Методы умягчения воды

22.05.2014

Потребление качественной чистой воды —  одна из актуальных проблем человечества. Развитие техники, увеличение численности населения, высочайшая  степень загрязнения окружающей среды, в том числе  рек и озер, свидетельствует о том, что очистка воды необходима и в быту, и в индустрии. Но, нынешняя система очистки воды не дает идеальной очистки. Воде присуща жесткость – завышенные показатели содержания в ней солей кальция и магния. Проявляется она в виде налета на стенках электрических приборов (чайники, стиральные машины, посудомоечные машины, утюги и т.д.), на стенах с кафелем в ванной и под ободком унитаза. Негатива от использования воды с повышенным содержанием солей жесткости настолько много, что человечество решило бороться с этой проблемой. Были изобретены различные методы умягчения воды.

Основные методы умягчения воды

Выбирая фильтры для очистки воды, необходимо ознакомиться с  методами умягчения воды.  Их существует несколько групп. К основной относятся:

метод реагентного умягчения. Заключается в использовании химических реагентов. Особый успех получил в промышленности и энергетике.

метод безреагентного умягчения. В основе лежат: магнитные силовые поля, электрический ток и ультразвук. (Процесс умягчения основан на физических процессах)

К отдельной группе методов причисляют:

метод мембранного умягчения — основан на пропускании под давлением загрязненного раствора через полупроницаемую перегородку с отверстиями меньшими, чем размер частиц загрязнения.

Итог – чистая вода, практически дистиллят.

метод ионного обмена – один из самых распространенных методов очистки воды. Используется, когда в растворе содержатся небольшие концентрации загрязняющих веществ или на завершающей стадии очистки. Заключается в извлечении из раствора ионов-примесей и замене на другие ионы (Н+ или на Na+), не влияющих на качество воды.

Реагентные методы умягчения воды

Применение того или иного метода умягчения воды вызвано содержанием огромного  количества карбонатных солей (солей жесткости) или солей кальция и магния. Этот тандем является неотъемлемым показателем жесткости воды.

Самым распространенным и доступным бытовым методом борьбы с кристаллизацией солей жесткости на бытовых приборах является использование проточных дозирующих устройств. С помощью данных дозаторов вода проходит через жидкий или кристаллообразный реагент, который препятствует выпадению солей жесткости в осадок при повышении температуры или давления. Также для таких целей могут использоваться специальные реагенты — порошки, которые добавляются непосредственно в бытовые приборы во время их использования. Вышеперечисленные методы относятся к методу реагентного умягчения воды, используемые  в быту. В промышленности же применяют специальные дозирующие станции, которые дозируют реагенты (антискаланты, бисульфиты натрия, ингибидоры коррозии и т.д.) непосредственно в трубопровод исходной воды, таким образом осуществляя хим. корректировку состава технической воды, защищая технологическое оборудование, сохраняя КПД производства на должном уровне.

Химический метод умягчения воды

Использование различных химических методов умягчения воды достаточно оправдано, учитывая применения недорогих реагентных методов. К группе реагентных методов можно отнести и метод ионного обмена — это процесс поглощения ионитами (ионообменные смолы) положительных или отрицательных ионов «загрязнений» в обмен на эквивалентное количество ионов ионита.

Умягчение воды с помощью ионного обмена происходит по принципу замены ионов кальция и магния на ионы натрия, которые находятся непосредственно в ионообменном катионите. Таким образом, во время прохождения воды через слой ионообменного катионита катионы кальция и магния остаются на ионообменном катионите, а очищаемая вода получает катион натрия. После полной замены всех катионов натрия на кальций и магний, ионообменный катионит нуждается в восстановлении, для этого используют солевой раствор, который получают растворением пищевой соли в воде. Пропуская солевой раствор через слой ионообменного катионита, происходит обратное замещения кальция и магния на натрий. Объем воды от восстановления ионообменного катионита до его полного истощения называют фильтроциклом. Фильтроцикл напрямую зависит от жесткости исходной воды, и от объема используемого ионообменного катионита. Следовательно, чем выше жесткость и меньше фильтрующего материала, тем меньше воды мы можем умягчить. В бытовых целях яркий представитель – фильтр-кувшин с ионообменными картриджами, а в индустрии – катионнообменная и анионообменная установка.  При использовании умягчителей кувшинного типа, объем ионообменного катионита ограничен объемом картриджа, также данный картридж не подлежит восстановлению и требует периодической замены. Следовательно, минусом данных систем является недолговечность и невозможность восстановления ионообменного катионита. При использовании умягчителей с возможностью восстановления (регенерации), минусом является ограниченность в жесткости исходной воды. При жесткости выше 10 – 12 мг-экв/л применения таких систем становится экономически неоправданной, в связи с частыми регенерациями и использованием большого количества соли для восстановления ионообменных свойств ионообменного катионита. При высокой жесткости исходной воды экономически оправдано использование баромембранных установок.

Таким образом, вы ознакомились с самыми признанными и доступными методами умягчения воды, оценили преимущества и  недостатки и определились со сферой применения. Осталось дело за малым – приобрести.

Смотреть системы очистки воды >>>