Как грамотно организовать процесс умягчения воды в частном доме: выбираем технологию и конструктивное решение. Умягчение воды Умягчитель водопроводной воды
Умягчение воды: технология ионообменного метода очистки воды от жёсткости
Жёсткость воды – часто встречающаяся характеристика, определяющая уровень содержания в воде солей кальция и магния. Повышенный уровень жёсткости оказывает практически необратимое воздействие на дорогостоящую бытовую технику в частном доме, а также на устройства, входящие в состав систем отопления и водоснабжения. Без по-настоящему качественного фильтра для умягчения воды вам придётся часто менять оборудование в доме.
Своевременная водоочистка способна при правильном подходе избавить вас от опасностей, которые влечёт за собой использование жёсткой воды.
Если вы не желаете ежегодно тратить приличные суммы на замету дорогостоящей техники, значит, самое время подумать о снижении уровня жёсткости, то есть об смягчении воды.
Умягчение воды: принцип очистки
В чём заключается процесс умягчения воды? Разумеется, в удалении из вашей воды вредных солей жёсткости, то есть солей кальция и магния. Существует несколько методов умягчения, имеющие различную эффективность в плане водоочистки, такие как термический, реагентный или катионитовый (ионообменный). Термический способ очистки воды от карбонатной жёсткости состоит в нагревании воды до температуры свыше 100 градусов. Реагентный метод умягчения заключается в добавлении в воду специальных растворов, которые увеличивают концентрацию солей с ионами кальция и магния. Однако многочисленные исследования подтвердили, что катионитовый метод умягчения воды, он же ионообменный метод, является оптимальным вариантом очистки воды. Среди всех способов умягчения воды в коттедже, катионитовый метод - самый эффективный и экономически целесообразный.
В основе ионообменного метода лежит несложная химическая реакция замещения. Происходит она благодаря непосредственному взаимодействию воды, насыщенной солями Ca и Mg , и фильтрующей среды (ионообменной смолы). В результате контакта соли кальция и магния заменяются в вашей воде на соли натрия, безвредные как для организма человека, так и для техники в доме. Вода, обогащённая солями Na , поступает в систему водоснабжения дома. Ну а "пойманные" фильтрующей загрузкой соли жёсткости остаются в фильтре.
Процесс умягчения воды осуществляется при помощи специальных устройств – фильтров для умягчения воды, еще их называют системами умягчения воды, либо если есть требование по непрерывности работы фильтра, то могут называться установкой умягчения воды.
Фильтр для умягчения воды: как это работает?
Каждый фильтр умягчитель воды, предлагаемый компанией GoodVoda , состоит из нескольких связанных между собой компонентов: напорного баллона с ионообменной смолой, автоматизированного блока управления Clack , дренажно-распределительной системы и бочонка с поваренной солью.
Прежде чем поступить в систему водоснабжения вашего дома, вода из скважины или иного источника должна обязательно пройти через систему умягчения воды. Попадая в напорный баллон и взаимодействуя с фильтрующей средой, вода избавляется от солей жёсткости, получая взамен соли натрия.
Вредные для техники и прочего оборудования соли кальция и магния остаются на фильтрующей загрузке(смоле).
Ионообменная смола, например Lewatit , задерживающая вредные элементы, со временем требует восстановления своих свойств. Происходит это в ходе процесса регенерации поваренной солью. При этом нельзя просто подойти и бросить внутрь фильтра умягчения воды горсть обычной соли: это приведёт только к засорению устройства и постепенному выходу его из строя. Нужно в обязательном порядке пользоваться только таблетированной солью, специально созданной для систем умягчения воды.
Системы умягчения воды для дома и коттеджа
Качественная водоподготовка подразумевает в том числе и продуманность устройств для очистки воды. В зависимости от уровня жёсткости воды, а также интенсивности водопотребления вам может понадобиться несколько фильтров для умягчения воды.
Всё дело в том, что процесс регенерации ионообменной смолы требует прекращения работы фильтра по умягчению воды. То есть пока идёт регенерация, которая может длиться не один час, вода в дом не поступает.
