Качество воды — это один из факторов, напрямую влияющих на здоровье человека. Из воды мы получаем до 25% необходимых минеральных веществ. Причем усваиваются они значительно быстрее, чем те, что содержатся в продуктах питания. Если процент естественных компонентов значительно отличается от нормы, организм реагирует немедленно и очень негативно. В нашем обзоре мы расскажем о проблеме избытка солей жесткости и предложим варианты ее решения в частном доме.

О жесткой воде в настоящее время говорят много. При этом далеко не все знают, что именно она становится причиной проблем с ЖКТ, почками и суставами, а еще — испорченной бытовой техники и частых сбоев в инженерных сетях водоснабжения и водоотведения. Рассмотрим подробнее, чем опасна повышенная жесткость и какие существуют методы умягчения воды.

Почему от оборудования для умягчения воды нельзя отказываться

Жесткостью воды называют совокупность свойств, обусловленных содержанием в ней солей щелочноземельных металлов — в первую очередь кальция и магния.
ебования к жесткости воды питьевого назначения в нашей стране установлены в ГОСТах и санитарно-эпидемиологических правилах и нормах (например СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода, гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения»). В ЕС эту задачу решает Директива Совета Европы 98/83/ЕС «О качестве воды, предназначенной для употребления людьми», в США — нормы Агентства по охране окружающей среды (US EPA), на международном уровне — рекомендации ВОЗ.

Официальной единицей измерения жесткости является градус, равный 1 мг-экв/л (ГОСТ 31865-2012). Согласно российским нормативам жесткость питьевой воды не должна превышать 7 мг-экв/л. В зависимости от градуса жесткости, выделяют:

  • очень мягкую воду — менее 1,5 мг-экв/л;
  • мягкую воду — от 1,5 до 4 мг-экв/л;
  • воду средней жесткости — от 4 до 8 мг-экв/л;
  • жесткую воду — от 8 до 12 мг-экв/л;
  • очень жесткую воду — более 12 мг-экв/л.

Данная градация относится к воде питьевого и хозяйственно-бытового назначения. При этом правила эксплуатации многих систем водо- и теплоснабжения (паровые, водогрейные котлы и т.д.) устанавливают значительно более жесткие ограничения: почти вдвое ниже значений СанПиНа.

Отметим также, что, по нормам ВОЗ, оптимальная концентрация солей кальция и магния должна составлять 1–2 мг-экв/л.

Столь строгим требованиям есть объяснение.
сткая вода имеет ощутимый неприятный горьковатый привкус. Постоянное употребление ее в пищу расстраивает работу ЖКТ и уменьшает моторику желудка. Соли накапливаются в организме и провоцируют болезни суставов, образование камней в почках и желчном пузыре. Они остаются в виде налета на волосах и коже, а также в узлах сантехники, белье, элементах стиральной машины, чайниках. В энергетике такая вода способна вывести из строя трубопроводы и теплообменное оборудование. Даже небольшое отложение солей на узлах и деталях оборудования резко снижает коэффициент теплопередачи и повышает расход топлива. Поэтому во всех случаях, когда показатель жесткости выходит за допустимую отметку, воду рекомендовано умягчать.

Есть несколько признаков, которые указывают на повышенную жесткость воды:

  • После стирки белье твердеет, а на поверхности видны белые разводы.
  • Моющие средства плохо пенятся, рекомендованного производителем количества средства не достаточно.
  • На стенках чайника образуется накипь.
  • После гигиенических процедур возникает ощущение сухости и стянутости кожи.
  • На кранах образуется налет.

Очевидно, что использование умягченной воды поможет избежать описанных выше проблем со здоровьем и значительно продлить срок службы бытовой техники. Для коттеджей и загородных домов оптимальным является использование автоматических установок непрерывного умягчения воды. Для правильного подбора системы необходим предварительный химический анализ воды из источника водоснабжения.


Технологии и принципы умягчения воды: какой метод подойдет для загородного дома

Умягчение воды возможно разными методами: химическими, физическими, механическими или их комбинацией. Химическая очистка предполагает использование реагентов, физическая происходит под воздействием природных сил (магнетизма, например), механическая предполагает создание физических барьеров. Применение той или иной методики зависит от цели использования воды, а также уровня жесткости, источника водоснабжения, размеров домостроения и т.д. Остановимся подробнее на наиболее популярных способах умягчения воды.

Реагентный способ. Предусматривает добавление специальных реагентов — коагулянтов. Они связывают магний и кальций в нерастворимые соединения, которые постепенно оседают на дне и стенках фильтра. В качестве реагентов используют известь, гидроксид натрия, фосфонаты, кальцинированную соду. Таким методом пользуются для умягчения технической воды, например, в котельных. Для питьевой воды и воды бытового назначения реагентный способ не подходит.

Полифосфатный метод. Этот простой и доступный метод умягчения технической воды в загородном доме, в общем-то, является разновидностью реагентного. Технология основана на реакции солей жесткости с полифосфатом натрия, в результате которой образуется нерастворимая пленка из полифосфатов кальция и магния, тогда как очищаемая вода насыщается ионами натрия.


Ионный обмен. Одна из наиболее доступных и эффективных технологий: воду пропускают через фильтр для умягчения с засыпкой из ионообменной смолы. При прохождении через последнюю ионы кальция и магния из воды посредством реакций ионного обмена переходят в смолу, вода же обогащается безобидными для техники и человека ионами натрия.

Плюсом этой технологии является то, что ионообменная смола способна к регенерации, то есть восстановлению. Для этого ее необходимо промыть раствором обычной поваренной соли (NaCl). Большинство подобных устройств для умягчения воды оснащено мультипроцессорным управлением. Режим регенерации включается автоматически по мере необходимости.

Фильтры этого типа отлично справляются с умягчением воды как для питьевого, так и для бытового и технического назначения.

