Меню Рубрики

Установки для умягчения воды принцип работы

Умягчители воды


Каждый человек хотя бы раз в жизни задавался вопросом: “какое качество употребляемой жидкости используется при приготовлении пищи”. Она, поставляясь в дома с помощью системы водоснабжения, проходит обработку, но этого недостаточно для приемлемого уровня мягкости.

Поэтому лучше использовать профессиональные фильтрующие элементы, умягчители. На рынке предлагается широкий выбор разновидностей таких приспособлений для умягчения.

Как работают умягчители воды


Умягчитель жидкости – небольшое устройство цилиндрической формы. Внутри находится фильтрующий элемент, он занимает 60 процентов устройства. Над основной частью находится автоматический управляющий клапан, контролирующий работу устройства.

Внутри колонны находится водоподъемная труба с сеткой-дистрибьютером снизу и верхним дистрибьютером, который крепится на клапан управления.


Жидкость, текущая сквозь умягчитель, поступает через ёмкость, где располагается ионообменная смола, в ней ионы кальция заменяются на ионы натрия. Затем в результате этого процесса получается мягкая вода, она поступает в водопровод и в дальнейшем может использоваться как в бытовых, так и технических целях.

На выбор метода умягчения влияет глубина умягчения и качество, требуемое от фильтра. Фильтры бывают такие, как дистилляция, термическая обработка, основанная на нагреве и вымораживание.

Фильтрация при этом способе очистки очень качественная и такую воду применяют во многих отраслях, даже в фармакологии. Очистку необходимой степени можно получить под низким давлением с заменой мембраны. Для получения питьевой воды используют бытовые кувшины, но они малопроизводительны.

Характеристики умягчителей воды


От жесткой воды сильно страдают вещи, которые тускнеют из-за плохого качества стирки. Приходится увеличивать расход стирального порошка при стирке одежды. Помимо этого страдают люди, которые используют жёсткую воду для приготовления пищи, тем самым медленно убивая свой организм.

Благодаря использованию оборудования, понижается уровень жёсткости, увеличивается эксплуатация санитарно-технического оборудования, уменьшается скопление твёрдых отложений в трубах, техника работает с высоким коэффициентом полезного действия.


Главной характеристикой считается производительность. Опираясь на этот параметр, выбирают такой фильтр, который фильтрует жидкость в домашних условиях или на производстве, следят за параметрами качества и определяют ценовую политику товара.

Следующие показатели, связанные с главным параметром – это объём смолы и предел жёсткости, позволяющий применять устройство, если имеется превышение в несколько раз.

Количество жидкости, которое обрабатывается прибором между отдельными регенерациями, считается межрегенерационным периодом умягчителя, который зависит от объёма смолы. Уменьшение железа происходит за счёт применения стандартных катионообменных смол. Минимализация в процессе работы устройства участия человеческого фактора.

Виды умягчителей воды


Существует несколько типов умягчителей жидкости:

  • электромагнитные;
  • ионообменные;
  • ультрафильтрационные;
  • фильтры с максимальным умягчением;
  • химические;
  • фильтры с мощным способом умягчения;
  • магнитные.

Электромагнитный принцип.
Электромагнитные умягчители отличаются от других моделей и постепенно теряют популярность, так как они больше подходят не для домашнего использования, а для бытового. Мягкая вода, образованная этим методом, защищает приборы от накипи, сохраняет работоспособность бытовых приборов, но в качестве питьевой такую воду использовать нежелательно, либо нужно использовать фильтр.

Чаще подобные умягчители используют в бойлерных, в отопительных системах. Такие приборы просты в эксплуатации и монтаже. Эти фильтры не допускают образование накипи и имеют наибольший срок годности. Минусы устройства – прибор нуждается в значительном количестве электрической энергии.

Ионообменный принцип.
Способ действия таких устройств основан на химических реакциях, в основе лежит гелеобразная смола-очиститель, которая содержит повышенное количество натрия и при фильтрации меняется местами с ионами жёсткости. Мягкость при таком принципе выше, но необходимо проявлять внимание при уходе и чаще менять смолу.

Ультрафильтрационный принцип.
Ультрафильтрация – мембранный процесс, занимающий промежуточное место между микрофильтрацией и нанофильтрацией. Мембраны для ультрафильтрации имеют размер пор от 0,05 мкм до 10 нм.

Принцип ультрафильтрационного умягчителя – выделение макромолекулярных веществ из воды. Фильтрация проводится очень тщательно, так как аналогичный метод используется при очистке сильно загрязненных жидкостей, таких как дизельное топливо и масло.

