Меню Рубрики

Установки умягчения воды и их применение

Фильтры и системы для умягчения воды: маркетинговый ход или насущная необходимость

Кому-то словосочетание «жесткая вода» покажется литературным оксюмороном, но есть много людей, знакомых с этим качеством воды не понаслышке. Как определить степень жесткости и зачем умягчать воду — расскажем в данной статье.

В чем суть процесса умягчения воды?

Жесткость воды — это совокупность ее физических и химических свойств, связанных с содержанием растворенных солей щелочноземельных металлов. В первую очередь к солям жесткости относятся кальций и магний. В природной среде они регулируют различные химические процессы. На жесткость воды главным образом влияет ее месторождение. Реки и озера пополняются из подземных источников, протекающих в известняковых пластах, и обогащают проходящую через них воду солями жесткости. В поверхностных водах содержится существенно меньше кальция и магния, чем в глубинных. Своего максимума жесткость воды в природных источниках достигает зимой, а минимума — весной, благодаря тающему снегу.

Существует три вида жесткости воды:

  • Общая. Это суммарная концентрация ионов магния и кальция.
  • Карбонатная. Ее второе название — временная, так как показатели зависят от содержания в воде карбонатов и гидрокарбонатов кальция и магния, которые практически полностью устраняются при кипячении.
  • Некарбонатная, наоборот, является постоянной величиной, потому что она обусловлена наличием магниевых и кальциевых солей, на которые изменение температуры никак не влияет.

В системе СИ жесткость воды измеряется в молях на кубический метрмоль/м³, но на практике также используются миллиграмм-эквиваленты на литрмг-экв/л. По нормам СанПиНа жесткость питьевой воды должна быть не больше 7 мг-экв/л. Требуемая жесткость воды для производства пивадо 4 мг-экв/л, безалкогольных напитков0, 7 мг-экв/л.

Чрезмерно жесткая вода — одна из причин образования камней в почках, так как гидрокарбонаты кальция и магния затрудняют работу желудка и кишечника. Так называемые отложения солей в суставах тоже могут быть результатом употребления жесткой воды. Содержащиеся в ней соли жесткости активно взаимодействуют с мылом, шампунями, бальзамами и другими подобными средствами, образуя осадок и снижая их эффективность. Из-за разрушения естественной жировой защиты поры на коже человека забиваются новообразованиями, затрудняя ее дыхание. Это может привести к сухости, акне, перхоти, а также ломкости и выпадению волос. На приготовление пищи жесткая вода тоже влияет не лучшим образом, разрушая содержащиеся в ингредиентах полезные вещества.

Жесткая вода ощутимо сокращает срок службы бытовой техники: посудомоечных машин, бойлеров, чайников и т.д. Из-за кристаллизации соли образуется накипь, которая впоследствии приводит к коррозии и поломке. Как и в случае с шампунями, при стирке в жесткой воде часть «сил» порошка направляется на нейтрализацию ее эффекта, но здесь, помимо банального перерасхода моющих средств, увеличиваются шансы получить белье с пятнами или разводами. Они тоже возникают из-за накипи, образованной на «внутренностях» стиральной машинки.

В городской черте сильно жесткую воду сейчас почти не встретить, а вот в частных секторах и сельской местности ситуация иная. Обычно их жители пользуются водой из колодца или артезианской скважины, в которые поступают насыщенные кальцием и магнием грунтовые воды. Вдобавок вместе с солями жесткости туда могут попасть и другие вредные вещества. Для этого достаточно сильного дождя и находящейся в округе мусорной свалки.

Как нетрудно понять, умягчение воды — это снижение в ней концентрации солей жесткости. Самый простой вариант данного процесса — термический (он же — простое кипячение). Как уже сказано выше, при данном процессе гидрокарбонат кальция распадается на нерастворимый карбонат кальция, который выпадает в осадок, и углекислый газ. Концентрация сульфата кальция тоже несколько уменьшается. Данный способ считается самым простым, однако его производительность оставляет желать лучшего. Есть еще химический метод, когда в воду добавляются реактивы, превращающие растворимые соединения в нерастворимые. Главный минус в том, что пить такую жидкость все равно нельзя. Остальные способы требуют специального оборудования.

Оборудование для умягчения воды

Помимо налета на нагревательных элементах бытовой техники и разводов на постиранном белье, признаком жесткой воды являются плохо пенящиеся мыла и порошки, твердое даже после длительной варки мясо, отсутствие привычного аромата у чая и кофе, а также горьковатый вкус самой воды. Помимо этого жесткость воды можно определить по специальным тест-полоскам или измеряющему электропроводность жидкости прибору TDS-метру. Однако прежде чем приобретать фильтр для умягчения воды, рекомендуется отправить ее на исследование в лабораторию, чтобы специалисты поставили наиболее точный «диагноз». Например, проточный фильтр для умягчения воды будет актуален лишь для жидкости без критичного содержания железа, а в тяжелых случаях лучше использовать магистральный.

