¿Qué filtros ayudan a purificar el agua del hierro?

La cantidad segura de hierro en el agua se encuentra entre 0,1-0,3 mg/l, pero en la práctica su contenido puede ser 10 veces mayor. Debido a esto surgen preguntas: ¿cómo purificar el agua del hierro?, ¿es obligatoria dicha purificación? y ¿cómo determinar la composición del agua?

El hierro en el agua puede presentarse en diversas formas:

• bivalente (soluble);
• trivalente (insoluble);
• orgánico: soluble (polifosfatos), bacteriano e insoluble (coloidal).

Para seleccionar correctamente el sistema de purificación, es necesario conocer no solo el nivel de hierro, sino también su forma.

¿Cómo determinar la concentración de hierro en el agua?

En condiciones de suministro de agua centralizado en la ciudad, la causa del aumento de hierro son siempre las tuberías de acero. En pocas palabras, el óxido de las tuberías se mezcla con el agua, pero no se disuelve. La forma más sencilla de detectar la presencia de óxido (hierro trivalente) es dejar reposar el agua en un recipiente transparente. Si después de unas horas se forma un sedimento anaranjado en el fondo, es momento de tomar medidas de seguridad y purificar el agua del hierro trivalente.

Consejo

La capa de óxido en el lavabo, la bañera o el inodoro es una clara evidencia de que el óxido de las tuberías llega a su grifo. Con tales «síntomas», es necesario pasar del diagnóstico a la solución del problema.

De los pozos artesianos llega al agua con hierro disuelto (bivalente). El aumento de su nivel se puede determinar visualmente: el agua se vuelve ligeramente amarillenta. Pero el cambio de color no siempre ocurre. En este caso, ayudará una solución débil de permanganato de potasio. Si se añade la solución rosada al agua con alto contenido de hierro, su color cambiará a amarillo-marrón.

El hierro coloidal puede estar presente si la captación se realiza desde un pozo poco profundo al que llegan aguas superficiales. En este caso, el agua sedimentada estará turbia, la suspensión de moléculas de dicho hierro no se deposita en el fondo. Si se forma una película en la superficie del agua, hay bacterias del hierro en el agua.

En caso de que el agua del grifo tenga las características mencionadas anteriormente o un sabor metálico, es necesario seleccionar un sistema de purificación. Para hacerlo con la máxima eficacia, es necesario llevar una muestra de agua a un laboratorio. Una vez que tenga los resultados del análisis, podrá seleccionar correctamente el sistema de eliminación de hierro.

Métodos de purificación

Hay dos tipos de métodos para eliminar el hierro y sus compuestos del agua – con reactivos y sin reactivos. Si se utilizan filtros con reactivos, es necesario controlar su reposición.

La filtración puede realizarse de la siguiente manera:

• aeración;
• purificación iónica;
• filtración por membrana, incluyendo la ósmosis inversa;
• ultrafiltración;
• filtración por sedimentación;
• limpieza mecánica.

Cabe señalar que no existe un método universal que elimine todo tipo de contaminantes. Por ello, es fundamental determinar el tipo de contaminación presente.

Limpieza mecánica

Los sistemas de filtración mecánica (filtros mecánicos de cartucho) han demostrado su eficacia. Son adecuados si se necesita eliminar del agua fracciones grandes de hierro insoluble (óxido). Para eliminar los óxidos se utilizan cartuchos de polipropileno y cartuchos con granulita de grano fino.

Se utilizan principalmente en apartamentos y casas con suministro de agua centralizado, ya que no es posible purificar el agua de un pozo con este método. Es decir, los filtros mecánicos también se emplean en casas de campo, pero con una oxidación previa (aireación) de los compuestos metálicos.

El método de limpieza mecánica con macrofiltros (tamaño de partículas retenidas: más de 15 micras) se utiliza para la pre-filtración del agua. Los cartuchos con malla de 5 micras se instalan para la filtración fina.

Consejo

La prefiltración o filtro de limpieza gruesa retiene las fracciones grandes, lo que permite que los cartuchos de malla fina duren mucho más tiempo.

Filtración iónica

La purificación del agua mediante intercambio iónico es un método químico que permite modificar selectivamente la composición iónica del agua. Si el objetivo es eliminar el hierro, en los filtros se utilizan resinas catalíticas como intercambiadores iónicos, con diversos aditivos fraccionados. Estas reemplazan los iones metálicos por iones de sodio.

El medio químico pierde sus propiedades con el tiempo, pero puede regenerarse. Para ello se utiliza ácido cítrico o sal común (en solución). La ventaja de este método es que la eliminación del hierro no provoca la precipitación de sales de dureza y elimina no solo el óxido, sino también los metales disueltos en el agua, incluido el manganeso. Entre las desventajas, se puede mencionar que las resinas catalíticas se regeneran solo parcialmente con la solución salina y, después de 2 o 3 años, agotan por completo su vida útil.

Aeración

El agua proveniente de un pozo artesiano contiene diversos compuestos metálicos, incluido el hierro divalente en estado disuelto. Dado que no es posible purificar el agua de un pozo de manera satisfactoria sin una oxidación previa del hierro divalente, se aplica el método de aireación, es decir, la saturación del agua con oxígeno. Como resultado, el metal pasa del estado disuelto a un óxido insoluble, y luego se puede eliminar mediante un filtro mecánico u otro tipo de filtro.

La aireación puede realizarse tanto por método a presión como por método sin presión.

1. En la aireación sin presión, el agua se introduce en un tanque de oxidación, donde se pulveriza y se ducha. El duchado se realiza mediante boquillas o un inyector. Los óxidos se acumulan en el fondo del depósito de aireación, que debe limpiarse periódicamente: de dos a cinco veces al año, según el grado de contaminación del agua.
2. La aireación forzada se realiza en un mezclador estático o en una columna de aireación. Son una cámara de contacto a la que se introduce agua (llenándose aproximadamente hasta dos tercios) y, a través de un tubo, se suministra aire hasta el nivel medio de la columna/mezclador. De esta manera, se produce el burbujeo de la mezcla de aire saturada y la oxidación del hierro divalente. Además, en la columna, en la interfaz entre el agua y el aire, se produce una aireación adicional (secundaria) que aumenta la calidad de la purificación.

Ósmosis inversa

El sistema de purificación por ósmosis inversa es el filtro de purificación fina más avanzado con pretratamiento. Mediante las membranas de ósmosis inversa se realiza una filtración de alta calidad del agua potable, eliminando todas las impurezas. El prefiltro incorporado en el sistema retiene partículas insolubles de metal con una fracción superior a 0,5 micras y hierro inorgánico disuelto en el agua.

La etapa principal de purificación se lleva a cabo mediante una membrana con poros de 0,0001 µm, bajo el efecto de una diferencia de presión. Como resultado, las moléculas de agua pura se separan del agua de mayor densidad (saturada con compuestos orgánicos de hierro y otros contaminantes) que se vierte al sistema de drenaje. La única desventaja del filtro de ósmosis inversa es su baja productividad. Sin embargo, este grado de purificación solo es necesario para el agua potable y para cocinar, y la ósmosis inversa maneja fácilmente ese volumen.

Filtro con relleno y sistema de retrolavado

La filtración de agua con lecho pertenece a los métodos de sedimentación y reactivos. Es necesaria para el tratamiento de agua de pozos cuando el método de aireación no es adecuado por razones técnicas o resulta insuficiente. Como medio filtrante (lecho) se utilizan materiales patentados Birm, Manganese Greensand, MTM, Pyrolox. El lecho reduce el tiempo necesario para la oxidación cientos de veces.

El desferrizador automático para casas de campo está diseñado de la siguiente manera.

• El cuerpo del filtro, un recipiente, está lleno de medio filtrante.
• En la parte superior del cuerpo se instala un automatismo con temporizador y caudalímetro. Su función es cambiar la dirección del agua después de un tiempo determinado durante la filtración y la regeneración.
• Dentro del recipiente, a través de toda la capa de lecho, pasa un tubo elevador de agua.
• El recipiente se conecta al depósito de reactivo mediante un tubo flexible.

Durante el ciclo de filtración, el agua pasa a través del lecho, asciende por el tubo elevador y sale del sistema de purificación. Cuando comienza el ciclo de regeneración, el agua se introduce en el tubo elevador desde arriba. Esta afloja la capa de lecho filtrante y arrastra los compuestos de hierro depositados. Después, el automatismo realiza el tratamiento reactivo del medio filtrante, que restaura su actividad química.

¿Qué elegir?

Para seleccionar correctamente un sistema de filtración, como ya se mencionó anteriormente, es necesario realizar un análisis del agua en un laboratorio. Esto será mucho más económico que elegir un filtro por ensayo y error, y también ayudará a instalar el sistema de filtración óptimo. La instalación de los filtros también depende de los fines para los que se necesita el agua.

Los filtros de purificación fina son innecesarios si se trata de preparar agua para necesidades domésticas (lavandería, ducha) o técnicas. Pero para agua potable, su presencia puede ser obligatoria, dependiendo de los resultados de los análisis de laboratorio.