Обратный осмос. Эта технология умягчения воды предполагает использование мембраны из ацетилцеллюлозы или ароматического полиамида. Такая мембрана обеспечивает практически 100-процентную деминерализацию и, естественно, снижает жесткость. К потребителю отправляется вода, практически доведенная до дистиллята.

В числе преимуществ метода — малые габариты установки и ее небольшая энергозатратность. К недостаткам можно отнести дороговизну самого фильтра и существенные расходы на периодическую замену мембраны.
пользование системы обратного осмоса в обязательном порядке требует установки предфильтра грубой очистки и постфильтра искусственной минерализации. Последний обогащает воду солями магния (не менее 20 мг/л), кальция (от 40 мг/л), калия, фтора и другими химическими элементами до уровня 100 мг/л. Минерализатор необходим по причине того, что обратноосмотические системы очищают воду до состояния химически чистого соединения. Длительное употребление дистиллированной воды способствует вымыванию из организма нужных микро- и макроэлементов.

Магнитный и электромагнитный методы реализованы в небольших устройствах, устанавливаемых непосредственно в трубопроводе. При прохождении потока воды через такие фильтры, соли кальция и магния под действием магнитного поля переходят в нерастворимую форму. Образовавшийся осадок с потоком воды выводится из системы водопровода. Такие системы применяют для защиты от накипи котлов, колонок, водонагревателей, стиральных и посудомоечных машин в частных домах и коттеджах.

Очевидно, что системы избавления воды от излишней жесткости сильно различаются в технологическом плане, а также с позиций эксплуатации, эффективности действия и стоимости. В связи с этим во многих загородных домах используют комбинированные методы. Например, для технического водоснабжения применяют магнитный фильтр, для питьевых нужд — обратноосмотический с минерализатором. Однако последний вариант — удовольствие не из дешевых. Оптимизировать затраты поможет установка ионообменного фильтра. Он универсален, имеет высокую производительность, а умягченная вода одинаково хорошо подходит как для употребления в пищу, так и для работы бытовой техники.


Устройство фильтров для умягчения воды: решения для систем водоподготовки в коттеджах

Выбрав оптимальную технологию, важно не ошибиться с подбором конструктивного решения.

Компактный фильтр-умягчитель для воды. Его закрепляют на трубе, через которую вода попадает в стиральную машину, котел или другое устройство. Внутри может быть засыпан частично растворимый реагент, например полифосфат натрия, или создано магнитное поле. Такой фильтр удобен, однако рассчитан исключительно на умягчение воды хозяйственно-бытового назначения и обслуживание только одного прибора.

Другое решение — это магистральный фильтр для умягчения воды. Его монтируют на трубу, через которую поступает вода во всю систему сразу. С одной стороны, это решение решает все проблемы умягчения воды разом, с другой — такой фильтр работает не быстро и стоит дорого.

Фильтры-умягчители картриджного типа. Обычно они оборудованы прозрачной колбой, в которую устанавливают сменный картридж с ионообменной смолой. Стандартный фильтр в 10 дюймов рассчитан на объем в 4 тысячи литров, или на полгода непрерывной работы. Затем картридж придется заменить. Ресурс достаточно низкий без возможности восстановления.


«Кабинетные» фильтры. Это небольшие установки, рассчитанные на квартиры и офисы. В таких системах реализована ионообменная технология. «Кабинетный» фильтр расходует сорбент примерно на 50% экономнее в сравнении с другими типами умягчителей. Вода после обработки пригодна для питья и работы бытовой техники. Единственный нюанс — это малый объем, с которым способен справиться фильтр. Для большого дома такой фильтр не подойдет. А вот для коттеджа с шестью жильцами это решение может стать оптимальным. Можно, например, рассмотреть вариант покупки недорогого умягчителя WaterBoх от компании «Экволс» (Россия) с производительностью 2,5 м3 в час и автоматической регенерацией фильтра по времени. Небольшие габариты системы позволят вписать ее в стандартный сантехнический шкаф, что весьма актуально для дома со скромной площадью.

Ионообменные колонны с солевыми баками. Это вертикальные установки, представляющие собой резервуары с ионообменной смолой внутри. Через них проходит вода, подлежащая умягчению. В системе предусмотрена емкость для соли, которая участвует в процессе регенерации. При достижении критического предела система изменяет режим фильтрации на регенерацию и направляет соляной раствор через резервуар. Освобожденные ионы кальция и магния отправляются в сток. Более дорогостоящие системы оснащены двумя контурами фильтрации. Пока на одном протекает регенерация, другой может работать в полную силу, решая задачу умягчения.


Данные установки являются наиболее оптимальными для частных домов, дач, коттеджей.

Ионообменные колонны имеют существенные отличия в конструкции, размерах, производительности, уровне автоматизации и т.д. Для того чтобы обеспечить умягчение воды в частном доме, где проживает среднестатистическая семья, достаточно фильтра производительностью до 1,5 кубометров в час. Срок эксплуатации наполнителя без необходимости замены может достигать 10-ти лет. Умягченная вода пригодна для питья, бытового и технического использования. Она благоприятно влияет на состояние кожи и волос, на деятельность ЖКТ. Меньше времени уходит на стирку, снижается расход бытовой химии. Увеличивается срок службы приборов, которые непосредственно контактируют с водой. С учетом того, что большинство из них — дорогостоящие, затраты на приобретение системы умягчения могут оказаться вполне оправданными.

www.kp.ru

Как работают умягчители воды

ustanovka-fk
Умягчитель жидкости – небольшое устройство цилиндрической формы. Внутри находится фильтрующий элемент, он занимает 60 процентов устройства. Над основной частью находится автоматический управляющий клапан, контролирующий работу устройства.

Внутри колонны находится водоподъемная труба с сеткой-дистрибьютером снизу и верхним дистрибьютером, который крепится на клапан управления.


Untitled-02
Жидкость, текущая сквозь умягчитель, поступает через ёмкость, где располагается ионообменная смола, в ней ионы кальция заменяются на ионы натрия. Затем в результате этого процесса получается мягкая вода, она поступает в водопровод и в дальнейшем может использоваться как в бытовых, так и технических целях.

