Какие бывают методы очистки воды от железа
Концентрация примесей железа в питьевой воде должна быть не более 0,3 мг/л. Как правило, в подземных скважинных водах России содержание этого загрязнения превышено в несколько раз. В связи с этим возникает вопрос, как очистить воду от железа до питьевых норм. Выбор метода очищения зависит от формы железа находящейся в воде. Выбрать правильный метод обезжелезивания воды можно, сделав расширенный химический анализ, и проведя с водой ряд физических тестов: отстаивание, встряхивание, контакт с воздухом, визуальный осмотр. От правильного выбора способа очистки воды от железа зависит работоспособность и срок службы установки водоочистного оборудования.
- Очистка воды от двухвалентного железа , как правило, оно обнаруживается в скважинах в большинстве случаев. Применяют каталитическое обезжелезивание на песчаных фильтрах с предварительной аэрацией воды с помощью компрессора. Такой подход позволяет дополнительно удалить марганец и сероводород. Применяются каталитические фильтрующие материалы. Подробно как работает такая схема можно посмотреть на нашем сайте .
- Очистить воду от коллоидного железа
и коллоидных примесей можно с помощью коагулирования специальным реагентом. В некоторых случаях параллельно коагулированию применяется дозирование гипохлорита натрия. Далее скоагулированные и окисленные частицы отфильтровываются на фильтрующей загрузке. Подробно о природе коллоидных частиц и сущности метода очистки от коллоидного железа читайте на нашем сайте
.
- Очищать воду от органического железа можно двумя способами: 1) Окислением органики - реагентный способ, с помощью дозирования гипохлорита натрия или озонирование. 2) Безреагентный способ - после каталитического обезжелезивателя устанавливается органопоглотитель на специальной ионообменной смоле Purolite А500P для селективного удаления органических примесей.
- Очищение воды от бактериального железа - железобактерии проводиться после обычного обезжелезивания, путем установки бактерицидной ультрафиолетовой лампы соответствующей производительности. Либо фильтрацией через посеребренные активированные угли. Если применялось дозирование реагента (гипохлорита натрия или озона) бактериальное железо автоматически удаляется.
Какие формы содержания железа в подземной воде
Железо в подземной воде может находиться в следующих состояниях:
- Растворенное, двухвалентное ионное железо . Именно в этой форме железо находиться в скважинах до поступления на поверхность земли. Без доступа воздуха оно так и остается в растворенном состоянии. После контакта с кислородом воздуха вода мутнеет и выпадает осадок трехвалентного железа. Скорость выпадения осадка зависит от величины кислотно-щелочного баланса воды.
- Трехвалентное нерастворимое железо - ржавчина, окислы железа, рыжий осадок. Образуется при взаимодействии растворенного двухвалентного железа с воздухом, то есть при поступлении воды из скважины на поверхность. Обнаруживается на внутренней поверхности трубопроводов. Общее железо складывается из суммы растворенного и нерастворенного. В анализе не всегда указывается соотношение двухвалентного и трехвалентного железа. Если специалист берет пробу воды на источнике, то по внешним признакам он должен понимать приблизительное соотношение. Либо добавлять реагент, фиксирующий это соотношение. От этого зависит минимизация стоимости оборудования для водоочистки.
- Коллоидное железо находится во взвешенном состоянии в воде и не способно осесть естественным образом под действием силы тяжести. Коллоидные частицы имеют размер менее 1 микрона и не удаляются на фильтрующих загрузках, так как последние имеют размер пор более 5 микрон. Этот вид железа ни как не регистрируется в анализе воды. Распознать его может опытный специалист. О том, как его распознать и как с ним бороться в следующей главе.
- Органическое железо - находится в виде крупных органических молекул, в центре которых находиться атом железа. Что бы по анализу воды понять, что такое железо находиться в воде, нужно посмотреть параметр "перманганатная окисляемость" если он превышен больше 4 единиц, то такая форма железа у вас в воде. Как правило, так же повышен параметр цветность и мутность. Аэрационной колонной и последующей фильтрацией на гранулированном материале такое железо не удаляется.
