Как убрать жесткость воды из скважины

Описание проблемы

Специалисты разделяют понятие жесткости воды следующим образом:

Карбонатные компоненты создают временную жесткость. При кипячении воды соли магния, кальция и некоторых других веществ преобразуются из растворенного в твердое состояние.
Некоторые химические соединения не выпадают в осадок после подобной обработки. Они определяют параметры постоянной жесткости.

Для решения поставленной задачи надо рассмотреть именно карбонатную жесткость. Твердые микроскопические частицы, образующиеся при нагреве, соединяются в единую пористую структуру. Они присоединяются к стенкам труб и наружным поверхностям нагревательных элементов. Именно такие процессы постепенно нарушают работоспособность техники, инженерных систем в целом.

Снижение жесткости воды с помощью нагрева (кипячения)

Суть первого метода понятна из общего описания временной жесткости. Самые опасные составляющие, соли кальция и магния, образуют накипь уже при +40°C. Этот процесс слишком медленный, поэтому применяют нагрев или кипячение, температуры около +100°C.

Такие решения используют в корабельных и муниципальных опреснительных установках:

В первом случае – необходимо обеспечить питьевой водой экипаж в ходе длительного плавания. Оперативная очистка экономически выгоднее по сравнению с перевозкой больших запасов жидкости.
Второй пример также основан на практической целесообразности. Городские комплексы опреснения применяют, если нет артезианских или других источников. Для экономичной работы используют избыточное тепло атомных электростанций.

Понятно, что в бытовых условиях, снижение жесткости воды таким способом не выгодно. Даже при использовании условно бесплатного источника энергии (солнечных батарей) возникнут дополнительные расходы при механическом удалении твердого налета. Процесс кипячения сопровождается выделением пара, бесполезным нагревом окружающей среды. Следует отметить его избыточную длительность.

Посмотрев данное видео, Вы сможете самостоятельно снизить жесткость воды с помощью подручных средств.

Преимущества и недостатки мембранных фильтров

Эта группа способов и методов основана на принципах обратного осмоса. Суть работы фильтра обратного осмоса в данном случае не важна. Но надо знать о том, что главную функцию выполняет специальная мембрана. В ней созданы микроскопические отверстия, лишь немногим больше молекул воды. Через них не способны проникать соли жесткости, другие крупные химические соединения, биологические объекты.

Уровень очистки в данном случае очень высок. Многие специалисты, занимающиеся вопросами здорового питания, считают его избыточным. По этой причине установки обратного осмоса часто дополняют специальными блоками. Они наполняют жидкость полезными минералами. Также надо отметить следующие недостатки и ограничения данного фильтра для снижения жесткости питьевой воды:

Производительность стандартного мембранного фильтра с одной мембраной не превышает 20 л/сутки.
Для сохранения нормальной работоспособности необходимо поддерживать давление в системе от 2, 5 атм. и более.
Стоимость сменных картриджей и мембран достаточно высока, поэтому лучше купить обычный фильтр от накипи;
Чтобы такая система работала эффективно продолжительное время, необходимо предварительное задержание механических примесей, соединений хлора.

Применение реагентного способа снижения жесткости воды

В промышленных комплексах водоподготовки используют едкий натр, иные специальные вещества. Эти коагулянты активизируют процесс образования осадков без кипячения. Для этих же целей добавляют озон, который является сильным окислителем. При решении бытовых задач лучше исключить из списка потенциально опасные варианты. В загородном доме слишком сложно обеспечить надежный контроль, тщательное дозирование действующих реагентов.

Впрочем, есть один способ, который пригодится на практике. Получить нужный результат можно без обязательного реагентного снижения жесткости воды. Достаточно лишить частицы накипи возможности объединяться. Для этого на их поверхности образуют тонкую пленку из полифосфатов.

Соответствующие химические соединения стоят недорого. Их добавляют в стиральные порошки, чтобы защитить ТЭНы в загородных домах от накипи. В форме крупных кристаллов полифосфаты засыпают в небольшие фильтры, которые устанавливают во врезках подающих воду магистралей.