На выбор метода умягчения влияет глубина умягчения и качество, требуемое от фильтра. Фильтры бывают такие, как дистилляция, термическая обработка, основанная на нагреве и вымораживание. Такой фильтр подходит для очистки, необходимой для приготовления пищи. Обратный осмос – это сертифицированный и проверенный метод мембранной очистки. Суть его работы заключается в том, что происходит избавление от соли за счёт давления.

Фильтрация при этом способе очистки очень качественная и такую воду применяют во многих отраслях, даже в фармакологии. Очистку необходимой степени можно получить под низким давлением с заменой мембраны. Для получения питьевой воды используют бытовые кувшины, но они малопроизводительны.

Характеристики умягчителей воды


opredelenie-i-snizhenie-zhestkosti-vody2
От жесткой воды сильно страдают вещи, которые тускнеют из-за плохого качества стирки. Приходится увеличивать расход стирального порошка при стирке одежды. Помимо этого страдают люди, которые используют жёсткую воду для приготовления пищи, тем самым медленно убивая свой организм. Используя оборудование для уменьшения жёсткости, можно очистить всю систему в любых масштабах или только пользоваться умягчителями для питья. Сравнивая характеристики примесей жидкости, учитывается степень жёсткости.

Благодаря использованию оборудования, понижается уровень жёсткости, увеличивается эксплуатация санитарно-технического оборудования, уменьшается скопление твёрдых отложений в трубах, техника работает с высоким коэффициентом полезного действия.

sistema-umyagcheniya-vodyi-Duplex_1
Главной характеристикой считается производительность. Опираясь на этот параметр, выбирают такой фильтр, который фильтрует жидкость в домашних условиях или на производстве, следят за параметрами качества и определяют ценовую политику товара.

Следующие показатели, связанные с главным параметром – это объём смолы и предел жёсткости, позволяющий применять устройство, если имеется превышение в несколько раз.

Количество жидкости, которое обрабатывается прибором между отдельными регенерациями, считается межрегенерационным периодом умягчителя, который зависит от объёма смолы. Уменьшение железа происходит за счёт применения стандартных катионообменных смол. Минимализация в процессе работы устройства участия человеческого фактора.
Покупателю предлагается несколько разновидностей умягчителей, работающих по различающимся принципам.

Виды умягчителей воды

pwg1_1
Существует несколько типов умягчителей жидкости:

  • электромагнитные;
  • ионообменные;
  • ультрафильтрационные;
  • фильтры с максимальным умягчением;
  • химические;
  • фильтры с мощным способом умягчения;
  • магнитные.

Электромагнитный принцип.
Электромагнитные умягчители отличаются от других моделей и постепенно теряют популярность, так как они больше подходят не для домашнего использования, а для бытового. Мягкая вода, образованная этим методом, защищает приборы от накипи, сохраняет работоспособность бытовых приборов, но в качестве питьевой такую воду использовать нежелательно, либо нужно использовать фильтр.

Чаще подобные умягчители используют в бойлерных, в отопительных системах. Такие приборы просты в эксплуатации и монтаже. Эти фильтры не допускают образование накипи и имеют наибольший срок годности. Минусы устройства – прибор нуждается в значительном количестве электрической энергии.

Ионообменный принцип.
Способ действия таких устройств основан на химических реакциях, в основе лежит гелеобразная смола-очиститель, которая содержит повышенное количество натрия и при фильтрации меняется местами с ионами жёсткости. Мягкость при таком принципе выше, но необходимо проявлять внимание при уходе и чаще менять смолу.

Ультрафильтрационный принцип.
Ультрафильтрация – мембранный процесс, занимающий промежуточное место между микрофильтрацией и нанофильтрацией. Мембраны для ультрафильтрации имеют размер пор от 0,05 мкм до 10 нм.

Принцип ультрафильтрационного умягчителя – выделение макромолекулярных веществ из воды. Фильтрация проводится очень тщательно, так как аналогичный метод используется при очистке сильно загрязненных жидкостей, таких как дизельное топливо и масло.

Принцип дорогостоящий и лишенный недостатков. Цена сказывается на качестве продукта, поэтому для состоятельного потребителя такой умягчитель – лучший вариант. Вода мягкая на вкус, и после обработки она лишается хлора, сероводорода, вредных бактерий.

Фильтр с максимальным умягчением.
Теоретически правильным устройством считается такое, которое способно обеспечить удаление большинства вредных примесей. Здесь используется мембрана с маленькими размерами пор, которая пропускает только молекулы воды и такие же образования. Молекулы, влияющие на жёсткость, не проходят сквозь преграду и смываются в дренаж.

Расход жидкости при такой очистке выше, чем при стандартном потреблении в пять раз. Объём жидкости, обработанный за сутки, не будет достаточным для работы большого количества бытовых устройств.

Системы очень чувствительны к перепадам температур, напора воды, хлору и другим загрязнениям. Для увеличения производительности работы необходимо как можно чаще менять засорившиеся картриджи.

Если рассмотреть это с экономической точки зрения, то получается, что такой фильтр слишком дорогой в быту. Фильтрующий элемент целесообразнее применять на предприятиях для необходимых процессов производства.

Химический способ.
Такой прибор насыщает растворяемыми химическими соединениями жидкость, пропускаемую через него. К таким веществам относятся натрий хлор, фосфаты. Обволакивая кристаллы солей жидкости, они уменьшают шансы появления накипи. У такого устройства есть много достоинств, но нельзя забывать об узкой специализации его применения.

Для контроля в водопроводную трубу монтируются специальные приборы, определяющие дозировку. Цена материала, из которого выполнен фильтр и наполнитель, невелика. Растворённые соединения – источники загрязнения, и их качество не поддаётся проверке.

При операции засыпки полифосфатов следят за их уровнем и пополняют его тогда, когда уровень уменьшается. Потребителю не всегда удаётся правильно подключить устройство. В этом случае помощь профессионалов в этой области приведёт к дополнительным недешёвым расходам.