Принцип дорогостоящий и лишенный недостатков. Цена сказывается на качестве продукта, поэтому для состоятельного потребителя такой умягчитель – лучший вариант. Вода мягкая на вкус, и после обработки она лишается хлора, сероводорода, вредных бактерий.

Фильтр с максимальным умягчением.
Теоретически правильным устройством считается такое, которое способно обеспечить удаление большинства вредных примесей. Здесь используется мембрана с маленькими размерами пор, которая пропускает только молекулы воды и такие же образования. Молекулы, влияющие на жёсткость, не проходят сквозь преграду и смываются в дренаж.

Расход жидкости при такой очистке выше, чем при стандартном потреблении в пять раз. Объём жидкости, обработанный за сутки, не будет достаточным для работы большого количества бытовых устройств.

Системы очень чувствительны к перепадам температур, напора воды, хлору и другим загрязнениям. Для увеличения производительности работы необходимо как можно чаще менять засорившиеся картриджи.

Если рассмотреть это с экономической точки зрения, то получается, что такой фильтр слишком дорогой в быту. Фильтрующий элемент целесообразнее применять на предприятиях для необходимых процессов производства.

Читайте также:  Установка клапанов противопожарных нужна ли лицензия

Химический способ.
Такой прибор насыщает растворяемыми химическими соединениями жидкость, пропускаемую через него. К таким веществам относятся натрий хлор, фосфаты. Обволакивая кристаллы солей жидкости, они уменьшают шансы появления накипи. У такого устройства есть много достоинств, но нельзя забывать об узкой специализации его применения.

Для контроля в водопроводную трубу монтируются специальные приборы, определяющие дозировку. Цена материала, из которого выполнен фильтр и наполнитель, невелика. Растворённые соединения – источники загрязнения, и их качество не поддаётся проверке.

При операции засыпки полифосфатов следят за их уровнем и пополняют его тогда, когда уровень уменьшается. Потребителю не всегда удаётся правильно подключить устройство. В этом случае помощь профессионалов в этой области приведёт к дополнительным недешёвым расходам.

Мощный способ умягчения.
Чем больше производительность устройства, тем сложнее прибор обслужить. Вероятность того, что поломается какая-то деталь или узел слишком велика. Такие приборы по стандарту оснащены блоком управления и контроля.

Устройство оснащено баком для регенерационного раствора, обводной системой труб, непрерывной подачей необходимого количества жидкости с дополнительным резервуаром, что гарантирует долгий срок службы. Установка и перенастройка выполняются профессиональными монтажниками.

Детали по стандарту прочные и долговечные, с гарантией от производителя. С течением времени произойдёт экономия вложенных ранее денежных средств, и улучшится состояние здоровья.

Магнитный способ.
Достигнуть высокой производительности можно с помощью устройства, в котором магнитное поле создаётся за счёт специального генератора. Мощности хватит для обработки большого количества жидкости, находящейся под разным давлением. Химический состав жидкости не изменяется и остаётся чистой.

Монтаж такого устройства под силу каждому человеку. Генератор не займёт много места и может расположиться на любом отрезке трубы. В эксплуатации прост и надёжен. Принцип работы магнитного умягчителя заключается в преобразовании соединений кальция и магния, приобретающих новую форму, безопасную для технического обеспечения.

Удаление солей жёсткости не происходит и удаляется образовавшийся налёт извести. Умягчители такого типа устанавливаются на водопроводах, в системах охлаждения, на насосных станциях, перед бойлерами, бытовыми приборами и колонками.

Главное достоинство – независимость от электрической энергии, это даёт преимущество перед остальными методами. Правильный магнитный умягчитель – прибор, у которого главный элемент находится в непосредственной близости от воды.

Не советуют монтировать оборудование без помощи профессионалов. Распространённый вид прибора – это цилиндр в герметическом корпусе.

Очистка отражается на производстве продукции, здоровье сотрудников, а в конечном итоге и на потребителях данных товаров. Изучив рекомендации и советы можно смело приобретать умягчитель, который подходит по выбранным характеристикам и послужит на совесть.

Функции


Как рассматривалось ранее, умягчитель спасает аппаратуру от изнашивания, сохраняет человеческое здоровье. Но чрезмерное умягчение воды вредно для человека, так как в минимальных количествах те вещества, которые поступают в организм вместе с водой, удаляемые при смягчении, необходимы человеку.