Если для вашего дома временное прекращение водоснабжения не является критичным, то для очистки воды будет достаточно только лишь фильтра умягчения воды. А вот если бесперебойность подачи важна, то лучшим выходом будет использование для очистки воды системы из нескольких фильтров.
В системе умягчения воды участвуют минимум два (а иногда и больше) фильтра. Во время регенерации одного из них подача воды не прекращается, поскольку смягчением воды занимается второй фильтр.
Такая схема позволяет реализовать бесперебойность подачи воды и повышает эффективность системы, называется непрерывная очистка воды.
Выбор установки умягчения воды
И умягчение, и обезжелезивание воды максимально эффективны, если подойти к вопросу выбора и установки соответствующих устройств действительно профессионально, как это происходит в компании GoodVoda . При этом схема установки умягчения воды формируется нашими специалистами исходя из характеристик, установленных по результатам анализа воды, и необходимых объёмов воды.
Одним из желательных компонентов установки умягчения воды является фильтр тонкой очистки. Как правило, мы рекомендуем ВВ20 с угольным картриджем.
Для чего нужен такой элемент? Всё очень просто. Несмотря на свою способность к регенерации, ионообменная смола всё же не вечна. Примерно через пять лет после начала использования в вашем доме мелкие частицы фильтрующей среды могут попадать в уже очищенную воду, что не очень полезно для здоровья. Для того, чтобы обезопасить себя и своих близких, и нужен фильтр тонкой очистки.
Очистка воды из скважины или центрального водопровода сегодня актуальна, как никогда. Умягчение и обезжелезивание воды обезопасят вашу технику, а профессиональный подход от GoodVoda сделает выбор и установку оборудования очень простым делом!
Качество водопроводной или воды из колодца или скважины во многом определяет возможность безопасного ее использования в качестве питьевой воды и воды для обеспечения бытовых нужд. И если относительно биологического состава в большинстве случаев качество такой воды соответствует норме, то относительно минерального состава чаще всего вода не выдерживает никакой критики. Основная проблема здесь кроется не только в очистных сооружениях, уже давно выслуживших свой срок, повышенное содержание солей и примесей может быть и в новых источниках и скважинах, и как показывает практика в слабой информированности о возможностях современных технологий очистки водных ресурсов для использования их в быту.
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.
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
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.
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.
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.
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.
|
Установки для умягчения воды можно условно разделить на фильтры для умягчения воды непрерывного действия (без остановки на регенерацию фильтрующей среды) и с прерывистым на регенерацию действием. При фильтрации через ионообменную смолу происходит замена ионов солей жесткости на ионы поваренной соли (пищевой). Восстановление ионообменной емкости смолы происходит при обратной промывке путем регенерации ее раствором поваренной соли. Установки умягчения воды с автоматическим или ручным управлением применяются для удаления солей жесткости в составе системы фильтрации и очистки или самостоятельно. Конструкция:
|
Применение фильтров и установок для умягчения воды
Сегодня вряд ли найдётся человек, не слышавший про жёсткую воду и способы её умягчения. Жёсткая питьевая вода, которая поступает практически во все квартиры и дома через центральный водопровод и из подземных источников, используемых для автономного водоснабжения, содержит большое количество растворенных солей. Многие из них ухудшают ее качество и отрицательно воздействуют на приборы отопления, водонагревательные приборы и сантехнику, приводя их к заметному уменьшению срока службы. Помимо этого, избыточные соли жёсткости оказывают негативное влияние на органы пищеварения и зубы человека.
К счастью, сегодня существует множество способов извлечения из воды солей кальция и магния. Данная процедура проводится с помощью разных технологий, одна из которых - использование специальных систем водоподготовки. За последнее время данные устройства стали очень популярными, так как это - самый недорогой и эффективный способ очистки.
Такие устройства используют для нейтрализации, содержащихся в воде ионов магния и кальция, являющихся причиной хорошо известной всем жесткости. Использование в фильтрах - умягчителях засыпок на основе ионообменных смол позволяет устранить жесткость или, как говорят, произвести умягчение воды . Восстанавливают рабочие свойства смолы обработкой ее раствором на основе поваренной соли.
