Почему так необходимо умягчение воды?
Наверняка, проживая в квартире или загородном доме и пользуясь водой из городского водопровода, скважины, колодца, либо другого источника водозабора, вам приходилось сталкиваться с неприятными последствиями использования жесткой воды. Сухость кожи после душа, жесткость вещей и тканей после стирки, плохое пенообразование мыла и моющих средств, а также белые налёты на сантехническом оборудовании и появление накипи при кипячении - всё это наиболее видимые признаки превышения концентрации солей жесткости в воде. Нельзя не отметить и вредоносные последствия влияния жесткой воды на организм человека: проблемы с сердечно-сосудистой системой, нарушение моторики желудка, заболевание суставов и нежелательные отложения в почках или желчных путях. Помимо всего перечисленного, образовывающейся накипь в процессе эксплуатации водонагревательной техники (бойлеров, котлов, стиральных машин, посудомоек и т.д.), способствует преждевременному выходу их из строя.
Также, является недопустимым использование воды с высоким солесодержанием и в промышленности, вызывая при этом нарушения технологически и химических процессов производства пищевых продуктов, напитков, товаров общего потребления и т.д. Необходимость устранения жесткости воды играет важную роль и в энергетике, где образование накипи нарушает работоспособность дорогостоящего теплообменного оборудования и систем отопления, резко снижая при этом их теплообменные характеристики (впоследствии увеличение расходов на топливо), и вызывая полный выход из строя.
Понятие «жесткая вода». Чем вызвана жесткость воды?
Жесткость воды характеризует концентрация (наличие) в ней ионов кальция (Ca 2+), магния (Mg 2+), стронция (Sr 2+), бария (Ba 2+), железа (Fe 2+) и марганца (Mn 2+). Но наличие в природных водах непосредственно ионов кальция и магния значительно выше общего наличия иных перечисленных ионов. По этой причине, под жесткостью воды подразумевается суммарное количество ионов кальция и магния. Различается жесткость на временную (карбонатную), образующую накипь, вызванную наличием гидрокарбонатов кальция и магния, а также постоянную (некарбонатную), обусловленную зачастую наличием сульфатов и хлоридов и не выделяющуюся при кипячении.
На сегодняшний день, относительно жесткости воды существует ряд требований и нормативных документов, составленных различными ведомствами и ориентированных к разному типу потребителей. Нормативы общего солесодержания, не зависимо поверхностных или подземных вод, для систем хозяйственно-питьевых и коммунально-бытовых систем в большей мере сводится к требованиям СанПиН «Питьевая вода», где ПДК (предельно допустимая концентрация) солей жесткости не должна превышать более 7 мг/л. Однако при этом стоит уделять должное внимание нормативам качества воды к системам горячего водоснабжения, теплоснабжения, паровых и водогрейных котлов, где правила эксплуатации устройств требуют ПДК жесткости значительно ниже норм СанПиН (менее 2 мг/л). Нельзя не отметить и сравнительно меньший уровень концентрации ионов кальция и магния, установленный в нормах качества Европейского Союза, Всемирной организации здравоохранения и национальных норм США, который не превышает 5 мг/л. Существенно отличаются требования к солесодержанию воды и в системах промышленного назначения (порой до полного отсутствия), где необходимые концентрации регламентируют технические и химические процессы производства. Внимание ПДК солей жесткости воды в энергетике обосновано технологической и экономической эффективностью оборудования (составляя менее 1 мг/л), и в большей степени направлено на предотвращение основной проблемы-накипеобразования.
Методы умягчения воды
1. Умягчение воды методом ионного обмена наиболее популярный и широко используемый метод умягчения воды из скважины или водопровода в хозяйственно-питьевых и коммунально-бытовых системах. Данный метод заключается в способности ионообменных материалов (смол) обменивать ионы солей жесткости (кальция, магния и т.д.) на ионы других молекул, не вызывающих образование накипи. Также этот метод, в зависимости от типа используемых смол, позволяет извлекать соединения железа и понижать при необходимости минерализацию воды. Таким образом, умягчение воды методом ионного обмена в отличии от других методов (кроме обратного осмоса) обеспечивает устранение жесткости воды, а не преобразует их (не удаляя) в не вызывающую накипь форму.
