Jak działa odżelaziacz wody?

Przekroczenie żelaza w wodzie z własnego ujęcia to jeden z głównych problemów, z którym borykają się gospodarstwa domowe. Ten pierwiastek, choć niezbędny dla ludzkiego organizmu, jest w stanie spowodować wiele szkód i sprawić, że woda dla wielu osób nie będzie zdatna do spożycia. Jak sobie z tym radzić? Jakie są metody odżelaziania wody? Który odżelaziacz będzie najlepszy? Jak działają takie urządzenia?

Jak już wiadomo z wcześniejszego artykułu: Czy zażelaziona woda jest szkodliwa?, żelazo wcale nie jest pierwiastkiem pożądanym w wodzie użytkowej i należy zrobić wszystko, by jego ilość została zredukowana. Obecność zażelazionej wody w gospodarstwach domowych potrafi spowodować wiele szkód, a korzystanie z niej jest bardzo uciążliwe. W dodatku woda z wysokim stężeniem żelaza często ma metaliczny posmak, jest mętna i ma inną barwę.

Jest kilka źródeł żelaza przedostającego się do wód głębinowych. Wśród nich można wymienić skały magmowe i osadowe. Żelazo przedostaje się do wody poprzez wymywanie ze skał oraz gleby. Innym powodem przedostawania się żelaza do wód są zanieczyszczenia, w tym ścieki przemysłowe z kopalni czy zakładów metalurgicznych. Powodem wyższego stężenia żelaza w wodzie może być także korozja zbiorników i elementów instalacji.

Co powoduje żelazo obecne w wodzie?

Przekroczenia żelaza w wodzie są w stanie doprowadzić do wielu poważnych problemów technicznych. Niekiedy są na tyle wysokie, że zmieniają właściwości organoleptyczne wody. Sprawiają, że zmienia się zabarwienie wody, smak i zapach stają się metaliczne, przez co z tej nie da się korzystać na cele spożywcze. Ponadto woda z żelazem pozostawia po sobie charakterystyczny osad w formie rdzawych zacieków, które są trudne do usunięcia. Żelazo osiada w instalacjach, zmniejszając światło rur i przepływ. Może doprowadzać do szybszej korozji instalacji i sprzyjać tworzeniu się warstwy biofilmu. To częsta przyczyna awarii pomp tłoczących wodę oraz innych urządzeń mających z nią styczność. Z tych wszystkich względów bardzo ważne jest, aby redukować to zanieczyszczenie i aby był to proces w pełni skuteczny. Dodatkowe informacje także w artykule: Dlaczego krystalicznie czysta woda ze studni robi się brązowa?

Różne metody odżelaziania wody

Najlepszym sposobem na usunięcie żelaza jest proces zwany odżelazianiem wody. Nie można jednak w tym momencie mówić o jednej metodzie i jednym typie urządzenia, które miałoby temu służyć.

Metod jest naprawdę wiele: filtry narurowe, kolumny filtracyjne, odżelaziacze regenerowane różnego typu regeneratami, odżelaziacze  wody wymagające wstępnego napowietrzania. Niewielkie przekroczenia żelaza da się nawet usunąć za pomocą zmiękczacza wody.

Tutaj jednak zaznaczam i ostrzegam – nie każda metoda jest uniwersalna i sprawdzi się w konkretnym przypadku. To, czy proces odżelaziania będzie działał zależy od wielu czynników:

• Stężenia żelaza w wodzie
• Stężenia manganu w wodzie
• pH wody
• Utlenialności
• Zasadowości
• Barwy
• Mętności
• Występowania jonu amonowego

Ogólnie metody odżelaziania przy wyższych stężeniach związków żelaza w wodzie można podzielić na dwa rodzaje:

1. Metody z wykorzystaniem środków do regeneracji takich jak: nadmanganian potasu, podchloryn, sól, ozon
2. Metody wymagające napowietrzania

Odżelazianie wody z regenerantami

Każda z metod ma swoje wady i zalety. Na przykład odżelazianie na zasadzie wymiany jonowej z zastosowaniem soli regeneracyjnej ma szansę być metodą skuteczną, jednak tylko dla wody o wysokim stopniu utlenialności, która nie jest mętna. Nie jest to metoda, którą można zastosować w przypadku wody mocno zażelazionej, ponieważ żelazo może zapychać elementy urządzenia i doprowadzić do szybkiej awarii.

Popularną metodą usuwania nie tylko żelaza z wody, jest zastosowanie specjalnych mieszanek jonowymiennych. Są one stosowane w stacjach wielofunkcyjnych. Są to urządzenia, które kompleksowo radzą sobie z poprawą jakości wody. Za jednym razem są w stanie zredukować nie tylko poziom żelaza w wodzie, ale również: manganu, jonu amonowego, związków organicznych. Do tego całkowitej redukcji ulega twardość wody.

