Aké filtre pomôžu vyčistiť vodu od železa?

Bezpečné množstvo železa vo vode je v rozmedzí 0,1 – 0,3 mg/l, v praxi však môže byť jeho obsah až 10-násobne vyšší. V tejto súvislosti vyvstávajú otázky: ako odstrániť železo z vody, je takéto čistenie nevyhnutné a ako určiť zloženie vody?

Železo vo vode sa môže vyskytovať v rôznych formách:

• dvojmocné (rozpustné);
• trojmocné (nerozpustné);
• organické: rozpustné (polyfosfáty), bakteriálne a nerozpustné (koloidné).

Pre správny výber systému čistenia je potrebné poznať nielen úroveň železa, ale aj jeho formu.

Ako určiť koncentráciu železa vo vode?

V prípade centrálneho mestského vodovodu je príčinou zvýšeného obsahu železa vždy oceľové vodovodné potrubie. Jednoducho povedané, hrdza z potrubia sa mieša s vodou, ale nerozpúšťa sa. Najjednoduchší spôsob, ako zistiť prítomnosť hrdze (trojmocného železa), je nechať vodu odstáť v akejkoľvek priehľadnej nádobe. Ak sa po niekoľkých hodinách na dne vytvorí ryšavý sediment, je potrebné prijať bezpečnostné opatrenia a odstrániť z vody trojmocné železo.

Rada

Hrdzavý povlak na umývadle, vo vani alebo na záchodovej mise je jasným dôkazom, že sa hrdza z potrubia dostáva do vášho kohútika. Pri takýchto „príznakoch“ je potrebné prejsť od diagnostiky k vyriešeniu problému.

Z artézskych studní sa do domu dostáva voda s rozpusteným železom (dvojmocným). Zvýšenú hladinu železa možno určiť vizuálne – voda má mierne žltkastú farbu. K zmene farby však nedochádza vždy. V takom prípade pomôže slabý roztok manganistanu draselného. Ak sa ružový roztok pridá do vody so zvýšeným obsahom železa, jej farba sa zmení na žltkastohnedú.

Koloidné železo môže byť prítomné, ak sa voda odoberá z plytkej studne, do ktorej sa dostávajú povrchové vody. V takom prípade bude odstáta voda mierne zakalená; suspenzia molekúl takéhoto železa neklesá na dno. Ak sa na hladine vody vytvorí povlak, vo vode sa nachádzajú železité baktérie.

V prípade, že voda z kohútika má vyššie uvedené vlastnosti alebo kovovú príchuť, je potrebné vybrať systém čistenia. Aby ste to dosiahli čo najefektívnejšie, odneste vzorku vody do laboratória. Keď máte k dispozícii výsledky rozboru, môžete správne zvoliť systém odželezovania.

Metódy čistenia

Existujú dva druhy metód odstraňovania železa a jeho zlúčenín z vody – reagenčné a bezreagenčné. Ak sa používajú filtre s činidlami, je potrebné sledovať ich dopĺňanie.

Filtrácia môže prebiehať nasledujúcim spôsobom:

• aerácia;
• iónové čistenie;
• membránová, vrátane osmotickej filtrácie;
• ultrafiltrácia;
• sedimentačná filtrácia;
• mechanické čistenie.

Treba poznamenať, že neexistuje univerzálny spôsob, ktorý by odstraňoval všetky druhy znečistenia. Preto je také dôležité určiť, aký typ znečistenia sa vyskytuje.

Mechanické čistenie

Systémy mechanickej filtrácie (mechanické kartridžové filtre) sa dobre osvedčili. Sú vhodné, ak je potrebné vyčistiť vodu od veľkých frakcií nerozpustného železa (hrdze). Na odstraňovanie oxidov sa používajú propylénové kartridže a kartridže s jemnozrnným granulitom.

Používajú sa predovšetkým v bytoch a domoch s centrálnym zásobovaním vodou, pretože takýmto spôsobom nemožno vyčistiť vodu zo studne. Respektíve, mechanické filtre sa používajú aj v chatách, ale s predbežnou oxidáciou (aeráciou) kovových zlúčenín.

Metóda mechanického čistenia s makrofiltrami (veľkosť zadržiavaných častíc – viac ako 15 µm) sa používa na predčistenie vody. Kartridže s veľkosťou očiek 5 µm sa inštalujú na jemnú filtráciu.

Rada

Predbežná filtrácia alebo filter hrubého čistenia zachytáva veľké frakcie, vďaka čomu kartridže s jemnými očkami slúžia oveľa dlhšie.

Iónová filtrácia

Čistenie vody pomocou iónovej výmeny je reagenčná metóda, ktorá umožňuje selektívne meniť iónové zloženie vody. Ak je úlohou odstrániť železo, vo filtroch sa ako iónomeniče používajú katalytické živice s rôznymi frakčnými prísadami. Tie nahrádzajú ióny kovov iónmi sodíka.

