Železo a mangan v soukromých studnách s pitnou vodou

Majitelé soukromých studní jsou zodpovědní za kvalitu pitné vody. Americká agentura pro ochranu životního prostředí (EPA) soukromé studny nereguluje. Majitelé domů se soukromými studnami obecně nejsou povinni testovat svou pitnou vodu, ačkoli místní zdravotní rady nebo poskytovatelé hypotečních úvěrů mohou vyžadovat testování vody ve studních. Ačkoli neexistuje ani státní povinnost nechat si testovat vodu ze studny, Massachusettský úřad pro ochranu životního prostředí (MassDEP) doporučuje, aby tak učinili všichni majitelé domů se soukromými studnami a využili k tomu státem certifikovanou testovací laboratoř. Majitelé domů mohou jako vodítko pro zajištění kvality pitné vody použít veřejné normy pro pitnou vodu.

Sekundární maximální úroveň kontaminace (SMCL) pro železo je 0,3 miligramu na litr (částic na milion) a pro mangan je 0,05 miligramu na litr (částic na milion), jak stanovila agentura EPA.

Shrnutí

Železo a mangan jsou přirozeně se vyskytující prvky, které se běžně vyskytují v podzemních vodách a studnách státu Massachusetts. Ačkoli nejsou považovány za zdraví nebezpečné, jejich přítomnost často způsobuje zabarvení prádla a vodovodních součástí a také nepříjemné chutě a vzhled. Metody úpravy těchto prvků závisí na formě, v jaké se vyskytují v neupravené vodě. !proto je před zvážením možností a výběrem zařízení pro úpravu důležité provést přesné testy vody. Přehled možností úpravy je uveden v tabulce I.

Příznaky železa a manganu

Formy železa a manganu v pitné vodě

Železo a mangan se vyskytují ve třech různých formách, které způsobují, že vzhled vody se pohybuje od čiré po zbarvenou.

• V hlubokých studnách, kde je nízký obsah kyslíku, je voda s obsahem železa/manganu čirá a bezbarvá, protože železo a mangan jsou rozpuštěné. Voda z vodovodu se může zdát čirá, ale jakmile je vystavena působení vzduchu, železo a mangan se oxidují a mění se z bezbarvých, rozpuštěných forem na barevné, pevné formy.
• Když se kyslík ve vzduchu smísí s rozpuštěnými částicemi železa ve vodě, železo se změní na bílé, pak na žluté a nakonec na červenohnědé pevné částice, které se mohou z vody usazovat. Pokud se vám voda tekoucí z kohoutku zdá „rezavě“ zbarvená, pak tento proces již začal v době, kdy voda dorazila k vašemu kohoutku.
• Železo, které nevytvoří dostatečně velké částice, aby se mohlo usadit, zůstává suspendované (koloidní železo) a zanechává ve vodě červený nebo žlutý odstín. Mangan je obvykle ve vodě rozpuštěn, i když některé mělké studny obsahují koloidní mangan (černý odstín). Tyto koloidní usazeniny obvykle vznikají, když se železo a mangan spojí s organickými látkami (tříslovinami) ve vodě a způsobí zabarvení vody obsahující vysoké koncentrace železa a manganu. Tyto částice železa nebo manganu mohou být dostatečně hojné na to, aby ucpaly vodovodní potrubí.

Vliv železa a manganu v pitné vodě

• Železo a mangan mohou ovlivňovat chuť a barvu potravin a vody. Mohou reagovat s tříslovinami v kávě a čaji a vytvářet černý kal, který ovlivňuje chuť i vzhled. Mangan je ve vodě nevhodný, pokud je přítomen v menších koncentracích než železo.
• Železo způsobuje červenohnědé zabarvení prádla, porcelánu, nádobí, náčiní a dokonce i skla. Mangan působí podobně, ale způsobuje hnědočerné skvrny. Mýdla a čisticí prostředky tyto skvrny neodstraní a použití chlorových bělidel a alkalických stavebních látek (např. sodíku a uhličitanu) může skvrny zesílit.
• Nánosy železa a manganu se mohou usazovat v potrubí, tlakových nádržích, ohřívačích vody a jednotkách pro výměnu iontů. Tím se snižuje dostupné množství a tlak dodávané vody. Hromadění železa a manganu se stává ekonomickým problémem, když je třeba vyměnit zařízení na zásobování vodou nebo úpravu vody. S tím souvisí i zvýšení nákladů na energii při čerpání vody zúženým potrubím nebo při ohřevu vody topnými tyčemi pokrytými minerálními usazeninami železa nebo manganu.
• Problémem, který často vzniká v důsledku železa nebo manganu ve vodě, jsou železité nebo manganové bakterie. Tyto bakterie nejsou zdraví ohrožující a mohou se přirozeně vyskytovat v půdě, mělkých podzemních vodách a povrchových vodách. Bakterie se živí železem a manganem ve vodě. Tyto bakterie tvoří červenohnědý (železo) nebo černohnědý (mangan) kal v nádržích toalet a mohou ucpávat potrubí. Tyto bakterie mohou dát vodě zatuchlý nebo bažinatý zápach.