To nie zawsze będzie wystarczający wybór. Przede wszystkim stacje wielofunkcyjne dobiera się na podstawie wyników analizy wody. Nie będą w stanie poradzić sobie z każdymi przekroczeniami i przy każdych parametrach wody. Często jednak są bardzo dobrym rozwiązaniem. Do regeneracji stosuje się sól regeneracyjną – tą samą, co w zmiękczaczach wody.

Jak to działa? Woda wpływa do wnętrza butli wypełnionej warstwami złóż filtracyjnych, przepływa kolejno przez każdą w nich, następnie oczyszczona trafia do instalacji. Podczas uzdatniania dochodzi między innymi do procesu wymiany jonowej. Stąd niezbędna jest regeneracja złoża. Na rynku do wyboru są kompaktowe i dwuczęściowe stacje wielofunkcyjne. Przykładem mogą być produkty oferowane przez markę Ecoperla. Ecoperla Multicab to model kompaktowy, swoim wyglądem przypominający zmiękczacz wody. Zajmuje naprawdę mało miejsca i jest łatwy do utrzymania w czystości. Na większe problemy i zużycie wody lepiej zastosować dwuczęściową stację wielofunkcyjną, jak Ecoperla Multitower. Dostępność trzech rozmiarów do wyboru pozwoli dobrać parametry pracy najlepsze w danym przypadku. Dodatkowe informacje w artykule: Jak działają wielofunkcyjne stacje uzdatniania wody?

Z kolei urządzenia ze złożami regenerowanymi nadmanganianem potasu działają podobnie jak te wymagające napowietrzania. Różnicę stanowi źródło pochodzenia tlenu. W tym rodzaju urządzeń tlenki gromadzone są na złożu oraz w wodzie.  Można je stosować do większości rodzajów wód (o różnym pH, etc.), nawet przy wyższych stężeniach żelaza.

Nie jest to metoda wolna od wad. Przede wszystkim kłopot może stanowić obecność zbiornika na regenerat. Stale trzeba kontrolować jego poziom, ponieważ jeśli nie będzie go wystarczająco dużo, może nie dojść do prawidłowej regeneracji, a ostatecznie do zakłócenia samego procesu odżelaziania wody. Ponadto inżektor oraz wężyki w takim urządzeniu mogą się zwyczajnie zapchać.

Kiedy w urządzeniu regenerowanym nadmanganianem potasu dojdzie do awarii lub regeneracja nie zostanie przeprowadzona w sposób prawidłowy, z kranu może popłynąć fioletowa woda, która stanowi realne zagrożenie dla zdrowia.

Przykładem złoża, które wykorzystuje do regeneracji nadmanganian potasu jest dość popularny Greensand.  Odżelaziacze regenerowane roztworem nadmanganianu potasu działają w wielu domach, jednak ich użytkowanie jest obciążone pewnym ryzykiem, o którym już wspomniałem wyżej.

Jak działa odżelaziacz wody wymagający napowietrzania?

Teraz chciałbym skupić się i opowiedzieć więcej o działaniu odżelaziaczy wody wymagających napowietrzania. W branży uzdatniania wody jestem już od wielu lat i moim wnioskiem ze zdobytych doświadczeń jest to, że metoda ze wstępnym napowietrzaniem jest najczęściej wybierana, skuteczna i nie wymaga żadnej dodatkowej chemii. Jest ekologiczna i ekonomiczna, ponieważ do regeneracji potrzebna jest wyłącznie wody. Więcej o napowietrzaniu w artykule: Na czym polega i co daje napowietrzanie wody?

Urządzenia wykorzystujące tą metodę występują w dwóch rodzajach. Pierwszym z nich są takie jak Ecoperla Ironitower lub Ecoperla Sanitower, które wymagają założenia zwężki napowietrzającej przed hydroforem.

Drugim typem są urządzenia podobne do tych z serii Ecoperla Oxytower czy Pentair Proflow Oxy. Poduszka sprężonego powietrza została umieszczona wewnątrz odżelaziacza wody, w tym samym miejscu, co złoże filtracyjne. Dodatkowe informacje w artykule: Czym wyróżnia się Ecoperla Oxytower od innych odżelaziaczy wody?

Szybka lekcja chemii

Zanim przejdę do omówienia cech obu rodzajów urządzeń, ich wad i zalet, chciałbym jeszcze na chwilę powrócić do tematu żelaza w wodzie i procesu utleniania.