Мощный способ умягчения.
Чем больше производительность устройства, тем сложнее прибор обслужить. Вероятность того, что поломается какая-то деталь или узел слишком велика. Такие приборы по стандарту оснащены блоком управления и контроля.

Устройство оснащено баком для регенерационного раствора, обводной системой труб, непрерывной подачей необходимого количества жидкости с дополнительным резервуаром, что гарантирует долгий срок службы. Установка и перенастройка выполняются профессиональными монтажниками.

Детали по стандарту прочные и долговечные, с гарантией от производителя. С течением времени произойдёт экономия вложенных ранее денежных средств, и улучшится состояние здоровья.

Магнитный способ.
Достигнуть высокой производительности можно с помощью устройства, в котором магнитное поле создаётся за счёт специального генератора. Мощности хватит для обработки большого количества жидкости, находящейся под разным давлением. Химический состав жидкости не изменяется и остаётся чистой.

Монтаж такого устройства под силу каждому человеку. Генератор не займёт много места и может расположиться на любом отрезке трубы. В эксплуатации прост и надёжен. Принцип работы магнитного умягчителя заключается в преобразовании соединений кальция и магния, приобретающих новую форму, безопасную для технического обеспечения.

Удаление солей жёсткости не происходит и удаляется образовавшийся налёт извести. Умягчители такого типа устанавливаются на водопроводах, в системах охлаждения, на насосных станциях, перед бойлерами, бытовыми приборами и колонками.

Главное достоинство – независимость от электрической энергии, это даёт преимущество перед остальными методами. Правильный магнитный умягчитель – прибор, у которого главный элемент находится в непосредственной близости от воды.

Не советуют монтировать оборудование без помощи профессионалов. Распространённый вид прибора – это цилиндр в герметическом корпусе.

Применение таких устройств в домашних условиях предоставит удовлетворение от их использования. В масштабах промышленности умягчители играют не последнюю роль.

Очистка отражается на производстве продукции, здоровье сотрудников, а в конечном итоге и на потребителях данных товаров. Изучив рекомендации и советы можно смело приобретать умягчитель, который подходит по выбранным характеристикам и послужит на совесть.

Функции

Новостройка - аэрация и SM-28 (8)
Как рассматривалось ранее, умягчитель спасает аппаратуру от изнашивания, сохраняет человеческое здоровье. Но чрезмерное умягчение воды вредно для человека, так как в минимальных количествах те вещества, которые поступают в организм вместе с водой, удаляемые при смягчении, необходимы человеку.

Это природные витамины, некоторое число которых учавствует в природных реакциях организма и их отсутствие приведет к проблемам. К мягкой воде нелегко привыкнуть, при мытье рук появляются ощущения, что мыло не смывается, это создает некоторые неприятные ощущения.

Тогда, найдя пропорциональное соотношение между мягкостью и присутствием природных элементов, потребитель будет пить правильную воду.

Неисправности

img_0872
Если прибор умягчения работает с перебоями, либо умягчает воду недостаточно, проделайте следующее:

  • Разберите элементы, подающие жидкость и прочистите.
  • Закройте вентиль в обводной линии, если он открыт.
  • Если жидкость смягчается неравномерно, при наличии контроллера, отредактируйте время выполнения цикла регенерации с учетом расхода воды.
  • Так как вручную нужно пополнять только запас соли, а остальные элементы пополняются автоматически, проверьте запас соли и добавьте, либо уберите так, чтобы соль покрывала соответствующую засыпку.

vash.market

Вода мягкая и вода жесткая

Понятия качества воды практически напрямую связаны с такими понятиями, как мягкая и жесткая вода. Издревле об источниках, в которых кристальная вода была избавлена от присутствия примесей и солей металлов считалась мягкой, ее использовали для питья, стирки и приготовления пищи. О такой воде говорили, что ей нельзя напиться, настолько чистой и сбалансированной по минеральному составу бывает вода. А вот источник, в котором присутствует большое количество солей, железа, или вода отдает сероводородом, всегда пользовался недоброй славой.

Жесткая вода, богатая минеральными соединениями, в основном кальцием и магнием сильно снижают вкусовые качества воды, создают проблемы, как для здоровья человека, так и для систем обеспечения дома и бытовой техники. Современная классификация качества воды, как отечественных стандартов качества питьевой воды и технической воды, так и зарубежных вводит классификацию качества по наличию определенного количества примесей.

Мягкой водой принято считать воду, в которой наблюдается до 3,0 мг/л солей, это пригодная для употребления человеком вода, и она не требует глубокой очистки и умягчения воды.

Вода средней жесткости условно пригодна для использования человеком в качестве технической, то есть в ней можно мыться, она пригодна для стирки и использования в других бытовых нуждах, а вот для того чтобы пить ее или готовить на ней пищу ее нужно очищать в фильтре умягчителе. Эквивалент солей в такой воде колеблется от 3,0 до 6,0 мг/л.

Жесткая вода, с большой минерализацией и наличием в ней от 6 до 12 мг/л вкраплений кальция и магния непригодна для использования даже в качестве технической, такая вода однозначно требует дополнительной и очень глубокой очистки и снижения уровня минерализации до приемлемых показателей.

Негативные последствия использования жесткой воды

Отложения в трубах

Чаще всего об установке системы для умягчения воды или хотя бы самого простого бытового фильтра задумываются владельцы домов, у которых имеется индивидуальный источник водоснабжения – колодец или скважина. Наличие в воде нежелательных примесей ощущается буквально с самого начала использования источника и проявляется:

  • Наличие неприятного вкуса воды, ощущения неестественного присутствия в воде специфического ощущения жесткости;
  • Осадке, выпадающего время, отстаивания кипяченой воды;
  • Накипи на стенках чайников и нагревательных элементов;
  • Специфических известковых потеков на сантехнических приборах.
  • Значительное расходование моющих средств для гигиенических процедур и стирке белья;

Но это в основном внешние проявления заметные с первого взгляда, куда более опасные последствия несет воздействие жесткой воды на другие, невидимые части бытовой техники и приборов:

  • Обильное отложение солей на крыльчатках насосов насосных станций;
  • Агрессивное воздействие на мембранный бак гидроаккумулятора;
  • Быстрое образование накипи в теплообменниках котлов отопления и газовых колонках;
  • Образование накипи в батареях и трубопроводах систем отопления;
  • Быстрая поломка нагревательных элементов бойлеров, стиральных машин, электрочайников, нагревателей проточной воды, посудомоечных машин.

