Фильтры для умягчения — необходим для жесткой воды

Установка умягчения воды Проблема жесткой воды – гораздо более серьезная, чем может показаться на первый взгляд.

Повышенная концентрация в воде солей кальция и магния значительно снижает ее органолептические и вкусовые качества, представляет определенную опасность для здоровья человека, приводит к быстрому выходу из строя сантехники, бытовых приборов, систем отопления и целому ряду других неприятных последствий.

Если схема водопровода в частном доме организована непосредственно из скважины, то почти наверняка вопросы умягчения воды выйдут на первый план. Стоит поближе ознакомиться с процессом нейтрализации жесткости, применяемыми в настоящее время технологиями, их практическим воплощением для использования в бытовых условиях.

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.



Оставьте первый комментарий

Оставить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован.


*