Читайте также:  Установка антикоррозийной обработки кузова

В каких установках происходит умягчение воды? Специалисты выделяют следующие категории фильтров:

  • Мембранные. Отсеивают до 98% примесей, делая воду фактически дистиллированной. Однако чтобы качество их работы не снижалось, необходимо поддерживать в водопроводе давление не меньше 3–4 атмосфер. Такое устройство стоит достаточно дорого, но и срок службы у него большой.
  • Полифосфатные. Представляют собой колбу с кристаллами полифосфатной соли. Проходящая через них вода насыщается полифосфатом натрия. Обычно крепятся перед бытовым оборудованием. Полифосфатные фильтры стоят недорого, но раз в полгода их необходимо менять. Пить умягченную с их помощью воду не рекомендуется.
  • Магнитные. Благодаря им на воду воздействует постоянное магнитное поле, которое меняет структуру солей жесткости. Молекулы перестают соединяться при нагревании и не образуют осадок, а также разрушают уже имеющуюся накипь. Концентрация солей при этом остается прежней, так что такие устройства в основном подходят для труб и насосного оборудования. В зависимости от разновидности магнитные фильтры могут работать от 5 до 25 лет, при этом не нуждаясь в обслуживании.
  • Электромагнитные. Работают на основе излучения электромагнитных волн необходимой частоты. Требуют подключения к сети, но много энергии не расходуют. Совместимы с любыми другими системами умягчения воды. Избыток солей при этом удаляется через отстойник в канализацию. Так же как и магнитные, дополнительно разрушают накипь, но стоят на порядок дороже.
  • Ионообменные фильтры для умягчения воды. Их явный плюс — высокая производительность и долговечность фильтрующего элемента. Представляют собой фильтр колонного или кабинетного типа, внутри которого находится ионообменная смола. Как и в случае с магнитными фильтрами, очищать с их помощью можно только холодную воду. Процесс фильтрации заключается в замене ионов кальция и магния на ионы натрия, которые не вредят человеческому организму и бытовой технике.

Несмотря на то, что после ионообменного метода умягчения воду можно пить, он считается реагентным, остальные относятся к категории безреагентных.

Обезжелезить — не значит умягчить

Понятие «жесткая вода» — не синоним «железной воде». Пресная вода также содержит железо, которое попадает в колодцы и скважины из разрушающихся каменных пород, а в трубы — из стареющих и имеющих коррозию чугунных и стальных водопроводов. Определить на глаз перенасыщенную железом воду нетрудно — она имеет характерный металлический запах и желтовато-мутный оттенок. При таких показателях белые вещи после стирки тоже становятся желтоватыми, а на сантехнике появляются коричневые пятна.

В нашей стране допустимое количество железа в воде не должно превышать 0,3 мг-экв/л. Норма общего потребления железа для взрослого человека — 25 миллиграмм в сутки.

«Передозировка» может привести к мочекаменной болезни, кишечным расстройствам, болезням желчного пузыря и проблемам с зубами, а также к дерматитам и развитию аллергии. Поэтому нет никакого смысла приобретать устройства умягчения воды, пренебрегая при этом оборудованием для обезжелезивания. Оно тоже бывает разным, как химическим, когда железо разрушают реагенты, так и механическим, когда железо распадается с помощью аэрации, коагуляции и описанного выше ионообменного метода. Более того, существуют установки «два в одном», работающие одновременно и на умягчение воды, и на ее обезжелезивание. Они в равной степени экономят место в доме, бюджет владельца и его время.

Технологии стремительно развиваются, и, может быть, когда-нибудь вся вода на Земле будет исключительно чистой. Но пока этого не произошло, наличие системы фильтрации воды — насущная необходимость, ведь от нее напрямую зависит человеческое здоровье. При этом тратить большие деньги на неэффективное оборудование совсем не хочется, поэтому к выбору фильтра для обезжелезивания и умягчения воды следует подойти тщательно.

Где можно купить систему для умягчения воды

Выбирая фильтр для умягчения воды в квартире или на даче, стоит обратить внимание на компании, предоставляющие услуги под ключ. Особенно это актуально для людей, которые слабо разбираются в процессе умягчения воды. Например, специалисты компании ProfWater начинают свою работу с бесплатного анализа воды и оценки ее состояния, чтобы подобрать наиболее подходящую систему. Доставка оборудования тоже осуществляется бесплатно. После монтажа и запуска конструкции проводится повторная оценка качества воды.

Читайте также:  Установка и настройка ildvr

Предоплату компания не предусматривает — клиенты вносят деньги уже по окончании всех работ, когда убеждаются в их качестве. Для них также доступна беспроцентная рассрочка — все расходы на оплату процентов банку берет на себя ProfWater.

Организация работает строго по договору. Компания осуществляет свою деятельность в 20 крупных городах России и планирует расширяться дальше. За 18 лет работы специалисты ProfWater установили больше 20 000 бытовых и промышленных систем очистки воды и накопили солидный опыт в данном вопросе. Оборудование данной компании подходит не только для умягчения и обезжелезивания воды, но и для аэрации — насыщения кислородом. Ассортимент фильтров и систем постоянно меняется, а значит, можно выбрать устройство под свои нужды согласно последним разработкам в области водоподготовки. Сотрудники ProfWater могут как предложить готовые решения по очистке воды в коттеджах, квартирах и на дачах, так и разработать индивидуальное предложение в зависимости от пожеланий клиента. Благодаря собственному производству и прямым поставкам оборудования без посредников, цены на продукцию компании вполне приемлемые и начинаются от 10 000 рублей. Все используемые системы прошли адаптацию под российские условия, поэтому компания предлагает впечатляющие гарантийные сроки: один год на работу мастера и пять лет на само оборудование. Организация также имеет собственный сервисный центр, где за каждым клиентом закрепляется свой специалист, к которому можно обратиться 24/7 по любому связанному с оборудованием вопросу.

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.

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

Читайте также:  Установка selenium в mozilla

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

Добавить комментарий