Такие средства надо применять постоянно. Одного рабочего цикла без надежной защиты хватит, чтобы на поверхности нагревательного элемента образовалась накипь. К шероховатому слою быстро будут присоединяться различные загрязнения. Дальность эффективного действия такого реагентного способа снижения жесткости воды ограничено, потому фильтр с наполнителем устанавливают, как можно ближе к оборудованию. Химические соединения этой категории являются условно безопасными. Они способны вызывать аллергические реакции. Воду с ними не используют для питья и приготовления пищи!

Ионообменный способ

Фильтры этой категории применяют для оснащения различных объектов. Его создали специально для снижения жесткости воды, что объясняет хорошие потребительские характеристики:

Небольшую стоимость реагентов для обычной эксплуатации;
Длительное сохранение полезных свойств основной засыпки;
Высокий уровень автоматизации, снижающий нагрузки на пользователя;
Эффективное устранение вредных примесей при разных уровнях жесткости.

Типовой ионообменный способ снижения жесткости воды в загородном доме работает по следующему алгоритму:

Здесь основным компонентом являются химически инертные гранулированные ионообменные смолы. Изначально такой наполнитель пропитывают раствором солей натрия.
При последующем пропускании через смолы жидкости – эти соединения переходят в нее, заменяются ионами магния и кальция.
Когда засыпка насыщена до определенного уровня, выполняют обратную операцию. Промывка удаляет соли жесткости. Регенерация – насыщает ионами натрия.

Для объективности оценки надо внимательно изучить рабочие процессы, состав оборудования, правила ухода. Чтобы фильтр ионного обмена выполнял свои функции полноценно, необходимо обеспечить определенную температуру и влажность окружающей среды. Во время промывки техника издает шум. По этим причинам, ее устанавливают в отдельном закрывающемся помещении, оснащенном вентиляцией и отоплением.

В состав стандартного набора включают не менее двух основных баков. Это позволяет не отключать систему водоснабжения при регенерации. Также пригодится отдельная емкость для запаса натриевой соли. Чтобы разместить набор, и оставить удобные технологические проходы понадобится свободная площадь от 4 м. кв. и более.

В идеальных условиях любая качественная техника работает безупречно. Но на самом деле хозяин в загородном доме должен учитывать особенности реальной эксплуатации. Сильный ливень, например, способен значительно изменить состав воды в колодце, глубинной скважине. Однако фильтр ионного обмена не оснащена экспресс лабораторией. Она не способна самостоятельно сделать химический анализ, перенастроить алгоритм работы. Несвоевременная регенерация ухудшит производительность, или полностью блокирует ионный обмен.

Для восстановления исходного состояния не применяют обычную пищевую поваренную соль. Используют специальные изделия, в форме крупных таблеток. Они стоят недорого, но занимают много места. На один цикл регенерации расходуется 1-2 кг. натриевых солей. Этот процесс выполняется 2-3 раза в неделю.

Чтобы упростить обязательные процедуры, используют автоматику. Электронный блок с таймером управляет работой электромагнитных клапанов. В некоторые комплекты добавляют датчики температуры, давления, уровней рабочих жидкостей. Большое количество составных компонентов уменьшает общую надежность системы.

В этом случае, как и с полифосфатами, происходит загрязнение жидкости другими примесями. Это ограничивает сферу применения ионообменного способа снижения жесткости воды удовлетворением технических потребностей. Для подготовки питьевой воды понадобится монтаж проточных фильтров, или установки обратного осмоса.

Обработка электромагнитными волнами

Снижение жесткости воды в загородном доме или промышленности можно обеспечить, если погрузить в воду проводящие ток пластины, подключить их к источнику питания. Отрицательно заряженные ионы соединений магния и кальция станут притягиваться к положительному катоду. Подобные инженерные решения применят в установках электролиза. Но в данном случае расход энергетических ресурсов гораздо меньше.