- Бактериальное железо - образуются паутинообразные скопления коричневого цвета, колониями. Таких скоплений может быть до 20, например, в ведре с водой постоявшей некоторое время. Такой вид железа встречается редко, при определенных химических условиях. Важно отметить: от формы содержания железа в подземной воде возникают определенные проблемы, с которыми сталкивается потребитель и соответственно выбирается тот или иной метод подготовки воды. Рассмотрим, какие проблемы вызывают перечисленные формы железа в воде.
Растворенное железо Коллоидное железо Бактериальное железо
Проблемы связанные с высоким содержанием железа в воде
В зависимости от того, в какой форме содержится железо в воде, возникают те или иные визуальные признаки. В первом приближении по этим признакам можно определить, какой тип железа содержится в данной воде, и понять какой метод обезжелезивания нужно применять для очистки. Конечно же, окончательное и точное решение принимает специалист исходя из полного химического анализа очищаемой воды.
- Двухвалентное, растворенное железо - самая распространенная проблема с водой, встречается в 70% случаев. Может ощущаться металлический привкус, и мутноватый вид. Вода из скважины поступает абсолютно прозрачная, но постояв 10-50 мин на открытом воздухе, она мутнеет и выпадает светло коричневый осадок. Это - то самое нерастворимое уже трехвалентное железо.
- В случае с коллоидным железом наблюдается обратная картина. Вода из источника поступает уже мутная. Затем, постояв некоторое время в емкости от 1 часа до 3 дней, светлеет, и взвешенные коллоидные частицы оседают постепенно на дно, образуя осадок белого или коричневого цвета. Это явный признак коллоидного железа. В коллоидных частицах может находиться не только железо, но и минеральные соли, бактерии, органика. Коллоидные частицы сложнее очистить, чем обычное двухвалентное железо. В силу того, что коллоидные частицы имеют одинаковый заряд и отталкиваются друг от друга и не поддаются осаждению. По обычному анализу воды нельзя определить наличие коллоидного железа.
- Органическое железо может себя ни как не проявлять, и определить его наличие можно только по исходному анализу воды. Проблематика органического железа в воде в том, что его достаточно трудно удалить до норм 0,3 мг/л. Ион железа сильными химическими связями встраивается в молекулу органики и удалить его сложно. При профессиональном подборе оборудования, реагентов и фильтрующих материалов, понимая происхождение проблемы, эту задачу можно эффективно решить.
- Бактериальное железо в нашей десятилетней практике наблюдалось редко. Имеет место следующая интересная картина с железом. Вода после системы очистки от железа прозрачная и, постояв в емкости, не выпадает ржавый осадок. Но через 1-2 дня образуются мелкие коричневые хлопья размером 0,5-1 см в объеме. Например, в 12 литровом ведре и может быть до 10-20 штук расположенных колониями во всем объеме воды. Это явный признак наличия бактериального железа или железобактерий. Как правило, в такой воде превышено Общее Микробное Число (ОМЧ) более 50 КОЕ. Размерность КОЕ расшифровывается как колонии образующие единицы.
Какое нужно оборудование для безреагентной очистки воды от железа
Для каждого рассмотренного вида железа используется свое оборудование, фильтры и засыпные материалы. Поскольку растворенное или ионное или двухвалентное железо встречается в скважинах в 70 % случаев, рассмотрим, какое оборудование и материалы используются для удаления именно этого вида железа. Система безреагентного обезжелезивания воды состоит из четырех модулей:
Первая часть -это предварительный механический фильтр. Фильтрует крупные частицы более 10 микрон.
Вторая часть - это система напорной аэрации воды. Без системы аэрации удалить растворенное железо не возможно. Система аэрации состоит из специального компрессора AP-2 или LP-12, датчик потока Brio 2000 (пр-во Италия) или импульсный водосчетчик, , пластиковый баллон нужного размера, реле включения и отключения компрессора, клапан сброса лишнего воздуха.
