Odżelazianie Wody: Metody i Technologie
- Szczegóły
Posiadacze przydomowych studni i użytkownicy ujęć głębinowych nadzwyczaj często borykają się z niewygodnymi objawami przekroczenia stężenia związków żelaza i manganu. Najpopularniejszym przejawem przekroczenia norm tych substancji jest zmiana zabarwienia, smaku i zapachu wody pitnej, pojawienie się nieestetycznych zacieków na armaturze i rdzawych plam na wypranych ubraniach i bieliźnie. Poza niekorzystnym wpływem na walory organoleptyczne, wysokie stężenie soli żelaza i manganu może także zagrażać naszemu zdrowiu. Zanieczyszczona instalacja sprzyja rozwojowi bakterii żelazowych, powodujących m.in.
Podstawy Odżelaziania Wody
Podstawowym błędem popełnianym przez użytkowników wody studziennej, którzy chcieliby usunąć z niej nadmiar żelaza, jest zakup urządzenia filtracyjnego bez wcześniejszej analizy wody. Powszechnie stosowane i najczęściej skuteczne metody zmniejszenia stężenia tego pierwiastka nie są uniwersalne, a optymalne działanie urządzeń uzdatniających wodę zależne będzie od wyjściowych parametrów surowej wody pochodzącej ze studni. Aby usunąć żelazo i mangan z wody, należy uprzednio utlenić ich związki do postaci trudno-rozpuszczalnych. Uzyskana w procesie napowietrzania (zwanego także aeracją) forma wodorotlenku żelaza (III) usuwana jest następnie w procesie filtracji. Nasycenie wody tlenem jest procesem wstępnym dla pełnego odżelaziania studni, natychmiastowo pomaga jednak ograniczyć rozwój bakterii żelazowych, preferujących beztlenowe środowisko wodne.
Metody Uzdatniania Wody
W zależności od parametrów wody surowej i postaci związków żelazowych w niej występujących, dobiera się zróżnicowane metody uzdatniania wody w instalacji.
Złoża Filtracyjne
Odżelaziacze wody, które swe działanie opierają na naturalnych właściwościach złoża Ironit to popularna metoda usuwania przekraczającego normę stężenia żelaza i manganu. Wysoka efektywność złoża uczyniła z niego najczęściej wybierane rozwiązanie na kłopoty z żelazem w wodzie studziennej, warto pamiętać jednak, że Ironit nie może być stosowany w instalacji ze zbiornikiem przeponowym.
Popularnie zwane „zielonym piaskiem” złoże filtracyjne Greensand to odpowiedź na potrzeby użytkowników instalacji ze zbiornikiem przeponowym. Ma jednak swoje słabości - wydajność złoża nie jest tak wysoka, jak w przypadku Ironitu, dobrze radząc sobie wyłącznie ze stężeniem żelaza nieprzekraczającym 10mg/l. Katalityczne złoże Defeman, podobnie jak popularny Ironit, nie może być wykorzystywane w ramach instalacji z przeponowymi zbiornikami wody.
Przeczytaj także: Korzyści z Używania Fajki Wodnej
Część producentów urządzeń filtracyjnych stosuje autorskie, starannie wyselekcjonowane mieszanki złóż odpowiedzialnych za usuwanie z wody związków żelaza. Złoża te cechuje zwykle najwyższa możliwa wydajność, a ich regeneracja nie wymaga użycia środków chemicznych. Dolomitowo-kwarcowe mieszanki filtracyjne nie posiadają właściwości utleniających i niemożliwe jest ich wykorzystanie w przypadku zbiorników przeponowych.