В хозяйственно-питьевых целях для умягчения воды из скважины, колодца или водопровода зачастую используются фильтры с катиона-обменными смолами пищевого класса в Na -форме. Данные смолы предназначены для устранения жесткости воды путём удаления ионов кальция и магния, обменивая их на ионы натрия (не значительно повышая при этом минерализацию воды). К таким фильтрам относятся:
- Умягчители воды серии WS (Lewatit S1567) . Автоматические и механические фильтры устранения жесткости воды с фильтрующим материалом немецкого производства Lewatit S 1567 .
- Кабинетные умягчители воды: North Star , BWT , Atoll Excellece L , Atoll Excellece R . Компактные автоматические фильтры устранения жесткости воды американского и европейского производства.
- Установка умягчения непрерывного действия WS TWIN (Lewatit S1567) . Автоматические фильтры устранения жесткости воды, обеспечивающие непрерывное умягчение воды без ухода на регенерацию. Фильтрующая загрузка - Lewatit S 1567 .
Для использования катиона-обменных фильтров в условиях повышенной концентрации в воде железа, марганца, сероводорода или органических соединений, требуется их предварительное удаление. По этой причине, в комплексах систем водоподготовки, они устанавливаются после предварительной грубой очистки , систем дозирования, аэрации воды , станций обезжелезивания воды и т.д., в зависимости от используемых технологий.
В ином случае, для единовременного устранения жесткости воды, железа, марганца или их органических соединений, без применения предварительных «окислитилей» (дозации или аэрации) и обезжелезивателей, применяются комбинированные смолы, состоящие из смеси катиона-обменных, анионообменных и инертных материалов. К этим фильтрам относятся:
- фильтры умягчения воды и обезжелезивания Гейзер Aquachief(Экотар B) или станции обезжелезивания воды и умягчения ECO A (Ecomix A) . Автоматические и механические фильтры устранения жесткости воды, растворённого железа и марганца с отдельно вынесенным баком для соли. Фильтрующие материалы Эокар В и Экософт Микс А.
- кабинетные умягчители воды ATOLL серий: EcoLife SM , Excellece LM . Автоматические фильтры устранения жесткости воды, растворённого железа и марганца американского производства в одном композиционном корпусе фильтра вместе с баком для соли.
- установки умягчения воды ECO (Экомикс С) . Автоматические и механические фильтры устранения жесткости воды, растворённого железа, марганца с повышенной концентрацией органических соединений (превышена перманганатная окисляемость) с отдельно вынесенным баком для соли.
Как для промышленных, энергетических, коммунально-бытовых (в особенности паровых и водогрейных котлов), так и хозяйственно-питьевых объектов (в том числе горячего и холодного водоснабжения загородных домов), не менее важным на ряду с жесткостью воды является и общая минерализация. При повышенной минерализации, умягчение воды методом ионного обмена так же позволяет эффективно снизить содержание минеральных солей. Однако проведение деминерализации воды является несколько более сложным чем умягчение. Основывается данный процесс на использовании после предварительного катионирования смол аниона-обменных свойств. Для этого в водоподготовке существуют различные одно- и несколько- ступенчатые схемы катионирования и анионирования.
Наиболее популярными марками ионообменных смол являются: Lewatit, Экософт Микс, Dowex , Purolite , Экотар, ПЮРЕЗИН и т.д. Стоит отметить существующие разнообразие смол одной марки, отличающихся между собой свойствами, составом, характеристиками и целями их применения. По этой причине, перед выбором и приобретением необходимого умягчителя или смене засыпки в существующем фильтре, рекомендуем проконсультироваться со специалистом.
2. Метод умягчения воды с помощью обратного осмоса подразумевает использование полупроницаемых мембран, изготовленных из ацетилцеллюлозы или ароматического полиамида. Задерживая практически все ионы данный метод смягчения обеспечивает максимально глубокую деминерализацию и устранение солей жесткости. Степень очистки систем обратного осмоса составляет до 99%. Конструкция их по сравнению с ионообменными фильтрами менее габаритна и представляет собой металлический каркас с мембранами (количество и типоразмер которых зависит от необходимой производительности станции водоподготовки), насосом повышающего давления, системного блока, насоса дозатора, мелких комплектующих и т.д. При попадании очищаемой воды на мембрану, отфильтрованная практически до дистиллята часть её поступает на потребителя, а остальная часть со всеми примесями уходит в дренажную систему, или поступает ещё раз на фильтрацию.
