Жесткость воды и способы её уменьшения. Умягчение воды

Водоснабжение частного дома своими руками

Умягчение воды, как правило, требуется в случае, если вода в источнике водоснабжения дома (колодце, скважине) жесткая, то есть с повышенным уровнем минерализации. Повышенная жесткость воды может оказать негативное влияние не только на нормальную работу и долговечность бытовых устройств, использующих воду (накипь, отложения), но и на здоровье людей.

В этой статье мы попробуем разобраться, что же такое жесткость воды, какой она должна быть и как можно произвести её смягчение.

Содержание статьи:

>Жесткость воды и как её уменьшить;

>Существующие методы;

>Термический метод;

>Смягчение реагентами;

>Ионообменный;

>Мембранный;

>Магнитный;

>Электромагнитный;

>Комбинированный метод;

>Видео по теме

Что такое жесткость воды и как её уменьшить?

Жесткость воды это уровень её минерализации – наличия в ней тех или иных растворенных минеральных веществ, чаще всего солей магния и кальция. Чтобы определить уровень жёсткости воды из вашей скважины или колодца, лучше всего, сделать анализ на соли жёсткости в специализированной лаборатории. Косвенно судить о её жесткости можно по количеству накипи на нагревательных элементах водонагревательных устройств: бойлера, чайника, кипятильника и др.

Согласно классификации мягкая вода должна иметь жесткость не больше 1,5-3 мг-экв/л, умеренно жесткая — 3-6 мг-экв/л, жесткая — 6-9 мг-экв/л и очень жесткая — более 9 мг-экв/л.

Для питья пригодна вода с жесткостью не больше 7 мг-экв/л. Если жесткость превышает этот уровень, то пить её не рекомендуется, а для того чтобы она стала пригодной для питья нужно снизить её жесткость, то есть умягчить.

Для водонагревателей, стиральной машины и других сантехнических устройств, чем мягче вода, тем лучше – меньше накипи и отложений солей.

Какими же методами можно умягчить (смягчить) воду, если она слишком жесткая?

Существующие методы снижения жесткости, их преимущества и недостатки

Для умягчения (смягчения) воды существуют разные методы, которые применяются самостоятельно (кипячение, использование реагентов) или используются в фильтрах для умягчения воды:

  • термический;
  • с помощью реагентов;
  • ионообменный;
  • мембранный;
  • магнитный;
  • электромагнитный;
  • комбинированный.

Каждый из них дает возможность в той или иной степени подготовить воду для применения её для технических нужд или как питьевую. И в зависимости от того, какой исходной жесткостью обладает вода и до какой степени и в каком количестве ее нужно умягчить, для каких целей она будет использоваться, можно применять тот или иной метод. Чтобы определиться, какой из методов будет оптимальным вариантом, конкретно в вашем случае, рассмотрим их более подробно.

Термический метод — кипячение

Термический метод умягчения воды или кипячение — один из наиболее простых и распространенных способов снижения её жесткости. При кипячении жесткой воды гидрокарбонат кальция, который, обычно, является причиной повышенной жесткости, под действием температуры, распадается, образуя углекислый газ и осадок из карбоната кальция. При помощи этого способа умягчения можно значительно снизить содержание в воде солей жесткости.

Таким методом умягчения (кипячением) можно также снизить частично и жесткость, вызванную сульфатом кальция СаSO4., так как его способность растворяться в воде снижается до 0,65 г/л при температуре кипения — 100°C.

Недостатком его можно считать то, что устранить полностью кипячением жесткость воды не удастся, в связи с тем, что СаСО3 хотя и частично (13 мг/л при температуре 13°С), но, всё же, может растворяться. К тому же, при кипячении образуется осадок, который нужно будет удалять. Да и умягчать большой объем воды таким методом затруднительно.

Использование различных реагентов

Реагентные методы умягчения воды — использование для снижения её жесткости веществ, способных связывать имеющиеся в жесткой воде ионы Са+2 и Mg+2 и превращать их в нерастворимые соединения, которые выпадают в осадок. В качестве данных веществ (реагентов) для умягчения воды, в зависимости от её состава, может использоваться известь, кальцинированная сода, едкий натр, синтетические реагенты или даже обычная пищевая сода:

  1. Умягчение с помощью извести. Данный способ наиболее целесообразно использовать для умягчения воды с высоким содержанием карбонатных соединений и небольшой некарбонатной жесткостью. При этом методе смягчения в воду вместе с известью добавляют ещё и реагенты-коагулянты.
  2. Известково-содовый метод (известь+сода). Этот способ используют только при относительно неглубоком умягчении — до 1,4-1,8 мг-экв/л.
  3. Содо-натриевый метод. Этот метод используют при умягчении жесткой воды, в которой карбонатная жесткость ненамного преобладает над некарбонатной.
  4. Синтетические реагенты- умягчители и средства  для жесткой воды. Кроме того, на сегодняшний день, существуют и разные синтетические реагенты для умягчения жесткой воды (например — Calgon или другие), которые часто применяются для посудомоечных или стиральных машин.

При использовании методов снижения жесткости воды при помощи реагентов, она умягчается и, к тому же, освобождается от мутных взвесей.