Usuwanie Manganu
Usuwanie manganu z wody jest zbliżone do procesu usuwania żelaza, najczęściej wykorzystuje jednak inne rodzaje złóż lub ich mieszanki. Złoża te najczęściej pokryte są warstwą tlenku manganu, pełniącego funkcję katalizatora w procesie utleniania związków manganu. Urządzenia odpowiedzialne za redukcję poziomu manganu jednocześnie usuwają także żelazo, są więc uniwersalnym rozwiązaniem dla instalacji, w których poziom obu pierwiastków został przekroczony. Do jednoczesnego usuwania związków żelaza i manganu z wody poleca się urządzenia nieregenerowane za pomocą substancji chemicznych, np.
Profesjonalne Odżelaziacze Wody
Najlepszym sposobem na całkowitą redukcję przekroczeń żelaza w wodzie jest doprowadzenie go z formy rozpuszczalnej do nierozpuszczalnej. Jest to możliwe z pomocą wzbogacania wody w tlen, na przykład podczas napowietrzania. Następnie wytrącone już żelazo może osadzić się na materiale filtracyjnym. W taki właśnie sposób działają profesjonalne odżelaziacze wody.
Woda jest wstępnie napowietrzana dzięki zewnętrznemu aeratorowi bądź w komorze sprężonego powietrza. Następnie trafia na złoże katalityczne, gdzie dochodzi do wytrącenia i osiadania na złożu. Klasyczne odżelaziacze wody są w stanie podołać nawet najwyższym przekroczeniom przy wysokim zużyciu wody. Ponadto to sposób bardzo ekologiczny i ekonomiczny, który nie wymaga praktycznie żadnej uwagi od użytkownika. W działaniu nie ma potrzeby stosowania żadnych środków regeneracyjnych, dzięki czemu oszczędzamy, nie musimy kontrolować zbiornika na regenerat i żadna chemia nie trafia do środowiska.
Eksperci polecają profesjonalne odżelaziacze wody przede wszystkim ze względu na ich skuteczność. Warto zdawać sobie sprawę, że takie urządzenie jest inwestycją, która szybko się zwróci, ale też autentycznie pomoże w zażegnaniu problemu z jakością wody. Dział techniczny zawsze stara się zaproponować taki model, który nie nadwyręży budżetu, a przy tym będzie tani i wygodny w eksploatacji.
Przeczytaj także: Bongo vs. blant: Porównanie filtracji
Alternatywne Rozwiązania
Mimo tak wielu korzyści płynących z wyboru profesjonalnego odżelaziacza wody, sporo osób szuka tańszych sposobów. Cena okazuje się niekiedy ważniejsza od wydajności danego rozwiązania. Pomysł zakupu profesjonalnego odżelaziacza wody może ustąpić innym, na przykład w przypadku domków letniskowych i wypoczynkowych. W takim wypadku faktycznie montaż takiego urządzenia nie jest opłacalny ze względu na sezonowość i potrzebę dobrego zabezpieczania odżelaziaczy wody, choćby przed zimnem.
Oczywiście, istnieją rozwiązania tańsze w zakupie niż profesjonalny odżelaziacz wody, jednak zazwyczaj są to rozwiązania mniej skuteczne. W związku z tym należy liczyć się, że nie zawsze zapewnią oczekiwane efekty. W przypadku domków letniskowych dość dobrze sprawdzą się filtry narurowe. Proces napowietrzania może być przeprowadzany w filtrze narurowym Atlas Fitri Hydra z wkładem o dokładności 50 mikronów w zestawie z automatem płuczącym. Do niego należy dodać standardowy filtr narurowy z wkładem mechanicznym.
Nieco skuteczniejszym rozwiązaniem jest założenie zwężki napowietrzającej przed hydroforem, aby osiągnąć bardziej wydajne napowietrzanie wody. Żelazo już na tym etapie powinno dość mocno wytrącać się z wody. Za hydroforem można założyć kolumnę filtracyjną, taką jak Ecoperla Sedimentower. Za nią dodatkowo powinien znaleźć się jeszcze filtr naruruowy, który doczyści wodę. Taki zestaw zadziała pod warunkiem, że napowietrzanie wody będzie wystarczająco silne, a parametry dogodne do właściwego i pełnego przechodzenia żelaza w formę nierozpuszczalną.