Помимо малогабаритности и простоты конструкции (относительно умягчения воды методом ионного обмена) систем обратного осмоса, также стоит отметить такие преимущества как: небольшая энергозатратность, сравнительно небольшие эксплуатационные расходы и возможность сброса концентрата в канализацию. Однако при всём этом стоит учитывать и необходимость предподготовки очищаемой воды для длительного срока службы мембран. Допустимая концентрация примесей очищаемой воды регламентируется эксплуатационными характеристиками мембран. Следует ещё учитывать высокий расход воды (получая при этом лишь 20-25% чистой, остальное на слив), большие затраты в момент приобретения и рекомендуемый непрерывный режим работы.
На сегодняшний день метод умягчения воды с помощью обратного осмоса является одним из самых перспективных методов устранения жесткости воды и очистки её в целом. Умягчение воды с помощью обратного осмоса широко используется при розливе питьевой воды, производстве алкогольных и безалкогольных напитков, в пищевой промышленности, в коттеджах, загородных домах, квартирах и т.д. Среди наших товаров вы найдёте системы обратного осмоса таких производителей как: Atoll , Aquapro , Гейзер, Осмос RO и т.д.
3. Реагентный метод умягчения воды представляет собой обработку (путём дозирования) очищаемой воды разнообразными реагентами и коагулянтами, связывающие кальций и магний в малорастворимые соединения, которые в последствии вместе с остальными взвешенными примесями задерживаются в различных отстойниках или осветлительных фильтрах. В качестве реагентов при этом используются известь, кальцинированная сода, гидроксид натрия, кислоты, фосфонаты и т. д. За частую реагентный метод умягчения воды применяется для смягчения, или иначе говоря «стабилизации», поступающей на теплоэнергетические системы промышленных объектов, зданий ЖКХ, котельных сооружений централизованного отопления и т.д.
Основной целью реагентной обработки является предотвращение накипи-образования, коррозии и микробиологического обрастания теплообменного оборудования, в том числе трубопровода, в условиях малых и высоких температур. Широко применяется в водоподготовке поверхностных вод, где велика вероятность высокого содержания несущих опасность продуктов метаболизма живых организмов, водорослей, бактерий и иных минеральных или органических загрязняющих веществ. Для более глубокого смягчения воды может использоваться в системах водоподготовки вместе с последующими катиона-обменными фильтрами.
В отличии от закрытых систем теплоснабжение (отопление), реагентный способ смягчения воды в открытых системах практически не применяется, так как требования к качеству сетевой воды открытых систем должно отвечать требованиям к «качеству питьевой воды».
4. Магнитный и электромагнитный метод умягчения воды применяется для предотвращения образования накипи в тепловых системах, парогенераторах, систем холодного и горячего водоснабжения в промышленности, загородных домах, коттеджах, квартирах и т.д., и представляет собой процесс пропускания потока воды в трубопроводе через магнитное поле. Под воздействием магнитного поля накипи-образующие примеси карбонатной жесткости (кальция, магния и железа) кристаллизуются в не растворимую и не образующую твердую накипь на стенках труб или водонагревателей рыхлую форму, оставаясь при этом в толще воды. Ранее образовавшиеся отложения при этом со временем так же разрушаются и вместе с потоком воды легко выводятся из водопроводной системы.
Для создания в трубопроводе данных магнитных полей в водоподготовке применяются специальные аппараты с постоянными магнитами или электромагнитами. В отличии от умягчения воды методом ионного обмена и систем обратного осмоса, магнитные установки смягчения наиболее малогабаритны, просты в монтаже, эксплуатации и экономичны. Установки с электромагнитным воздействием состоят из электронного блока, подающего сигналы на намотанный на водопроводную трубу провод с изоляцией. Благодаря поступающим с заданной чистотой сигналам данные провода излучают электромагнитное поле, проходя через которое очищаемая вода умягчается.
В одном фильтре одновременно удаляются из воды: механические примеси, растворенное, коллоидное и органическое железо, марганец, природные органические соединения (гуминовые и фульвокислоты и их соли), соли жесткости и тяжелых металлов.
Цена: от 32 900 руб.
Мы подберем решение для Вас!
По статистике 90% водонагревательной и сантехнической техники ломается из-за жесткой воды. Образуется накипь, забиваются трубопроводы, водонагреватели теряют мощность, бытовая техника выходит из строя. Опасна высокая жесткость и для людей. В органах образуется песок и камни, страдают сосуды и сердце, кожа становится сухой, возникают дерматиты. Чтобы дома не было аварий, и здоровье не ухудшалось, производят умягчение воды
с помощью фильтров.