Кроме того при использовании для обеспечения систем дома значительно возрастают затраты на энергоносители, например, при использовании жесткой воды для отопления затраты возрастают на 15-20%, электроэнергии для работы стиральной машины требуется на 10-15% больше, а замена насосной группы станции потребуется в 2 раза чаще, притом, что при заборе воды с повышенной жесткостью насосы не выдерживают и половины срока эксплуатации.

Технологии умягчения воды

Вместе с тем наличие жесткой воды в скважине сегодня это не приговор, ведь современные технологии позволяют вполне реально решить и эту проблему, причем, как показывает практика, для этого имеется несколько способов каждый, из которых обрел сегодня вполне реальные формы и очертания конкретной технологии умягчения воды.

Традиционным методом получения более качественного состава воды выступает способ термического воздействия или кипячения. Суть метода заключается в том, что жесткая вода доводится до кипения и кипятиться на протяжении определенного времени. Плюсом этого метода выступает быстрая практическая реализация умягчения воды без применения дополнительного оборудования. Кипятить можно в любой кастрюле или чайнике, и результат будет виден практически – на дне образуется жесткая фракция солей, а вода после остывания и отстаивания приобретает нормальные вкусовые качества.

Минусом такой технологии выступает невозможность обеспечить постоянное поступление в систему водопровода подготовленной воды и невозможность удалить из ее состава сульфаты и хлориды, те вещества, которые образуют постоянную жесткость воды.

Данный метод умягчения воды с точки зрения экономической целесообразности практически неприменим для обеспечения бытовых потребностей частного дома, его можно использовать для подготовки воды приготовляемой в пищу, а для постоянного обеспечения систем дом для семьи из 4-5 человек стоимость 1 литра умягченной воды будет несравненно выше, чем использование привозной воды.

Эффективной технологией очистки жесткой воды выступает сегодня реагентный способ умягчения. Технология подразумевает обработку с помощью химически активных веществ воды для связывания присутствующих элементов и их последующего выпадения в солевой осадок. Такое решение проблемы умягчения жесткой воды чаще всего реализуется в технологии добавления извести или соды в жесткую воду. Экономическая целесообразность применения такого технологии для очистки жесткой воды для отдельно взятого источника невелика, больший эффект она имеет при проведении работ на промышленном уровне. Применение в домашнем хозяйстве такой технологии требует наличия, как минимум специального оборудования, позволяющего проводить умягчение для жесткой воды без постоянного привлечения внимания человека.

Умягчители воды

Установки для умягчения воды с помощью технологии реагентного умягчения для бытового использования сегодня в основном реализуются в виде установки дополнительных фильтров–отстойников, обеспечивающих проточную очистку воды для технических нужд. Установка таких фильтрационных приборов проводится на трубопроводах подачи воды для бойлеров, стиральных и посудомоечных машин.

Среди высокотехнологичных методов умягчения жесткой воды технология диализа дает самый наилучший результат. Проходя через установку умягчения, жесткая вода после воздействия на нее электромагнитного поля отделяется от ионов, содержащихся в ней солей почти полностью, приобретая качество дистиллированной воды. Данная технология применяется в основном для беспечения промышленных предприятий и объектов специального назначения, санаториев, больниц, оздоровительных учреждений. Целесообразность ее применения для очистки воды для частных потребителей невелика, освобождаясь от солей кальция и магния, как впрочем, и от остальных примесей такая вода становится малопригодной для ежедневного употребления в качестве пищевой воды.

Простая, но одновременно эффективная технология умягчения воды с помощью магнитного поля позволяет обеспечить очистку большого количества проточной воды при этом сведя затраты практически к нулю, по сути, это одна из самых дешевых технологий умягчения жесткой воды. Принцип работы этой технологии заключается во включении в трубопровод специальной магнитной вставки с постоянным магнитом. Проходя через магнитное поле вставки, вода приобретает новые качества – в процессе кипячения соли не оседают на нагревательном элементе или стенке сосуда, а находясь во взвешенном состоянии в водной среде, выпадают в осадок. Очистка такого осадка не представляет большого труда, достаточно просто отфильтровать воду. Магнитная технология нашла практическое применение в виде специальных магнитных насадок, устанавливаемых на пластиковые трубы или специальной вставки в трубопроводы из металла.

В основе технологии умягчения воды методом ионного обмена лежит процесс замены активных атомов солей кальция и магния атомами активных металлов, которые не вызывают жесткости воды. Практически эта технология нашла свое воплощение в виде фильтрационных установок и установок очистки, в которых насыщенные ионами смолы входят в реакцию с атомами кальция и магния и оседают на поверхности этих смол. Этот процесс в отличие от других протекает более интенсивно, обеспечивая большую пропускную способность установки. Но при этом еще одной особенностью этой технологии выступает возможность регенерации этих ионообменных смол – при добавлении обычной поваренной соли налет из содержащих веществ кальция и магния просто отделяется и удаляется из установки. Эта технология сегодня нашла самое широкое применение, как в промышленном производстве, так и в обеспечении водоснабжения частных домов, ведь и качество очистки, и надежность технологии и стоимость очистки 1 литра воды при применении технологии ионного обмена наиболее рациональная, а если учесть эксплуатационные расходы то она является наиболее выгодной и приемлемой для установок индивидуального пользования.