Przedstawione rozwiązania są możliwe do instalacji i przeprowadzenia, jednak długoletnie doświadczenie w branży uzdatniania wody udowadnia, że najlepiej sprawdzają się dostosowane, profesjonalne odżelaziacze i odmanganiacze wody. Ich zastosowanie daje pewność sukcesu, czego nie można powiedzieć o pozostałych rozwiązaniach.
Rodzaje Odżelaziaczy Wody
Odżelaziacze wody wykorzystujące proces wstępnego napowietrzania wody można podzielić na dwa rodzaje. Takie, które wykorzystują zewnętrzny aerator oraz produkty, które mają ją wbudowany system napowietrzania. Ecoperla Ironitower jest odżelaziaczem wody dostępnym w czterech rozmiarach do wyboru. Z kolei Ecoperla Sanitower jest dodatkowo przystosowany do usuwania wysokich stężeń manganu z wody. Również jest dostępny w czterech różnych wielkościach.
Przeczytaj także: Inżynieria wodna w oczyszczalniach
Do prawidłowego działania niezbędny jest właściwy osprzęt. W takim systemie uzdatniania wody powinien znaleźć się nie tylko zewnętrzny aerator, ale również ocynkowany zbiornik hydroforowy. Surowa woda najpierw przepływa przez te elementy. Jest wzbogacana w bardzo duże ilości tlenu i już na tym etapie rozpoczyna się wstępny proces wytrącania żelaza i manganu z wody. Następnie woda jest podawana na złoże filtracyjne już wewnątrz butli urządzenia. Tam odbywa się proces katalizy, a wytrącone żelazo i mangan są zatrzymywane wewnątrz.
Ecoperla Sanitower i Ecoperla Ironitower będą idealnym wyborem przy większych przekroczeniach żelaza oraz przy dużym zużyciu wody. Są niezastąpione przy stężeniach żelaza sięgających 5 mg/l, a także wyższych. Dodatkową zaletą tych produktów jest bardzo solidne wykonanie i zastosowanie wysokich jakościowo komponentów. Ryzyko awarii jest ograniczone do minimum.
Ciekawym rozwiązaniem, znacznie poprawiającym jakość korzystania z urządzenia są ustawienia Ecoperla Smart System. Praca urządzenia idealnie odpowiada warunkom w danym gospodarstwie domowym, a parametry działania są idealnie przystosowane do właściwości wody. Przy tego rodzaju odżelazianiu wody należy pamiętać o regularnej kontroli zwężki napowietrzającej. Przy dużej ilości żelaza możedojść do jej zapchania i kłopotów związanych z działaniem.
Innym rozwiązaniem są odżelaziacze i odmanganiacze wody z wbudowaną komorą sprężonego powietrza. W tym przypadku surowa woda jest od razu kierowana do wnętrza urządzenia. Tam najpierw wpływa do komory z poduszką sprężonego powietrza, a następnie już napowietrzona jest kierowana na złoże filtracyjne znajdujące się poniżej. Tam dochodzi do katalizy i utleniania formy dwuwartościowej żelaza w formę trójwartościową.
Przykładem odżelaziacza i odmanganiacza wody działającego w taki sposób jest Ecoperla Oxytower, wykonany w oparciu o najwyższe jakościowo komponenty na terenie Europy. Ecoperla Oxytower to dobry wybór, jeśli w domu już funkcjonuje hydrofor membranowy, a właściciele nie chcą go wymieniać.
Metody Wykorzystujące Regeneraty
Do wyboru są także metody odżelaziania wody, wykorzystujące w swoim działaniu regeneraty. Tutaj przykładem może być choćby usuwanie żelaza za pomocą wymiany jonowej. W taki sposób działają stacje wielofunkcyjne takie jak Ecoperla Multicab czy Ecoperla Multitower. Plusem takiego rozwiązania jest fakt, że dzięki takim produktom jesteśmy w stanie usunąć kilka przekroczeń występujących w wodzie jednocześnie, w tym: żelazo, mangan, jon amonowy, związki organiczne oraz twardość wody. Należy jednak brać pod uwagę, że to dobry sposób na żelazo, jeśli utlenialność wody jest duża, a ona sama nie jest mętna.