Фильтры этого типа не применят в быту. Как и при кипячении, здесь образуется накипь, которую приходится удалять механическими методами. Эту процедуру нельзя автоматизировать без больших дополнительных затрат.

Однако есть методы, которые способны измельчить крупные частицы накипи. Ее же используют для удаления старых отложений. Это – ультразвук. Если сформировать с помощью генератора достаточно сильные колебания, они произведут нужное воздействие. К сожалению, его нельзя направить исключительно на вредные образования. Мощные ультразвуковые волны отделяют краску и грунтовку, повреждают сварные соединения, пайку.

Многие из перечисленных недостатков можно исключить, если применить магнитное поле. Оно изменяет форму мелких частиц накипи, предотвращает их соединение. Старые образования постепенно разрушаются, но не наносится вред трубам, технологическому оборудованию. При повышении энергетического потенциала силовых линий повреждаются оболочки микроорганизмов. Эту особенность применяют для обеззараживания воды.

При использовании данного метода надо определится с методом формирования поля. Постоянные магниты обладают только одним преимуществом – они выполняют свои функции без подключения к источнику тока. Но даже современные качественные сплавы теряют со временем свои полезные свойства. Соответствующие изделия помещают внутрь жидкости, чтобы увеличить уровень воздействия на соли жесткости. Это создает помехи свободному перемещению потока, поэтому приходится использовать дополнительные насосы.

Если катушку намотать поверх трубы, такие недостатки можно исключить. При выборе электромагнитных установок следует обратить внимание на приборы современного уровня. Так, специализированные аппараты серии АкваЩит, обеспечивают защиту от накипи при потреблении от 5 до 20 Вт в час. Они отличаются повышенной надежностью. Их не надо отключать на протяжении всего срока эксплуатации. Настройка оптимального режима осуществляется автоматически.

ruvoda.com

Содержание

Откуда берется жесткая вода ↑

Под жесткостью воды подразумевается высокая концентрация растворенных в ней солей кальция и магния (хлоридов, сульфатов и гидрокарбонатов). Хлориды и сульфаты не разрушаются при кипячении и не образуют осадок, поэтому они отвечают за общий (постоянный) показатель жесткости. Гидрокарбонаты, напротив, распадаются под действием высокой температуры, образуя накипь. Эти вещества определяют степень временной (переменной) жесткости. Согласно ГОСТу, вода делится на три категории: мягкая (до 2°Ж), средняя (2-10°Ж) и жесткая (более 10°Ж).
Причиной жесткой воды в колодце могут стать залежи гипса, доломитов или известняков – соли щелочноземельных металлов просачиваются в шахту или скважину и растворяются в жидкости. Как правило, концентрация изменяется в зависимости от сезона: уменьшается в холодное время годы и повышается в жару. Стабильным составом воды могут похвастаться лишь артезианские скважины, обустроенные по всем правилам и изолированные от верхних стоков.

Важно! Самая мягкая вода – в песчаной почве, самая жесткая – в известковой.

Способы определения жесткости воды ↑

Косвенные признаки ↑

Очень жесткая вода из колодца может выдать себя косвенными признаками:

Белые разводы и грубость ткани после стирки.
Малое количество пены или полное ее отсутствие.
Накипь на стенках чайников и кастрюль.
Беловатый налет на поверхности водопроводных кранов.
Ощущение стянутости кожи после умывания.

Ионы магния и кальция вступают в химическую реакцию с мылом, снижая эффективность порошков и моющих средств. Кроме того, образовавшиеся соли буквально растворяют защитную жировую пленку на коже. Если вы заметили один или несколько «звоночков», самое время провести мини-исследование качества воды.