Третья часть После аэрационной системы устанавливается сам фильтр обезжелезиватель. Состоит из пластикового баллона, армированного стекловолокном, дренажно-распределительная система, блок управления потоками воды, фильтрующий материал и гравийный поддерживающий слой. Пластиковый баллон подбирается индивидуально по требуемой производительности. Блок управления может быть автоматический или ручной. Фильтрационный материал является душой фильтра и подбирается специалистом исходя из полного анализа воды. Какие бывают фильтрующие материалы для очистки воды от железа можно посмотреть . Гравийная подложка это специально подготовленный кварцевый песок размером частиц 2-5 мм или 4-7 мм.
В конце системы обычно устанавливают окончательную фильтрацию в виде угольного картриджа. После такой системы на выходе имеем воду с концентрацией железа ниже 0,3 мг/л. Более подробно о принципе работы фильтра обезжелезивания можно посмотреть .
Реагентное обезжелезивание воды
Реагентное обезжелезивание используется реже, чем безреагентное. Реагенты для окисления применяются в случае высоких концентраций железа, марганца, органики, бактериальных загрязнений и сероводорода. Дело в том, что у кислорода, который используется в безреагентном обезжелезивании - низкая окисляющая способность по сравнению гипохлоритом натрия, перманганатом калия и озоном. Поэтому, если в анализе воды мы наблюдаем концентрацию железа выше 6-8 мг/л, наличие органических загрязнений, бактериального железа, то с большой вероятностью здесь нужно использовать реагентное обезжелезивание воды. Выбор реагента зависит от анализа воды и финансовых возможностей заказчика. Чаще всего используется гипохлорит натрия. Дозирование марганцовки устарело и практически не используется. Очистка воды от железа озонированием применяется редко в силу высокой стоимости. Состав оборудования при реагентной очистке отличается наличием дозирующего насоса и емкости с реагентом. В некоторых случаях используется аэрационная емкость больших размеров для увеличения площади и времени контакта реагента с очищаемой водой. На выходе системы очистки устанавливается угольный баллонный фильтр для удаления остаточного хлора.
12 причин оставить заявку у нас
Весь ценовой диапазон рынка водоочистки;
11 лет опыта работы;
Гарантия на оборудование 3 года;
Гарантия на качество воды на выходе 2 года;
Полное раскрытие комплектации до мелочей;
Бесплатный анализ воды до и после системы обезжелезивания;
Опыт работы со сложными водами в регионах России;
Наличие сервисного отдела и отдела по продажам расходных фильтрующих материалов;
Прямые поставки оборудования и расходных материалов от ведущих Американских, Европейских, Китайских и Российских производителей: Clack, Structural, Canature, Wave Сyber, Ranxin, Seko, Bayer и другие;
Консервация оборудования на зиму, регулярные акции и спецпредложения;
Анализ воды в аккредитованной лаборатории ИСВОД центр, с получением оригиналов анализов воды с печатью;
Для объектов по Пятницкому, Волоколамскому, Новорижскому, Рублевскому, Можайскому, Минскому, Киевскому, Калужскому, Ленинградскому, Дмитровскому, Варшавскому и Симферопольскому шоссе дополнительная скидка.
Какие материалы для очистки воды от железа выбрать
Сменные фильтрующие засыпки являются душой фильтра. От правильного их подбора зависит срок работы фильтра обезжелезивателя. По способу удаления железа материалы делятся на ионообменные и каталитические. Ионный способ применяется редко в силу проблематики окисления ионов железа внутри самой гранулы смолы. Этот процесс называется отравление смолы железом. Извлечь окисленное трехвалентное железо достаточно сложно. Ионный метод применяется для умягчения воды. Каталитический метод подразумевает химический процесс окисления железа на поверхности гранулы материала. Далее железо вымывается обратным потоком воды. В 90 % случаев применяют каталитический метод. В большинстве случаев подойдут такие материалы как Сорбент АС, Сорбент МС, Birm, МЖФ.
По способу производства материалы бывают природные - это полезные ископаемые, и синтетические. Яркий представитель природной загрузки - цеолит, диатомит, апоки, кизельгур и другие. Синтетические засыпные материалы производятся частично из природных компонентов нанесением на них каталитического материала - оксида марганца по специальной технологии. Самый распространенный катализатор Birm. Так же распространены МЖФ, Greensand. Подробнее обо всех используемых фильтрующих засыпках для удаления железа из воды смотрите ниже.
