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.

Почему оборудование для умягчения воды необходимо: объяснение жесткости воды

Сумма свойств, обусловленных наличием в воде солей щелочноземельных металлов, в основном кальция и магния, называется жесткостью воды. Возможные применения воды проходят ГОСТа и санитарными требованиями и нормами, такими как СанПиН 2.1.4.1074-01 "Питьевая вода, гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения" в России, Директива Совета Европы 98/83/ЕС "О качестве воды, предназначенной для употребления людьми" в ЕС и нормами Агентства по охране окружающей среды (US EPA) в США, а также международными рекомендациями ВОЗ.

Официальная единица измерения жесткости воды - это градус, равный 1 мг-экв/л (ГОСТ 31865-2012). В соответствии с российскими нормами жесткость питьевой воды не должна превышать 7 мг-экв/л. Соответственно, выделяют:

• очень мягкая вода - менее 1,5 мг-экв/л;
• мягкая вода - от 1,5 до 4 мг-экв/л;
• вода средней жесткости - от 4 до 8 мг-экв/л;
• жесткая вода - от 8 до 12 мг-экв/л;
• очень жесткая вода - более 12 мг-экв/л.

Эта градация применяется как к питьевой воде, так и к воде хозяйственного назначения. Однако правила эксплуатации многих систем водоснабжения и теплоподготовки (например, паровые и водогрейные котлы) устанавливают существенно более строгие ограничения: они почти вдвое ниже, чем нормы СанПиН.

Согласно рекомендациям ВОЗ, оптимальная концентрация кальция и магния в воде должна быть на уровне 1-2 мг-экв/л.

Столь строгие требования объясняются тем, что жесткая вода несет в себе ярко выраженный горьковатый вкус. Постоянное употребление жесткой воды по вкусовым качествам может нарушить работу ЖКТ и замедлить моторику желудка. Соли, содержащиеся в жесткой воде, накапливаются в организме и могут привести к заболеваниям суставов, формированию камней в почках и желчном пузыре. Кроме того, отложения солей могут накапливаться на поверхности кожи, волосах и сантехнике, на белье, в стиральной машине и чайнике. Жесткая вода может также вызвать поломку трубопроводов и теплообменного оборудования в системах энергетики. Даже небольшой налет на узлах и деталях оборудования снижает коэффициент теплопередачи и увеличивает затраты на топливо. Поэтому всегда, когда жесткость воды выше установленного порога, необходимо использовать оборудование, которое позволит умягчить воду.

Важно! Вода из земных источников всегда будет иметь повышенную жесткость. В случае, если вода поступает в систему водоснабжения из скважины или колодца, обработка воды обязательна. Существует несколько признаков, которые указывают на повышенную жесткость воды:

• Белье становится жестким после стирки, а на его поверхности появляются белые пятна.
• Моющее средство плохо пенится, не хватает рекомендуемого количества средства производителя.
• На стенках чайника появляется накипь.
• После гигиенических процедур кожа становится сухой и стянутой.
• На кранах образуется налет.

Очевидно, что умение использовать умягченную воду поможет избежать имеющихся проблем со здоровьем и значительно увеличить срок службы бытовой техники. Для коттеджей и загородных домов оптимальным решением является использование автоматических установок, устраняющих жесткость воды непрерывно. Для правильного выбора системы необходимо сделать предварительный химический анализ воды, взятой из источника водоснабжения.

Как умягчить воду в загородном доме: разные методы и их принципы

Возможно умягчить воду в загородном доме разными способами: химическими, физическими, механическими, или их комбинацией. Выбор метода зависит от разных факторов, таких как цели использования воды, уровня жесткости, источника водоснабжения, размеров дома и т.д. Ниже рассмотрим более подробно наиболее популярные способы умягчения воды.

1. Реагентный метод

   Данный метод предполагает добавление специальных реагентов, которые связывают магний и кальций в нерастворимые соединения. Это соединения постепенно оседают на дне и стенках фильтра. Реагенты, используемые для такого способа, включают известковую пасту, гидроксид натрия, фосфонаты и кальцинованную соду. Такой метод используют для умягчения технической воды, например, в котельных. Для питьевой воды и воды бытового назначения реагентный способ не подходит.

2. Полифосфатный метод

   Этот метод базируется на реакции солей жесткости с полифосфатом натрия. В результате образуется нерастворимая пленка из полифосфатов кальция и магния, тогда как очищаемая вода насыщается ионами натрия. Этот простой и доступный метод подходит для умягчения технической воды в загородных домах.

3. Ионный обмен

   Этот метод основывается на использовании ионнообменной смолы для умягчения воды. При прохождении через фильтры ионы кальция и магния из воды посредством реакций ионного обмена переходят в смолу, вода же обогащается безопасными для человека и техники ионами натрия. Ионообменная смола, используемая в данном методе, способна к регенерации, то есть восстановлению. Для этого ее необходимо промыть раствором обычной поваренной соли (NaCl). Большинство подобных устройств для умягчения воды оснащено мультипроцессорным управлением, и режим регенерации включается автоматически по мере необходимости. Фильтры этого типа подходят для умягчения воды как для питьевого, так и для бытового и технического назначения.

4. Обратный осмос

   Этот метод предполагает использование мембраны из ацетилцеллюлозы или ароматического полиамида, которая обеспечивает практически 100% деминерализацию и снижает жесткость воды. К потребителю отправляется вода, практически доведенная до дистиллята. Одним из преимуществ метода является малый размер установки и ее небольшая энергозатратность. Однако к недостаткам можно отнести дороговизну самого фильтра, а также существенные расходы на периодическую замену мембраны. Использование системы обратного осмоса требует установки предфильтра грубой очистки и постфильтра искусственной минерализации. Последний обогащает воду солями магния, кальция, калия, фтора и другими химическими элементами до уровня 100 мг/л. Минерализатор необходим по причине того, что обратноосмотические системы очищают воду до состояния химически чистого соединения. Длительное употребление дистиллированной воды способствует вымыванию из организма необходимых микро- и макроэлементов.

5. Магнитный и электромагнитный методы

   Эти методы осуществляются 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, а образовавшийся осадок с потоком воды выводится из системы водопровода. Такие системы применяются для защиты от накипи котлов, колонок, водонагревателей, стиральных и посудомоечных машин в частных домах и коттеджах.

Очевидно, что системы умягчения воды сильно отличаются друг от друга в технологическом плане и по стоимости. Некоторые загородные дома используют комбинированные методы, например, для технического водоснабжения применяют магнитный фильтр, а для питьевых нужд — обратноосмотический с минерализатором. Однако универсальность и высокая производительность делают ионообменный фильтр оптимальным выбором, который одинаково хорошо подходит для употребления в пищу и 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