Innym znanym sposobem są urządzenia wykorzystujące w działaniu nadmanganian potasu. Działają podobnie, jak te ze wstępnym napowietrzaniem. Inne jest źródło pochodzenia tlenu. Na tej zasadzie działają urządzenia korzystające ze złoża Greensand. Można je wykorzystywać do różnych rodzajów wód, nawet tych o wyższym stężeniu żelaza. Minusem jest stała potrzeba kontroli poziomu regeneratu w zbiorniku. Istnieje możliwość nieprawidłowego przeprowadzenia procesu uzdatniania i regeneracji.
Parametry Wody Mające Znaczenie
Po otrzymaniu wyników analizy wody, oprócz samego stężenia żelaza, warto zwrócić uwagę na informacje takie jak: stężenie manganu w wodzie, odczyn pH wody, utlenialność, zasadowość, barwa, mętność, występowanie jonu amonowego.
Konserwacja i Eksploatacja Odżelaziacza Wody
Bardzo ważną kwestią w utrzymaniu prawidłowej pracy odżelaziacza wody jest jego właściwa regeneracja. Jeśli urządzenie zostało wyposażone w automatyczną głowicę sterującą, przeprowadzi ten proces samodzielnie. Sami nie musimy się tym zajmować, wszystko odbywa się automatycznie. Niektóre modele posiadają jednak głowicę ręczną, manualną.
Drugą kwestią jest regenerant. W przypadku odżelaziaczy wody ze wstępnym napowietrzaniem do procesu płukania złoża wystarczy jedynie woda. Jednak w stacjach wielofunkcyjnych i odżelaziaczach wody pracujących na złożu typu Greensand potrzebny już będzie odpowiedni środek chemiczny. Należy regularnie sprawdzać poziom regeneratu i uzupełniać braki w razie potrzeby.
Jedną z najważniejszych czynności serwisowych stanowi potrzeba regularnej wymiany złoża. Dotyczy to praktycznie każdego urządzenia uzdatniającego wodę. Żywotność złoża jest zależna od wielu czynników. Wpływ mają na nią między innymi: zanieczyszczenie wody surowej, zużycie wody w gospodarstwie domowym. Średni okres między wymianami złoża w profesjonalnych odżelaziaczach wody ze wstępnym napowietrzaniem wynosi około 3-7 lat, natomiast w stacjach wielofunkcyjnych to około 5 do nawet 10 lat.
Co jakiś czas dobrze jest skontrolować pracę odżelaziacza wody oraz efekty jego działania. Warto zwrócić uwagę na same właściwości pobranej z kranu wody, czy na powierzchniach nie pozostają rdzawe osady, czy jakość prania nie uległa zmianie. Można zlecić analizę wody pod kątem tego parametru.
Jeśli wszystko działa sprawnie, to dobrze, jednak niekiedy zdarza się, że praca odżelaziacza wody może ulec rozregulowaniu. W zależności od rodzaju odżelaziacza wody, przed nim lub za nim powinien znaleźć się filtr mechaniczny. Przed stacjami wielofunkcyjnymi zakłada się go w celu ochrony delikatniejszych komponentów, natomiast za odżelaziaczami wody ze wstępnym napowietrzaniem służy on do doczyszczania wody. Bardzo ważne, aby wkład filtracyjny pozostawał w dobrym stanie.
Odżelazianie Wody w Przemyśle
Wysoka jakość wody procesowej w zakładach przemysłowych musi być standardem. Jej parametry powinny w pełni odpowiadać obowiązującym normom. Surowa woda nie zawsze jest w stanie spełnić te wymogi, zwłaszcza jeśli pochodzi z własnego ujęcia. Jedną z częstszych potrzeb jest redukcja wysokiego stężenia żelaza. Jak się odżelazia wodę w przemyśle?