Zdroje železa a manganu v pitné vodě

Železo a mangan jsou přirozeně se vyskytující prvky v zemi. Železo a mangan jsou nezávadné prvky, které mohou být ve vodovodní síti na obtíž. Železo a mangan jsou si chemicky podobné a způsobují podobné problémy. Železo se vyskytuje častěji, zatímco mangan se obvykle vyskytuje ve vodě s obsahem železa. Jak voda prosakuje půdou a horninami, může rozpouštět minerály obsahující železo a mangan a udržovat je v roztoku. Příležitostně může být zdrojem železa ve vodě také koroze a poškození starého železného potrubí.

Testování železa a manganu v soukromých studnách s pitnou vodou

Chcete-li zjistit, zda je ve vaší vodě přítomno železo a mangan, zajistěte si testování pitné vody ve státem certifikované laboratoři. Pečlivě dodržujte pokyny laboratoře, abyste zabránili kontaminaci a získali kvalitní vzorek. Domácí testovací soupravy nemusí poskytovat přesné výsledky. Množství železa a manganu ve vodě je důležité pro určení typu systému úpravy vody, který potřebujete k odstranění problému.

Snížení obsahu železa a manganu v dodávané vodě

Pro odstranění železa a manganu z vody je k dispozici několik metod. Nejvhodnější metoda závisí na mnoha faktorech, včetně koncentrace a formy železa a/nebo manganu ve vodě, přítomnosti bakterií železa nebo manganu a objemu vody, který potřebujete upravit. Obecně existuje pět základních metod úpravy vody obsahující tyto kontaminanty. Jsou to:

1. fosforečnanové sloučeniny
2. výměna iontů
3. oxidační filtry
4. aerace (tlakového typu) s následnou filtrací
5. chemická oxidace s následnou filtrací

Většina technik úpravy je účinná ve vodě v úzkém rozmezí pH blížícím se hodnotě 7,0. V případě, že se jedná o vodu s vysokým obsahem manganu a manganu, je třeba ji upravit pomocí filtrace. Úprava sloučeninou fosforečnanů je účinná v rozmezí pH 5,0 až 8,0. Proto může být pro účinnou úpravu železa a manganu nutné upravit pH také ve studni.

Tabulka 1 shrnuje možnosti úpravy železa a manganu v pitné vodě.

Úprava vodovodní koroze

Zkorodované železné trubky a zařízení mohou ve vodě způsobovat červenohnědé částice, které se při odběru z kohoutku usazují, když voda stojí. To může znamenat oxidované železo nebo se v některých případech může jednat pouze o částečky koroze železa. Nejjednodušším řešením tohoto problému je zvýšení pH vody a použití sedimentačního filtru.

Ošetření bakterií železa a manganu

Nejběžnějším přístupem k potlačení bakterií železa a manganu je šoková chlorace. Postupy šokové chlorace jsou popsány v informačním listu Bakterie v pitné vodě. Je téměř nemožné zničit všechny bakterie železa a manganu v systému. Nakonec se znovu rozrostou, takže buďte připraveni ošetření čas od času opakovat. Chlorování rychle mění rozpuštěné železo na oxidované (barevné) železo, které se vysráží do pevné formy.

Pokud je opětovný růst bakterií rychlý, stává se opakované šokové chlorování časově náročným. Průběžná aplikace nízkých hladin chloru může být méně pracná a účinnější. Běžnou volbou je automatické vstřikovací čerpadlo kapalného chloru nebo dávkovač, který do studny vhazuje chlorové pelety. Srážky železa se časem rozptýlí. Pokud se k potlačení železitých bakterií používá kontinuální chlorace, může být zapotřebí filtr k odstranění oxidovaného železa.