W wodach głębinowych zazwyczaj związki żelaza występują w formie rozpuszczalnej, dwuwartościowej Fe2+. Do najczęściej spotykanych odmian należą wodorowęglan żelazowy Fe(HCO3)2 lub siarczan żelazowy FeSO4. Oba te związki należą do dość nietrwałych i z łatwością ulegają procesowi hydrolizy. Jeśli zetkną się z atmosferą, dodatkowo oddziałuje na nie tlen. W takiej reakcji utleniają się do żelaza trójwartościowego, nierozpuszczalnego, które jest bardzo łatwe do usunięcia na złożach. W wodzie wytwarza się wodorotlenek żelazowy Fe(OH)3.

Reakcja wygląda następująco:

Fe(HCO3)2 + H2O -> Fe(OH)2 + H2CO3 -> Fe(OH)2 + H2O + CO2

2Fe(OH)2 + O + H2O -> 2Fe(OH)3

Jak więc widać, jednym z celów zastosowania napowietrzania jest utlenienie żelaza, podniesienie efektywności odżelaziania na złożu. Dodatkowo w procesie napowietrzania dochodzi do wymiany gazowej. W taki sposób z wody można usunąć siarkowodór oraz metan.

Odżelaziacze wody ze zwężką napowietrzającą

W przypadku odżelaziaczy wody wymagających wstępnego napowietrzania (takich jak Ecoperla Ironitower) niezbędnym elementem jest ocynkowany zbiornik hydroforowy. To warunek konieczny, aby odżelaziacz mógł działać prawidłowo.

Jest to jeden z najlepszych sposobów na bardzo mocno zażelazioną wodę. Najczęściej poleca się go przy stężeniach 3 – 5 mg Fe/l i większych.

Jak działa odżelaziacz? Przed hydroforem montowana jest zwężka napowietrzająca, przez którą przechodzi woda. W tym miejscu do wody dostarczany jest tlen . Następnie wpływa do hydroforu, gdzie zachodzi wstępne utlenianie żelaza. Zanieczyszczenie ulega częściowemu wytrąceniu. Następnie woda wpływa do kolumny ze złożem, gdzie zachodzi kataliza (przyspieszenie utleniania się żelaza). Wytrącone żelazo w formie nierozpuszczalnej zatrzymywane jest na złożu, a do odbiorcy trafia oczyszczona woda.

Minusem zastosowania tej metody jest właśnie potrzeba zamontowania ocynkowanego zbiornika hydroforowego. Te są bardzo duże i zajmują dużo miejsca. Nie każdy niestety takie miejsce w swojej piwnicy posiada.

Jeśli w wodzie jest bardzo dużo żelaza, należy uważać na zwężkę napowietrzającą, ponieważ może się zapychać i w rezultacie przestać zasysać powietrze. Z tego względu rekomenduje się sprawdzanie stanu zwężki przynajmniej raz na rok.

Decydując się na to rozwiązanie będziemy też musieli pamiętać o kontroli ilości powietrza w zbiorniku hydroforowym. Nie jest to trudne, dzięki manometrowi wskazującemu ciśnienie wewnątrz zbiornika oraz wskaźnikowi poziomu wody. Jeśli powietrza jest zbyt mało, należy je uzupełnić za pomocą sprężarki.

Odżelaziacze wody z wbudowaną poduszką sprężonego powietrza

Odżelaziacze wody tego typu to wciąż nowatorski sposób na uzdatnianie wody. Dobrze sprawdzi się przy wodzie, gdzie przekroczenie żelaza sięgnęło na przykład wartości 1,5 mg Fe/l. To dość dobra alternatywa dla osób, które mają mało miejsca w pomieszczeniu gospodarczym. Właściwie można śmiało stwierdzić, że te odżelaziacze są jednymi z najmniejszych pod względem gabarytów dostępnych na rynku.

Podczas filtracji odżelaziacze tego typu są w stanie usunąć z wody niewłaściwy zapach. Montaż jest znacznie łatwiejszy niż przy innych odżelaziaczach wody. Nie trzeba się też martwić o dopompowywanie powietrza do hydroforu. Przy odpowiednich parametrach wody sprawdzi się doskonale, jednak które są doskonałe jest kwestią bardzo indywidualną, wymaga przeprowadzenia analizy wody oraz konsultacji wyników z ekspertem.

Jak działa odżelaziacz wody z poduszką powietrzną?  Tutaj, podobnie jak w odżelaziaczach ze zwężką napowietrzającą, stosowane jest natlenianie wody oraz dodatkowy katalizator (złoże).  Woda wpływa do odżelaziacza. Najpierw przechodzi przez komorę ze sprężonym powietrzem, gdzie jest natleniana. Następnie trafia do części butli ze złożem, gdzie zachodzi kataliza, a nierozpuszczalne cząstki zanieczyszczeń zatrzymywane są na materiale filtracyjnym. Do regeneracji wystarcza płukanie wsteczne wodą. Żadne środki chemiczne nie są potrzebne.