Домашние тесты ↑

Самыми простыми и доступными считаются домашние экспресс-тесты, основанные на результатах химической реакции:

Изменение цвета. В набранную воду по каплям добавляют проявитель, наблюдая за изменением цвета жидкости. Чем больше потребуется реагента, тем выше уровень жесткости. Чаще всего такое исследование проводят для определения качества аквариумной воды, но метод подходит и для колодцев.
Полоска-индикатор. В пробу воды погружают экспресс-тест, дожидаются изменения цвета и сравнивают его с приложенной к набору шкалой. Несмотря на небольшую погрешность (около 1-2°Ж), индикатор определяет содержание и концентрацию различных солей.

Способы смягчения воды ↑

Смягчение перед использованием ↑

Что делать с жесткой водой в колодце? Если вы используете небольшие объемы жидкости, можно обойтись малой кровью. Снизить содержание солей помогут простые приемы:

Прокипятите воду несколько минут, дайте ей отстояться и снимите образовавшуюся на поверхности пленку.
В отстоянной воде может появиться осадок. В этом случае аккуратно слейте чистую жидкость в другую посуду, стараясь не задеть соляные хлопья.
• Для стирки можно использовать воду, смягченную небольшим количеством извести, пищевой соды либо аммиака.
• Используйте кувшинные фильтры.
• Заморозьте жидкость по специальной схеме – дождитесь момента, когда на поверхности останется небольшой слой воды и слейте ее.

Важно! Для полива растений нельзя использовать «обезвреженную» содой жидкость. Чтобы не навредить зеленым любимцам, добавьте в воду торф (10 гр. на литр) или древесную золу (3 гр. на литр).

Современные технологии смягчения ↑

Если жесткая вода из колодца является единственным источником, придется позаботиться о более эффективных мерах:

Смягчители. Принцип их действия основан на применении магнитного поля. Ловушки, расположенные на внешней части водопроводной трубы, притягивают к себе ионы кальция и магния. Недостаток метода – образующиеся в трубе отложения (правда, под действием магнита они становятся более рыхлыми).
Ионообменные умягчители. Устройство состоит из резервуаров со смолой и солевым раствором. При прохождении сквозь первую емкость вода очищается от ионов кальция и магния, во второй емкости жидкость насыщается натрием.
Смягчающие средства. Таблетированные, жидкие и порошкообразные вещества подходят для использования в стиральных и посудомоечных машинах.
Обратный осмос. Очистка происходит в системе, объединяющей две емкости с растворами различной концентрации и полупроницаемую мембрану. Благодаря перепадам давления примеси удерживаются в отстойнике. Минус технологии – стерильность воды (обратный осмос удаляет не только вредные примеси, но и полезные вещества).

Польза и вред жесткой воды ↑

Очень жесткая вода в колодце при постоянном применении может навредить не только вашим вещам, но и здоровью. Впрочем, правило «чем мягче, тем лучше» здесь тоже не работает. Избыток солей кальция может привести к мочекаменной болезни, а низкое содержание ионов магния и того же кальция ослабляет сердечно-сосудистую систему и делает костную ткань менее плотной.

Важно! Медики не рекомендуют употреблять стерильную дистиллированную воду длительное время – это провоцирует дефицит солей в организме.

Правило действует и в отношении бытовой техники. Накипь на нагревающих элементах может привести к поломке ТЭНа, а мягкая вода разрушительна для водопроводных труб (вызывает коррозию).
Решая вопрос, что делать с жесткой водой в колодце, лучше придерживаться золотой середины. Чтобы не навредить ни здоровью близких, ни бытовой технике, ни водопроводным трубам, используйте качественные экспресс-тесты и системы очистки. Чтобы фильтры не стали бесполезной игрушкой, необходимо приобретать их после консультации со специалистом.

aqua-guru.ru

Типы жёсткости воды и её вред для пользователя

Вода из скважины или колодца, имеющая повышенную жесткость, доставляет массу неудобств пользователям, а в частности:

Образует большое количество накипи на всех водонагревательных элементах бытовой техники (стиральная машина, посудомоечная техника, водонагревательные баки);
Выводит из строя посуду для кипячения воды;
Плохо мылится и пенится;
Кроме того, жёсткая вода из скважины наносит непоправимый вред и растениям при их поливе.