Оборудование для умягчения воды

Практическая реализация различных методов умягчения воды для промышленного и бытового использования имеет различные по форме и содержанию системы и установки, обеспечивающие очистку жесткой воды в фильтрах–умягчителях.

Самым простым методом очистки воды выступает применение бытового фильтра кувшина с фильтром-картриджем, обеспечивающим очистку от механических частиц и вкраплений, так и химическую очистку. Производительность такого фильтра сравнительно невелика, но обеспечить достаточное количество воды для приготовления пищи и утоления жажды для семьи из 4 человек вполне возможно.

Умягчитель воды

Магнитные вставки представляют собой цилиндрические магнитные насадки, фиксирующиеся на водопроводной трубе или металлическую вставку, устанавливаемую непосредственно в трубопровод. Положительной стороной этой системы выступает большая пропускная способность магнита.

Электромагнитная установка фильтрации жесткой воды устанавливается непосредственно на водопровод и подключается к электросети. Электромагнитный умягчитель потребляет незначительное количество энергии, а ресурс работы при круглосуточной эксплуатации рассчитан на 10 и более лет.

Магнитный фильтр

Солевой фильтр устанавливается в основном для получения мягкой воды для технического использования. Фильтр, в колбу которого засыпается кристаллическая соль, не требует специального ухода, а пополнение такого фильтра солью производится 1 раз в 2-3 года. Недостатком такого фильтра выступает нежелательное употребление в пищу воды, после его прохождения, все-таки, несмотря на фильтрацию, вода получается соленой.

Установки ионообменного типа применяются как для бытового, так и для промышленного использования. При этом, как и промышленные установки, бытовые ионообменные колонны могут быть оснащены дополнительным электронным программируемым устройством, к минимуму, сводящему необходимость вмешательства человека в работу установки. Конструктивно установка состоит как минимум из двух колонн фильтров, это связано с тем, что во время использования одной колонны для очистки жесткой воды, вторая колонна может производить очистку фильтра и регенерацию фильтрующего ионообразующего состава. Еще одним важным элементом выступает емкость для пищевой соли, раствором которой восстанавливается фильтр-картридж установки. Несмотря на кажущуюся сложность и массивность такая установка вполне компактна и обеспечивает гарантированную фильтрацию жесткой воды.

Управление такой бытовой установкой, возможно как с помощью блока управления, так и в ручном режиме, когда все операции производятся непосредственно человеком. Несмотря на то, что данное оборудование только начинает набирать популярность, экономический эффект от пользования такой установкой очевиден, срок службы составляет 7-10 лет, а необходимость технического обслуживания фильтров и оборудования сводится к своевременному пополнению резервуара с пищевой солью.

Стоимость оборудования и расходных материалов для систем умягчения воды

Рассматривая варианты установки и просчета стоимости очистки 1 литра воды, в течение срока службы оборудования чаще всего обращают внимание на стоимость самого оборудования и расходных материалов.

Оценивая все методы и оборудование очистки жесткой воды, самым доступным на сегодняшний день выступает солевой фильтр. При стоимости фильтра 1000-1500 рублей, он обеспечивает умягчение воды до состояния технической воды для бытового потребления.

Фильтр кувшинного при небольшой стоимости самого фильтра и сменного картриджа из-за небольшого ресурса производит фильтрацию с наибольшими затратами.

Магнитные умягчители проточной воды на сегодняшний день стоят от 2000 рублей за магнитную вставку с постоянными магнитами, и от 8000 за электромагнитную установку.

Ионообменная установка колонного типа, на сегодняшний день несмотря на довольно высокую стоимость оборудования обеспечивает самый оптимальный режим работы, при этом, стоимость очистки жесткой воды на протяжении всего срока службы при высоком качестве работы фильтра является самой низкой. Стоимость оборудования, в зависимости от производителя и мощности установки составляет 24000- 45000 рублей.

global-aqua.ru

Какую воду относят к жесткой, и чем она опасна

Итак, жесткость воды определяется концентрацией в ней солей металлов щелочной группы – магния (в основном, сульфаты) и кальция (как правило – гидрокарбонаты).

По большому счету, жесткость также могут вызывать соли железа, стронция, марганца и даже алюминия, однако, на фоне первых двух металлов их влияние настолько незначительно, что ими, как правило, просто пренебрегают в расчетах.

Для определения уровня жесткости воды разработана специальная градация. В качестве единицы измерения может применяться миллиграмм на литр (мг/л), или специальная, приведенная величина – миллиграмм-эквивалент на литр (м-экв./л), которую, в соотвествии с действующей с 2005 года классификацией еще называют градусом жесткости (°Ж).

Мягкой считается вода с концентрацией солей менее 2 °Ж. Если этот показатель лежит в диапазоне 2 < °Ж < 10, воду относят к средней степени жесткости. А если концентрация превышает 10 °Ж – вода выраженно жесткая.

Установка для снижения жесткости водыПровести анализ взятой из используемого источника пробы несложно – подобные лаборатории в обязательном порядке работают в любой организации водо- или теплоснабжения, санитарно–эпидемиологических службах.

Знать уровень жёсткости «своей» воды необходимо, это поможет определиться с выбором требуемого оборудования для ее умягчения.

Для тех, кто использует автономные глубинные источники, повышенная жесткость не должна стать «сюрпризом» — вода из глубоких скважин обычно жесткая — это правило без исключений.

Поверхностные источники имеют значительно меньший градус жесткости, и, кроме того, концентрация солей в них подвержена значительным сезонным колебаниям.

Так, в период затяжных дождей или массового схода снега она резко снижается, за счет разбавления водой, прошедшей своеобразную атмосферную дистилляцию.

Какие неприятные или даже опасные последствия таит постоянное применение воды повышенной жесткости?

  • Из самых очевидных – снижение вкусовых качеств питьевой воды, в напитках или приготовленных блюдах может появиться горьковатый привкус.
  • Используемая посуда (чайники, кастрюли и т.п.) быстро зарастают накипью.
  • В жесткой воде очень плохо растворяется мыло, стиральные порошки и другие моющие средства.

