источниках.

Скважина на участке

Однако не стоит забывать, что проходя через многочисленные слои земли, она насыщается железом, магнием, солями кальция и другими неорганическими веществами. Поэтому установка фильтра является обязательной.

• Вода из скважины нуждается в очистке от нитратов, нитритов, глины, песка, соли.
• Срок службы артезианских скважин является их неоспоримым преимуществом. Так, обычно ее эксплуатация длится до пятидесяти лет. Конечно, при правильном и бережном обращении не понадобится частое сервисное обслуживание.
• Еще одна немаловажная деталь — отсутствие необходимости постоянной эксплуатации. Использовать скважину круглый год совершенно необязательно. Она может оставаться в нерабочем состоянии больше полугода и это никак не повлияет на ее эффективность в будущем. Скважина не зарастет илистыми отложениями и не покроется известняком.
• Скважина является настоящим преимуществом, когда речь заходит о выборе источника децентрализованного водоснабжения. С ней легко стать совершенно независимым и от коммунальных служб, и от прихотей природы.

Обзор популярных питьевых фильтров и их стоимость

В продаже представлен широкий выбор фильтров. Поскольку установки очистки от железа достаточно сложные и производительные, заказывать их нужно в проверенных компаниях. Такие организации готовы дать гарантию безупречного качества и долгого срока службы систем.

Гейзер Престиж 2

Модель эффективно удаляет железо и хлор, подходит для работы с холодной, горячей водой. Дополнительно система умягчает воду, придает ей приятный вкус. Для двухступенчатой очистки применяют технологию обратного осмоса.

Вода идет через мембрану, не пропускающую взвеси с прочими примесями. Календаря для замены фильтра нет. Стоимость установки около 6500 тысяч рублей. Эффективность высокая.

Гейзер Нанотек

Фильтр с обратным осмосом, которые имеет увеличенную эффективность в сравнении со стандартными моделями категории.

Мембрана с микропорами убирает все вредные примеси, сохраняя полезные минералы, соли.

Благодаря нанофильтрации вода умягчается, накипь на бытовой технике появляться не будет. Минус у такой эффективной очистки есть – это очень дорого. Отдать за систему нужно будет не меньше 12000 рублей.

Honeywell FF 06 1/2″ AAM

Хороший компактный фильтр производства Германии, обслуживать который можно не снимая рабочий модуль. В ходе эксплуатации недостатки выявлены не были. Фильтр используют для тонкой очистки воды, рабочих режимов два:

1. очистка мембраны и корпуса,
2. фильтрация потоков с удалением хлора, примесей свинца, песка.

Как очистить воду от железа – поэтапная инструкция

Жидкость освобождается от растворенного железа путем окисления и удаления образовавшегося осадка. Все известные методы обезжелезивания действуют по этому принципу. Системы отличаются они только скоростью реакции и способами фильтрации и окисления.

Из глубоких скважин получают идеально чистую воду. Однако, учитывая неблагоприятная экологическая обстановка негативно отражается на качестве даже такой жидкости. Необходимо периодически производить забор воды для последующего анализа, который позволит определить, нуждается ли она в очистке.

Химические анализы

Видимые признаки указывают на превышение норм примесей железа. Если вода чистая, то это совсем не означает, что уровень данного вещества в пределах нормы. Анализ проводят в лаборатории.

Правильный забор воды

Пробив скважину на даче, рекомендуют сразу взять воду на анализ. Чтобы результаты были верными, пробу следует брать, придерживаясь правил:

1. Воду набирают в стеклянную или пластиковую посуду, объемом не более 1,5 литра. Подойдет бутылка из-под минеральной воды.
2. Тару промывают горячей водой, ополаскивают той, которую будут брать на анализ. Использование моющих средств категорически запрещено.
3. Перед забором воды, открыть кран минут на 15. Это необходимо, чтобы примеси в трубах не повлияли результаты.
4. Набирают воду под слабым напором.
5. Наполненную тару герметично закрывают и держат в месте, куда не проникают лучи солнца.
6. Пробу для анализа предоставляют в санстанцию не позднее, чем спустя три часа с момента забора, либо в течение дня.

