Умягчение воды

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).

Бывает:

• 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.

«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.

Простая методика, которую применяют в быту. Основана на кипячении. Воду нагревают, нестойкие к высоким температурам карбонаты распадаются, появляется накипь. Технология подходит только для удаления жесткости временного типа (карбонатной). В остальных случаях бесполезна.

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.

Полностью убирает соли жесткости и другие загрязнители. Вода пропускается сквозь полупроницаемые мембраны. Обычно берут полиамидные. Удаляется до 99,9% загрязнителей. Вода после очистки обратным осмосом мягкая, кристально чистая, почти дистиллированная. Недостаток метода — дорогое оборудование и мембраны, необходимость предварительной водоподготовки.

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.

У ионообменных смол уникальные свойства очистки и разделения веществ, растворенных в жидкостях. Благодаря этому, они успешно используются для очистки бытовой воды, в теплоэнергетике, гидрометаллургии, в фармацевтике, пищевой промышленности.

Умягчение воды – важный процесс в обработке воды, который заключается в удалении из воды ионов кальция и магния. Эти ионы являются основной причиной жёсткости воды, что может привести к различным проблемам в бытовых и промышленных системах водоснабжения, включая образование накипи в трубах и на оборудовании, ухудшение качества стирки и увеличение расхода моющих средств.

Существуют различные методы умягчения воды, включая ионообменное умягчение, использование полифосфатов, обратный осмос и химическое осаждение. Каждый из этих методов имеет свои особенности и применяется в зависимости от характеристик воды и требований к её качеству.

Ионообменное умягчение – это наиболее распространенный метод, при котором ионы кальция и магния в воде заменяются на ионы натрия с помощью ионообменной смолы. Этот процесс эффективен и широко используется как в бытовых, так и в промышленных системах.

Использование полифосфатов заключается в добавлении к воде полифосфатов, которые образуют растворимые комплексы с ионами кальция и магния, тем самым предотвращая их осаждение. Этот метод подходит для систем, где полное удаление жесткости не требуется.

Обратный осмос – это процесс, при котором вода под давлением проходит через полупроницаемую мембрану, которая задерживает ионы жесткости и другие примеси. Этот метод эффективен для получения воды высокой чистоты, но является более затратным по сравнению с другими методами.

Химическое осаждение включает добавление к воде химических реагентов, которые вызывают осаждение ионов кальция и магния в виде нерастворимых соединений. Этот метод применяется в основном в промышленных масштабах.

Умягчение воды играет ключевую роль в обеспечении качества воды для различных нужд, включая бытовое потребление, промышленное производство и сельское хозяйство. Правильный выбор и эксплуатация систем умягчения воды способствуют повышению эффективности и снижению эксплуатационных затрат. Важно также учитывать воздействие процесса умягчения воды на окружающую среду, особенно при выбросе отработанных реагентов и концентрированных растворов.

Умягчение воды делают с помощью разных методик и оборудования. Разобраться в них самостоятельно сложно. Если анализ воды показал повышенное содержание жесткости, нужен качественный фильтр для умягчения воды, и доверить его выбор лучше профессионалам. По соотношению цена-качество-производительность рекомендуем для дома ионообменные фильтры. Они недорогие, качественно очищают воду и служат 3 года. Если заменить в колонне отработавшую загрузку, фильтр работает еще 3 года и так до тех пор, пока не сломается сам баллон.