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.
В нашей стране жесткость воды называют совокупностью свойств, которые зависят от содержания в качестве примесей солей щелочноземельных металлов, в основном кальция и магния. Требования к жесткости воды установлены в различных нормативных документах, таких как СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода, гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения». Директива Совета Европы 98/83/ЕС «О качестве воды, предназначенной для употребления людьми» и нормы Агентства по охране окружающей среды (US EPA) используются в Европейском Союзе и Соединенных Штатах соответственно, а рекомендации Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) действуют на международном уровне.
Официальной единицей измерения жесткости воды является градус, который равен 1 мг-экв/л (ГОСТ 31865-2012). По российским нормам, жесткость воды для питья не должна превышать 7 мг-экв/л. По степени жесткости воды выделяют очень мягкую, мягкую, воду средней жесткости, жесткую и очень жесткую. Такая градация относится к воде питьевого и хозяйственно-бытового назначения. Однако, многие системы водо- и теплоснабжения (паровые, водогрейные котлы и т.д.) устанавливают более жесткие ограничения на эксплуатацию: примерно вдвое меньше значений СанПиНа.
Указанная выше строгая градация обусловлена следующим: жесткая вода имеет горьковатый вкус, что приводит к расстройствам работы желудочно-кишечного тракта и снижению моторики желудка при постоянном употреблении такой воды. Соли кальция и магния, содержащиеся в жесткой воде накапливаются в организме и вызывают заболевания суставов, камни в почках и желчном пузыре. Кроме того, эти соли остаются на волосах и коже, а также в узлах сантехники, белье, элементах стиральной машины, чайниках. Кроме того, такая вода может негативно повлиять на энергетическую систему, выведя из строя трубопроводы и теплобменное оборудование, если соли высоко концентрированы. Даже небольшое отложение солей на элементах оборудования, существенно снижает коэффициент теплопередачи и повышает расход топлива. В связи с этим, воду следует умягчать во всех случаях, когда ее показатель жесткости превышает допустимую отметку.
Жесткость воды всегда высока в недрах земли, и нет возможности избежать засорения воды у главного источника. Поэтому, если в водопроводной системе частного дома используется вода из скважины или колодца, умягчение воды является обязательным. Есть также несколько признаков, которые указывают на повышенную жесткость воды, такие как: белье становится жестким после стирки, на поверхности видны белые разводы; моющие средства плохо пенятся, требуется увеличенное количество моющего средства; на стенках чайника образуется накипь; после гигиенических процедур возникают ощущения сухости и стянутости кожи, на кранах образуется налет.
Использование умягченной воды поможет избежать таких проблем со здоровьем и продлить срок службы бытовой техники. Оптимальным вариантом для коттеджей и загородных домов является использование автоматических установок непрерывного умягчения воды. Поскольку для правильного подбора такой системы необходим предварительный химический анализ воды источника водоснабжения, стоит учесть этот фактор при выборе оптимальной системы.
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