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