W porównaniu do odżelaziaczy wykorzystujących zwężkę napowietrzającą, tutaj wodzie dostarczana jest mniejsza ilość tlenu, co w niektórych przypadkach może być niewystarczające. Czas kontaktu surowej wody ze złożem również jest krótszy, co u niektórych może mieć wpływ na dokładność filtracji.

Podsumowując można powiedzieć, że rozmiar odżelaziaczy z komorą powietrza jest i plusem, i minusem tych urządzeń.  W tym przypadku warto również pamiętać, że złoże odżelaziające podlega większej eksploatacji.

Dlaczego nie stosować filtrów narurowych do odżelaziania?

Wiele osób, które rozpoznają problem żelaza w wodzie, poszukuje jak najtańszego sposobu na zwalczanie problemu. To nie jest właściwa droga. Filtr narurowy z wkładem odżelaziającym to metoda, która najczęściej okazuje się bezużyteczna. W wodach znajdują się na tyle duże przekroczenia żelaza, że taka metoda nie jest wystarczająca. Po pierwsze najczęściej niezbędne okazuje się napowietrzanie. Po drugie filtry narurowe odżelaziające mają zbyt małą powierzchnię filtracyjną. Więcej na ten temat znajdziecie w artykułach: Dlaczego filtry narurowe nie uzdatniają wody?, Jak najtaniej usunąć żelazo z wody ze studni?

Odżelazianie z kolumną filtracyjną – kiedy jest możliwe?

Do usuwania żelaza i manganu z wody, bardzo rzadko, ale jednak, używane są także kolumny filtracyjne. Aby ta metoda mogła zostać wykorzystana, potrzebne jest spełnienie kilku warunków. Przede wszystkim chodzi o to, aby woda była właściwie napowietrzona. Niezbędne jest sprawdzenie odczynu pH wody – to kolejna ważna wartość. Więcej informacji przeczytacie tutaj: Kolumna filtracyjna czy filtr narurowy z wkładem mechanicznym? Co wybrać? W tej metodzie filtracja odbywa się na specjalnie dobranym złożu sedymentacyjnym wewnątrz kolumny. Następnie woda jest kierowana dalej do instalacji.

Różne metody, różna skuteczność w różnych przypadkach

W tym artykule starałem się pokazać różne metody odżelaziania wody oraz zobrazować działanie urządzeń, które na nich bazują. Skuteczność metod odżelaziania wody jest naprawdę różna i zależna od specyficznych warunków panujących w danym miejscu. U jedynych wystarczy stacja wielofunkcyjna, u innych niezbędny będzie montaż kilku odżelaziaczy wody w układzie równoległym ze wstępnym napowietrzaniem do utrzymania pożądanych efektów.

Piszę o tym ostrzegając, że odżelaziacze wody nie powinny być dobierane ani na „oko”, ani intuicyjnie. Jeszcze raz podkreślam, że należy zacząć od zlecenia profesjonalnej analizy wody, a z jej wynikami zgłosić się do specjalisty. Tylko dzięki temu będzie można mieć pewność, że metoda zadziała, przyniesie efekty, a my nie stracimy na tym finansowo.

W końcu na jaki odżelaziacz wody się zdecydować?

Jest to kwestia bardzo indywidualna, jednak w każdym przypadku z całą pewnością poradzą sobie odżelaziacze wody wykorzystujące wstępne napowietrzanie wody. Ta metoda to pewniak, w dodatku bardzo ekonomiczny i ekologiczny. Jeśli tylko pozwala na to miejsce, warto brać pod uwagę odżelaziacze wody takie jak Ecoperla Saniower czy Ecoperla Ironitower.

Co jeszcze brać pod uwagę przy wyborze odżelaziacza wody?

Przede wszystkim warto decydować się na urządzenia od renomowanych producentów, korzystających ze sprawdzonych i solidnych komponentów. Warto zwrócić szczególną uwagę na głowicę sterującą. Łatwość w serwisowaniu sprawia, że eksploatacja staje się naprawdę prosta na przestrzeni lat. Producentem cieszącym się dużą renomą jest amerykańska firma Clack. Niemal na całym świecie ich głowice sterujące są uznawane za bezawaryjne, solidne i w pełni godne zaufania. Z ich komponentów korzystają między innymi urządzenia od polskiej marki Ecoperla.

Skonsultuj się przed wyborem odżelaziacza wody

W wielu przypadkach raczej odradzam samodzielny wybór odżelaziacza wody. To, czy wybrany proces będzie działał prawidłowo zależy od wielu czynników i zawsze lepiej się dopytać, skonsultować, bo może okazać się, że lepszym wyborem będzie zupełnie inna metoda.

Jak widać, nie ma złotej metody na odżelazianie wody i zawsze najlepiej dobierać ją do indywidualnych parametrów. Zapraszam do kontaktu.

Odżelaziacze wody znajdziecie w sklepie internetowym