Жесткость — свойство воды, зависящее от содержания в растворенной форме солей кальция (Ca) и в меньшей концентрации кремния (Si лат. Silicium), магния (Mg).
- Карбонатная
- Некарбонатная
- Общая
Карбонатная носит временный характер. Легко убирается кипячением. Определяется наличием в жидкости гидрокарбонатов кальция (Calcium), магния. Химическая формула — Ca(НСО3)2; Mg(НСО3)2. Образует накипь в трубопроводах горячего водоснабжения, в чайнике, на водонагревательных элементах котлов, бойлеров.
Некарбонатная постоянна. Кипячением не удаляется. Обусловлена наличием солей, которые отличаются по свойствам от карбонатных. В основном, это хлориды (CaCl2, MgCl2), сульфаты (CaSO4, MgSO4).
Общая жесткость — сумма 1-й и 2-й жесткости. Итоговый показатель содержания в жидкости всех присутствующих ионов и соединений магния, кальция. С 2014-го года появились обновленные стандарты, по которым этот параметр измеряют в градусах жесткости — °Ж=1 мг-экв на литр. По общей жесткости вода:
- Жесткая — больше 10°Ж
- Средней жесткости — 2-10
- Мягкая — до 2
В Европе норма концентрации — 2,5; в РФ — 7.
В скважинную воду «жесткие» химические соединения попадают из растворимых горных пород, которые состоят из доломита, извести, гипса. Если регион богат этими минералами, в воде они точно будут. Нужен фильтр для умягчения воды .
Зачем умягчают домашнюю воду |
«Жесткие» соли постепенно накапливаются в организме. Закупориваются сосуды. Страдает сердце. В почках и других органах и полостях тела появляются камни. Возникает мочекаменная болезнь. Употребление воды повышенной жесткости наносит серьезный вред здоровью. Кроме этого:
- Образующаяся на нагревателях и внутри радиаторов отопления накипь уменьшает теплоотдачу
- Моющие средства дают мало пены. Расход бытовой химии повышается на 60%
- Блюда готовятся дольше. Мясо после варки остается жестким
- 1 миллиметр накипи увеличивает электропотребление на 10%
- Приводит к перегреву нагревательных ТЭН-ов. Является причиной 90% поломок водных нагревателей
Жесткая вода ухудшает внешний вид. Кожа высыхает, шелушится. Появляются дерматиты, прыщи, покраснения. Волосы не промываются, выглядят неопрятно, становятся непослушными. На зубах образуется налет.
Жесткая вода опасна для новорожденных. Увеличивает вероятность появления экземы и атопического дерматита при постоянном употреблении, купании. Симптомы появляются уже в 3 месяца. Экзема становится причиной появления аутоиммунных аллергий и дальше до пищевых аллергий, астмы.
Лучшая защита — купить и установить фильтр умягчения воды . Устройства водоподготовки и очистки хорошо умягчают, делают бытовую воду пригодной для питья, хозяйственного применения.
Сильные магниты также используют в водоочистке. Жидкость пропускают через мощное магнитное поле. В результате вода меняет физические характеристики, растворенные примеси теряют способность образовывать соли, а, следовательно, и накипь. Кроме этого, намагниченная вода разрушает и удаляет уже отложившиеся слои накипи. Технология эффективна при малом содержании ионов кальция, кремния, магния.
На жидкость воздействуют электрическим полем высокой заряженности с помощью специальных мембран. Удаляются ионы жесткости и некоторые другие вещества. Технологию применяют для опреснения морской воды в промышленных объемах, на производствах поваренной соли и для подготовки воды в теплоэнергетических установках.
Делают с помощью реагентов. Используют гашеную известь Ca(OH)2, натрия ортофосфат Na3PO4 или кальцинированную соду Na2CO3. При взаимодействии с реагентом соли жесткости принимают нерастворимый вид, оседают на дно и легко отфильтровываются. Эта технология оправдана при очистке больших объемов жидкости. При применении возникает ряд специфических технологических проблем. Нужна точная дозировка химического реагента.
Технология относится к реагентным методикам умягчения. Для водоочистки применяют гранулированные фильтрующие засыпки, преимущественно ионообменные смолы, которые загружают в фильтры умягчения воды
. При взаимодействии с гранулами смолы из жидкости улавливаются ионы «жестких» соединений, а также железо, марганец. В зависимости от типа фильтрующего материала в процессе ионного обмена образуются ионы натрия, калия или водород. При грамотно выбранной загрузке удается уменьшить жесткость до 0,1-0,01°Ж даже при сверхвысокой минерализации.