Устанавливают их, как правило, совместно с другими фильтрами очистки , после обезжелезивателей и фильтров механической очистки. Для управления процессом промывки в конструкции умягчителей можно использовать автоматические и ручные клапаны управления.
Конечно, в первую очередь умягчители воды нужно устанавливать в местах общественного питания, ведь ни один посетитель не будет в восторге от чая или кофе со следами накипи или явным посторонним привкусом. Также их используют в медицинских центрах, для того, чтобы беречь здоровье пациентов, а заодно и дорогостоящие инструменты.
Фильтры для умягчения воды, в отличие, например, от фильтров для обезжелезивания, имеют не механический, а ионный принцип, с использованием ионообменных смол. Данный фильтр умягчитель воды
полезен тем, что содержит в себе ионы натрия. При прохождении жёсткой воды через смолу, она отдаёт ей двухвалентные ионы кальция и магния, а смола взамен отдаёт воде одновалентные ионы натрия. В итоге, количество солей не изменяется, изменяется только состав. И теперь вместо жёстких солей кальция и натрия, в воде будут соли натрия, которые практически безобидны в силу того, что нигде не откладываются. Так и происходит процедура, называемая умягчение воды.
Фильтры для умягчения воды бывают двух типов:
1. Фильтры периодического действия
Предназначены они для смягчения и используются в бытовых, хозяйственных и пищевых целях, а также в подпитке отопительных систем.
Данные смягчители воды
состоят из стеклопластикового корпуса, ламинированного полиэтиленом с внутренней стороны; клапана управления, фильтрующего элемента, системы дренажного распределения и бака для регенерационного раствора.
Действие смягчителя основано на обмене жёстких ионов магния и кальция на ионы поваренной соли через ионообменную смолу. Процесс регенерации производится автоматической промывкой системы раствором обычной поваренной соли. Вообще, для приготовления раствора желательно использовать специальную соль в таблетках, но при отсутствии таковой вполне можно воспользоваться поваренной солью крупного помола, только без содержания йода. Работа такой системы полностью автоматизирована, обслуживание состоит лишь в контроле за тем, чтобы в баке было достаточное количество соли.
2. Фильтры непрерывного действия.
Используются в паровых и бойлерных котельных, а также заводах и предприятиях, где идёт непрерывный цикл производства. Аппараты состоят из двух фильтров с единым блоком управления и солерастворительного бака. В рабочий момент времени действует только один фильтр. Второй либо проходит регенерацию, либо просто стоит в режиме ожидания. Как только встроенный счётчик определит, что заданный объём прошёл, блок управления автоматически переключает их и ставит работавший в регенеративный режим, а отдыхающий - переводит в режим работы. Блок управления позволяет полностью настраивать все рабочие режимы: ресурсный объём, продолжительность регенерации, мощность потока и т.д. Корпуса изготавливаются из стеклопластика, внутренняя поверхность - полиэтиленовая. Умягчителем служит сильнокислотная смола, обладающая высоким обменным коэффициентом. В процессе работы с помощью Na-катионита происходит обмен жёстких катионов на натрий.
Жёсткость водопроводной воды сегодня составляет в среднем 16000мкг-экв/л. После прохождения через фильтр этот показатель снижается в среднем до 75-100 мкг-экв/л, ну а при повторном контакте с умягчителем, эта цифра достигает 10-20 мкг-экв/л. Щёлочность после процесса натрий-катионирования почти не меняется, лишь немного возрастает сухой остаток, где-то на 2-5%.
Данные расчёты производительности сделаны с учётом оптимальной скорости фильтрации для каждого типа.
Современные фильтры для умягчения воды экологически чистые и рекомендованы санитарными органами. Благодаря им реально осуществить умягчение воды в домашних условиях по приемлемой цене, притом данный процесс не требует физических и временных затрат, роль человека практически сведена к нулю. Всё, что требуется от клиента - позвонить и сделать заказ, всё остальное выполнят сотрудники фирмы-продавца.
Возможно эта продукция Вас заинтересует:
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.
