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

Фактором, непосредственно влияющим на здоровье человека, является качество питьевой воды. Наши организмы получают до 25% необходимых минеральных веществ из воды, которые быстрее усваиваются, чем те, которые содержатся в еде. Если содержание естественных компонентов в воде значительно отличается от нормы, тело реагирует немедленно и весьма негативно. В данном обзоре мы расскажем о проблеме избыточного содержания солей жесткости в воде и поделимся возможными способами ее решения в частном доме.

В настоящее время широко обсуждается проблема жесткой воды. Однако многие люди не знают, что именно она является причиной проблем с ЖКТ, почками и суставами, а также порчи бытовой техники и частых сбоев в системах водоснабжения и водоотведения. Давайте рассмотрим в деталях, какие опасности несет с собой повышенная жесткость и какие методы обезжелезивания воды могут быть использованы.

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.

Фильтры для умягчения воды являются одним из ключевых компонентов систем водоподготовки в коттеджах. Однако, выбрав оптимальную технологию, важно также не ошибиться с подбором конструктивного решения. Давайте рассмотрим основные типы фильтров-умягчителей.

Компактный фильтр-умягчитель для воды – это устройство, которое закрепляют на трубе, через которую вода попадает в стиральную машину, котел или другое устройство. Зависимо от производителя, внутри может быть засыпан частично растворимый реагент, например полифосфат натрия, или создано магнитное поле. Компактный фильтр удобен и рассчитан исключительно на умягчение воды хозяйственно-бытового назначения и обслуживание только одного прибора.

Другое решение – это магистральный фильтр для умягчения воды. Его монтируют на трубу, через которую поступает вода во всю систему сразу. С одной стороны, это решение решает все проблемы умягчения воды разом, с другой – такой фильтр работает не быстро и стоит дорого.

Фильтры-умягчители картриджного типа оборудованы прозрачной колбой, в которую устанавливают сменный картридж с ионообменной смолой. Стандартный фильтр в 10 дюймов рассчитан на объем в 4 тысячи литров, или на полгода непрерывной работы. Затем картридж придется заменить. Ресурс достаточно низкий без возможности восстановления.

«Кабинетные» фильтры являются небольшими установками, рассчитанными на квартиры и офисы. В таких системах реализована ионообменная технология. «Кабинетный» фильтр расходует сорбент примерно на 50% экономнее в сравнении с другими типами умягчителей. Вода после обработки пригодна для питья и работы бытовой техники. Единственный нюанс — это малый объем, с которым способен справиться фильтр. Для большого дома такой фильтр не подойдет. А вот для коттеджа с шестью жильцами это решение может стать оптимальным. Можно, например, рассмотреть вариант покупки недорогого умягчителя WaterBoх от компании «Экволс» (Россия) с производительностью 2,5 м3 в час и автоматической регенерацией фильтра по времени. Небольшие габариты системы позволят вписать ее в стандартный сантехнический шкаф, что весьма актуально для дома со скромной площадью.

Ионообменные колонны с солевыми баками – это вертикальные установки, представляющие собой резервуары с ионообменной смолой внутри. Через них проходит вода, подлежащая умягчению. В системе предусмотрена емкость для соли, которая участвует в процессе регенерации. При достижении критического предела система изменяет режим фильтрации на регенерацию и направляет соляной раствор через резервуар. Освобожденные ионы кальция и магния отправляются в сток. Более дорогостоящие системы оснащены двумя контурами фильтрации.

Для того чтобы обеспечить умягчение воды в частном доме, где проживает среднестатистическая семья, достаточно фильтра производительностью до 1,5 кубометров в час. Срок эксплуатации наполнителя без необходимости замены может достигать 10-ти лет. Умягченная вода пригодна для питья, бытового и технического использования. Она благоприятно влияет на состояние кожи и волос, на деятельность ЖКТ. Меньше времени уходит на стирку, снижается расход бытовой химии. Увеличивается срок службы приборов, которые непосредственно контактируют с водой. С учетом того, что большинство из них — дорогостоящие, затраты на приобретение системы умягчения могут оказаться вполне оправданными. Однако, необходимо помнить о том, что ионообменные колонны имеют существенные отличия в конструкции, размерах, производительности, уровне автоматизации и т.д. Поэтому, перед выбором умягчителя, необходимо тщательно определить свои потребности и возможности.

Фото: freepik.com