Хлорное железо - неорганическое вещество, соль соляной кислоты и железа (III). Правильное название - хлорид железа (III), трихлорид железа с формулой FeCl3.
Получают соединение различными способами, в том числе экономически дешевым методом - из отходов при производстве хлорида титана и хлорида алюминия.
Свойства
Темные кристаллы с красновато-коричневым металлическим блеском, которые на воздухе быстро приобретают ржаво-коричневый цвет. Очень гигроскопичные, легко растворяются в воде, образуют несколько видов кристаллогидратов. Самый востребованный из них - железо хлорное 6-водное FeCl3 ∙ 6H2O. Растворение в воде сопровождается выделением тепла. Реактив растворяется в спиртах, ацетоне. При нагревании теряет часть хлора, превращаясь в хлорид двухвалентного железа.
Трихлорид железа обладает окислительными свойствами, вступает в реакции с медью и другими металлами, йодоводородом, оксидом железа (III), некоторыми хлоридами металлов. Качественной реакцией на реагент является реакция с фенолом. Несколько капель FeCl3 окрашивают раствор фенола в фиолетовый цвет.
Меры предосторожности
Хлорид железа (III) не горит и не взрывается. В тоже время он опасен для кожи, органов дыхания, глаз, вызывает прижигание слизистой желудочно-кишечного тракта. При работе следует использовать респираторы, очки, резиновые перчатки . Если работать с реактивом без перчаток, то он въедается в кожу и очень плохо смывается. При чувствительной коже или склонности к аллергическим реакциям контакт может вызвать зуд, раздражение и даже химический ожог.
Попадание брызг в глаза приводит к химическому ожогу. Если это произошло, следует немедленно их промыть и обратиться к врачу. Очень опасно проглатывание хлорного железа. Рабочее место должно быть оборудовано вентиляцией, так как вдыхать пары опасно.
Перевозить реактив можно любым видом транспорта. Хранят его в прохладных складах без отопления, без доступа солнечных лучей, в герметичной таре, защищающей от контакта с воздухом.
Раствор трихлорида железа коррозионно активен, поэтому его хранят в стойких к коррозии емкостях.
Применение
В продажу хлорное железо поступает в виде твердого вещества и в виде раствора. В магазине «ПраймКемикалсГрупп» вы можете купить 6-водное хлорное железо в виде кусков или кристаллов, оптом и в розницу. Есть скидки, возможность самовывоза и доставка.
Набор ветеринарных диагностических реагентов для определения концентрации
железа в крови животных.
Железо входит в состав дыхательных пигментов (преимущественно — гемоглобина, и частично — миоглобина), цитохромов, железосодержащих ферментов (каталазы, миелопероксидазы). Это, так называемое гемовое железо, которое обратимо связывает кислород и участвует в транспорте кислорода, ряде окислительно-восстановительных реакций, играет важную роль в процессах кроветворения. Железо принимает участие в метаболизме порфирина, синтезе коллагена, работе иммунной системы. В организме животных железо не встречается в виде свободных катионов, только в связи с белками, важнейший из которых — трансферрин. Концентрация железа в сыворотке зависит от резорбции в желудочно-кишечном тракте, накоплений в кишечнике, селезёнке и костном мозге, от синтеза и распада гемоглобина и его потери организмом. Уровень железа в сыворотке изменяется в течение суток (наиболее высок он утром), зависит от пола и возраста животного. Средние показатели железа у самок ниже, чем у самцов, но и у тех, и у других с возрастом показатель железа падает. Содержание железа у самок также связано с беременностью. Несмотря на нестабильность уровня железа в сыворотке, исследование этого параметра важно для скрининга, дифференциальной диагностики железодефицитных и других анемий, а также оценки эффективности лечения больных железодефицитными анемиями.
Единицы измерения: мкмоль/л.
Референсные значения: собака – 20,0-30,0 мкмоль/л, кошка — 15,0-40,0 мкмоль/л, лошадь – 20,0-23,0 мкмоль/л, крупный рогатый скот – 27,0-40,0 млмоль/л, свинья – 16,0-36,0 мкмоль/л.
