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

Каждый из нас знает, что качество воды играет огромную роль в нашей жизни и в здоровье. Больше всего необходимых минеральных веществ мы получаем именно из воды - до 25%. Интересно, что те компоненты, которые присутствуют в воде, усваиваются гораздо быстрее, чем те, которые находятся в еде. Если процент естественных компонентов существенно отличается от нормы, то наш организм реагирует сразу и весьма негативно.

Сегодня мы хотим обратить ваше внимание на одну проблему - избыток солей жесткости в воде и рассказать о возможностях ее решения в частном доме. Жесткая вода является причиной многих проблем в быту. Многие из нас не знают, что она может способствовать возникновению проблем с ЖКТ, почками и суставами, а еще - повреждению бытовой техники и повторным сбоям в инженерных сетях водоснабжения и водоотведения.

Повышенная жесткость воды заставляет многих искать методы ее умягчения. В данной статье мы расскажем о том, чем опасна повышенная жесткость воды и какие методы существуют для ее умягчения. Так что если вы хотите надежно защитить свое здоровье и бытовую технику, то продолжайте читать наш обзор.

Устройство для умягчения воды предназначено для борьбы с жесткостью воды, причиной которой является наличие солей щелочноземельных металлов, главным образом, кальция и магния. В нашей стране требования к жесткости питьевой воды установлены в соответствующих стандартах и нормах ГОСТах и санитарно-эпидемиологических правил (например, СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода, гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения»). Для решения этой задачи в Европейском союзе принята Директива Совета Европы 98/83/ЕС «О качестве воды, предназначенной для употребления людьми», в Соединенных Штатах используются нормы Агентства по охране окружающей среды (US EPA), а на международном уровне действуют рекомендации ВОЗ.

Наиболее распространенной единицей измерения жесткости воды является градус, который равен 1 мг-экв/л (ГОСТ 31865-2012). Согласно российским нормам, жесткость питьевой воды не должна превышать 7 мг-экв/л. В зависимости от градуса жесткости выделяются различные степени твердости воды: очень мягкая, мягкая, вода средней жесткости, жесткая и очень жесткая.

Важно отметить, что правила эксплуатации системы водо- и теплоснабжения устанавливают значительно более жесткие ограничения на жесткость воды, чем СанПиН. Более того, по нормам ВОЗ, оптимальная концентрация солей кальция и магния должна составлять 1-2 мг-экв/л.

Жесткая вода имеет неприятный горьковатый вкус и может привести к расстройству желудочно-кишечного тракта и другим проблемам со здоровьем. Соли в жесткой воде могут накапливаться в организме и приводить к образованию камней в почках и желчном пузыре. Налеты на волосах и коже, а также в узлах сантехники, белье, элементах стиральной машины и чайниках также могут быть вызваны использованием жесткой воды. Кроме того, жесткая вода способна вывести из строя трубопроводы и теплообменное оборудование в энергетике. Даже небольшое отложение солей на узлах и деталях оборудования может снизить коэффициент теплопередачи и повысить расход топлива. Поэтому в случае превышения допустимой жесткости воды, рекомендуется использовать устройство для ее умягчения.

Следует учитывать, что в глубине земных недр вода всегда имеет высокую жесткость, поэтому если в водопроводную систему частного дома вода поступает непосредственно из скважины или колодца, умягчение воды обязательно. Для определения жесткости воды используется несколько признаков, включая твердость белья после стирки, плохую пену моющих средств, образование накипи на стенках чайника и тд.

Использование умягченной воды позволит избежать проблем со здоровьем и продлить срок службы бытовой техники. Для коттеджей и загородных домов рекомендуется использовать автоматические установки непрерывного умягчения воды, а для правильного подбора системы необходим предварительный химический анализ воды из источника водоснабжения.

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.

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