Při výběru metody úpravy zvažte jak počáteční, tak provozní náklady. Provozní náklady zahrnují energii potřebnou k provozu systému, další vodu, která může být potřebná k proplachování systému, spotřební materiál a filtry, opravy a celkovou údržbu.

Bez ohledu na kvalitu zakoupeného zařízení nebude dobře fungovat, pokud nebude udržováno v souladu s doporučeními výrobce. Veďte si knihu záznamů o údržbě a opravách zařízení. Údržba zařízení může zahrnovat pravidelné čištění a výměnu některých součástí. Zvažte také případné zvláštní požadavky na instalaci, které mohou zvýšit náklady na zařízení. Další informace naleznete v informačním listu:

Tabulka 1: Otázky, které je třeba položit při nákupu zařízení na úpravu vody. Úprava železa a manganu v pitné vodě

Indikace	Příčina	Úprava
Voda je při odběru čirá, ale jak voda stojí, objevují se červenohnědé nebo černé částice; červená-hnědé nebo černé skvrny na zařizovacích předmětech nebo prádle	Rozpuštěné železo nebo mangan	Sloučeniny fosforečnanů (< 3 mg/l* železa) Iontová výměna (<5 mg/l kombinované koncentrace železa a manganu) Oxidační filtr (manganový zelený písek nebo zeolit) (<15 mg/L kombinované koncentrace železa a manganu) Aerace (tlaková) (<25mg/L kombinované koncentrace železa a manganu) Chemická oxidace manganistanem draselným nebo chlorem; s následnou filtrací (>10 mg/L kombinované koncentrace železa a manganu)
Voda při odběru obsahuje červenohnědé částice; částice se usazují při stání vody	Částice železa z koroze železných trubek a zařízení	Zvýšení pH neutralizačním filtrem
Voda při odběru obsahuje červenohnědé nebo černé částice; částice se usazují, když voda stojí	Oxidované železo/mangan v důsledku vystavení vody vzduchu před odběrem	Částicový filtr (pokud je množství oxidovaného materiálu vysoké, použijte větší filtr než inline; např.g., pískový filtr)
V nádržkách toalet nebo z ucpaných kohoutků se objevuje červenohnědý nebo černý kal	Bakterie železa nebo manganu	Bakteriální masy zničte šokovým ošetřením chlorem nebo manganistanem draselným, poté přefiltrujte; bakterie mohou pocházet ze studny, takže může být nutné průběžné podávání chlóru nebo manganistanu draselného, poté filtrovat
Červenavé nebo černé zbarvení, které zůstává déle než 24 hodin	Koloidní železo/mangan; organicky komplexované železo/mangan	Chemická oxidace chlorem nebo manganistanem draselným; s následnou filtrací
*Poznámka: mg/L = miligramy na litr. Převzato z „Iron and Manganese in Household Water“, Water Treatment Notes. Informační list 6, Cornell Cooperative Extension. (1989).

Zdroje

Centrum pro zemědělství potraviny a životní prostředí

Tento informační list je jedním ze série o studnách s pitnou vodou, testování, ochraně, běžných kontaminantech a metodách úpravy vody v domácnostech, které jsou k dispozici on-line
a Cape Cod Cooperative Extension: 508-375-6699
http://www.capecodextension.org

MA Dept. of Environmental Protection, Division of Environmental Analysis
Nabízí pomoc, informace o testování a státních certifikovaných laboratořích: 617-292-5770
Seznam soukromých laboratoří certifikovaných MassDEP ve státě Massachusetts

USA. Environmental Protection Agency, New England Office
Informace a vzdělávání o tom, odkud pochází pitná voda; testování pitné vody a národní zákony; a jak předcházet kontaminaci

US Environmental Protection Agency

Pro úplný seznam primárních a sekundárních standardů pitné vody

MA Department of Conservation and Recreation, Division of Water Supply Protection
Udržuje seznam registrovaných vrtů, informace o umístění a výstavbě studní: 617-626-1409,

NSF International

NSF International testuje a certifikuje systémy úpravy vody od roku 1965. Informace o systémech úpravy vody:

Asociace pro kvalitu vody

Asociace pro kvalitu vody je nezisková mezinárodní obchodní asociace zastupující odvětví úpravy vody pro domácnosti, komerční a průmyslové podniky a malé obce

.