Преимущества ионообменных фильтров:
- Цена на 20-50% ниже
- Универсальные. Подходят для коттеджей, загородных домов, городских квартир. Ставятся на скважины, колодцы, врезаются в трубопроводы городского водоснабжения
- Производительные. Одним баллоном удаляют жесткость, железо, лишние минералы, марганец, органические соединения и другие загрязнители
- Устраняют сверхвысокие концентрации железа — до 30 мг
Со временем смолы забиваются загрязнителями, удерживаемыми химическими связями, и перестают умягчать воду. Однако реакция ионного обмена обратима. Если пропустить через смолу раствор поваренной соли, примеси отделятся, а содержащийся в соли натрий займет образовавшиеся пустоты. Отделившиеся загрязнители смываются в дренаж. Обновленная смола снова качественно очищает и умягчает воду.
Жёсткость воды – это характеристика воды, отражающая содержание в ней солей жёсткости, то есть солей кальция и магния. Превышение допустимого значения этого показателя говорит о том, что необходимо позаботиться об очистке воды.
Жёсткая вода чрезвычайно опасна для бытовых приборов частного дома и коттеджа. Повышенное содержание солей кальция и магния ощутимо сказывается на состоянии систем отопления и водоснабжения. На внутренних стенках трубопровода и батарей появляется накипь, снижая пропускную способность системы и уменьшая теплопроводность и напор воды. Не меньше от жёсткости воды страдает и бойлер, котёл которого постепенно покрывается мелкими трещинками и приходит в негодность. Сантехническое оборудование не радует взгляд, покрываясь снаружи белесыми потёками и разводами, а внутри – всё той же накипью, которой, кажется, просто невозможно противостоять.
На помощь домовладельцам придут современные фильтры и умягчители воды, в частности – высокоэффективные умягчители воды для коттеджа.
Умягчение воды в частном доме: наш ответ жёсткости!
Умягчение воды – это процесс фильтрации виды ионообменным методом, в процессе которого содержание солей жёсткости понижается до приемлемого уровня. Оптимальным способом умягчения считается фильтрация на основе Na -катионирования, или, как его ещё называют, ионного обмена.
Ионообменное умягчение осуществляется при прохождении нуждающейся в очистке воды через фильтрующий материал – ионообменную смолу. Соли кальция и магния при этом остаются в фильтрующей среде, замещаясь солями натрия. К вам в дом попадает чистая вода, а соли жёсткости удерживаются в фильтре.
Через определённый период времени свойства фильтрующей загрузки, позволяющие проводить реакцию замещения, истощаются. Для регенерации загрузки, то есть восстановления её свойств, требуется обратная промывка ионообменной смолы раствором поваренной таблетированной соли.
Периодичность регенерации определяется в зависимости от уровня потребления воды и степени её загрязнения. Автоматизированный блок управления, имеющийся у каждого умягчителя воды, самостоятельно определяет этот период и запускает циклы регенерации независимо от пользователя. Умягчители воды непрерывного действия умеют в момент регенерации также умягчать воду, они обычно состоят из 2-х веток оборудования для умягчения воды.
Непосредственно снижением жёсткости в воде занимаются умягчители воды.
Все умягчители воды должны быть автоматическими, так как процесс регенерации довольно длительный, составляет порядка 1.5 часа.
Самыми распространенными производителями автоматики для умягчения воды являются фирмы Clack (США) и Runxin (КНР).
Фильтры умягчители воды на основе ионного обмена: лучшее из возможного
Умягчители воды – это автоматические устройства, которые удаляют из вашей воды переизбыток солей кальция и магния, то есть умягчают воду. Практически 95% всех умягчителей составляют ионообменные умягчители воды. Цена фильтра умягчения воды зависит от комплектации баллона, функций блока управления и количества ионообменной смолы.
Принцип действия таких умягчителей воды основан на химической реакции замещения, в результате которой соли жёсткости извлекаются из воды и заменяются на соли натрия.
Каждый из предлагаемых компанией GoodVoda умягчителей воды для коттеджа состоит из напорного баллона, где происходит очистка воды, бака для поваренной соли, необходимой для регенерации, автоматизированного блока управления, ответственного за работу устройства, и дренажно-рапределительной системы. Неизменно присутствие и ионообменной смолы, благодаря которой смягчитель воды успешно справляется со своими обязанностями. Умягчитель воды - отличное решение для автоматического умягчения воды в коттедже.
