Quali filtri aiutano a purificare l'acqua dal ferro?

La quantità sicura di ferro nell'acqua è compresa tra 0,1 e 0,3 mg/l, ma nella pratica il suo contenuto può essere superiore fino a 10 volte. Di conseguenza, sorgono domande: come purificare l'acqua dal ferro, se tale purificazione sia obbligatoria e come determinare la composizione dell'acqua.

Il ferro nell'acqua può presentarsi in diverse forme:

• ferro bivalente (solubile);
• ferro trivalente (insolubile);
• ferro organico: solubile (polifosfati), batterico e insolubile (colloidale).

Per scegliere correttamente un sistema di purificazione, è necessario conoscere non solo il livello di ferro, ma anche la sua forma.

Come determinare la concentrazione di ferro nell'acqua?

In condizioni di acquedotto centralizzato in città, la causa dell'aumento del ferro sono sempre le tubature in acciaio. In parole povere, la ruggine delle tubature si mescola all'acqua, ma non si dissolve. Il modo più semplice per rilevare la presenza di ruggine (ferro trivalente) è lasciare riposare l'acqua in un contenitore trasparente. Se dopo qualche ora si forma un sedimento rossastro sul fondo, è ora di prendere misure di sicurezza e purificare l'acqua dal ferro trivalente.

Consiglio

La patina rugginosa sul lavandino, sulla vasca da bagno o sul water è una chiara prova che la ruggine dalle tubature entra nel Suo rubinetto. Con questi 'sintomi', è necessario passare dalla diagnosi alla risoluzione del problema.

Dai pozzi artesiani, in casa arriva acqua con ferro disciolto (bivalente). Un aumento del suo livello può essere determinato visivamente: l'acqua diventa leggermente giallastra. Ma il cambiamento di colore non avviene sempre. In questo caso, può aiutare una soluzione debole di permanganato di potassio. Se si aggiunge una soluzione rosa all'acqua con un alto contenuto di ferro, il suo colore cambierà in giallo-marrone.

Il ferro colloidale può essere presente se la prelievo avviene da un pozzo poco profondo, dove penetrano le acque superficiali. In questo caso, l'acqua lasciata riposare sarà torbida e la sospensione di molecole di tale ferro non si deposita sul fondo. Se sulla superficie dell'acqua si forma una pellicola, nell'acqua sono presenti ferrobatteri.

Se l'acqua del rubinetto presenta le caratteristiche sopra elencate o un sapore metallico, è necessario scegliere un sistema di purificazione. Per farlo con la massima efficacia, è necessario portare un campione d'acqua in laboratorio. Avendo a disposizione i risultati dell'analisi, si può scegliere correttamente un sistema di deferrizzazione.

Metodi di purificazione

Esistono due tipi di metodi per rimuovere il ferro e i suoi composti dall'acqua: con reagenti e senza reagenti. Se si utilizzano filtri con reagenti, è necessario monitorare il loro reintegro.

La filtrazione può essere eseguita nei seguenti modi:

• aerazione;
• purificazione ionica;
• filtrazione a membrana, inclusa l'osmosi inversa;
• ultrafiltrazione;
• filtrazione per sedimentazione;
• filtrazione meccanica.

È importante notare che non esiste un metodo universale in grado di rimuovere tutti i tipi di inquinanti. Per questo motivo è fondamentale determinare il tipo di contaminazione presente.

Pulizia meccanica

I sistemi di filtrazione meccanica (filtri meccanici a cartuccia) si sono dimostrati molto efficaci. Sono adatti se è necessario rimuovere dall'acqua frazioni grossolane di ferro insolubile (ruggine). Per l'eliminazione degli ossidi vengono utilizzate cartucce in polipropilene e cartucce con granuli fini.

Vengono utilizzati principalmente in appartamenti e case con approvvigionamento idrico centralizzato, poiché non è possibile purificare l'acqua di un pozzo con questo metodo. In realtà, i filtri meccanici vengono usati anche nelle villette, ma con una pre-ossidazione (aerazione) dei composti metallici.

Il metodo di filtrazione meccanica con macrofiltri (dimensione delle particelle trattenute superiore a 15 µm) viene utilizzato per la pre-filtrazione dell'acqua. Le cartucce con maglie da 5 µm vengono installate per la filtrazione fine.

Consiglio

La pre-filtrazione o il filtro di grossolana trattiene le frazioni grossolane, permettendo alle cartucce a maglie fini di durare molto più a lungo.

Filtrazione ionica

La purificazione dell'acqua mediante scambio ionico è un metodo chimico che consente di modificare selettivamente la composizione ionica dell'acqua. Se l'obiettivo è rimuovere il ferro, nei filtri vengono utilizzate resine catalitiche con vari additivi frazionati come scambiatori ionici. Queste sostituiscono gli ioni metallici con ioni sodio.

Il mezzo chimico perde le sue capacità nel tempo, ma può essere rigenerato. A questo scopo si utilizzano acido citrico o sale da cucina (in soluzione). Il vantaggio di questo metodo è che la deferrizzazione non provoca la precipitazione dei sali di durezza e rimuove non solo la ruggine, ma anche i metalli disciolti nell'acqua, incluso il manganese. Tra gli svantaggi, si può notare che le resine catalitiche vengono rigenerate solo parzialmente dall'azione della soluzione salina e, dopo 2-3 anni, esauriscono completamente la loro capacità.

Aerazione

Nell'acqua proveniente da un pozzo artesiano sono presenti vari composti metallici, incluso il ferro bivalente in forma disciolta. Poiché non è possibile purificare qualitativamente l'acqua di un pozzo senza una pre-ossidazione del ferro bivalente, si utilizza il metodo dell'aerazione, ovvero la saturazione dell'acqua con ossigeno. Di conseguenza, il metallo passa dallo stato disciolto a un ossido insolubile, che può poi essere rimosso con un filtro meccanico o di altro tipo.

L'aerazione può essere effettuata sia con metodo a pressione che senza pressione.

1. Nell'aerazione senza pressione, l'acqua viene immessa in un serbatoio di ossidazione, dove viene nebulizzata e spruzzata. La spruzzatura viene eseguita tramite ugelli o un iniettore. Gli ossidi si accumulano sul fondo del serbatoio di aerazione, che deve essere pulito periodicamente – da due a cinque volte all'anno, a seconda del grado di contaminazione dell'acqua.
2. L'aerazione forzata avviene in un miscelatore statico o in una colonna di aerazione. Questi costituiscono una camera di contatto in cui viene immessa l'acqua (riempiendola approssimativamente per due terzi), mentre l'aria viene introdotta tramite un tubo a livello della parte centrale della colonna/del miscelatore. In questo modo si verifica il gorgogliamento di bolle di una miscela d'aria satura e l'ossidazione del ferro bivalente. Inoltre, nella colonna, al confine tra acqua e aria, si verifica un'aerazione aggiuntiva (secondaria) che migliora la qualità della depurazione.

Osmosi inversa

Il sistema di depurazione ad osmosi inversa è il filtro di raffinazione più avanzato con pretrattamento. Grazie alle membrane ad osmosi inversa, si ottiene una filtrazione di alta qualità dell'acqua potabile da tutte le impurità. Il prefiltro, integrato nel sistema, trattiene le particelle insolubili di metallo con una frazione superiore a 0,5 micron e il ferro inorganico disciolto nell'acqua.

La fase principale della depurazione viene effettuata da una membrana con pori di dimensioni pari a 0,0001 µm, sotto l'azione di una differenza di pressione. Di conseguenza, le molecole di acqua pura vengono separate dall'acqua a densità maggiore (saturo di composti organici del ferro e altri contaminanti), che viene convogliata nel sistema di scarico. L'unico inconveniente del filtro ad osmosi inversa è la sua bassa portata. Tuttavia, questo grado di depurazione è necessario solo per l'acqua potabile e per l'acqua destinata alla cottura degli alimenti, e per tale volume l'osmosi inversa è più che adeguata.

Filtro con letto filtrante e sistema di controlavaggio

La filtrazione dell'acqua con letto filtrante appartiene ai metodi di sedimentazione e a quelli chimici. È necessaria per il trattamento dell'acqua proveniente da pozzi, quando il metodo di aerazione non è adatto per motivi tecnici o risulta insufficiente. Come mezzo filtrante (letto) vengono utilizzati materiali di marca come Birm, Manganese Greensand, MTM, Pyrolox. Il letto filtrante riduce di centinaia di volte il tempo necessario per l'ossidazione.

Il deferizzatore automatico per villette è strutturato nel modo seguente.

• Il corpo del filtro – il serbatoio – è riempito con il mezzo filtrante.
• Nella parte superiore del corpo è installato un'automazione con timer e flussometro. La sua funzione è quella di invertire la direzione dell'acqua dopo un tempo prestabilito durante la filtrazione e la rigenerazione.
• All'interno del serbatoio, attraverso l'intero strato di letto filtrante, passa un tubo di sollevamento dell'acqua.
• Il serbatoio è collegato al serbatoio del reagente tramite un tubo flessibile.

Durante il ciclo di filtrazione, l'acqua passa attraverso il letto filtrante, sale verso l'alto attraverso il tubo di sollevamento dell'acqua ed esce dal sistema di depurazione. Quando inizia il ciclo di rigenerazione, l'acqua viene immessa nel tubo di sollevamento dall'alto. Essa fluidifica lo strato di letto filtrante e rimuove i composti di ferro che vi si sono depositati. Successivamente, l'automazione esegue un trattamento chimico del mezzo filtrante, che ne ripristina l'attività chimica.

Cosa scegliere?

Per scegliere correttamente il sistema di filtrazione, come già accennato, è necessario effettuare un'analisi dell'acqua in laboratorio. Questo sarà molto più economico che selezionare un filtro per tentativi ed errori e aiuterà anche a installare il sistema di filtrazione ottimale. L'installazione dei filtri dipende anche dallo scopo per cui l'acqua è necessaria.

I filtri di affinazione sono superflui quando si tratta di preparare l'acqua per usi domestici (lavaggio, doccia) o tecnici. Ma per l'acqua potabile la loro presenza può essere obbligatoria, a seconda dei risultati delle analisi di laboratorio.