Как грамотно организовать процесс умягчения воды в частном доме: выбираем технологию и конструктивное решение
Здоровье человека непосредственно зависит от многих факторов, среди которых качество питьевой воды занимает одну из ключевых позиций. В результате употребления воды мы получаем значительное количество необходимых минеральных веществ - до 25%, что даже быстрее, чем из продуктов питания. Если содержание естественных компонентов превышает норму, это может негативно сказаться на нашем здоровье. В данной статье мы расскажем о том, как решить проблему избытка солей жесткости и сделать воду мягче в частном доме.
К сожалению, повышенная жесткость воды уже стала обыденной проблемой. Многие знают, что жесткая вода может привести к проблемам с органами ЖКТ, почек и суставов, а также к неисправности бытовой техники и перебоям в инженерных системах водоснабжения и водоотведения. Давайте рассмотрим подробнее, каковы угрозы от повышенной жесткости воды, и как можно смягчить воду.
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.
Умягчение воды может быть проведено различными методами: химическим, физическим, механическим или их сочетанием. Выбор метода зависит от конкретных условий использования воды, уровня жесткости, размеров домостроения и т.д. Ниже мы рассмотрим наиболее популярные варианты умягчения воды.
Реагентный способ
Реагентный способ используется в тех случаях, когда требуется умягчение технической воды. Его суть заключается в добавлении специальных реагентов, которые связывают магний и кальций в нерастворимые соединения. Реагенты могут быть различными, например, известь, гидроксид натрия, фосфонаты, кальцинированная сода. Образовавшиеся нерастворимые соединения образуют осадок, который постепенно оседает на дне и стенках фильтра. Однако для питьевой воды и воды бытового назначения реагентный способ не подходит.
Полифосфатный метод
Полифосфатный метод является разновидностью реагентного и применяется для умягчения технической воды в загородном доме. Его простота заключается в использовании полифосфатов натрия, которые реагируют с солями жесткости и образуют нерастворимую пленку из полифосфатов кальция и магния. В результате очищаемая вода насыщается ионами натрия.
Ионный обмен
Ионный обмен является одной из наиболее доступных и эффективных технологий умягчения воды. Его суть состоит в том, что воду пропускают через фильтр с ионообменной смолой. При прохождении через смолу ионы кальция и магния переходят в нее, а вода обогащается безопасными для людей и техники ионами натрия. Помимо прочего, данная технология имеет преимущество в том, что ионообменная смола способна к регенерации. При этом режим регенерации включается автоматически по мере необходимости.
Обратный осмос
Обратный осмос - технология умягчения воды, предполагающая использование мембраны из ацетилцеллюлозы или ароматического полиамида. Эта мембрана обеспечивает деминерализацию воды на 100% и снижение жесткости. Результатом этого метода является очень чистая вода, близкая к дистилляту. Недостатками данного метода являются дороговизна и расходы на периодическую замену мембраны и необходимость установки предфильтра грубой очистки и постфильтра искусственной минерализации, который обогащает воду необходимыми минералами.
Магнитный и электромагнитный методы
Магнитный и электромагнитный методы умягчения воды реализованы в небольших устройствах, устанавливаемых непосредственно в трубопроводе. Они основаны на том, что соли кальция и магния под действием магнитного поля переходят в нерастворимую форму, образуя осадок, который выводится из системы водопровода. Такие системы применяют для защиты от накипи котлов, колонок, водонагревателей, стиральных и посудомоечных машин в частных домах и коттеджах.
Очевидно, что каждый метод имеет свои технологические особенности, эффективность действия и стоимость. Поэтому многие загородные дома применяют комбинированные методы. Например, для умягчения технической воды применяют магнитный фильтр, а для питьевой воды - обратноосмотический с минерализатором. Оптимизировать затраты на умягчение воды поможет установка ионообменного фильтра, который является универсальным и имеет высокую производительность, а умягченная вода подходит как для употребления в пищу, так и для работы бытовой техники.
Решения для систем водоподготовки в коттеджах: как устроены фильтры для умягчения воды
Обратная осмоса, ионообмен и другие технологии устройства фильтров для умягчения воды вы уже выбрали. Теперь настало время подумать о том, какое конструктивное решение подойдет именно вам.
Компактный фильтр-умягчитель для воды - это удобный вариант, который закрепляется на трубе, через которую вода подается в стиральную машину, котел и другие приборы. Внутри фильтра может быть засыпан полифосфат натрия - частично растворимый реагент, или создано магнитное поле. Однако стоит учитывать, что такой фильтр рассчитан только на умягчение воды хозяйственно-бытового назначения и обслуживание только одного прибора.
Магистральный фильтр для умягчения воды решает все проблемы такого рода разом, однако не работает быстро и его стоимость высока.
Фильтры-умягчители картриджного типа оснащены сменными картриджами с ионообменной смолой. Прозрачная колба позволяет контролировать объем фильтрованной воды. Однако ресурс такого фильтра низок и картридж придется заменить, не имея возможности восстановления.
«Кабинетные» фильтры - это установки, которые реализованы на ионообменной технологии и расходуют сорбент примерно на 50% экономнее по сравнению с другими умягчителями. Они обладают малым объемом, что делает их удобными для квартир и офисов. Вода после обработки становится пригодной для питья и работы бытовой техники. Однако для большого дома такой фильтр не подойдет. Для коттеджа с шестью жильцами можно рассмотреть вариант покупки недорогого умягчителя WaterBoх от компании «Экволс» (Россия) с производительностью 2,5 м3 в час, габаритные размеры которого позволяют вписать его в стандартный сантехнический шкаф.
Ионообменные колонны с солевыми баками представляют собой вертикальные установки, внутри которых находится ионообменная смола. Можно выбрать фильтр производительностью до 1,5 кубометров в час, что будет достаточным для среднестатистической семьи в частном доме. Ресурс наполнителя достигает 10 лет эксплуатации без необходимости замены, а умягченная вода подходит для питья, бытового и технического использования. Кроме того, умягченная вода благоприятно влияет на состояние кожи и волос, на деятельность ЖКТ, а также позволяет сократить расходы на бытовую химию и увеличить срок службы бытовых приборов, контактирующих с водой.
Стоит отметить, что ионообменные колонны имеют различные размеры, конструкции, производительности и уровень автоматизации. Выбор оптимальной установки зависит от конкретных потребностей и размеров дома. Однако, затраты на приобретение системы умягчения воды могут быть вполне оправданными, особенно если вы живете в коттедже или даче.
Фото: freepik.com