Соли кальция и магния, взаимодействуя с щелочной структурой, образуют труднорастворимые и плохо смываемые шлаки. Полбеды, если это относится к мытью посуды – ограничивается всего лишь некрасивыми разводами на поверхности. Гораздо хуже – при принятии водных гигиенических процедур.

Мыло, шампуни теряют свою эффективность и, кроме того, оставляют на теле своеобразную шлаковую пленку, которая ведет к просушиванию кожи, нарушению нормальности структуры волос, может вызвать аллергические реакции.

  • Резко снижается эффективность стирки, а ткани, регулярно стираемые в жесткой воде, теряют цвет, намного быстрее изнашиваются за счет повышения ломкости волокон под воздействием осаждаемых на них солей.
  • Серьезную угрозу жесткая вода несет для систем водопровода и отопления. Твердые осаждения на внутренних стенках труб сужают их просвет, уменьшают расчетную производительность магистралей, снижают теплообменные качества радиаторов.
  • Жесткая вода очень быстро выводит из строя бытовую технику.

Накипь на ТЭНе от жесткой водыДаже незначительный нарост на ТЭНах влечет резкое уменьшение их теплоотдачи – а это и перерасход электроэнергии, и выход нагревателей из строя.

Уплотнительные резиновые детали теряют свою эластичность, что приводит к протечкам.

Разрушительно действует жесткая вода и на целостность металлических емкостей приборов.

Что касается влияния жесткой воды на функционирование внутренних органов и систем человеческого организма, то в этом вопросе нет выраженного единства взглядов.

Во всяком случае, только перечисленных недостатков применения жесткой воды – вполне достаточно для того, чтобы задуматься о необходимости ее умягчения. В этих целях применяются различные подходы.

Технологии, применяемые для умягчения воды

Метод термической обработки воды

Попросту говоря, это обычное кипячение.

Наглядный пример – отложение солей на внутренней поверхности постоянно используемого чайника – растворенные соли переходят в жесткую фракцию, а сама вода смягчается.

Следует помнить, что подобный метод эффективен только для так называемой временной жесткости, обусловленной концентрацией гидрокарбонатов кальция или магния – термическое воздействие вызывает их расщепление, а на сульфиды и хлориды (постоянную жесткость) оно не действует.

Этот способ применяют обычно в промышленных масштабах, проводя очистку технической воды для например, котельных или теплоэлектростанций.

Реагентное умягчение

Название говорит само за себя – для умягчения воды в нее добавляют или ее пропускают через специальные вещества, вызывающие химическую реакцию с выпадением солей в твердый осадок.

Обычно в этих целях применяется гашеная известь или сода. Такая технология чаще всего используется в больших масштабах, например, на городских станциях водоподготовки. Умягченная подобным образом вода проходит обязательное отстаивание, фильтрацию, и лишь затем поступает потребителям.

К слову, подобную технологию домашние хозяйки использовали с давних пор, добавляя в воду соду или даже печную золу.

Сегодня же классическим примером является добавление в стиральную машину специальных порошковых или жидких препаратов, или же установка на входе в бытовую технику картриджных фильтров с особой кристаллической засыпкой.

Технология диализа

Очистка производится за счет разделения растворенных в воде веществ с разной молекулярной массой под действием электромагнитного поля. Отделение ионов солей от воды происходит в процессе ее диффундирования через специальные нано-мембраны (нитро- или ацетатцеллюлозные).

Из всех технологий диализ обеспечивает самое качественное обессоливание, вода близка к дистиллированной, так как удаляются не только соли жесткости, а практически все, растворенные в ней.

Метод не применяется в бытовых целях, отчасти по причине дороговизны и сложности установок и расходных элементов (мембран), и из-за того, что чрезмерно обессоленная вода непригодна для повседневного употребления.

Метод магнитной обработки

Эта современная технология значительно снижает образование накипи при нагреве обработанной воды.

Существует несколько научных гипотез, объясняющих этот феномен, но факт в том, что после прохождения жидкости через магнитное поле кристаллизация солей происходит не на нагревательных элементах, а в водной толще, и образовавшийся твердый субстрат легко удаляется простой промывкой.

Подобный метод получил широкое распространение в промышленности и сфере коммунального хозяйства – аппараты, крепящиеся к трубам, достаточного недорогие, неэнергоемкие, и не требуют практически никаких эксплуатационных расходов. Освоен выпуск электромагнитных умягчителей и бытового класса.

Технология ионного обмена

Самый распространенный в настоящее время метод. Используется принцип замещения атомов кальция или магния атомами более активного металла (натрия), соли которого не вызывают жесткости воды. Для этого применяются, чаще всего, специальные искусственные катиониты -ионообменные смолы с высоким содержанием натрия.

Смолы для умягчения достаточно быстро насыщаются ионами магния и кальция, но уникальность метода в том, что они легко поддаются регенерации под воздействием хлорида натрия – знакомой всем поваренной соли. При этом освобождённые ионы магния и кальция смываются в дренаж, а ионообменная среда восстанавливает свою функциональность.

На промышленных и бытовых установках умягчения воды обязательно предусматривается устройство регенерации того или иного принципа действия ионного обмена.

Это значительно снижает эксплуатационные затраты – солевая засыпка несопоставимо дешевле ионообменных компонентов.

Техническая реализация умягчения воды в системах бытового водоснабжения

Какие же способы умягчения, помимо банального кипячения или добавки вручную в воду специальных химических средств, используют на бытовом уровне.

Магнитные умягчители воды

Магнитный умягчитель для врезания в систему водоснабженияСравнительно недорогие и не требующие профилактического вмешательства в процессе их эксплуатации. Хорошое решение в качестве фильтра-умягчителя воды для дома, котеджа или квартиры.

Принцип – создание мощного магнитного поля на входе воды в бытовые устройства. Могут оснащаться постоянными магнитами или же работать от сети переменного тока.