В реализуемых компанией GoodVoda умягчителях воды для дома используются блоки управления Clack , имеющие отличную репутацию на рынке. В частности, на поставляемые фильтры умягчители воды отзывы приходят только положительные – как, впрочем, и на систему управления в целом, и на эффективность очистки.
Компания GoodVoda предлагает исключительно качественные системы умягчения воды. Наши фильтры избавят вашу воду от солей жёсткости!
Мы поможем Вам подобрать и купить умягчитель воды по самой низкой цене, обеспечиваем гарантийное обслуживание оборудования. Выезжаем на плановые сервисные работы.
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.
А для удаления сероводорода – существует несколько способов, узнать подробнее и оценить их эффективность можно по ссылке:
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
Сравнительно 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
Подобные 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.
Периодически 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.
Умягчение - один из самых распространенных видов очистки воды от посторонних примесей. Умягчение воды широко применяется в промышленном производстве и сельском хозяйстве, фильтры для умягчения воды бытовые используются в системах водоснабжения загородного дома.
Жесткость воде придают растворенные соли кальция и магния. Задача фильтра-умягчителя - снизить концентрацию этих солей до приемлемых величин. Существует большое количество методов умягчения, разные системы умягчения воды и умягчители воды - от простого кипячения до магнитного умягчения и нанофильтрации. Многие из этих способы дороги, сложны, и потому используются в основном в промышленности.
умягчения воды в системе водоснабжения коттеджа
Ионообменные фильтры для умягчения воды в коттедже - одни из самых эффективных и доступных частным домовладельцам способов умягчения воды. В этом случае прибор для умягчения воды - засыпной фильтр в виде колонны.
Метод очистки
Фильтр-умягчитель заполнен засыпным материалом - гранулами ионообменной смолы. При контакте гранул с растворенными в воде солями происходит химическая реакция - ионы кальция и магния замещаются на ионы натрия. Образовавшиеся соли натрия не являются источником жесткости воды, поэтому при сохранении солевого баланса общая жесткость воды снижается.
Принцип работы
установка умягчитения воды
Станция умягчения воды представляет собой пластиковую колонну (баллон), размеры (объем) которой выбираются в соответствии с требуемой производительностью фильтра для коттеджа. Вода попадает в фильтр и проходит сквозь гранулы ионообменной смолы, освобождаясь от солей жесткости.
В процессе умягчения воды ионообменная смола постепенно снижает свою эффективность. Для восстановления качеств засыпки фильтра используется промывка гранул раствором поваренной соли. На одну регенерацию требуется около 500 л воды. Продолжительность регенерации составляет около полутора часов. Во время регенерации пользоваться водой не желательно.
Если нужна непрерывная подача умягченной воды, то используется автоматическая установка из двух фильтров, регенерация которых происходит по-очереди и очищенная вода подается без перерывов. При этом производительность системы водоснабжения падает незначительно.
Модели фильтра-умягчителя
Марки фильтров умягчителей: BI-FS/1354/255 FA Ready Soft и BI-FS/1354/L764 Autotrol. Фильтры оснащаются автоматическими клапанами Autotrol 760 XS Logix или WS 1 Clack. Автоматика осуществляет контроль за состоянием фильтра и периодически включает режим регенерации.
Для обеспечения непрерывного водоснабжения используется два баллона, которые могут работать по-очереди, а также одновременно. Автоматические клапаны ReadySoft или L764 Autotrol предназначены для работы в системе умягчения непрерывного действия, это означает, что в период регенерации подача чистой воды не будет прекращена.
Кроме решения ситуации с регенерацией, сдвоенный фильтр-умягчитель удобен для раздельного проведения технического обслуживания. Благодаря системе ReadySoft во время один управляющий клапан продолжает работать, обеспечивая поступление умягченной воды в систему водоснабжения.
Автоматические клапаны требуют электропитания 2чV/50Hz, потребляемая мощность не более 5 Вт.
Преимущества и достоинства
Высокая эффективность и длительное время работы засыпного фильтра-умягчителя. Восстановление свойств ионообменной смолы с помощью раствора обычной поваренной соли. В системах непрерывного действия (два баллона) регенерация происходит без перерыва процесса подачи умягченной воды.