Повышение уровня железа (гиперферремия): повышенное поступление в организм; гемохроматоз; избыточное парентеральное введение препаратов железа; повторные гемотрансфузии; острое отравление препаратами железа у молодых животных; анемии: гемолитические анемии, гипо- и апластические анемии; фолиево-дефицитные гиперхромные анемии; талассемия; нефрит; заболевания печени (острый гепатит, хронический гепатит); острая лейкемия; свинцовая интоксикация; применение некоторых лекарственных средств.
Понижение уровня железа (гипоферремия): железодефицитная анемия; острые и хронические инфекционные заболевания; сепсис; коллагенозы; опухоли (в т. ч. острый и хронический лейкозы, миелома); повышенные потери железа организмом (острые и хронические кровопотери); недостаточное поступление железа в организм (молочно-растительная диета, синдром мальабсорбции, заболевания желудка и кишечника); повышенное потребление железа организмом (беременность, кормление, растущие животные, повышенные физические нагрузки); ремиссия пернициозной анемии (авитаминоз В12); гипотиреоз; нефротический синдром; хронические заболевания печени (гепатит, цирроз); приём некоторых лекарственных средств.
Характеристики
Линейность в диапазоне от 3,0 до 179 мкмоль/л.
Отклонение от линейности не превышает 5%.
Чувствительность – не более 2,0 мкмоль/л.
Коэффициент вариации – не более 5%.
Стоимость анализа
На полуавтоматических биохимических анализаторах (URIT-800 Vet, BS 3000 P, Clima MC-15) средняя по 25 показателям стоимость анализа около 9 рублей.
На автоматических анализаторах (DIRUI CS-T240, iMagic-V7) - 7 рублей.
Фасовка
Возможны два вида фасовки:
1. Для монореагентов - в составе набора 1 реагент: 204 мл/408 измерений (3 флакона по 68 мл) и 612 мл/1224 измерения (9 флаконов по 68 мл);
2. Для биреагентов - в составе набора 2 реагента: 170 мл/340 измерений (2 флакона по 68 мл + 2 флакона по 17 мл) и 510 мл/1020 измерений (6 флаконов по 68 мл + 6 флаконов по 17 мл).
Доставка
Транспортирование и хранение наборов должно производиться при температуре 2–8ºС в упаковке предприятия-изготовителя в течение всего срока годности. Допускается транспортирование и хранение наборов при температуре до 25ºС не более 5 суток. Замораживание компонентов набора не допускается.
Срок годности набора – 18 месяцев.
Реагенты 1 и 2 после вскрытия флаконов могут храниться при температуре 2-8ºС в защищенном от света месте в течение всего срока годности наборов при условии достаточной герметичности флаконов.
Рабочий реагент можно хранить при температуре 2- 8ºС не более месяца или при комнатной температуре (15-25ºС) не более 5 суток.
Для получения надежных результатов необходимо строгое соблюдение инструкции по применению набора.
Реагент для определения железа (прямой метод).
Прямой колориметрический метод для определения железа без депротеинизации в сыворотке и плазме.
Соотношении: Образец/Реагент 1/Реагент 2: 1/12.5/1. Два жидких реагента. Длина волны 600 нм. Линейность 1000 мкг/дл. Конечная точка ракции 5 мин при 37°С. Требуется холостой образец. Стандарт включен в набор. Объемы R1 и R2 уравнены для автоматических анализаторов.
Подробнее
Биохимические реагенты для определения железа в крови
Компания «Ламес» предлагает купить набор биохимических реагентов для определения железа в сыворотке и плазме крови колориметрическим методом без депротеинизации. Биохимический анализ для определения железа в крови назначается при подозрении на анемию, гиповитаминозе, различных инфекционных заболеваниях, а также нарушениях пищеварения. Наиболее распространенным стал колориметрический анализ: биохимические реагенты железо в крови показывают максимально точно, а исследование считается простым в исполнении.
Суть и преимущества метода
Содержание железа в крови выявляется в кислой среде: под ее воздействием диссоциируют белковые комплексы, в результате чего железо восстанавливается до двухвалентных ионов. Они связываются с хромогеном, и образуется комплекс с выраженной окраской. По ее интенсивности колориметрическим методом определяется количество железа в крови, норма и отклонения от нее.