Reagenčné prostredie časom stráca svoje schopnosti, ale dá sa obnoviť. Na to sa používa kyselina citrónová alebo kuchynská soľ (roztok). Výhodou tohto spôsobu je, že odželezovanie nespôsobuje vyzrážanie solí tvrdosti a odstraňuje nielen hrdzu, ale aj kovy rozpustené vo vode, vrátane mangánu. K nevýhodám patrí, že katalytické živice sa pôsobením soľného roztoku obnovujú len čiastočne a po 2 – 3 rokoch úplne vyčerpajú svoju kapacitu.

Aerácia

Vo vode privádzanej z artézskej studne sa nachádzajú rôzne zlúčeniny kovu, vrátane dvojmocného železa v rozpustenom stave. Keďže bez predbežnej oxidácie dvojmocného železa nie je možné kvalitne vyčistiť vodu zo studne, používa sa metóda aerácie, teda nasýtenia vody kyslíkom. V dôsledku toho prechádza kov z rozpusteného stavu do nerozpustného oxidu a potom ho možno odstrániť mechanickým alebo iným filtrom.

Aerácia sa môže vykonávať tlakovým aj beztlakovým spôsobom.

1. Pri beztlakovej aerácii sa voda privádza do oxidačnej nádrže, v ktorej dochádza k rozprašovaniu a postrekovaniu. Postrekovanie sa vykonáva pomocou trysiek alebo injektora. Oxidy sa hromadia na dne aeračnej nádrže, preto ju treba pravidelne čistiť – dva až päťkrát ročne, v závislosti od stupňa znečistenia vody.
2. Tlaková aerácia sa vykonáva v statickom mixéri alebo v aeračnej kolóne. Tie predstavujú kontaktnú komoru, do ktorej sa privádza voda (naplní sa približne do dvoch tretín) a vzduch sa hadicou privádza do úrovne stredu kolóny/mixéra. Takto dochádza k prebublávaniu nasýtenej vzduchovej zmesi a k oxidácii dvojmocného železa. Okrem toho na rozhraní vody a vzduchu v kolóne dochádza k dodatočnej (sekundárnej) aerácii, ktorá zvyšuje kvalitu čistenia.

Reverzná osmóza

Systém čistenia reverznou osmózou je najdokonalejším filtrom jemného čistenia s predčistením. Pomocou reverznoosmotických membrán prebieha kvalitná filtrácia pitnej vody od všetkých nečistôt. Predfilter zabudovaný v systéme zachytáva nerozpustné častice kovov s veľkosťou nad 0,5 mikrometra a neorganické železo rozpustené vo vode.

Hlavná fáza čistenia prebieha pomocou membrány s pórmi o veľkosti 0,0001 mikrometra, pôsobením rozdielu tlakov. V dôsledku toho sa molekuly čistej vody oddeľujú od vody so zvýšenou hustotou (nasýtenej organickými zlúčeninami železa a inými znečisťujúcimi látkami), ktorá sa odvádza do drenážneho systému. Nevýhodou reverznoosmotického filtra je iba jeho nízka výdatnosť. Takýto stupeň čistenia je však potrebný len pre pitnú vodu a vodu na prípravu jedla, a s takým objemom si reverzná osmóza ľahko poradí.

Filter so zásypom a systémom spätného preplachu

Filtrácia vody s náplňou patrí medzi sedimentačné a reagenčné metódy. Je potrebná na úpravu vody zo studní, keď metóda aerácie nie je vhodná z technických dôvodov alebo je nedostatočná. Ako filtračné médium (náplň) sa používajú značkové materiály Birm, Manganese Greensand, MTM, Pyrolox. Náplň znižuje čas potrebný na oxidáciu stokrát.

Automatický odželezovač pre rodinné domy je konštruovaný nasledovne.

• Teleso filtra – tlaková nádoba – je naplnené filtračnou náplňou.
• V hornej časti telesa je nainštalovaný automat s časovačom a prietokomerom. Jeho funkciou je zmena smeru prúdenia vody po uplynutí nastaveného času počas filtrácie a regenerácie.
• Vnútri tlakovej nádoby prechádza cez celú vrstvu náplne stúpacia trubica.
• Tlaková nádoba sa pružnou hadicou spája s reagenčnou nádržou.

Počas filtračného cyklu voda prechádza cez filtračnú náplň, stúpa nahor výtlačným potrubím a vychádza z čistiaceho systému. Keď nastane regeneračný cyklus, voda sa privádza do výtlačného potrubia zhora. Nakypruje vrstvu filtračnej náplne a vymýva z nej usadené zlúčeniny železa. Potom automat vykoná reagenčnú úpravu filtračného média, ktorá obnovuje jeho chemickú aktivitu.

Čo si vybrať?

Aby ste si správne vybrali filtračný systém, ako už bolo uvedené vyššie, je potrebné urobiť rozbor vody v laboratóriu. Bude to oveľa lacnejšie, ako vyberať filter metódou pokusov a omylov, a tiež to pomôže nastaviť optimálny filtračný systém. Inštalácia filtrov závisí aj od toho, na aké účely je voda potrebná.

Filtre na jemné čistenie sú zbytočné, ak ide o prípravu vody pre domáce (pranie, sprchovanie) alebo technické účely. Ale pri pitnej vode môže byť ich prítomnosť povinná – v závislosti od výsledkov laboratórnych rozborov.