Как грамотно организовать процесс умягчения воды в частном доме: выбираем технологию и конструктивное решение
Качество воды напрямую влияет на здоровье человека. Вода содержит до 25% необходимых минеральных веществ, которые усваиваются быстрее, чем те, которые содержатся в продуктах питания. Если содержание естественных компонентов значительно отличается от нормы, организм реагирует негативно. В частных домах проблемой является избыток солей жесткости в воде. Она может стать причиной проблем с ЖКТ, почками и суставами, а также порчи бытовой техники и сбоев в инженерных сетях водоснабжения и водоотведения. В данном обзоре посмотрим, какие методы умягчения воды существуют и как опасна повышенная жесткость.
Популярно говоря, жесткой водой называется вода, содержащая много солей щелочноземельных металлов, особенно кальция и магния. У нас в стране этому вопросу посвящены документы, например, СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода, гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения», а в ЕС директива Совета Европы 98/83/ЕС «О качестве воды, предназначенной для употребления людьми», а в США — нормы Агентства по охране окружающей среды (US EPA), на международном уровне – рекомендации ВОЗ.
Официальной единицей измерения жесткости воды является градус, который равен 1 мг-экв/л (ГОСТ 31865-2012). Согласно российским стандартам, вода питьевого назначения не должна иметь жесткость, превышающую 7 мг-экв/л. В зависимости от числа градусов жесткости, вода может быть:
- очень мягкой – менее 1,5 мг-экв/л;
- мягкой – от 1,5 до 4 мг-экв/л;
- водой средней жесткости – от 4 до 8 мг-экв/л;
- жесткой – от 8 до 12 мг-экв/л;
- очень жесткой – более 12 мг-экв/л.
Эти значения касаются воды, используемой для питья и для бытовых нужд. Тем не менее, правила эксплуатации многих систем водоснабжения и отопления (например, паровых, водогрейных котлов и т.д.) устанавливают значительно более жесткие ограничения, почти в два раза ниже значений СанПиНа.
Соли кальция и магния в оптимальном количестве, как рекомендует ВОЗ, должны содержаться в воде в количестве 1-2 мг-экв/литр. Для такой мягкой воды характерен приятный вкус, без горчинки и привкуса металла, который мы имеем в употребляемой из-под крана воде.
Точный контроль за градусом жесткости воды важен для здоровья, так как она оказывает отрицательное воздействие на ЖКТ и суставы при ежедневном использовании. Кроме этого, соли кальция и магния остаются на поверхности волос, кожи и объявляются на элементах бытовой техники, в узлах сантехники, на белье. В энергетической сфере жесткая вода может нанести ущерб трубопроводам и теплообменному оборудованию. Накопление солей приводит к значительному уменьшению коэффициента теплопередачи и повышению расхода топлива. Поэтому в случае превышения нормы жесткости воды рекомендуется использовать системы умягчения воды.
Если вы заметили признаки высокой степени жесткости воды, как например, твердое белье после стирки, образование налета на кранах и чайниках, сухость и стянутость кожи после душа, то значит вода нуждается в умягчении.
Для частного дома с собственной скважиной или колодцем, обработка воды на наличие жесткости – обязательна. Для правильного подбора системы умягчения необходимо произвести химический анализ воды из источника водоснабжения.
Если речь идет о загородных домах, то использование автоматических установок непрерывного умягчения воды становится оптимальным решением данной проблемы.
Как выбрать метод умягчения воды для загородного дома
Умягчение воды может быть осуществлено различными способами, включая химические, физические, механические и их сочетание. Выбор метода зависит от целей использования воды, уровня жесткости, источника водоснабжения и размеров дома. В этой статье рассмотрим наиболее популярные способы умягчения воды для загородного дома.
Реагентный способ
Реагентный метод умягчения воды основан на использовании специальных реагентов, называемых коагулянтами. Эти реагенты связывают магний и кальций, содержащиеся в воде, в нерастворимые соединения, которые постепенно оседают на дне и стенках фильтра. Реагентный метод обычно используется для умягчения технической воды, например, в котельных. Однако, для питьевой воды и воды бытового назначения этот метод не подходит.
Полифосфатный метод
Данный метод умягчения технической воды в загородном доме является разновидностью реагентного метода и основан на реакции солей жесткости с полифосфатом натрия. В результате образуется нерастворимая пленка из полифосфатов кальция и магния, а очищаемая вода насыщается ионами натрия.
Ионный обмен
Ионный обмен является одним из наиболее доступных и эффективных способов умягчения воды. В этом методе воду пропускают через фильтр с ионообменной смолой. При прохождении через фильтр ионы кальция и магния из воды переходят в ионообменную смолу, в то время как вода обогащается безопасными ионами натрия.
Достоинством этого метода является способность ионообменной смолы к регенерации в процессе промывки раствором поваренной соли. Большинство устройств для умягчения воды этого типа оснащены мультипроцессорным управлением. Режим регенерации включается автоматически в зависимости от необходимости.
Обратный осмос
Технология обратного осмоса предполагает использование мембраны из ацетилцеллюлозы или ароматического полиамида. Мембрана осуществляет практически полную деминерализацию воды и снижение ее жесткости. Выходящая из системы водопровода вода практически доведена до дистиллята.
Среди преимуществ метода можно отметить малые размеры установки и низкое энергопотребление. К недостаткам относятся высокая стоимость фильтра и необходимость периодической замены мембраны. Для использования системы обратного осмоса требуется также фильтр грубой очистки и минерализатор, который обогащает воду солями магния, кальция, калия, фтора и другими химическими элементами.
Магнитный и электромагнитный методы
Магнитный и электромагнитный методы умягчения воды реализованы в небольших устройствах, устанавливаемых непосредственно в трубопроводе. При прохождении потока воды через такие фильтры, соли кальция и магния под действием магнитного поля переходят в нерастворимую форму. Образовавшийся осадок с потоком воды выводится из системы водопровода. Данную технологию часто применяют для защиты от накипи котлов, колонок, водонагревателей, стиральных, посудомоечных машин и т.д.
Различные методы умягчения воды имеют свои особенности как в технологических аспектах, так и в стоимость эксплуатации и эффективности. Во многих загородных домах используют комбинацию нескольких методов, например, для технического водоснабжения применяют магнитный фильтр, для питьевой воды - обратноосмотический с минерализатором. Универсальным решением является установка ионообменного фильтра, который обладает высокой производительностью и умягченная вода одинаково хорошо подходит как для питьевой, так и для бытовой техники.
Технологии умягчения воды для систем водоподготовки можно разделить на несколько типов в зависимости от конструктивного решения. Важно выбрать оптимальную технологию и правильно подобрать фильтр для обеспечения наилучшего результата.
Один из наиболее распространенных видов фильтров для умягчения воды хозяйственно-бытового назначения - компактный фильтр-умягчитель. Крепится на трубе, через которую поступает вода, и обработать может только один прибор. Такой фильтр удобен, однако рассчитан только на умягчение воды хозяйственного назначения.
Другим решением является магистральный фильтр для умягчения воды, который устанавливают на трубу, через которую вода поступает во всю систему сразу. Такой фильтр решает все проблемы умягчения воды разом, однако работает не быстро и стоит дорого.
Фильтры-умягчители картриджного типа обычно оборудованы прозрачной колбой, в которую устанавливается сменный картридж с ионообменной смолой. Их ресурс без возможности восстановления достаточно низкий, рассчитаны на объем в 4 тысячи литров или полгода непрерывной работы.
Еще одним решением являются "кабинетные" фильтры, рассчитанные на квартиры и офисы. В таких системах реализована ионообменная технология, а расход сорбента составляет примерно 50% экономии в сравнении с другими типами умягчителей. Малый объем такого фильтра не позволяет применять его в больших домах, но для коттеджей и маленьких домов это оптимальное решение. Например, можно рассмотреть покупку недорогого умягчителя WaterBox от компании «Экволс» (Россия) с производительностью 2,5 м3 в час и автоматической регенерацией фильтра по времени.
Ионообменные колонны с солевыми баками – это вертикальные установки, внутри которых находится резервуар с ионообменной смолой. Они способны умягчать воду в дачах, частных домах и коттеджах, обеспечивая отличный результат. Срок эксплуатации наполнителя без необходимости замены может достигать 10 лет. Умягченная вода может использоваться и для питья, и для бытовых нужд. Благоприятно влияет на состояние кожи и волос, а также увеличивает срок службы бытовых приборов.
Отличительной чертой ионообменных колонн является их различная производительность и уровень автоматизации. Для частных домов рекомендуется использовать фильтр производительностью до 1,5 кубометров в час. Они могут быть дорогостоящими, однако затраты на приобретение системы умягчения могут оказаться вполне оправданными благодаря своим преимуществам.
Фото: freepik.com