Kateri filtri bodo pomagali očistiti vodo od železa?

Varna količina železa v vodi je v mejah 0,1–0,3 mg/l, v praksi pa je lahko njegova vsebnost 10-krat višja. Zaradi tega se pojavljajo vprašanja: kako očistiti vodo iz železa, ali je takšno čiščenje obvezno in kako določiti sestavo vode?

Železo v vodi je lahko v različnih oblikah:

• dvovalentno (topno);
• trivalentno (netopno);
• organsko: topno (polifosfati), bakterijsko in netopno (koloidno).

Da bi pravilno izbrali sistem čiščenja, morate poznati ne le raven železa, ampak tudi njegovo obliko.

Kako določiti koncentracijo železa v vodi?

V pogojih centraliziranega vodovoda v mestu je vzrok povišanega železa vedno jeklene vodovodne cevi. Preprosto povedano, rja iz cevovoda se pomeša z vodo, vendar se ne raztopi. Najenostavnejši način za ugotavljanje prisotnosti rje (trivalentnega železa) je, da vodi pustite, da stoji v kateri koli prozorni posodi. Če se čez nekaj ur na dnu oblikuje rdečkasta usedlina, je čas za varnostne ukrepe in čiščenje vode iz trivalentnega železa.

Nasvet

Rjavi nanos na umivalniku, kadi ali stranišču je jasen dokaz, da rja iz cevi prihaja v vašo pipo. Pri takih 'simptomih' je treba od diagnoze preiti na odpravo težave.

Iz arteških vodnjakov v hišo prihaja voda z raztopljenim železom (dvovalentnim). Povišanje njegove ravni lahko vizualno ugotovite – voda postane rahlo rumenkasta. Vendar sprememba barve ni vedno prisotna. V tem primeru bo pomagala šibka raztopina kalijevega permanganata. Če rožnato raztopino dodate vodi s povišano vsebnostjo železa, se bo njena barva spremenila v rumenkasto-rjavo.

Koloidno železo je lahko prisotno, če se odvzem izvaja iz plitvega vodnjaka, kamor vstopajo površinske vode. V tem primeru bo usedlena voda motna, suspenzija molekul takšnega železa se ne usede na dno. Če se na površini vode tvori film, so v vodi železove bakterije.

Če ima voda iz pipe zgoraj navedene značilnosti ali kovinski okus, je treba izbrati sistem čiščenja. Da bi to storili z največjo učinkovitostjo, je treba vzorec vode odnesti v laboratorij. Z rezultati raziskave v roki lahko pravilno izberete sistem za odstranjevanje železa.

Metode čiščenja

Obstajata dve vrsti metod za odstranjevanje železa in njegovih spojin iz vode – reagentne in nereagentne. Če se uporabljajo filtri z reagenti, je treba spremljati njihovo dopolnjevanje.

Filtracija se lahko izvaja na naslednji način:

• aeracija;
• ionsko čiščenje;
• membransko, vključno z osmotskim čiščenjem;
• ultrafiltracija;
• usedalna filtracija;
• mehansko čiščenje.

Treba je opozoriti, da univerzalnega načina, ki čisti vse vrste onesnaženja, ni. Prav zato je tako pomembno ugotoviti, kakšna vrsta onesnaženja je prisotna.

Mehansko čiščenje

Sistemi mehanske filtracije (mehanski kartušni filtri) so se dobro izkazali. Primerni so, če je treba vodo očistiti grobih frakcij netopnega železa (rje). Za odstranjevanje oksidov se uporabljajo propilenske kartuše in kartuše z drobnozrnatim granulitom.

Uporabljajo se predvsem v stanovanjih in hišah z centralizirano oskrbo z vodo, saj vode iz vodnjaka na ta način ni mogoče očistiti. Natančneje, mehanski filtri se uporabljajo tudi v kočah, vendar s predhodno oksidacijo (aeracijo) kovinskih spojin.

Metoda mehanskega čiščenja z makrofiltri (velikost zadržanih delcev – več kot 15 µm) se uporablja za predčiščenje vode. Kartuše z mrežico 5 µm so nameščene za fino filtracijo.

Nasvet

Predfiltracija ali filter grobega čiščenja zadržuje grobe frakcije, zaradi česar drobno mrežaste kartuše služijo veliko dlje.

Ionska filtracija

Čiščenje vode z ionsko izmenjavo je reagentna metoda, ki omogoča selektivno spreminjanje ionske sestave vode. Če je naloga odstraniti železo, se v filtrih kot ioni uporabljajo katalitske smole z različnimi frakcijskimi dodatki. Te zamenjajo kovinske ione z natrijevimi ioni.

