С помощью специального оборудования владельцы квартир и частных домов предотвращают загрязнение трубопроводов, создают благоприятные условия для эксплуатации подключенной бытовой техники. Качественное устранение вредных примесей подразумевает рациональное использование семейного бюджета. Изучив принцип работы станции обезжелезивания воды, можно реализовать проект без ошибок и лишних затрат.
Основные определения
Применение лучших моющих средств и дорогой техники известного бренда не предотвращает появление рыжих пятен на выстиранной одежде. Итак, рассмотрим основные определения в этой области. Бурую жидкость со специфическим запахом невозможно использовать для приготовления качественной пищи. Кроме исключения отмеченных недостатков эффективное обезжелезивание предотвращает следующие проблемы:
- засорение теплообменников в котлах отопления и мембран фильтров обратного осмоса;
- повреждение функциональной засыпки в установке ионного обмена;
- образование слоя из бактерий и продуктов жизнедеятельности микроорганизмов в трубах.
До выяснения принципов работы станции обезжелезивания воды нужно изучить особенности этой группы примесей. Главное отличие - многообразие форм! В чистом виде железо встречается редко, так как быстро окисляется при контакте с воздушной средой. Специалисты различают следующие разновидности систем:
- растворенное двухвалентное;
- трехвалентное (хлориды, сульфаты и гидроксиды);
- органическое.
Если в жидкости присутствуют частицы ржавчины, для задержания применяют механическую фильтрацию. Эту технологию не нужно разъяснять подробно!!! Достаточно отметить, что созданной преградой или в накопительном резервуаре примеси задерживают для последующего удаления в дренаж. В зависимости от необходимости используют:
- сетки;
- объемные наполнители из песка или полимерных нитей;
- длительное отстаивание.
Сложнее выбрать подходящую методику для устранения органики. При наличии таких примесей следует обратиться за помощью к опытным специалистам. В наиболее сложных ситуациях применяют комплекс мероприятий с реагентным обеззараживанием жидкости.
Чаще всего приходится удалять двухвалентное железо. В растворенном виде эти соединения не видны. Принцип работы фильтра обезжелезивания воды для такой ситуации базируется на двух обязательных этапах:
- преобразование в твердые частицы окислением;
- применение механической очистки.
Ниже подробно рассмотрены основные определения и способы решения первой задачи. О наличии двухвалентного железа можно догадаться по рыжему осадку, который образуется после 10-минутного отстаивания. Для более точного анализа пробу сдают в специализированную лабораторию.
Аэрационный принцип работы станции обезжелезивания воды
Простейший способ показан в примере с пробой из скважины. Для обработки больших объемов устанавливают резервуар соответствующей емкости. В летний период можно использовать открытый водоем на приусадебном участке. Подобные решения подразумевают длительный рабочий цикл. Регулярно придется удалять накопленные осадки. Автоматизировать этот процесс невозможно, поэтому следует учесть соответствующие трудовые затраты.
Для всесезонного режима эксплуатации аэрационную станцию перемещают в отапливаемое помещение. Чтобы экономно распорядится имеющимся свободным пространством придется уменьшить размеры установки. Нужно увеличить интенсивность обработки для создания компактной рабочей зоны.
Решают обозначенную задачу разными способами. Принцип работы станции обезжелезивания воды из скважины с разделением потока можно объяснить на примере садовой лейки. Созданные тонкие струи обеспечивают большую площадь контакта с воздухом. Свободное падение жидкости подразумевает отсутствие насосов и контрольных датчиков. Для самостоятельного создания конструкции подходят подручные средства. Не сложно создать функциональный проект с учетом габаритов определенного помещения.
Шум и повышенный уровень влажности – явные недостатки станции обезжелезивания. Ограничивают воздействие на окружающее пространство размещением рабочей зоны внутри бака. Для повышения эффективности разбрызгивающие форсунки дополняют принудительной аэрацией. С помощью компрессора в жидкость подают воздух. Рассекатель, образующий пузырьки, устанавливают на оптимальной глубине.
Патрубки откачивающей насосной станции устанавливают на двух уровнях. Нижний используют для удаления загрязненной жидкости. Через верхний – направляют частично очищенную воду в следующие функциональные блоки системы фильтрации. Переключение режимов можно автоматизировать, если вместо шаровых кранов установить запорные устройства с электромагнитным приводом.
Что можно сделать с помощью фильтра?
Принцип работы фильтра обезжелезивания воды этой категории – ускорение окисления специальными добавками. В централизованных станциях подготовки часто применяют хлорирование. Такая обработка кроме преобразования растворенных примесей выполняет функции дезинфекции. Непосредственно на создание оксидов рассчитывают смесь в пропорции 64 активного хлора на 100 мг двухвалентного железа. Одновременно снижается щелочность (0,017-0,019 моль на литр жидкости). Для надежного обеззараживания длительность процедуры увеличивают до 30-40 минут.
Также применяют обработку растворами из двух составляющих:
- гипохлорита натрия;
- перманганата калия.
Точное дозирование обеспечивает необходимое воздействие, помогает экономно расходовать реагенты. Для плановой эффективности нужно поддерживать определенную концентрацию компонентов и температуру воды.
Применение магнитного фильтра вместо чистого воздуха существенно ускоряет преобразование двухвалентного железа. Токсичные свойства этого газа помогают нейтрализовать микроорганизмы. Корректное воспроизведение технологии не нарушает кислотные и щелочные характеристики жидкости.