Это природные витамины, некоторое число которых учавствует в природных реакциях организма и их отсутствие приведет к проблемам. К мягкой воде нелегко привыкнуть, при мытье рук появляются ощущения, что мыло не смывается, это создает некоторые неприятные ощущения.

Неисправности


Если прибор умягчения работает с перебоями, либо умягчает воду недостаточно, проделайте следующее:

  • Разберите элементы, подающие жидкость и прочистите.
  • Закройте вентиль в обводной линии, если он открыт.
  • Если жидкость смягчается неравномерно, при наличии контроллера, отредактируйте время выполнения цикла регенерации с учетом расхода воды.
  • Так как вручную нужно пополнять только запас соли, а остальные элементы пополняются автоматически, проверьте запас соли и добавьте, либо уберите так, чтобы соль покрывала соответствующую засыпку.

источник

Фильтр умягчитель

Принцип работы фильтра умягчителя (удаление солей жесткости)

Жесткость воды , определяется количеством растворенных в ней солей кальция и магния. Именно жёсткость, является причиной возникновения всем хорошо известной накипи. Сравнительно безобидная в чайнике накипь, откладываясь на стенках водонагревательных устройств (бойлеров, колонок и т.п.), а также на стенках труб в линии горячей воды, нарушает процесс теплообмена. Это приводит к перегреву нагревательных элементов, перерасходу электроэнергии и газа. Отложение накипи становится причиной до 90% аварий водонагревателей.

Все фильтры для очистки воды засыпного типа, не зависимо от компании производителя и своего предназначения, принципиально устроены практически одинаково.

    Назначение системы.

Автоматический регенерируемый фильтр предназначен для умягчеия воды путем ионного обмена солей кальция (накипи) солями Mg и Na. Требуется химическая регенирация солевым раствором NaCl. Подробнее о работе автоматических регенерируемых фильтров засыпного типа см. здесь.

Фильтр построен по схеме Single и применяется в средних системах водоподготовки в тех случаях, когда не требуется обеспечение постоянного водоразбора. Примером может служить достаточно большой (до 4 одновременно работающих точек водоразбора) коттедж с муниципальным (водопровод) или индивидуальным (скважина) водоснабжением в тех случаях, когда вода отличается высоким содержанием солей жесткости. Используется для защиты от коррозии, зарастания и преждевременного выхода из строя труб, сантехники, бытовых устройств (посудомоечных и стиральных машин, водогрейных устройств и т.п.), устранения ржавых потеков на сантехнике, а также для улучшения потребительских свойств воды.

Читайте также:  Установка воздухоотводчиков на последних этажах

Сертификация и соответствие стандартам.

Оборудование сертифицировано. Система ECT соответствует требованиям нормативных документов ГОСТ Р 51232-98, ГОСТ Р 51121-97, ГОСТ 27570.0-87 и СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода и водоснабжение населенных мест».

Комплектность системы.

4.1. Система может комплектоваться автоматическим блоком управления Clack (USA) или ручным RUNXIN (КНР).
4.2. Система собрана на базе стандартного корпуса из армированного полиакрила. Корпус опрессован и допущен к эксплуатации предприятием-изготовителем.
4.3. Фильтрующая среда — EMS -«Сорбент АС»+»Сорбент МС»; EMP -Pyrolox(в некоторых моделях добавляются «Сорбент АС»+»Сорбент МС», т.к. фильтрующая загрузка Pyrolox очень тяжелая, и необходим достаточно мощный насос (перед фильтром) для осуществления правильного взрыхления загрузки), условия применения указаны для каждой системы.

Данные модели имеют продолжительный срок службы (5 лет и более) при правильной эксплуатации, после истощения фильтрующей среды, она перезасыпается а все остальное остается.

Монтаж системы.

Монтажные и пуско-наладочные работы проводятся в соответствии с «Инструкцией по монтажу, настройке, введению в эксплуатацию и обслуживанию фильтров для очитки воды засыпного типа», поставляемой с системой.
Монтажные работы должны выполняться квалифицированными специалистами с соблюдением государственных и местных сантехнических норм.

Принцип работы обезжелезивателей безреагентных засыпного типа.