Wysokie stężenie żelaza w wodzie może okazać się przeszkodą do jej pełnego wykorzystania w wielu gałęziach przemysłu, ale też placówkach użytku publicznego. Najczęściej z tym kłopotem borykają się przedsiębiorstwa, które chcąc podwyższyć skuteczność i niezawodność produkcji, wybierają alternatywne źródła zaopatrzenia w wodę. Woda czerpana do zadań przemysłowych z własnego ujęcia rzadko kiedy nie musi być poddawana procesom uzdatniania. W takich przypadkach niezbędny okazuje się montaż przemysłowej stacji uzdatniania wody.
Do najbardziej typowych podrzędnych domieszek stanowiących zanieczyszczenia wód podziemnych należą sole żelaza i manganu, głównie na drugim stopniu utleniania. Głównym źródłem pochodzenia żelaza są skały osadowe. Samo ługowanie żelaza do wód odbywa się w procesie hydratacji, hydrolizy, oddziaływania dwutlenku węgla, sorpcji. Stężenia i forma występowania żelaza w wodzie są w dużej mierze uzależnione od warunków utleniająco-redukcyjnych oraz wartości pH wody.
Żelazo w formie rozpuszczonej występuje zazwyczaj w wodach podziemnych i jest niewidoczne gołym okiem. W takiej formie jest w stanie osiągać wysokie stężenia. Z kolei żelazo na trzecim stopniu utleniania przybiera postać nierozpuszczalną, którą już można dostrzec w formie osadu o rdzawo-brunatnym zabarwieniu.
Odżelazianie wody jest procesem uzdatniania, polegającym na usuwaniu z niej nadmiernych ilości związków żelaza. Żelazo i mangan muszą być usuwane z wody do większości zastosowań przemysłowych, w tym szczególnie: branży przetwórstwa rolno-spożywczego, tekstylnego, celulozowo-papierniczego. Mogą być jedynymi urządzeniami w układzie, jednak współpracują także z innymi metodami uzdatniania wody. Dobór właściwego przemysłowego odżelaziacza wody nie należy do najprostszych zadań, dlatego najlepiej zgłosić się z potrzebą na odżelazianie wody do firmy wyspecjalizowanej w doborze takich urządzeń.
Czynniki Wpływające na Dobór Odżelaziacza Przemysłowego
- Analiza wody - wysokie stężeniom żelaza często towarzyszy także jon amonowy, mangan i dwutlenek węgla.
- Przepływ wody - dzięki danym na ten temat można dobrać odpowiednią wydajność odżelaziacza wody.
- Automatyczne głowice sterujące - w przemysłowych odżelaziaczach ze wstępnym napowietrzaniem zazwyczaj stosowane są automatyczne głowice sterujące.
Odżelazianie Wody do Nawadniania Ogrodu
Piękny ogród i zielony trawnik to atrybut każdej zadbanej posesji, a przy okazji doskonałe miejsce do odpoczynku na łonie natury. Utrzymanie roślin w dobrej kondycji wymaga jednak od ich właściciela wiele wysiłku włożonego w odpowiednią pielęgnację i systematyczne nawadnianie. Problem pojawia się wówczas gdy, w wodzie przeznaczonej do podlewania pojawia się żelazo. Dlaczego nadmiar tego pierwiastka szkodzi roślinom? Jak wpływa żelazo w wodzie na system nawadniania?
Źródłem żelaza są zazwyczaj skały magmowe i osadowe, z których jest uwalniane na drodze hydrolizy. Żelazo w wodzie podziemnej pojawia się także wyniku działalności człowieka. Wysokie stężenie żelaza w wodzie przeznaczonej do spożycia może się w niej pojawić również wskutek przenikania tego pierwiastka z elementów konstrukcyjnych sieci wodociągowej. Źródłem może być w tym przypadku osad zalegający w rurach lub produkty korozji, jeśli sieć dystrybucyjna nie została przed nią należycie zabezpieczona.
