Високий вміст заліза у воді зі свердловини: чим небезпечно, як визначити та способи очистки

Автор: Мирко Іван Анатолійович

Підвищений вміст заліза у воді з підземного джерела вважається досить поширеною проблемою, коли буріння свердловин проводять на території Київської та сусідніх областей. Його наявність в рідині зумовлена в першу чергу особливостями ґрунтових порід ділянки, а також близьким розташуванням до промислових підприємств. Додатково рештки заліза можуть з’являтися у воді через корозійне псування труб та обладнання, по яким вода з джерела постачається до будинку чи господарських споруд, наприклад, для догляду за городом чи плантаціями.

Про підвищену концентрацію заліза у рідині може свідчити її характерний металевий смак, поява рудого нальоту на поверхні сантехніки, а також осаду на дні посудини у випадку тривалого відстоювання (після контакту з повітрям). Щоб вода зі свердловини вважалася придатною для пиття, вміст заліза в ній має бути в межах 0,2 мг/л. В інших випадках майстри рекомендують використовувати спеціальні фільтри або очисні системи.

Важливі властивості та особливості заліза як макроелемента

Залізо відносять до категорії макроелементів, які більше сконцентровані у вулканічних і піщаних породах, а також в глинистих ґрунтах. Сам компонент є вкрай важливим для організму людини, оскільки вони беруть участь в процесі кровотворення, а також життєдіяльності рослин і тварин. Проте необхідно дотримуватися норм, оскільки окрім зіпсованого смаку напоїв та страв, які готували з використанням води з підвищеним вмістом заліза, це може бути дуже небезпечним для здоров’я.

Види заліза в природі та їх особливості

В якості розчиненого елементу в воді зі свердловини, пробуреної до певного водоносного горизонту, найчастіше зустрічається двовалентне залізо, якому при певній концентрації водню властиво випадати в осад, а при окисленні надавати рідині жовтого відтінку. Органічне залізо має складну хімічну структуру, проте теж розчиняється у воді. В природі також є тривалентне залізо, якому не властиво розчинятися у воді (за винятком рідини з низькою концентрацією водню). Щоб прибрати його з води і зробити її придатною для пиття, фахівці рекомендують користуватися спеціальними фільтрами та тривалим відстоюванням. Елементарне залізо при контакті з киснем чи водою окислюється, але у воді не розчиняється.

За органічними типами залізо класифікують на:

1. Колоїдне, наявність у воді якого характеризується жовтувато-бурим відтінком рідини, який залишається навіть після обробки гранульованими фільтрами. Це маленькі частинки заліза, розмір яких не більше 0,1 мкм, що в сукупності утворюють суспензію, та не піддаються фільтрації звичайними механічними пристроями. Визначити ефективним спосіб очистки води в такому випадку можна лише шляхом практичних проб. Найчастіше фахівці використовують спосіб коагуляції, що передбачає введення в рідину спеціального компоненту, який викликає осідання і злипання часток заліза, після чого їх можна відфільтрувати.
2. Розчинне, яке утримує різні метали та найчастіше зустрічається саме в підземних водоносних горизонтах. Для його усунення з рідини найефективнішим вважається метод аерації.
3. Бактеріальне, що є результатом використання енергії деякими видами бактерій, при цьому двовалентне залізо стає тривалентним та в желеподібній текстурі. Про його наявність в рідині свідчать характерні плівки. Для очищення в таких випадках фахівці рекомендують використовувати спеціальні реагенти-окислювачі (наприклад, озон, перманганат калію тощо), через вплив яких руйнуються оболонки бактерій. Після цього вода має пройти додаткову фільтрацію в залежності від стану води.

Кожен з перерахованих типів цього макроелемента відрізняється від інших своїми властивостями, зокрема реакцією у воді. Проте на практиці досить часто виявляється наявність кількох типів одночасно, тому єдиної правильної методики ефективного фільтрування немає, зокрема поєднання заліза з гумусовою кислотою дає в результаті органічну сполуку, видалення якої вважається найбільш складним. Кожен з випадків вимагає детального вивчення зі сторони фахівців та підбору певної комбінації фільтрів і систем, щоб отримана зі свердловини вода буда придатною для пиття.

Чим небезпечна вода з підвищеним вмістом заліза

Залізо є важливим елементом, яке забезпечує здоров’я та гарне самопочуття людини, якщо його вміст в організмі знаходиться в межах норми. За умов нестачі лікарі можуть призначати прийом певних препаратів, а також коригування раціону, таким чином, щоб там було більше яблук та іншим продуктів, збагачених цим компонентом. При цьому фіксація підвищеного вмісту заліза є причиною для невідкладної госпіталізації людини, оскільки цьому елементу властиво порушувати роботу органів, вражаючи їх, а також провокувати пожовтіння шкіри та появу плям на ній. Зазвичай це спостерігається в людей, які тривалий час споживали воду зі свердловини, в якої була підвищена концентрація заліза, без використання відповідних фільтрів чи очисних систем.