Использование этого метода имеет несколько преимуществ:
- Простота в использовании. Анализ может проводиться вручную или с помощью полуавтоматических анализаторов, не требует сложного оборудования.
- Высокая точность исследования. Оно позволяет распознать даже незначительные отступления от нормы и использовать полученные данные при постановке диагноза.
- Невысокая стоимость биохимических реагентов. Наша компания предлагает приобрести готовые наборы для проведения многократных исследований.
Преимущества заказа в компании «Ламес»
Наша организация поставляет качественные биохимические реагенты от проверенных иностранных партнеров, гарантируется высокая точность и результативность анализов. Предлагаются разовые или регулярные поставки биохимических реагентов – вы можете приобрести их с доставкой на выгодных условиях.
Преобладающее количество производимого хлорного железа используется для очистки промышленных и сточных вод.
Проблема очистки промышленных и сточных вод является одной из важнейших задач охраны окружающей среды. Коагуляция - один из распространённых методов очистки сточных вод. Сущность метода коагуляции заключается во взаимодействии веществ, загрязняющих стоки, с минеральными коагулянтами. В качестве коагулянтов чаще всего используют хлорное железо , которое в результате гидролиза образует малорастворимый гидроксид железа Fe(OH) 3 . В процессе образования данного гидроксида захватываются неорганические и органические примеси с образованием рыхлых хлопьев, которые можно легко удалить из очищаемых стоков.Образующиеся хлопья размером 0,5-3,0 мм и плотностью 1001-1100 г/л имеют очень большую поверхность с хорошей сорбционной активностью. В процессе их образования и седиментации в структуру включаются взвешенные вещества (ил, клетки планктона, крупные микроорганизмы, остатки растений и т. п.), коллоидные частицы и та часть ионов загрязнений, которые ассоциированы на поверхности этих частиц.Высокая скорость осаждения хлопьев гидроксида обуславливает преимущество хлорного железа перед сернокислым алюминием. Процесс осаждения шлама при помощи хлорного железа протекает быстрее и глубже, кроме того, хлорное железо благоприятно влияет на биохимическое разложение шлама. Расход хлорного железа составляет 30 г на куб. метр сточных вод.Химическая очистка сточных вод уменьшает содержание нерастворимых примесей до 95% и растворимых до 25%.
При проведении очистки сточных вод микроорганизмы и ядовитые соединения, содержащиеся в водах, разрушаются гипохлоритом натрия .
Гипохлорит натрия можно использовать для обработки сточных вод, содержащих соли аммония, фенольные соединения, ртуть. Степень очистки достигает 99,9%.
В результате проведенных исследований эффективности применяемых в пищевой промышленности дезинфицирующих средств гипохлорит натрия был оценен как наиболее эффективный и экономичный продукт. Он показал высокую эффективность воздействия на практически все виды растительных клеток, спор и бактерий. Обычно используют раствор с содержанием 30 - 40 мг/л активного хлора.
Хлорное железо применяют также в качестве катализатора в процессах органического синтеза, окисления нефтяных битумов, при получении термостойких смол. Он является энергичным хлорирующим агентом, поэтому может использоваться для избирательного извлечения отдельных компонентов руд.
Водные растворы хлорного железа обладают мягкими травильными свойствами, поэтому их применяют для травления печатных плат, медной фольги и металлических деталей перед нанесением гальванических покрытий.
Хорошо известно применение хлорного железа в качестве добавки к портландцементу для ускорения процесса схватывания. Водоцементное отношение (В/Ц) рекомендуется в пределах 0,4 - 0,5. Добавка хлорного железа позволяет повышать значение В/Ц. Добавка хлорного железа повышает прочность бетона.
Технические характеристики раствора хлорного железа.
1. Массовая доля хлорного железа - не менее 40 %;
2. Плотность раствора при 20 °С - не менее 1,41 г/куб. см;
3. Массовая доля хлористого железа - не более 1 %;
4. Массовая доля нерастворимых в воде веществ - не более 2 %;