Конструктивно могут представлять собой цилиндр с резьбовыми соединениями с обеих концов. Он просто врезается в трубу как можно ближе к точке потребления воды. Более простой вариант-два полуцилиндра, скрепляемые на теле трубы в нужном месте.

Электромагнитные умягчители имеют блок питания и управления и рабочую часть, также укрепляемую на теле водопроводной трубы по типу хомута или навивкой. Потребление электроэнергии у них – минимальное, в пределах 5 –15 Вт, а заявляемый производителем рабочий ресурс – 10 и более лет.

В интернете можно встретить рекламу умягчителя-декарбонизатора «Магнолия», представляющего собой пластиковый ребристый шар с мощным магнитов внутри. По инструкции, он просто кладется в барабан стиральной либо на стеллаж посудомоечной машины на время работы.

Умягчители-фильтры картриджного типа

Умягчители - картриджиПодобные фильтры выпускаются, чаще всего, в стандартном типоразмере, имеют прозрачную колбу, в которую устанавливают сменный картридж.

Обычно используются картриджи со смолой повышенной ионообменной емкости.

Получаемая очищенная вода применима как для технических нужд (стирки, мытья посуды, принятия водных процедур), так и в пищевых целях.

Недостаток подобной системы – достаточно небольшой ресурс картриджа без возможности его восстановления.

Так, картридж для умягчения воды для стандартного 10″ фильтра рассчитан либо на 4000 литров, либо на полгода эксплуатации (в зависимости, что наступит раньше), а затем подлежит безусловной замене.

Второй вариант – компактные фильтры с крупной кристаллической засыпкой из частично-растворимого реагента.

Обычно в этих целях применяется полифосфат натрия. Следует оговориться, что действие реагента направлено, скорее, не на, собственно, смягчение воды, а на предотвращение появления наростов накипи. Кристаллы полифосфата, растворяясь в воде, создают на ТЭНах и стенках баков тонкую защитную пленку, не дающую возможности накипи укрепиться на них.

По мере расходования засыпки ее просто добавляют в фильтр.

Главный недостаток – вода, прошедшая такую обработку, непригодна для пищевого употребления.

Подобные устройства устанавливают непосредственно перед входом холодной воды в стиральные машины, котлы, душевые кабины и т.п.

Ионообменные установки

Их еще называют ионообменными колоннами, из-за характерной вертикальной компоновки. Конструктивно представляют собой полимерный, армированный стекловолокном резервуар с ионообменной смолой, через которую пропускается очищаемая вода.

Для проведения регенерации имеется специальная емкость, в которую засыпается расходный материал – таблетированная соль для умягчения воды. Это – обычная пищевая соль высокой очистки с приданной ей характерной формой для предотвращения спекания и увеличения площади активного растворения.

Промышленная установка ионозамещающего типаПериодически режим фильтрации переключается на режим регенерации, в течение которого соляной раствор обратным током пропускается через основной фильтрующий резервуар. Освобожденные ионы магния и кальция при этом удаляются в дренажный сток.

Большинство современных установок имеет мультипроцессорное управление режимами работы. Включение регенерации может происходить как по времени, например, в установленные пользователем ночные часы, так и по расходу воды.

Электронная система ведет учет и анализ потребления воды, и самостоятельно принимает решение о включении режима восстановления. Вмешательство человека ограничивается своевременным пополнением солевой засыпки.

Некоторые дорогие установки могут иметь два контура фильтрации – когда один находится на регенерации, есть возможность пользоваться другим.

Ионообменные колонны могут существенно различаться как конструктивно, так и по размерам, производительности, степени автоматизации процесса и другим параметрам.

Даже самая набольшая модель способна обеспечить среднестатистическую семью очищенной водой для любых нужд – производительность составляет порядка 1-1,5 м³/час. Срок активной службы смоляного наполнителя, при соблюдении правил эксплуатации, может составлять от 3 до 10 лет.

Стоимость установок и фильтров для умягчения воды

модель принцип работы краткое описание производительность размеры цена, руб.
Akvasoft ECO ONE магнитный умягчитель Магниты постоянного действия. Устанавливается на наливной шланг стиральной или посудомоечной машины. 600 л/час 75×55 мм, для трубы Ø до 16 мм 1560
АкваЩит ДУ60 электромагнитныйумягчитель Блок питания + навиваемые на трубы провода-излучатели. (15-20 витков). Потребляемая мощность – 5 Вт 150×100×70, максимальный Ø трубы – 60 мм. 8000
«Магнолия» магнитный умягчитель шарообразный магнитный декарбогизатор для закладки в стиральную или посудомоечную машину на время рабочего цикла. 1100
«Новая вода» В120 Фильтр засыпного типа, наполнитель – полифосфат натрия. Прозрачная колба, резьбовое соединение ½″, установка перед приборами не пищевого водоразбора. 800 л/чаc. масса полного наполнения кристаллами – 235 г. 900
«Slim Line» 10″ картридж ионообменного действия картридж для стандартной 10″ колбы до 2 л/мин
рабочий ресурс – 4000 л или 6 мес.
высота — 10″ 490
ATOLL EcoLife S-20 ионообменная колонна регенерация – по расходу воды, непрерывное водопотребление, индикация режимов работы и степени заполнения солевой засыпки, полностью автоматизированный процесс. до 1800 л/час 870×350×510 мм
объем смолы – 20 л,
24100
EcoWaterESM 11 ионообменная колонна полностью автоматизированная установка с регенерацией по расходу, блоком анализа потребления и назначения режимов, дистанционным индикатором контроля за состояние системы. до 900 л/час объем смолы – 11 л, солевой танк – 25 кг 40000

Цены на умягчители воды низкими не назовешь, а на ионообменные колонны они вообще могут показаться пугающими.

Однако, если учесть все риски использования жесткой воды, финансовые потери от ее повседневного применения и от выхода бытовой техники из строя, то приобретение качественной установки становится вполне объяснимым.

voda-v-dome.net


Categories: Фильтры

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector