Неотъемлемым компонентом природной воды является железо. Этот факт можно обосновать тем обстоятельством, что железо может также входить в состав всевозможных почв и пород, среди которых свой путь прокладывает вода. В связи с этим проблема, связанная с повышенной концентрацией железа в воде является одной из наиболее распространенных.
Современные нормы требуют, чтобы содержание железа не превышало 0,3 мг/л. Если же концентрация железа выше, то вода может спровоцировать возникновение коррозионных процессов в сантехнических приборах, а также испортить белье при стирке. Кроме того жидкость с повышенным содержанием железа меняет цвет и обладает характерным металлическим привкусом, что в свою очередь оказывает негативное влияние на вкус и качество приготовленной с использованием этой воды пищи или напитков. Жидкость с измененным цветом запрещается использовать в некоторых видах производств, среди которых изготовление фото-, а также кинопленки, крашение тканей и многие другие.
В связи с этим необходимость очистки воды от избыточного содержания железа вполне можно назвать обязательной, тем более, что очистка важна как для хозяйственно-бытовых целей, так и для производственных нужд. Приведение в норму концентрации железа в воде считается одной из самых сложных и в то же время важных задач водоочистки. Существует несколько актуальных в наше время способов очистки жидкости от повышенного содержания железа, среди них наиболее доступными и эффективными являются следующие:
- Окисление с осаждением и последующей фильтрацией;
- Каталитическое окисление и фильтрация;
- Ионный обмен;
- Мембранный метод.
Каждый из вышеперечисленных методов борьбы с высоким содержанием железа имеет свои плюсы и минусы. Рассмотрим их более детально. Окисление с осаждением и фильтрацией является одним из самых старых применяемых методов. В его процессе окисление происходит в результате взаимодействия с хлором, кислородом, перманганатом калия и другими веществами. Наиболее распространено окисление с применением хлора, этот способ приводит не только к довольно быстрому окислению, но также и ассоциируется с установками дезинфекции воды. Стоит отметить, что какое бы вещество не было выбрано для окисления и осаждения, этот процесс не осуществляется мгновенно и требует определенных трат времени, которые увеличиваются, если не использовать специально предназначенных коагулянтов. Коагулянты способствуют укрупнению частиц окисленного железа, в результате чего процесс их осаждения происходит быстрее. К минусам этого способа можно отнести дополнительные траты на приобретение коагулянтов, к тому же железо практически всегда находится в воде в совокупности с марганцем, поэтому требуются дополнительные вспомогательные средства для удаления этого вещества.
Реакция каталитического окисления происходит непосредственно на поверхности специальных фильтрующих «засыпок», основу которых составляет диоксид марганца. В присутствии диоксида марганца железо довольно быстро окисляется, после чего оседает на поверхности используемой «засыпки». Среди недостатков этого способа можно назвать следующие: он практически не способен решить проблему с двухвалентным железом, к тому же его эффективности резко снижается, когда концентрация железа в воде превышает 10 мг/л.
Основным назначением ионного обмена всегда считалось умягчение воды, которое происходило при помощи природных ионитов, представляющих собой ионообменные смолы. В настоящее время используются синтетические ионообменные смолы, обладающие высочайшими поглотительными свойствами, они весьма эффективны для решения проблемы повышенного содержания железа в воде, более того многие специалисты считают этот способ наиболее перспективным в процессе удаления железа и марганца, содержащимися в жидкости, даже несмотря на его недостатки. Недостатками метода считается тот факт, что работа синтетических смол затруднена трехвалентным железом, а также различными органическими веществами, которые могут присутствовать в воде.
В свою очередь мембранный метод предназначен для обессоливания и устранения микроорганизмов, а удаление железа является дополнительной функцией, с которой этот способ довольно хорошо справляется. Его недостатком является высокая стоимость, более того используемые для этого способа фильтры могут быстро забиваться.
