Жесткость воды и способы её уменьшения. Умягчение воды

Умягчение воды обычно требуется в случае, если вода в источнике водоснабжения дома (скважине, колодце) 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(отложения, накипь), но и на здоровье людей.

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

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 кальция и магния. 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 судить по количеству накипи на нагревательных элементах водонагревательных устройств: чайника, бойлера, кипятильника и др.

Согласно классификации мягкая вода должна иметь жесткость не более 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 более 7 мг-экв/л.. Если жесткость превышает этот уровень то пить её не желательно, а для того чтобы она стала пригодной для питья необходимо 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 различные методы, которые используются самостоятельно (кипячение, использование реагентов) или применяются в фильтрах для умягчения воды:

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

Каждый из них позволяет в той или иной степени подготовить воду для использования 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 необходимо умягчить, для каких целей она будет использоваться, можно применять тот или иной метод.

Читайте также:  Водонагреватели для частного дома: виды и характеристики водонагревателей

А для того, чтобы определиться, какой из методов будет оптимальным вариантом, конкретно в вашем случае, рассмотрим их более подробно.

Термический метод — кипячение

термический метод умягчения водыТермический метод умягчения воды или кипячение — один из наиболее простых и распространенных способов снижения её жесткости.

При кипячении жесткой воды гидрокарбонат кальция, который чаще всего является причиной повышенной жесткости, под действием температуры, распадается, образуя углекислый газ и осадок из карбоната кальция.

С помощью этого способа умягчения можно значительно снизить содержание в воде солей жесткости.

Таким методом умягчения (кипячением) можно также уменьшить 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 будет необходимо удалять. Да и умягчать большой объем воды таким методом затруднительно.

Использование различных реагентов

Реагентные методы умягчения воды — применение 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 таких веществ (реагентов) для умягчения воды, в зависимости от её состава, может применяться известь, кальцинированная сода, едкий натр, синтетические реагенты или даже обычная пищевая сода:

  1. Умягчение с помощью извести.Такой способ наиболее целесообразно применять 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 применяют только при относительно неглубоком умягчении — до 1,4-1,8 мг-экв/л.
  3. Содо-натриевый метод.Этот метод применяют при умягчении жесткой воды, в которой карбонатная жесткость ненамного преобладает над некарбонатной.
  4. Синтетические реагенты- умягчители и средства для жесткой воды.Кроме этого, в настоящее время существуют и разные синтетические реагенты для умягчения жесткой воды (например — Calgon или другие), которые часто используются для стиральных или посудомоечных машин.

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

Читайте также:  Бытовые магистральные фильтры для очистки воды

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 использовать 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

ионообменный метод умягчения водыМетод ионного обмена, который используют для смягчения жесткой воды основан на том, что вода фильтруется через специальные материалы, в которых происходит обмен ионов, входящих в их состав (чаще всего – натрия), на ионы жесткости (чаще всего — кальция или магния). В качестве ионообменных материалов используют 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 снижается и для восстановления их способности к ионному обмену проводят их регенерацию или замену.

Регенерация осуществляется пропуском специального регенерационного раствора (чаще всего – 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 типов:

  • 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.

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

Недостатки ионообменного метода умягчения:

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

Мембранный метод

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

Читайте также:  Самостоятельная регулировка реле давления насосной станции (безбашенки)

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

Достоинством 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 необходимо 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.

Такое 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 того, 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

электромагнитный способ умягчения водыЭто сравнительно 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 кальция и магния теряют способность образовывать осадок и накипь и, находясь во взвешенном состоянии, удаляются из системы вместе с водой в канализацию.

Этот метод позволяет 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 используются 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, например, в системе водоснабжения дома может использоваться на входе магнитный или ионообменный фильтр, а для питьевых нужд — обратный осмос с минерализатором.

Жесткость воды и способы её снижения — видео

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Как построить дом своими руками?
Комментарии: 4
  1. Людмила

    В загородном доме с этим конечно сложнее, т.к. вода у нас из скважины идет, а значит жесткая. На кухню поставили фильтр конечно, стираем с Калгоном, чтобы стиральная машинка накипью не покрывалась.

  2. Юрий

    Электромагнитны й метод не работает, испытано на практике,работа ю оператором котельной,силик атная накипь откладывается в огромных объемах.

  3. Ева

    Привет! Информация о смягчении воды довольно интересная.

  4. grtlfyy

    Спасибо за информацию!!!!!

Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: