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.

Популярно говоря, жесткой водой называется вода, содержащая много солей щелочноземельных металлов, особенно кальция и магния. У нас в стране этому вопросу посвящены документы, например, СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода, гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения», а в ЕС директива Совета Европы 98/83/ЕС «О качестве воды, предназначенной для употребления людьми», а в США — нормы Агентства по охране окружающей среды (US EPA), на международном уровне – рекомендации ВОЗ.

Официальной единицей измерения жесткости воды является градус, который равен 1 мг-экв/л (ГОСТ 31865-2012). Согласно российским стандартам, вода питьевого назначения не должна иметь жесткость, превышающую 7 мг-экв/л. В зависимости от числа градусов жесткости, вода может быть:

• очень мягкой – менее 1,5 мг-экв/л;
• мягкой – от 1,5 до 4 мг-экв/л;
• водой средней жесткости – от 4 до 8 мг-экв/л;
• жесткой – от 8 до 12 мг-экв/л;
• очень жесткой – более 12 мг-экв/л.

Эти значения касаются воды, используемой для питья и для бытовых нужд. Тем не менее, правила эксплуатации многих систем водоснабжения и отопления (например, паровых, водогрейных котлов и т.д.) устанавливают значительно более жесткие ограничения, почти в два раза ниже значений СанПиНа.

Соли кальция и магния в оптимальном количестве, как рекомендует ВОЗ, должны содержаться в воде в количестве 1-2 мг-экв/литр. Для такой мягкой воды характерен приятный вкус, без горчинки и привкуса металла, который мы имеем в употребляемой из-под крана воде.

Точный контроль за градусом жесткости воды важен для здоровья, так как она оказывает отрицательное воздействие на ЖКТ и суставы при ежедневном использовании. Кроме этого, соли кальция и магния остаются на поверхности волос, кожи и объявляются на элементах бытовой техники, в узлах сантехники, на белье. В энергетической сфере жесткая вода может нанести ущерб трубопроводам и теплообменному оборудованию. Накопление солей приводит к значительному уменьшению коэффициента теплопередачи и повышению расхода топлива. Поэтому в случае превышения нормы жесткости воды рекомендуется использовать системы умягчения воды.

Если вы заметили признаки высокой степени жесткости воды, как например, твердое белье после стирки, образование налета на кранах и чайниках, сухость и стянутость кожи после душа, то значит вода нуждается в умягчении.

Для частного дома с собственной скважиной или колодцем, обработка воды на наличие жесткости – обязательна. Для правильного подбора системы умягчения необходимо произвести химический анализ воды из источника водоснабжения.

Если речь идет о загородных домах, то использование автоматических установок непрерывного умягчения воды становится оптимальным решением данной проблемы.

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