Ознаки того, що у воді підвищений вміст заліза

Запідозрити підвищену концентрацію заліза у воді, отриманої зі свердловини, можна, звернувши увагу на її смак та забарвлення – коричневий відтінок та металевий присмак. Також можна закип’ятити воду та протримати продовжувати це робити ще протягом 15 хвилин, після чого воду треба злити і перевірити чистоту стінок посудини (чайника). Якщо на стінках помітно накип темно-сірого забарвлення, у рідині є значний вміст оксидів заліза.

На що може впливати тривале споживання води з підвищеною концентрацією заліза?

Нехтування вимогою безпеки щодо проведення лабораторного аналізу води відразу після завершення буріння свердловини на воду на приватній ділянці, зокрема в Києві чи Київській області, загрожує досить серйозними проблемами, зокрема це стосується:

• стану шкіри, оскільки перевищення норми заліза псує її, викликаючи ризик прояву інфекцій та передчасних зморшок, окрім цього, така вода не здатна ефективно вимити залишки мила, що призводить закриття пор, скупчення потових і жирових виділень, появи екземи та прищів;
• стану здоров’я, оскільки така ситуація може стати причиною розвитку діабету, проблем зі шлунком, печінкою, серцем та підшлунковою залозою, а також спровокувати гемохроматоз;
• їжі і напоїв, зокрема їх смаку, оскільки підвищений вміст заліза у воді здатний зіпсувати характерним присмаком напої і страви, а також спровокувати забарвлення овочів і фруктів у темний колір, якщо вони були оброблені такою водою;
• одягу, кухонних приладів та сантехніки, на поверхні яких залишаються плями червонуватого чи помаранчевого кольору, наприклад, випраний в такій воді одяг не лише буде в плямах, а й швидше втратить свій колір та якість;
• труб, по яким така вода тече від свердловини до будинку або інших господарських споруд, розташованих на ділянці, оскільки з часом накопичені на стінках залишки заліза закупорюють простір, тим самим знижуючи тиск, з яким вода тече при відкритті крану.

Ще однією важливою причиною підвищеного вмісту заліза у воді можуть бути зношені та зіпсовані труби. Не варто також виключати ризик потрапляння заліза в свердловину зовні. Саме тому лабораторний аналіз вмісту води зі свердловини рекомендовано проводити хоча б 1-2 рази на рік. При цьому розраховувати на якість та тривалу експлуатацію свердловини на воду можна розраховувати виключно за умови, що буріння та облаштування установки проводитимуть перевірені професіонали.

Рекомендації щодо очищення свердловинної води від заліза

Основним критерієм ефективного очищення такої води є використання спеціальних фільтрів з функцією знезалізнення. Така система складається з фільтрів колонного типу – полімерним корозійностійким корпусом колонної форми, а також автоматичного клапану подачі води. Такий пристрій успішно усуває не лише рештки заліза, але й бактерії та елементи марганцю, що необхідно для того, щоб отримана рідина була придатною для пиття.

Результативність застосування таких систем, як правило, зумовлена властивостями каталітичного фільтруючого завантаження, де процес окислення перетворює оксиди заліза в суспензії, які потім фільтруються та осідають на поверхні фільтруючого завантаження.

Особливості очищення води зі свердловини шляхом «спрощеної аерації»

Що стосується очищення підземних джерел, то фахівці зазвичай проводять аерацію води без застосування додаткових реагентів, але при цьому дотримуються всіх чинних нормативів безпеки. Очищення шляхом «спрощеної аерації» вважається доцільним, якщо вміст заліза у воді сягає показника 10 мл/г, при цьому pH складає 6,7, а рівень лужності рідини – від 1 мг-екв/л. Додатково у цьому випадку визначають концентрацію сірководню (не більше 1 мг/л) та рівень перманганатної окислюваності (до 6+7 мг/л). При застосуванні цього способу для знезалізнення рідини фахівці використовують фільтрові системи, в які завантажено пісок, антрацит, керамічна крихта тощо.

Для ефективного окислення двовалентного заліза (переходу в тривалентний) необхідне додаткове збагачення рідини киснем з розрахунку 0,6-0,9 мг на 1 мг. Таким чином ефект аерації забезпечується шляхом зливу води в труби, висота яких 50-60 см, до центрального каналу фільтра чи «кишені», вихід з яких відбувається зі швидкістю 1,5-2 м/с. якщо вода до фільтрів подається під напором, то необхідну кількість кисню можна подавати через підключений компресор.

Останнім часом з метою знезалізнення води в підземних джерелах застосовують каталізатори (кварцовий пісок, завчасно оброблений марганцевими окислами або природний піролюзит), наявність яких суттєво пришвидшує процес окислення двовалентного заліза до тривалентного, знижуючи при цьому показник pH. При цьому важливо розуміти, що вода, яка була очищена реагентним способом, не може вважатися безпечною для пиття без проведення додаткових лабораторних досліджень.