Фильтры-обезжелезиватели засыпного типа имеют два режима работы:

    • Основной режим — «Сервис», здесь фильтр работает в нормальном режиме.
      Принцип очистки позаимствован у самой природы: вода, проходя сверху вниз через слой загрузки [6] и кварцевую подложку [5], заходит через нижнюю фильеру [4] по водоподъемной трубке [3] потребителю, таким образом вода отфильтровывается через слой загрзки.
      На выходе мы получаем мягкую воду;
    • Режим самопромывки фильтра — «Регенирация», здесь фильтр промывается: грязная, неотфильтрованная вода, сливается в дренажную трубу потоками воды снизу вверх и сверху вниз — поэтапно, таким образом загрузка взрыхляется и утрамбовывается, а сорбционные свойства загрузки восстанавливаются. Чтобы восстановить химические свойства загрузки, в таких фильтрах ставится солевой бак [7], через который происходит обогащение загрузки [6] солевым раствором (NaCl).
      Если открыть кран в это время, то через внутренний байпас в клапане управления пойдет жесткая вода. Именно поэтому процесс регенирации программируют в удобное для заказчика время. В среднем регенирация умягчителлей засыпного типа занимает около 110 мин. с переодичностью 1 раз в 2 — 4 дня.

Сам процесс регенирации может происходить как в автоматическом режиме, так и в ручном, это зависит от установленного клапана управления, т.е. если клапан управления автоматический, то и регенирация будет происходить в автоматическом режиме, если клапан управления ручной, то регенирация будет происходить в ручном режиме.

источник

Установки умягчения

Умягчение воды — это метод ионного обмена который основан на замене катионов жёсткости, а именно солей кальция (Са 2+ ) и магния (Mg 2+ ), на ионы натрия (Nа + ), который не образует накипь на нагревающихся поверхностях и не вредит здоровью человека при допустимой концентрации. Самым распространённым методом ионного обмена является натрий-катионирование, по причине того, что при регенерации фильтрующего материала (смолы) используется недорогая и общедоступная поваренная соль (NaCl). Наибольшее применение фильтры для умягчения воды нашли в хозяйственно-питьевом водоснабжении и в системах химводоочистки (химводоподготовки) для водогрейных и паровых котельных.

Натрий-катионирование показало себя наиболее оптимальным решением ввиду своей простоты монтажа и эксплуатации в тоже время сохраняя не высокую стоимость капитальных и эксплуатационных затрат.

Принцип работы

При подборе фильтра для умягчения воды основными параметрами являются производительность, качество очищенной воды, обменная емкость (периодичность регенерации) и её режим работы.

Производительность и качество умягченной воды
В установках с прямоточной технологией регенерации эти два параметра плотно связаны между собой, для получения стабильного качества умягченной воды необходимо соблюдать установленную скорость фильтрации. Так например при превышении нормы скорости фильтрации ионный обмен не будет успевать происходить в полной мере, вследствие чего будет наблюдаться «проскок жесткости». Обратный случай тоже будет являться отклонением, при скорости менее 1,0 м/ч будет наблюдаться неравномерное распространение сырой воды по диаметру фильтра, что исключает использования катионита находящегося по краям корпуса в качестве рабочего слоя, и как следствие перерасхода соли и неравномерности использования фильтрующего материала. Производительность катионитового фильтра определяется по формуле:

где: V – Объём получаемой умягченной воды, м 3 /ч;
ʋ – Скорость фильтрации (принимается в диапазоне от 5,0 до 40,0 м/ч);
r – Радиус окружности корпуса фильтра.

Читайте также:  Установка tor browser в линукс

При наиболее распространенном одноступенчатом умягчении жесткость чистой воды составит 0,1 мг-экв/литр при скорости фильтрации 2+ и Mg 2+ и увеличение остаточной жесткости, пока она не станет равной жесткости исходной воды, что свидетельствует о полном истощении катионита. После истощения рабочей обменной емкости катионита он теряет способность умягчать воду и его необходимо регенерировать.

Для регенерации смолы используется поваренная соль (NaCl), таблетированная — в частных и коммерческих системах, сыпучая (для которой требуется специальное солевое хозяйство) — в больших котельных и промышленном применении. Для регенерации

свойств ионообменной смолы требуется от 70 до 150 грамм соли / 1 литр смолы на одну регенерацию. Для полного восстановления свойств (обменной емкости) требуется 150 грамм/литр, однако это существенно увеличивает эксплуатационные расходы, так как часть солевого раствора уходит в дренаж не отработав. Оптимальной концентрацией считается расход соли в 120 грамм/литр, являющийся серединой между эффективностью регенерации и эксплуатационными расходами. Кроме этого при расчётах учитывается предел растворения соли равный 300 грамм / литр воды, такую концентрацию имеет готовый солевой раствор в реагентном баке.