Если доставить пробу не получилось в день забора, емкость с водой помещают в темный пакет и хранят в холодильнике. Забор повторяют, если ее не удалось отвезти на анализ в течение двух суток.

Как и чем измерять уровни воды

Выполняют замер динамического горизонта по определенному алгоритму. Такая последовательность позволит свести погрешность результатов к минимуму. Уровень советуют определять после череды жарких дней без осадков. Пользоваться скважиной нельзя час до выполнения замера.

Этапы измерения показателей:

1. К капроновой нити крепят небольшой груз и опускают в подземный источник, пока он не достигнет дна.
2. Вынимают и замеряют ту часть, которая намокла.
3. На стыке мокрого и сухого участка ставят отметку так, чтобы ее не смыла жидкость. Лучше всего для этого подходит несмываемый маркер.
4. Включают насосную станцию на 1 час.
5. Вновь опускают нитку с грузом на дно.
6. Измеряют разницу между уровнями. Ставят еще одну отметку, замеряют расстояние между первой и второй. Результат и есть динамический уровень.

На основании полученных показателей определяют производительность подземного источника.

Показатели нормы

ВОЗ не установлена контрактная норма содержания двухвалентного железа в воде. Организация определила суточную норму потребления химического элемента — 0,8 мг на килограмм массы тела.

Даже если в жидкости содержится вещества меньше указанной нормы, ее качество не идеально. Она имеет привкус металла и неприятно пахнет.

Вода богатая железом становится причиной образования коррозии на деталях из стали, что приводит к быстрому выходу из строя бытовой техники. Максимально допустимое содержание вещества в воде – 0,3 мг/л. Именно на это значение ориентируются компании, производящие системы фильтрации.

Как очистить своими руками

Способы очистки сводятся к процедуре перевода двухвалентной формы металла, не подлежащей фильтрации из-за малых размеров, в трехвалентную. После этого концентрацию металла можно уменьшить путем механического фильтрования.

Обезжелезить воду можно безреагентными и реагентными способами проведения химической реакции.

Самый простой и бюджетный метод водоочистки заключается в том, что вода из скважины набирается в бак-отстойник. Взаимодействие с кислородом приводит к переводу железа в трехвалентную форму, выпадающую в осадок. Воду сливают из слоя, находящегося выше осадка. При отсутствии кислорода она полностью отстаивается в течение 24 часов в открытой системе при дополнительной аэрации за 4-6 часов.

Виды водного железа

Железо в воде может находиться в нескольких формах:

• Элементарное.

  Не растворяется, но вступает в химическую реакцию окисления, в результате чего появляется ржавчина.

• Двухвалентное. Практически всегда находится в растворенном состоянии, при определенном уровне кислотности может выпасть в осадок.
• Трехвалентное. Растворяется в воде при контакте с хлором и сульфатами.
• Органическое. Входит в состав различных соединений, удалить его из воды крайне сложно. Появляется в результате деятельности железобактерий либо является коллоидной формой (микроскопические частицы).

Разновидности «водного» железа ведут себя по-разному.

Двухвалентная форма проявляется выпадением осадка в отстоявшейся жидкости. Трехвалентный вид окрашивает воду и образует взвесь, выпадающую на дно емкости. Если оранжевая вода не образует осадка, вы столкнулись с коллоидным железом. Бактериальные же формы можно определить по радужной пленке и загрязнению труб.

Система очистки воды из скважины – объективная необходимость

Чаще всего в скважинах встречается двухвалентная форма.

Увы, универсального метода очистки воды из скважины от железа пока не существует.

Эффективность способа зависит от вида химического соединения и качества используемых материалов.