Kokie filtrai padės išvalyti vandenį nuo geležies?

Saugus geležies kiekis vandenyje yra 0,1–0,3 mg/l ribose, o praktiškai jo kiekis gali būti 10 kartų didesnis. Dėl to kyla klausimų: kaip išvalyti vandenį nuo geležies, ar toks valymas yra privalomas ir kaip nustatyti vandens sudėtį?

Geležis vandenyje gali būti įvairių formų:

• dvivalentė (tirpi);
• trivalentė (netirpi);
• organinė: tirpi (polifosfatai), bakterinė ir netirpi (koloidinė).

Norint teisingai parinkti valymo sistemą, reikia žinoti ne tik geležies kiekį, bet ir jos formą.

Kaip nustatyti geležies koncentraciją vandenyje?

Centralizuoto miesto vandentiekio sąlygomis geležies kiekio padidėjimo priežastis visada yra plieniniai vandentiekio vamzdžiai. Paprasčiau tariant, rūdys iš vamzdyno susimaišo su vandeniu, bet jos neištirpsta. Paprasčiausias būdas nustatyti rūdžių (trivalentės geležies) buvimą – leisti vandeniui nusistovėti bet kokiame skaidriame inde. Jei po kelių valandų dugne susidaro rusvos nuosėdos, laikas imtis saugumo priemonių ir išvalyti vandenį nuo trivalentės geležies.

Patarimas

Rūdžių nuosėdos ant kriauklės, vonios ar tualeto – aiškus įrodymas, kad rūdys iš vamzdžių patenka į jūsų čiaupą. Esant tokiems „simptomams“ reikia nuo diagnostikos pereiti prie problemos šalinimo.

Iš artezinių gręžinių į namą patenka vanduo su ištirpusia geležimi (dvivalente). Jos kiekio padidėjimą galima nustatyti vizualiai – vanduo tampa šiek tiek gelsvas. Tačiau spalvos pokytis ne visada įvyksta. Tokiu atveju padės silpnas kalio permanganato tirpalas. Jei rausvą tirpalą įpilsite į vandenį su padidintu geležies kiekiu, jo spalva pasikeis į gelsvai rudą.

Koloidinė geležis gali būti, jei vanduo imamas iš negilaus gręžinio, į kurį patenka paviršiniai vandenys. Tokiu atveju nusistovėjęs vanduo bus drumstas, tokių geležies molekulių suspensija nenusėda ant dugno. Jei ant vandens paviršiaus susidaro plėvelė – vandenyje yra geležies bakterijų.

Jei vanduo iš čiaupo turi išvardytas aukščiau savybes arba metalinį poskonį, reikia parinkti valymo sistemą. Norint tai padaryti kuo efektyviau, būtina vandens mėginį nuvežti į laboratoriją. Turint tyrimo rezultatus, galima teisingai parinkti geležies šalinimo sistemą.

Valymo metodai

Yra du geležies ir jos junginių pašalinimo iš vandens metodų tipai – reagentiniai ir nereagentiniai. Jei naudojami filtrai su reagentais, reikia stebėti jų papildymą.

Filtravimas gali būti atliekamas šiais būdais:

• aeracija;
• jonų valymas;
• membraninis valymas, įskaitant osmosinį valymą;
• ultrafiltracija;
• nuosėdinis filtravimas;
• mechaninis valymas.

Reikia pažymėti, kad universalaus būdo, valančio visų rūšių teršalus, nėra. Būtent todėl taip svarbu nustatyti, kokio tipo tarša yra.

Mechaninis valymas

Mechaninio filtravimo sistemos (mechaniniai kasetiniai filtrai) pasiteisino. Jie tinka, jei reikia išvalyti vandenį nuo stambių netirpios geležies (rūdžių) frakcijų. Oksidams pašalinti naudojamos propileno kasetės ir kasetės su smulkiagrūdžiu granulitu.

Jie daugiausia naudojami butuose ir namuose su centralizuotu vandens tiekimu, nes tokiu būdu išvalyti vandenį iš gręžinio neįmanoma. Tiksliau, mechaniniai filtrai naudojami ir kotedžuose, tačiau su išankstiniu metalo junginių oksidavimu (aeracija).

Mechaninio valymo metodas su makrofiltrais (sulaikomų dalelių dydis – daugiau nei 15 µm) naudojamas išankstiniam vandens valymui. Kasetės su 5 µm ląstelėmis montuojamos smulkiam filtravimui.

Patarimas

Preliminarus filtravimas arba stambaus valymo filtras sulaiko stambias frakcijas, dėl ko smulkių akių kasetės tarnauja daug ilgiau.

Joninis filtravimas

Vandens valymas jonų mainų būdu – reagentinis metodas, leidžiantis pasirinktinai keisti vandens joninę sudėtį. Jei reikia pašalinti geležį, filtruose kaip jonitai naudojamos katalizinės dervos su įvairiomis frakcinėmis priemaišomis. Jos keičia metalų jonus natrio jonais.

Reagentinė terpė laikui bėgant praranda savo savybes, tačiau ją galima atkurti. Tam naudojama citrinos rūgštis arba valgomoji druska (tirpalas). Tokio metodo privalumas — geležies šalinimas nesukelia kietumo druskų nusėdimo ir pašalina ne tik rūdis, bet ir vandenyje ištirpusius metalus, įskaitant manganą. Prie trūkumų galima priskirti tai, kad katalizinės dervos atkuriamos veikiant druskos tirpalu tik iš dalies, o po 2-3 metų visiškai išnaudoja savo resursą.