Принцип работы фильтра обезжелезивания воды озоном:
- для повышения производительности воздух пропускают через систему с засыпкой из силикагеля, который задерживает влагу;
- в промышленных установках применяют чистый кислород;
- высоковольтными разрядами в рабочей зоне генератора создают озон;
- с применением эжектора газ дозировано подают в очищаемую жидкость;
- уровень воды в емкости контролируют с помощью поплавкового клапана;
- задерживают преобразованное в твердые частицы железо засыпкой из активированного угля.
Рекомендуется настраивать установку с задержкой 25-35 минут для полного разложения озона. В хорошем оснащении комплекты фильтра дополняют:
- контрольными приборами;
- устройствами оповещения;
- автоматическими выключателями.
Перечисленные функциональные блоки обеспечивают безопасную концентрацию озона в очищенной жидкости и в атмосфере комнаты. При самостоятельном изготовлении аналога системы обезжелезивания воды следует не забывать о токсичных свойствах газа.
Как функционирует специализированная система обезжелезивания?
Высокая химическая активность реагентов повреждает клапаны и трубы, другие компоненты системы. Точное дозирование и меры безопасности усложняют состав оборудования. Исключают перечисленные недостатки с помощью специализированных систем, которые окисляют железо и одновременно задерживают механические примеси.
Принцип работы системы обезжелезивания воды и особенности технологических процессов можно пояснить на примере типового комплекта оборудования с засыпкой Manganese Greensand. Такой вариант можно применить для оснащения частного дома, подключенного к артезианской скважине. Для эффективной работы необходимо поддерживать водородный показатель (pH) в диапазоне от 6,1 до 8,5. Уровень примесей железа не должен превышать 14-16 мг на литр.
В основной бак засыпают послойно:
- очищенный песок – 6-8 л, зернистость 4±мм;
- катализатор – 27-30 л.
В центральную часть устанавливают распределительно дренажный узел труба с крупным сетчатым фильтром на нижнем отверстии. Размеры ячеек должны быть меньше гранул засыпки. На горловине устанавливают блок автоматики (БА). Рядом – отдельную емкость для регенерационного раствора из марганцовки.
По рабочему циклу загрязненная вода поступает через клапан на поверхность засыпки. При прохождении через каталитический слой железо преобразуется в твердые частицы. Эти примеси задерживаются кварцевым песком. После выработки ресурса окисления включают режим регенерации станции. Сначала выполняется промывка. Далее пропускают восстановительный раствор. Для приготовления смеси пользуются пропорцией: 3-5 г перманганата калия на литр воды. На завершающем этапе регламентных процедур применяют финишную промывку, чтобы удалить остатки марганцовки.
Этот катализатор сохраняет функциональность до 8-12 лет при непрерывной эксплуатации. Для расчета рабочих режимов учитывают способность засыпки объемом 1 л окислить не более 1,35 г растворенного железа. Однако в реальных условиях нужно сделать коррекцию по результатам химического анализа. Часть полезного ресурса устройства умягчения воды будет расходоваться на преобразование марганца, других веществ и соединений.
Алгоритм вычислений:
- семья из четырех человек потребляет 2,5 (75) м куб. воды за сутки (месяц);
- исходное содержание железа – 2 мг/ литр, другие окисляемые примеси отсутствуют;
- количество преобразованных загрязнений за месяц составит: 0,002 * 75 000 = 150 г;
- загрузка 30 кг обеспечит удаление 40,5 г = 1,35 * 30;
- делением получают частоту регенераций 150/40,5 = 3,7.
Результат округляют в сторону увеличения – 4 раза за месяц. Таймер у фильтра устанавливают на еженедельное включение. Чтобы увеличить точность, используют расчет по объему. В этом случае расходные материалы используются экономнее. Однако в состав оборудования нужно добавить счетчик обработанной воды.
Дополнительные советы
Хлор и марганцовка уничтожают не только опасные микроорганизмы!!! Загрязненная этими примесями жидкость оказывает губительное воздействие на полезные бактерии в септике. По этой причине вместо типовой системы локальной очистки придется использовать накопительную емкость большого объема. Для ее опорожнения регулярно пользуются ассенизаторскими услугами специализированных предприятий.
Выбрав подходящий принцип работы станции обезжелезивания воды, нужно предотвратить излишние нагрузки на технологическое оборудование. Применяют предварительное задержание ила, частиц глины и ржавчины, других механических компонентов. В артезианской скважине (колодце) крупные загрязнения отделяют на этапе забора. Перед основными компонентами локальной очистки (в помещении, отапливаемом кессоне) устанавливают грязевик, либо другой магистральный фильтр Снежинка.
Оставшиеся примеси удаляют с помощью других специализированных фильтров:
- для защиты от накипи применяют полифосфаты, ионный обмен или электромагнитный преобразователь;
- подготовку питьевой воды организуют с применением проточных наборов из нескольких картриджей с мембраной обратного осмоса.
Если на любом из этапов обработки давление снижается до критически малого уровня, увеличивают напор насосной станцией.
При подключении к индивидуальному источнику (колодец, артезианская скважина), пробы берут после сильных дождей или в период паводков. Подразумевается наличие максимального уровня загрязнений, по которому определяют требования к составу оборудования и принципам работы системы обезжелезивания воды. Специалисты рекомендуют делать небольшой запас по производительности и очистительным способностям, чтобы сохранить функциональность в режиме максимальной нагрузки.
Рекомендации
Отдельно изучают режим эксплуатации. Только электромагнитные преобразователи способны выполнять свои функции автоматически. В других компонентах системы очистки нужно кроме контроля обеспечить регулярную замену картриджей, пополнение расходных и технологических наполнителей. Обязательно нужно поддерживать определенный температурный режим и другие условия, определенные в официальных документах производителями оборудования.