Далее во время промывки солевой раствор подаётся в корпус фильтра через специальный инжектор и разбавляется исходной водой до концентрации 8 грамм/литр. После этого полученный раствор проходит через смолу, при этом химическим путем восстанавливая ее ионообменную способность. Пропуск раствора происходит в направлении сверху вниз (для прямоточной регенерации), после чего отработанный регенерационный раствор попадает в канализацию. На выполнение всех циклов регенерации установки умягчения воды (обратная промывка, медленная промывка и пропуск солевого раствора, прямая промывка и наполнение бака солерастворителя) требуется порядка от 70 до 90 минут в зависимости от установленных настроек.

Устройство установки умягчения воды

Предназначен для переключения режимов работы и промывки без присутствия оператора, периодичность и время начала промывки настраиваются. В бытовых системах на время промывки подача воды не прекращается в соответствии с нормами безопасности, в промышленных системах во время промывки подача воды через фильтр находящийся в режиме промывки останавливается.

Устанавливается в верхней и нижней части корпуса и предназначена для сбора отфильтрованной воды без выноса зёрен фильтрующего материала и равномерного распределения воды по объёму корпуса фильтра при промывке.

Корпус состоит из прочной наружной стекловолоконной оболочки для возможности работы с давлением до 10,0 бар и внутренней гильзы, изготовленной из пластика, допущенного в пищевом применении.

Для умягчения воды применяется импортный сильнокислотный катионит в Na-форме, позволяющий заменять ионы Ca2+ и Mg2+ на ионы натрия. Срок службы смолы составляет не менее 3-х лет при соблюдении технических и эксплуатационных условий.

Представляет собой пластиковую емкость с крышкой, внутри которой находятся солевая шахта, фальшдно и сама таблетированная соль. Объём подбирается исходя из объёма солевого раствора требуемого для регенерации фильтра.

Предназначена для заполнения солевого бака водой для приготовления солевого раствора, предотвращения перелива воды и забора готового солевого раствора во время промывки фильтра

Необходимо для предотвращения процесса слёживания соли внутри бака

Специальная таблетированная соль используемая в умягчителях необходима для восстановления ионообменных свойств установки умягчения воды

Модельный ряд стандартных установок

Модельный ряд систем умягчения воды очень широк ввиду многообразия их применения, необходимой производительности, ионообменной емкости и режима работы (с остановкой на промывку и непрерывный). Серийно выпускаются установки EUROAQUA типа SINGLE, TWIN, DUPLEX, TRIPLEX и QUATTRO.

Модель
установки
Производительность
(ном / макс), м3/ч
Фильтроцикл при
Жобщ = 7,0 мг/л
Объём воды для
промывки, м3
Расход соли на
дну регенерацию, кг
Объем фильтрующего
материала / подложки, литр
ION-L-0,7V/1 0,7 — 1,3 3,4 0,20 2,4 20,0 / 0
ION-L-0,8V/1 0,8 — 1,3 4,3 0,24 3,0 25,0 / 0
ION-L-1,0V/1 1,0 — 2,0 6,0 0,33 4,2 35,0 / 0
ION-L-1,1V/1 1,1 — 2,0 7,7 0,43 5,4 45,0 / 0
ION-L-1,4V/1 1,4 — 2,8 9,4 0,54 6,6 55,0 / 0
ION-L-1,7V/1 1,7 — 3,0 12,9 0,70 9,0 75,0 / 0
ION-L-2,0V/1 2,0 — 4,0 17,1 0,94 12,0 100,0 / 0
ION-L-2,5V/1 2,5 — 5,0 21,4 1,14 15,0 125,0 / 0
ION-L-3,5V/1 3,5 — 7,0 30,0 1,58 21,0 175,0 / 12,5
ION-L-4,4V/1 4,4 — 8,0 34,3 1,75 24,0 200,0 / 25,0
ION-L-5,7V/1 5,7 — 12,0 51,4 2,59 36,0 300,0 / 37,5
ION-L-9,0V/1 9,0 — 18,0 77,1 3,86 54,0 450,0 / 62,5
ION-L-13,0V/1 13,0 — 26,0 111,4 5,58 78,0 650,0 / 100,0
ION-L-17,5V/1 17,5 — 26,0 145,7 7,55 102,0 850,0 / 150,0
ION-L-23,0V/1 23,0 — 44,0 188,6 9,85 132,0 1100,0 / 200,0
ION-L-40,0V/1 40,0 — 72,0 308,6 15,79 216,0 1800,0 / 450,0

*Конфигурация и габаритные размеры систем обезжелезивания приведены для примера. Возможны иные конфигурации и компоновки.

источник