Aeracija

Vandenyje, tiekiamame iš artezinio gręžinio, yra įvairių metalo junginių, įskaitant dvivalenčią geležį ištirpusioje būsenoje. Kadangi kokybiškai išvalyti vandenį iš gręžinio be išankstinio dvivalenčios geležies oksidavimo neįmanoma, taikomas aeracijos metodas, t. y. vandens prisotinimas deguonimi. Dėl to metalas iš ištirpusios būsenos pereina į netirpų oksidą, o po to jį galima pašalinti mechaniniu ar kitu filtru.

Aeracija gali būti atliekama tiek slėginiu, tiek neslėginiu būdu.

1. Neslėginio aeravimo metu vanduo tiekiamas į oksidacinį baką, kuriame vyksta purškimas ir dušavimas. Dušavimas atliekamas naudojant purkštukus arba injektorių. Oksidai kaupiasi aeravimo talpos apačioje, todėl ją reikia periodiškai valyti – nuo dviejų iki penkių kartų per metus, priklausomai nuo vandens užterštumo laipsnio.
2. Slėginis aeravimas atliekamas statiniame maišytuve arba aeravimo kolonėlėje. Jie yra kontaktinė kamera, į kurią tiekiamas vanduo (užpildoma maždaug du trečdalius), o oras vamzdeliu tiekiamas iki kolonėlės/maišytuvo vidurio lygio. Tokiu būdu vyksta burbuliavimas prisotinto oro mišinio burbuliukais ir dvivalenčios geležies oksidacija. Be to, kolonėlėje ant vandens ir oro ribos vyksta papildomas (antrinis) aeravimas, didinantis valymo kokybę.

Atvirkštinis osmosas

Atvirkštinio osmoso valymo sistema yra pats tobuliausias smulkaus valymo filtras su išankstiniu valymu. Naudojant atvirkštinio osmoso membranas, atliekama kokybiška geriamojo vandens filtravimas nuo visų priemaišų. Į sistemą įmontuotas išankstinis filtras sulaiko netirpias metalo daleles, kurių frakcija didesnė nei 0,5 mikrono, ir neorganinę geležį, ištirpusią vandenyje.

Pagrindinis valymo etapas atliekamas membrana su 0,0001 µm dydžio poromis, veikiant slėgio skirtumui. Dėl to gryno vandens molekulės atskiriamos nuo didesnio tankio vandens (prisotinto organiniais geležies junginiais ir kitais teršalais), kuris nuleidžiamas į drenažo sistemą. Vienintelis atvirkštinio osmoso filtro trūkumas yra mažas jo našumas. Tačiau tokio valymo laipsnio reikia tik geriamajam vandeniui ir vandeniui maistui gaminti, o su tokiu kiekiu atvirkštinis osmosas lengvai susidoroja.

Filtras su užpildymu ir atgalinio plovimo sistema

Vandens filtravimas su užpylimu priskiriamas nuosėdiniams ir reagentiniams metodams. Jis būtinas vandens paruošimui iš gręžinių, kai aeravimo metodas dėl techninių priežasčių netinka arba yra nepakankamas. Kaip filtravimo terpė (užpylimas) naudojamos firminės medžiagos Birm, Manganese Greensand, MTM, Pyrolox. Užpylimas šimtus kartų sumažina oksidacijai reikalingą laiką.

Automatinis kotedžo geležies šalinimo įrenginys yra sukonstruotas taip.

• Filtro korpusas – balionas – užpildytas filtravimo terpe.
• Viršutinėje korpuso dalyje sumontuotas automatinis įtaisas su laikmačiu ir srauto matuokliu. Jo funkcija – pakeisti vandens kryptį per nustatytą laiką filtravimo ir regeneracijos metu.
• Baliono viduje per visą užpylimo sluoksnį eina vandens pakėlimo vamzdis.
• Lanksčiu vamzdeliu balionas sujungiamas su reagento talpa.

Filtravimo ciklo metu vanduo praeina per užpildą, kyla aukštyn vandens pakėlimo vamzdžiu ir išeina iš valymo sistemos. Kai prasideda regeneracijos ciklas, vanduo tiekiamas į vandens pakėlimo vamzdį iš viršaus. Jis purena filtro užpildo sluoksnį ir išplauna jame nusėdusius geležies junginius. Po to automatas atlieka reagentinį filtravimo terpės apdorojimą, kuris atkuria jos cheminį aktyvumą.

Ką pasirinkti?

Norint teisingai parinkti filtravimo sistemą, kaip jau minėta aukščiau, reikia atlikti vandens analizę laboratorijoje. Tai bus daug pigiau nei rinktis filtrą bandymų ir klaidų metodu, taip pat padės nustatyti optimalią filtravimo sistemą. Filtrų montavimas priklauso ir nuo to, kokiems tikslams reikalingas vanduo.

Smulkaus valymo filtrai yra pertekliniai, jei kalbama apie vandens paruošimą buitinėms (skalbimas, dušas) ar techninėms reikmėms. Tačiau geriamajam vandeniui jų buvimas gali būti privalomas – priklausomai nuo laboratorinių tyrimų rezultatų.