Способы умягчения воды

Одним из этапов очистки воды является умягчение - уменьшение концентрации растворенных в воде солей жесткости. Существует довольно большое количество способов очистки воды от солей жесткости. Самые распространенные методы умягчения воды и их особенности мастер сантехник рассмотрит в данном обзоре.

Что такое жесткость воды

Под жесткостью воды подразумевается совокупность ее химико-физических свойств, уровень содержания растворенных солей, преимущественно кальция и магния.

Различают такие степени жесткости:

• Временная (карбонатная), при которой в воде присутствуют соли магния и гидрокарбонатов кальция;
• Постоянная (некарбонатная), для которой характерны другие примеси, не выделяющиеся при кипячении воды — сульфатные, хлоридные и нитратные анионы.

Для определения жесткости чаще всего используется такая единица, как миллиграмм-эквивалент на литр (мг-экв/л).

Существует такая классификация воды:

• Жесткая – от 6,0 мг-экв/л;
• Средней жесткости – в диапазоне от 3,0 до 6,0 мг-экв/л;
• Мягкая – до 3,0 мг-экв/л.

Обратите внимание! Оптимальный показатель жесткости питьевой воды, по нормам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) — 1,0-2,0 мг-экв/л

Зачем делать умягчение воды

Применение жесткой воды имеет следующие негативные последствия:

• Низкие вкусовые характеристики. Вода, как правило, горьковата, иногда имеет ярко выраженный металлический привкус.
• Ухудшение качества продуктов. Жесткая вода при хранении вызывает выпадение солей. Такой может оказаться как бутилированная вода, так и та, которая используется для изготовления соков, пива, водки. Часто на стенках бутылок остаются потеки, которые трудно отмыть даже с использованием специальных средств. Поэтому так важно регламентировать жесткость воды, применяемой в пищевой промышленности. Рекомендуемый показатель здесь — 0,1–0,2 мг-экв/л.
• Отрицательное влияние на организм и здоровье человека. Регулярное  употребление воды с высоким содержанием солей может привести к проблемам в работе органов пищеварения и мочевой системы.
• Пересушивание кожных покровов. Если у вас после водных процедур — принятия душа, ванны, умывания и мытья головы возникает ощущение стянутости и обезвоживания кожи, причиной этого могут быть не только используемые средства личной гигиены (мыло, гель, пенка), но и жесткая вода. Она оставляет налет на волосах и коже и создает неприятное ощущение “жесткости”.
• Больший расход моющих средств. При стирке соли, содержащиеся в воде, активно взаимодействуют с поверхностно-активными веществами (ПАВ) стиральных порошков и связывают их. В результате вам приходится использовать значительно больше той нормы порошка, что прописана в инструкции. Кроме того, жесткая вода вредит структуре ткани.
• Вывод из строя бытовой техники. Оседая в виде накипи на стенках или нагревательных элементах электрочайников, стиральных машин, бойлеров, избыток солей очень часто приводит к их поломкам. При нагревании жесткой воды примерно на 15-20 % увеличивается количество потребляемой электроэнергии.
• Налет на сантехнике и поверхностях. Может откладываться внутри и снаружи водопроводных кранов, на кафельной плитке, в бачке унитаза и постепенно разрушает их. Очистить накипь очень сложно и вид она имеет непривлекательный.
• Вред для промышленных систем. Накапливаясь в трубопроводах и на поверхности теплообменного оборудования, соли жесткой воды способны надолго вывести их из строя. Наличие солей также приводит к снижению коэффициента теплопередачи,  увеличению энергетических затрат и расхода топлива.

Обратите внимание! Учитывая эти факты, жесткую воду обязательно нужно умягчать. Подобрав подходящий фильтр для умягчения воды, вы обеспечите исправную работу бытовой техники и сохранить свое здоровье

Способы умягчения воды

Существует несколько вариантов того, как можно сделать мягче жесткую воду.

Обратите внимание! Выбирая для себя тот из них, который наиболее соответствует вашим финансовым возможностям, функциональному назначению и, следовательно, будет самым целесообразным

Термический метод

Этот метод подразумевает наиболее часто используемое для обработки воды в домашних условиях кипячение. При нагревании до температуры в 100°С сложные химические элементы — гидрокарбонат и сульфат кальция, распадаются.

Преимущества:

• Простота процедуры.
• Отсутствие необходимости приобретения и последующего ухода за специальным оборудованием для фильтрации.

Недостатки:

• Этот способ не подходит для умягчения воды в больших количествах.
• После обработки воды образуется осадок, который надо удалять.

Ионообменное умягчение воды

Этот способ — один из наиболее востребованных на сегодняшний день.

Принцип обработки жидкости заключается в ее фильтрации через материалы, включающие мелкозернистую смолу для умягчения воды.

В результате происходит обмен ионов (натриевые элементы замещают избыток кальция и магния).