Исходя из всех перечисленных моментов, делаем вывод, что жёсткую воду из скважины или колодца можно и нужно умягчать при помощи специальных фильтров.

При этом отметим, что жёсткость воды из скважины может быть двух типов:

Постоянная — характеризуется наличием в воде дополнительных включений, таких как фосфаты, хлориды, сульфаты и нитраты помимо солей магния и кальция. Такая характеристика воды не позволяет умягчить жидкость даже во время её кипячения, поскольку все химические соединения не распадаются под воздействием термической обработки и не выпадают в осадок.
Временная жёсткость. Такой тип вода подвержен лишь воздействию солей магния и кальция, которые во время кипячения распадаются и выпадают в осадок. Таким образом, происходит умягчение воды из скважины.

Способы смягчения жёсткой воды

Для того чтобы умягчить слишком жёсткую скважинную воду, можно использовать несколько способов. Рассматриваем каждый подробнее.

Самым простым способом умягчения воды из скважины/колодца является её кипячение. Однако невозможно кипятить жидкость в огромных количествах, необходимых для нормальной работы системы водоснабжения в доме. Поэтому актуальными будут лишь использование фильтров для умягчения воды, вмонтированных на участке системы водопровода.

Важно: Для смягчения небольшого количества жёсткой воды из колодца или скважины можно использовать простой фильтр-кувшин со сменным картириджем. Такой кухонный прибор позволит отфильтровать и смягчить небольшое количество воды (до 6 литров в день) для приготовления пищи, чая или просто питья. Но сменные картриджи фильтра придётся менять каждые 1-2 месяца.

Ионообменный фильтр

Такой фильтр способствует более качественному смягчению воды из колодца или скважины. Устройство представляет собой конструкцию, внутри которого находятся катионы натрия в виде специальных смол. Их адсорбирующая способность отлично нейтрализует соли кальция и магния, однако такой фильтр требует постоянного обновления кристаллов натрия (с регулярностью 1 раз в 2-4 месяца в зависимости от количества смягчаемой воды).

Различают такие виды ионообменных фильтров:

Устройства в виде простой колбы. Пригодны для смягчения небольшого количеств воды и считаются самым экономным вариантом.
Фильтры, в конструкции которых имеются со сменные картриджи. Удобные и компактные системы для установки на системе водопровода перед точкой водоснабжения.
Фильтр регенеративный. Представляет собой баллон, в котором располагается резервуар с кристаллами натрия. Такая система считается самой дорогой среди перечисленных реагентных фильтров.

Если такие системы хорошо справляются с большими объемами воды, то недостатками являются:

Необходимость постоянного пополнения запасов кристаллов натрия;
Необходимость подключения фильтров к канализации для сброса солевого раствора, насыщенного солями кальция и магния;
Кроме того, умягченная вода с использованием такой системы не пригодна к использованию в пищу.

Фильтры обратного осмоса

Эти системы смягчения воды считаются самыми передовыми. Очистка воды от включений солей кальция и магния здесь производится за счет плотной мембраны, через которую жёсткая вода прогоняется под большим давлением. На стенках обратноосмосной мембраны оседают все вредные примеси, а вода подаётся в систему водоснабжения уже умягченной и пригодной к бытовому и пищевому применению, но только после дополнительного насыщения жидкости полезными минералами. Дополнительная минерализация происходит здесь же в корпусе осмосного фильтра благодаря специальным картирджам для минерализации.

Важной характеристикой обратносмосной мембраны такого фильтра является её способность пропускать молекулы жидкости, но задерживать кристаллы вредных примесей.

К недостаткам системы обратного осмоса можно отнести:

Необходимость постоянного давления в системе водоснабжения, равного 3 атм. и более;
Высокая цена на фильтры.