O tym, czy zażelaziona woda to realne zagrożenie dla gospodarstwa domowego, pisaliśmy w jednym z poprzednich artykułów. Najbardziej wymagające pod kątem jakości stosownej wody są systemy kropelkowe. W przypadku takich urządzeń niezwykle istotny staje się zatem dobór źródła wody. W zbiornikach otwartych woda może zawierać zanieczyszczenia mechaniczne (np. piasek, żwir, muł) oraz organiczne (glony, obumarłe cząstki roślin i zwierząt). Z kolei woda pochodząca ze studni głębinowej często charakteryzuje się wysokim stężeniem żelaza, manganu, wapnia i magnezu. Żelazo bywa w dodatku doskonałą pożywką dla bakterii żelazowych, które wchodzą w skład biofilmu.
Gruba warstwa biofilmu zwiększa opory przepływu wody w systemach nawadniania kropelkowego, powodując jednocześnie straty energii i zwiększając koszty eksploatacyjne. Żelazo w wodzie to złożony problem, który wpływa nie tylko na pracę systemu nawadniającego, ale także na kondycję samych roślin i estetykę otoczenia. Ciśnienie wody w zraszaczach rozprowadza ciecz nie tylko na roślinach, ale też na chodniku i fasadach budynków. Woda bogata w żelazo może tym samym powodować brzydkie rdzawe zacieki, szczególnie na jasnych powierzchniach.
Metody Uzdatniania Wody do Nawadniania
Do uzdatniania wody przeznaczonej do nawadniania rzadko stosuje się metody oparte o stosowanie preparatów chemicznych. Jedną z przyczyn takiego stanu rzeczy są wysokie koszty eksploatacyjne i konieczność stałej kontroli procesu. Druga niedogodność to występowanie popłuczyn chemicznych, które bywają kłopotliwe w kontekście ich utylizacji.
Najbezpieczniejsza i zarazem najskuteczniejsza metoda uzdatniania wody przeznaczonej do nawadniania to odżelazianie z napowietrzaniem. Odżelaziacze wody stosowane w systemach nawadniania to zazwyczaj dwa typy urządzeń. Pierwszy rodzaj to, zasypane złożem, ocynkowane zbiorniki hydroforowe, które filtrują wodę, zamiast ją magazynować, zgodnie ze swoim pierwotnym zastosowaniem. Rolę złoża pełni w takich hydroforach zazwyczaj piasek.
Wpompowywana woda jest napowietrzana, a następnie przepływa do hydroforu z materiałem filtracyjnym, na którym odkładają się wszystkie wytrącone z niej zanieczyszczenia. Drugi rodzaj urządzeń to butle ciśnieniowe zasypane złożem i wymagające wstępnego napowietrzania wody. Urządzenia tego typu działają na identycznej zasadzie, co domowe odżelaziacze wody z napowietrzaniem. Surowa woda przepływa przez zwężkę napowietrzającą, dzięki czemu obecne w niej żelazo zostaje utlenione do formy nierozpuszczalnej.
Proces jest kontynuowany w hydroforze. Regeneracja obu urządzeń zachodzi w ten sam sposób - poprzez wsteczne płukanie napowietrzoną wodą. Odżelazianie wody zazwyczaj jest przeprowadzane na złożu łączącym: piaski, żwiry, dolomity oraz rudę manganową. Ze względu na duże koszty, nie zaleca się natomiast w tym przypadku stosowania złóż specjalistycznych.
Choć uzdatnianie wody do ogrodu generuje zazwyczaj spore koszty, takie działanie jest jak najbardziej uzasadnione. Wynikiem jest dobry stan techniczny systemu nawadniającego i estetyczny wygląd hodowanych roślin.
tags: #wodna #kraina #odzelazianie #metody