Reagentno okolje sčasoma izgubi svoje sposobnosti, vendar se ga da obnoviti. Za to se uporabljata citronska kislina ali kuhinjska sol (raztopina). Prednost tega načina je, da razželezitev ne povzroči obarjanja soli trdote in odstrani ne le rjo, ampak tudi kovine, raztopljene v vodi, vključno z manganom. K slabostim lahko prištejemo, da se katalitske smole pod vplivom raztopine soli obnovijo le delno, po 2–3 letih pa popolnoma izčrpajo svoj vir.

Aeracija

V vodi, ki se dovaja iz arteškega vodnjaka, so različne kovinske spojine, vključno z dvovalentnim železom v raztopljenem stanju. Ker vode iz vodnjaka brez predhodne oksidacije dvovalentnega železa ni mogoče kakovostno očistiti, se uporablja metoda aeracije, to je nasičenje vode s kisikom. Posledično kovina preide iz raztopljenega stanja v netopni oksid, nato pa ga je mogoče odstraniti z mehanskim ali drugim filtrom.

Aeracija se lahko izvaja tako s tlačno kot z netlačno metodo.

1. Pri nevtlačni aeraciji se voda dovaja v oksidacijski rezervoar, kjer poteka pršenje in tuširanje. Tuširanje se izvaja s pomočjo šob ali injektorja. Oksidi se kopičijo na dnu aeracijske posode in jo je treba občasno čistiti – od dvakrat do petkrat na leto, odvisno od stopnje onesnaženosti vode.
2. Tlačna aeracija se izvaja v statičnem mešalniku ali aeracijskem stolpu. Ta predstavlja kontaktno komoro, v katero se dovaja voda (napolni se približno do dveh tretjin), zrak pa po cevi dovaja na nivo sredine stolpa/mešalnika. Na ta način poteka mehurčkanje nasičene zračne mešanice in oksidacija dvovalentnega železa. Poleg tega na meji vode in zraka v stolpu poteka dodatna (sekundarna) aeracija, ki povečuje kakovost čiščenja.

Povratna osmoza

Sistem čiščenja z reverzno osmozo je najnaprednejši filter za fino čiščenje s predčiščenjem. S pomočjo reverzno osmoznih membran poteka kakovostna filtracija pitne vode od vseh nečistoč. Predfilter, vgrajen v sistem, zadržuje netopne delce kovin s frakcijo, večjo od 0,5 mikrona, in anorgansko železo, raztopljeno v vodi.

Glavna stopnja čiščenja poteka skozi membrano s porami velikosti 0,0001 μm pod vplivom tlačne razlike. Posledično se molekule čiste vode ločijo od vode povečane gostote (nasičene z organskimi spojinami železa in drugimi onesnaževalci), ki se odvaja v drenažni sistem. Pomanjkljivost filtra z reverzno osmozo je le njegova majhna zmogljivost. Vendar je takšna stopnja čiščenja potrebna le za pitno vodo in vodo za pripravo hrane, reverzna osmoza pa se s takšno količino zlahka spopada.

Filter z nasipnim materialom s sistemom povratnega izpiranja

Filtracija vode s polnilom spada med sedimentne in reagentne metode. Potrebna je za pripravo vode iz vodnjakov, kadar metoda aeracije iz tehničnih razlogov ni primerna ali je nezadostna. Kot filtrirni medij (polnilo) se uporabljajo zaščiteni materiali Birm, Manganese Greensand, MTM, Pyrolox. Polnilo skrajša čas, potreben za oksidacijo, za stokrat.

Avtomatski razželezovalec za hiše je zasnovan na naslednji način.

• Ohišje filtra – posoda – je napolnjeno s filtrirnim medijem.
• V zgornjem delu ohišja je nameščen avtomat s časovnikom in merilnikom pretoka. Njegova funkcija je sprememba smeri vode po določenem času med filtracijo in regeneracijo.
• Znotraj posode skozi celotno plast polnila poteka dvižna cev za vodo.
• S prožno cevjo je posoda povezana z reagentno posodo.

Med ciklom filtracije voda teče skozi nasip, se dviga po dvižni cevi in izstopi iz čistilnega sistema. Ko nastopi cikel regeneracije, se voda dovaja v dvižno cev od zgoraj. Ta zrahlja plast filtrirnega nasipa in izpere usedline železovih spojin. Nato avtomat izvede obdelavo filtrirnega medija z reagenti, kar obnovi njegovo kemično aktivnost.

Kaj izbrati?

Da bi pravilno izbrali sistem filtracije, je treba, kot je bilo že omenjeno, opraviti analizo vode v laboratoriju. To bo veliko cenejše kot izbiranje filtra s poskušanjem in napakami, poleg tega pa bo pomagalo vzpostaviti optimalen sistem filtracije. Namestitev filtrov je odvisna tudi od namenov, za katere je voda potrebna.

Filtri za fino čiščenje so odveč, če gre za pripravo vode za gospodinjske (pranje, tuširanje) ali tehnične potrebe. Toda za pitno vodo je njihova prisotnost lahko obvezna – odvisno od rezultatov laboratorijskih preiskav.