Специальные умягчающие магнитные фильтры

Работа таких устройств основана на смягчении воды при помощи магнитов. Жёсткая вода проходит через систему фильтрования с магнитом, в результате чего соли магния и кальция нейтрализуются и выпадают в осадок. Полученные кристаллы продвигаются дальше по системе и оседают в специальных резервуарах.
Магнитные фильтры бывают как в виде цилиндров, которые монтируются на участке трубопровода, так и в виде специальных магнитных накладок.

Важно: сетчатые резервуары фильтровальной системы магнитного типа должны периодически очищаться от полученного шлака разрушенных солей магния и кальция.

Смягчение воды посредством электромагнитной волны

Такой фильтр направляет электромагнитные волны на жёсткую воду, в результате чего соли магния и кальция разрушаются и находятся в воде во взвешенном состоянии. Такие примеси легко удаляются из воды в коллектор при помощи специальных картириджей. Использовать электромагнитный фильтр можно как для системы водоснабжения, так и для системы отопления.

Важно: выбирать фильтры для умягчения скважинной воды необходимо, исходя из количества потребляемой жидкости и типа её расходования (полив, бытовые или хозяйственные нужды). Для максимально правильного выбора лучше обратиться к профессионалам в специализированных точках продаж.

vodakanazer.ru

Что такое жесткость воды и как её уменьшить?

Жесткость воды это уровень её минерализации – наличия в ней тех или иных растворенных минеральных веществ, чаще всего солей кальция и магния. Чтобы определить уровень жёсткости воды из вашей скважины или колодца, лучше всего, сделать анализ на соли жёсткости в специализированной лаборатории. Косвенно судить о её жесткости можно судить по количеству накипи на нагревательных элементах водонагревательных устройств: чайника, бойлера, кипятильника и др.

Согласно классификации мягкая вода должна иметь жесткость не более 1,5-3 мг-экв/л, умеренно жесткая — 3-6 мг-экв/л, жесткая — 6-9 мг-экв/л и очень жесткая — более 9 мг-экв/л.

Для питья пригодна вода с жесткостью не более 7 мг-экв/л.. Если жесткость превышает этот уровень то пить её не желательно, а для того чтобы она стала пригодной для питья необходимо снизить её жесткость, то есть умягчить.

Для водонагревателей, стиральной машины и других сантехнических устройств, чем мягче вода, тем лучше – меньше накипи и отложений солей.

Какими же методами можно умягчить (смягчить) воду, если она слишком жесткая?

Существующие методы снижения жесткости, их преимущества и недостатки

Для умягчения (смягчения) воды существуют различные методы, которые используются самостоятельно (кипячение, использование реагентов) или применяются в фильтрах для умягчения воды:

термический;
с помощью реагентов;
ионообменный;
мембранный;
магнитный;
электромагнитный;
комбинированный.

Каждый из них позволяет в той или иной степени подготовить воду для использования её для технических нужд или как питьевую. И в зависимости от того, какой исходной жесткостью обладает вода и до какой степени и в каком количестве ее необходимо умягчить, для каких целей она будет использоваться, можно применять тот или иной метод. А для того, чтобы определиться, какой из методов будет оптимальным вариантом, конкретно в вашем случае, рассмотрим их более подробно.

Термический метод — кипячение

Термический метод умягчения воды или кипячение — один из наиболее простых и распространенных способов снижения её жесткости. При кипячении жесткой воды гидрокарбонат кальция, который чаще всего является причиной повышенной жесткости, под действием температуры, распадается, образуя углекислый газ и осадок из карбоната кальция. С помощью этого способа умягчения можно значительно снизить содержание в воде солей жесткости.

Таким методом умягчения (кипячением) можно также уменьшить частично и жесткость, вызванную сульфатом кальция СаSO_4., так как его способность растворяться в воде снижается до 0,65 г/л при температуре кипения — 100°C.