Недостатки реагентных методов смягчения:

  • наличие твердых отходов (первые три способа);
  • при добавлении реагентов требуется их точное дозирование;
  • в большинстве случаев, воду смягченную реагентами, нельзя пить, или применять для приготовления пищи (пищевая сода один из немногих реагентов, после которого воду можно употреблять в пищу, но этот реагент снижает жескость только частично);
  • необходимость специального места для безопасного хранения реагентов.

Ионообменный метод

Метод ионного обмена, который применяют для смягчения жесткой воды основан на том, что вода фильтруется через специальные материалы, в которых происходит обмен ионов, входящих в их состав (обычно – натрия), на ионы жесткости (чаще всего — магния или кальция). В качестве ионообменных материалов применяют специальные мелкозернистые смолы, которые не подвергаются залипанию оксидом железа (AMBERLITE SR 1L, AMBERJET 1200 Na или др.).

В процессе ионного обмена, при умягчении воды, запас необходимых ионов в таких смолах постоянно уменьшается и для восстановления их способности к ионному обмену проводят их регенерацию или замену.

Регенерация осуществляется пропуском специального регенерационного раствора (обычно – поваренной соли) через слой отработанной и взрыхленной смолы. При этом она опять насыщается ионами натрия а ионы жесткости выводятся в канализацию.

Фильтры, работа которых, основана на ионообменном методе могут быть трех видов:

  • в виде корпуса с колбой, с засыпкой и периодической заменой в них ионообменных кристаллов — наиболее простой эконом-вариант;
  • со сменными картриджами для умягчения воды, требующими их периодической замены;
  • регенеративными — фильтры более сложной конструкции, в которых осуществляется периодическое восстановление ионообменных свойств смолы – её регенерация.

Достоинством метода ионного обмена можно считать возможность обеспечить достаточно большую производительность и высокий уровень умягчения.

Недостатки ионообменного метода умягчения:

  • вода, жесткость которой уменьшена таким способом, не пригодна для приготовления пищи или питья;
  • фильтры без функции регенерации требуют периодической замены расходных материалов (картриджей или кристаллов);
  • относительно высокая цена фильтров для умягчения с функцией регенерации.

Мембранный метод

Этот метод умягчения основан на «продавливании» жесткой воды, при помощи избыточного давления 3-4 атм, через полупроницаемую мембрану. Подобная мембрана пропускает только молекулы воды, а все соли, любые минеральные и органические примеси задерживает. В результате на выходе получается практически дистиллированная вода.

На этом методе очистки основано действие фильтров, так называемого, обратного осмоса, а также и некоторых настольных фильтров, к примеру фильтра «Ручеек».

Преимуществом такого метода можно считать то, что вода смягчается максимально и при этом очищается, практически от всех видов загрязнения.

Недостатками мембранного метода умягчения можно считать:

  • необходимость избыточного давления (3-4 атм) в системе водоснабжения для продавливания воды через мембрану;
  • вода полностью очищается от всех минеральных солей и чтобы употреблять её для питья нужно производить дополнительную минерализацию, то есть уже искусственно повышать её жесткость;
  • относительно высокая стоимость умягчения (сами фильтры и расходные материалы — мембраны).

Магнитный

Этот метод умягчения жесткой воды основан на воздействии на неё магнитным полем постоянных магнитов.

Подобное магнитное поле изменяет физические свойства протекающей через него жесткой воды. Силикаты, соли магния и кальция, в результате магнитного воздействия, теряют способность откладываться в виде твердый отложений или накипи на стенках и нагревательных элементах и удаляются потоком жидкости в виде шлака и накапливаются в специальных отстойниках, откуда удаляются.

Кроме этого, после магнитной обработки вода сама разрыхляет и удаляет ранее отложившуюся накипь. Оптимальная скорость потока жидкости, при таком методе её умягчения, 0,5-4,0 м/с.

Электромагнитный

Это относительно новый метод умягчения, основанный на воздействии на жесткую воду электромагнитными волнами определенной частоты, которые генерирует специальный прибор на основе микропроцессора. В результате электромагнитного воздействия ионы магния и кальция теряют способность образовывать осадок и накипь и, находясь во взвешенном состоянии, удаляются из системы вместе с водой в канализацию. Данный метод дает возможность не только предотвращать появление накипи и осадка в системах водоснабжения или отопления дома, но и удалять наслоения солей жесткости, образованные раньше.

Комбинированный метод

При комбинированном методе в одной системе применяются совместно фильтры для умягчения воды, действие которых основано на двух или нескольких из вышеописанных методов снижения её жесткости. При этом подбор методов зависит от конкретных условий — уровня жесткости и минеральный состав солей, являющихся её причиной. Так, к примеру, в системе водоснабжения дома может использоваться на входе ионообменный или магнитный фильтр, а для питьевых нужд — обратный осмос с минерализатором.

Жесткость воды и способы её снижения — видео

Читайте также:

Фильтры для механической очистки воды

Бытовые магистральные фильтры для очистки воды

Виды фильтров для очистки воды и как их выбрать

Оставить отзыв

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *