Центр Водоподготовительных Технологий
тел.: +7 (473) 222-3-444
 


+7 (473) 222-3-444
247-1-027

Умягчение воды


Качество пресной воды далеко не всегда отвечает современным требованиям. Поэтому воду необходимо подготовить для использования в качестве питьевой. Одним из этапов водоподготовки является умягчение воды. Особенно в тех случаях, когда ее состав выходит за допустимые пределы по жесткости.

Жесткой вода становится благодаря растворенным в ней ионам кальция, стронция, магния, бария, марганца, железа. Особенно значительно содержание в природной воде ионов магния и кальция. Их общая масса больше, чем ионов других химических элементов. Именно поэтому жесткость воды и определяется общим количеством ионов кальция и магния. Этот показатель является суммой значений карбонатной и некарбонатной жесткости. Карбонатная жесткость объясняется присутствием в воде гидрокарбоната  магния и кальция. Ее можно устранить кипячением. Вторая – не устраняемая - наличием различных других примесей таких, как сульфаты, силикаты, хлориды, фосфаты и нитраты вышеназванных металлов. Если значение жесткости воды превышает 8 ммоль/л, то необходимо также учитывать наличие в природной воде стронция, а также прочих металлов. Чем же плоха жесткость? Международный стандарт определяет  жесткость как способность пресной воды образовывать пену при соединении с мылом.

Вообще по жесткости природную воду делят на пять групп: очень мягкая вода имеет значение около 1,5 ммоль/л, в то время как мягкая вода – в пределах 1,5 – 3 ммоль/л, а вот если 3 – 6 ммоль/л – это вода средней жесткости, в диапазоне 6 - 9 ммоль/л – уже жесткая вода. Очень жесткой водой считается, если показатель превышает 9 ммоль/л.

Кстати, в небольших количествах магний и кальций не только не опасны для человеческого здоровья, но даже полезны. Если же их слишком много, такая вода становится неприятной на вкус. После кипячения на ее поверхности образуется пленка. Чай при заваривании оставляет бурый осадок. В такой воде мясо хуже разваривается, так как соли металлов образуют с белками мяса нерастворимые соединения. Это снижает их усвояемость организмом человека.

С моющими веществами соли жесткости образуют «мыльные шлаки». Высыхая, они покрывают тело человека и его волосы микроскопической коркой, что наносит вред его здоровью. Кожа начинает шелушиться, становится сухой, волосы - ломкими, на коже головы появляется перхоть. Одним из признаков такого воздействия химических веществ является то, что после мытья кожа и волосы начинают «скрипеть». В результате приходится восстанавливать жировую пленку с помощью косметических кремов и масок. Хорошая мягкая вода, наоборот, оставляет приятное ощущение после мытья – признак сохранения защитной жировой пленки на коже. Поэтому косметологи советуют умываться только мягкой водой. Употребление жесткой воды с пищей и напитками может привести к развитию мочекаменной болезни, склероза и артрита. То есть вода, содержащая слишком много солей металлов вредна для человека.

Кстати, если пресная вода слишком жесткая, расход моющих средств и мыла возрастает многократно. Более того, из-за слишком жесткой воды в водопроводных трубах происходит образование известковых отложений, а в электрочайниках и стиральных машинах – накипь. Это приводит к быстрому выходу их из строя.

В Российской Федерации установлена норма жесткости воды - не выше 7 ммоль/л. Такое значение принято не столько ради заботы о здоровье россиян. Просто при более высоком уровне жесткости резко возрастает вероятность образования в стальных водопроводных трубах известковых отложений, что сильно сокращает срок их эксплуатации. А если жесткость слишком мала, такая вода подвергает трубы интенсивной коррозии. Однако с активным применением в водопроводных системах металлопластика и пластика, которые не боятся коррозии, стало возможным использовать мягкую воду.

В европейских странах норма жесткости воды гораздо ниже – 1,0 – 2,5 мг-экв./л. К сведению дождевая или талая вода имеет жесткость в пределах 0,5 – 0,8 мг-экв./л. При этом Воронежской области, подземные воды, добываемые для водоснабжения  с хозяйственно-питьевыми целями, отличаются очень высокой минерализацией  - до 17 мг-экв./л.

Для умягчения воды применяются три способа ее обработки: при помощи магнитного и электромагнитного воздействия, путем добавления различных «антинакипинов» или использования ионообменных очистителей.

Первые два метода позволяют умягчить воду путем связывания солей жесткости, не давая им на определенный период времени выпадать в виде твердого осадка. Самым эффективным, экономически и экологически оправданным является третий способ -  применение при умягчении ионообменных смол вводимых в природную воду через автоматические фильтры.

Ионообменная смола фильтров-умягчителей извлекает ионы магния и кальция. Она является основным веществом в ионообменных очистителях. Это полимерная матрица со специальными функциональными группами, которые связывают ионы кальция и магния путем замещения их в воде безобидными ионами натрия. Плюсом этого метода также является то, что ионообменные смолы зачастую можно подвергнуть регенерации.  Ее периодичность определяет количество воды, способное пройти через этот умягчитель до тех пор, пока он полностью не истощится. При этом учитывается множество факторов: параметры самой смолы, качество воды, объем ее расхода в сутки и прочие.

Также следует знать, что умягчители бывают колонного и кабинетного типа. Колонный умягчитель – это баллон, управляющий клапан различного вида, как механического, так и  электронно-механического или электронного, различных комплектующих частей и самого сорбента, то есть ионообменной смолы. Отдельно устанавливается солевой бак, где содержится поваренная соль в таблетках. Она необходима для регенерации ионообменной смолы. При этом восстановление ее свойств осуществляется путем подачи в фильтр раствора поваренной соли высокой очистки за счет процессов обратного замещения осевших в смоле ионов магния кальция на ионы натрия. Все загрязнения затем вымывают из фильтра. Весь процесс регенерации умягчающей системы колонного типа происходит в течение почти 2 часов.

Кстати, для ионообменной смолы воздействие гидроокиси железа, а также свободного хлора губительно. Они уменьшают ее сорбционные способности и регенерационные возможности. Поэтому в случае, если содержание в воде ионов железа больше  0,5 мг/л,  перед умягчающей системой лучше установить обезжелезивающие фильтры. Если снабжение водой идет через городской водопровод, кроме обезжелезивающих фильтров, советуем установить угольные фильтры или карбонблоки – для защиты воды от хлорных соединений.

Умягчители кабинетного типа тоже используют ионообменный процесс. В отличие от предыдущего типа умягчителей, здесь сорбентом является очень мелкая ионообменная смола. Это дает возможность выполнять ту же работу с помощью вдвое меньшего количества смолы. При этом для регенерации также используется поваренная соль. Однако и в этом случае регенерация занимает всего 20 минут, а не 2 часа как в умягчителях колонного типа. Да и соли тратится значительно меньше. В умягчителях кабинетного типа баллон с сорбентом и емкость для соли размещены в одном корпусе.

Полный комплекс услуг по водоподготовке