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.

Представьте себе, что вы владеете дачей, где используется скважинная вода с высоким содержанием магния и кальция. Это может вызвать коррозию труб и различных приборов в доме, влиять на качество питьевой воды, а также вызывать раздражение и сухость кожи.

Выход из этой ситуации заключается в установке системы умягчения воды. Однако, как выбрать самую оптимальную технологию для коттеджа? Как разобраться в конструктивных решениях и подобрать подходящий фильтр? Рассмотрим несколько решений.

Компактный фильтр-умягчитель для воды является наиболее удобным и экономичным вариантом. Обычно его закрепляют на трубе, через которую вода попадает в стиральную машину, котел или другое устройство. Внутри может быть засыпан частично растворимый реагент, например полифосфат натрия, или создано магнитное поле. Такой фильтр рассчитан исключительно на умягчение воды хозяйственно-бытового назначения и обслуживание только одного прибора.

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

Также можно выбрать фильтры-умягчители картриджного типа. Обычно они 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.

Если вы ищете решение для квартиры или офиса, то можно рассмотреть вариант кабинетного фильтра. В таких системах реализована ионообменная технология. Кабинетный фильтр расходует сорбент примерно на 50% экономнее по сравнению с другими типами умягчителей. Вода после обработки пригодна для питья и работы бытовой техники. Хотя малый объем может стать недостатком для большого дома, но для коттеджа на 6-8 человек это решение может быть оптимальным. Например, можно рассмотреть вариант покупки недорогого умягчителя WaterBox 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.

Наиболее оптимальным решением для частных домов, дач и коттеджей являются 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. Пока на одном протекает регенерация, другой может работать в полную силу, решая задачу умягчения.

Для обеспечения умягчения 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 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 считается дорогостоящими, затраты на приобретение системы умягчения могут оказаться вполне оправданными.

Фото: freepik.com