Обратите внимание! При установке такой системы обязательно к выполнению ее регулярное обновление, так как количество ионов со временем уменьшается. Делают это чаще всего с помощью солевого раствора, который пропускают через отработанный смоляной слой

В зависимости от предполагаемого объема воды, отдают предпочтение более подходящему варианту ионообменных систем для умягчения воды:

• Экономичный корпус с колбой, в который засыпаются кристаллы и по мере необходимости меняются на новые;
• Картридж для умягчения воды — сменный элемент, который устанавливается в фильтр, обновлению не подлежит, только замене на новый;
• Регенеративные фильтры усложненной конструкции — в таких системах происходит автоматическое обновление свойств смолы по мере необходимости.

Преимущества:

• Высокая производительность.
• Хорошее качество умягчения.
• Длительный срок действия.
• Минимальное участие в процессе обновления.

Недостатки:

• Высокая стоимость фильтров последнего типа.
• Необходимость личного контроля и регулярных расходов на приобретение сырья для заправки колбы или переустановки картриджа.
• Вода пригодна для бытовых нужд, но не для приготовления пищи или питья.

Реагентные методы

К этой категории относятся несколько способов, которые зависят от типа применяемого вещества.

Принцип действия — замещение или растворение жестких элементов более мягкими. Для этой цели подходят такие варианты:

• Сода+соль;
• Известь;
• Известь+сода;
• Соль для умягчения воды;
• Синтетические расщепители.

Обратите внимание! Последние используются в большей мере для защиты бытового оборудования (посудомоечных, стиральных машин) от неблагоприятного воздействия жесткой воды

Преимущества:

• Высокая степень очистки и умягчения воды.
• Удаляются мутные и вредные примеси.

Недостатки:

• Образование продуктов переработки в виде твердых частиц.
• Необходимость максимально четкого соблюдения дозировки.
• Такая вода непригодна для питья. Исключение — вода после умягчения содовым или солевым реагентом.
• Соблюдение особых условий хранения реагентов для обеспечения безопасности всех домочадцев, минимум — отдельное место.

Мембранное умягчение воды

Этот метод предполагает продавливание жестких примесей под давлением. Для этого используется показатель давления в 3-4 атм. и полупроницаемая мембрана, на которой оседают все вредные элементы.

Преимущества:

• Установка такого фильтра для умягчения воды позволяет получить воду высокой степени очистки — практически дистиллированную.
• Удаление всех нежелательных примесей, а не только тех, что влияют непосредственно на жесткость.

Недостатки:

• Необходимость создания в водопроводе избыточного давления не меньше указанной нормы.
• Требуется дополнительная минерализация, чтобы сделать воду пригодной для питья.
• Высокая стоимость системы и заменяемых расходных деталей.

Магнитное умягчение воды

Принцип действия магнитного поля для фильтрации воды основан на потере способности тяжелых солей откладываться на стенках и любых других поверхностях. Специальные магниты крепятся непосредственно на водопровод, притягивают все солевые и металлизированные частицы в воде, затем удаляются в специальный отстойник, где и накапливаются.

Преимущества:

• Качественное умягчение при невысокой интенсивности нагрузки.
• Возможность очистки бытовых приборов и трубопроводов — магниты способствуют эффективному удалению уже образовавшейся накипи и ржавчины.
• Снижение расхода электроэнергии.
• Продление срока эксплуатации теплообменников в системах автономного подогрева воды.
• Повышение производительности любой системы, например, посудомоечной или стиральной машины.

Недостатки:

• Требует непосредственного участия человека при работе системы. Крупные куски налета и скопления требуется регулярно удалять, чтобы они не вывели из строя оборудование и не способствовали дальнейшему засору трубопроводов.
• При сильно жесткой воде оказывают слабое влияние.
• Дальность действия магнитов ограничена.
• Высокая стоимость.

Обратите внимание! Усовершенствованный вариант — электромагнитные системы, которые несколько выше по эффективности и требуют меньшего внимания человека, так как удаление тяжелых частиц происходит сразу в канализацию. Но стоят они на данный момент еще дороже, чем обычные магнитные умягчители воды, соответственно, доступны далеко не каждому

Комбинированное умягчение воды

Само название метода говорит об основном принципе выбора подходящей системы для умягчения воды в домашних условиях. Это сочетание нескольких вышеописанных способов для получения максимальной выгоды.

Преимущества:

• Получение воды идеального качества для конкретных нужд.
• Предотвращение засора и разрушения водопроводных систем и выхода из строя бытовых приборов.

Недостатки:

• Дороговизна.
• Сочетание недостатков каждой отдельно взятой системы.
• Требуется профессиональный подход при комбинировании систем, что влечет дополнительные расходы на оплату услуг специалистов.

Видео

В сюжете - Жесткость воды и соли жесткости

В сюжете - Методы умягчения воды

В сюжете - Методика выбора размеров умягчителей воды и расчета их фильтроцикла

Заключение

Теперь вы знаете, как можно умягчить воду в домашних условиях, все плюсы и минусы каждого способа. Какому варианту отдать предпочтение — решать вам. Но помните, что если у вас в водопроводе или скважине действительно жесткая вода, то игнорировать такую процедуру не стоит. Заручитесь поддержкой профильных специалистов для уточнения качественных характеристик воды и возможных методов исправления ситуации. Только так вы сможете быть уверены в том, что вашему здоровью вода не навредит.

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Как очистить воду от сульфатов