Как грамотно организовать процесс умягчения воды в частном доме: выбираем технологию и конструктивное решение

Как известно, качество воды играет немаловажную роль в сохранении здоровья человека. Ведь именно вода является источником до 25% необходимых минеральных веществ, которые организм усваивает быстрее, чем из еды. Если естественные компоненты выходят за пределы нормы, то это может негативно повлиять на функционирование организма. В этой статье мы рассмотрим проблему избытка солей жесткости в воде и предложим эффективные способы ее решения в частных домах.

Современные исследования подтверждают, что жесткая вода может стать причиной различных проблем со здоровьем, включая проблемы с желудочно-кишечным трактом, суставами и почками, а также привести к раннему износу бытовой техники и частым сбоям в системах водоснабжения и водоотведения. В этой статье мы рассмотрим более подробно, почему повышенная жесткость может быть опасна и как можно умягчить воду, чтобы избежать этих проблем.

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 выбрать метод умягчения воды для загородного дома

Умягчение воды может быть осуществлено с использованием химических, физических, механических методов или их комбинаций. Выбор метода зависит от цели использования воды, уровня жесткости, источника водоснабжения и размеров дома. Ниже будут рассмотрены наиболее популярные методы умягчения воды и их особенности.

Реагентный способ осуществляется путем добавления коагулянтов, которые связывают магний и кальций в нерастворимые соединения, после чего они оседают на дне и стенках фильтра. Этот метод подходит для умягчения технической воды в котельных, но не подходит для питьевой воды и воды бытового назначения.

Полифосфатный метод является разновидностью реагентного метода умягчения воды. Он базируется на реакции солей жесткости с полифосфатом натрия, в результате которой образуется нерастворимая пленка из полифосфатов кальция и магния, а очищаемая вода насыщается ионами натрия. Этот метод подходит для умягчения технической воды в загородном доме.

Ионный обмен является одним из наиболее доступных и эффективных методов умягчения воды. Воду пропускают через фильтр для умягчения с засыпкой из ионообменной смолы. При прохождении через ионообменную смолу ионы кальция и магния из воды посредством реакций ионного обмена переходят в смолу, а вода обогащается безопасными для техники и человека ионами натрия. Преимуществом этой технологии является ее способность к регенерации, то есть восстановлению, а также отсутствие необходимости в дополнительных фильтрах.

Обратный осмос является методом умягчения воды, который предполагает использование мембраны из ацетилцеллюлозы или ароматического полиамида. Такая мембрана обеспечивает практически 100-процентную деминерализацию воды и естественно снижает ее жесткость. Этот метод подходит для питьевой воды, но требует установки предфильтра грубой очистки и постфильтра искусственной минерализации.

Магнитный и электромагнитный методы используются 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 выводится из системы водопровода. Этот вид системы используется для защиты от накипи в бытовой технике в частных домах и коттеджах.

Следует отметить, что системы умягчения воды значительно различаются по технологическим особенностям, эффективности и стоимости. Поэтому во многих загородных домах применяют комбинированные методы. Например, для технического водоснабжения используется магнитный фильтр, а для питьевой воды применяется обратный осмос с минерализатором. Оптимальный выбор метода зависит от индивидуальных потребностей и возможностей.

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