Недостатком его можно считать то, что устранить полностью кипячением жесткость воды не удастся, в связи с тем, что СаСО₃ хотя и частично (13 мг/л при температуре 13°С), но, всё же, может растворяться. К тому же, при кипячении образуется осадок, который будет необходимо удалять. Да и умягчать большой объем воды таким методом затруднительно.

Использование различных реагентов

Реагентные методы умягчения воды — применение для снижения её жесткости веществ, способных связывать имеющиеся в жесткой воде ионы Са⁺² и Mg⁺² и превращать их в нерастворимые соединения, которые выпадают в осадок. В качестве таких веществ (реагентов) для умягчения воды, в зависимости от её состава, может применяться известь, кальцинированная сода, едкий натр, синтетические реагенты или даже обычная пищевая сода:

Умягчение с помощью извести. Такой способ наиболее целесообразно применять для умягчения воды с высоким содержанием карбонатных соединений и небольшой некарбонатной жесткостью. При этом методе смягчения в воду вместе с известью добавляют ещё и реагенты-коагулянты.
Известково-содовый метод (известь+сода). Этот способ применяют только при относительно неглубоком умягчении — до 1,4-1,8 мг-экв/л.
Содо-натриевый метод. Этот метод применяют при умягчении жесткой воды, в которой карбонатная жесткость ненамного преобладает над некарбонатной.
Синтетические реагенты- умягчители и средства для жесткой воды. Кроме этого, в настоящее время существуют и разные синтетические реагенты для умягчения жесткой воды (например — Calgon или другие), которые часто используются для стиральных или посудомоечных машин.

При использовании методов снижения жесткости воды с помощью реагентов, она умягчается и, к тому же, освобождается от мутных взвесей.

Недостатки реагентных методов смягчения:

— наличие твердых отходов (первые три способа);
— при добавлении реагентов требуется их точное дозирование;
— в большинстве случаев, воду смягченную реагентами, нельзя пить, или использовать для приготовления пищи (пищевая сода один из немногих реагентов, после которого воду можно употреблять в пищу, но этот реагент снижает жескость только частично);
— необходимость специального места для безопасного хранения реагентов.

Ионообменный метод

Метод ионного обмена, который используют для смягчения жесткой воды основан на том, что вода фильтруется через специальные материалы, в которых происходит обмен ионов, входящих в их состав (чаще всего – натрия), на ионы жесткости (чаще всего — кальция или магния). В качестве ионообменных материалов используют специальные мелкозернистые смолы, которые не подвергаются залипанию оксидом железа (AMBERLITE SR 1L, AMBERJET 1200 Na или др.).

В процессе ионного обмена, при умягчении воды, запас необходимых ионов в таких смолах постоянно снижается и для восстановления их способности к ионному обмену проводят их регенерацию или замену.

Регенерация осуществляется пропуском специального регенерационного раствора (чаще всего – поваренной соли) через слой отработанной и взрыхленной смолы. При этом она опять насыщается ионами натрия а ионы жесткости выводятся в канализацию.

Фильтры, работа которых, основана на ионообменном методе могут быть трех типов:

в виде корпуса с колбой, с засыпкой и периодической заменой в них ионообменных кристаллов — наиболее простой эконом-вариант;
со сменными картриджами для умягчения воды, требующими их периодической замены;
регенеративными — фильтры более сложной конструкции, в которых осуществляется периодическое восстановление ионообменных свойств смолы – её регенерация.

Преимуществом метода ионного обмена можно считать возможность обеспечить достаточно большую производительность и высокий уровень умягчения.

Недостатки ионообменного метода умягчения:

вода, жесткость которой снижена таким способом, не пригодна для питья или приготовления пищи;
фильтры без функции регенерации требуют периодической замены расходных материалов (кристаллов или картриджей);
относительно высокая стоимость фильтров для умягчения с функцией регенерации.

Мембранный метод

Этот метод умягчения основан на «продавливании» жесткой воды, с помощью избыточного давления 3-4 атм, через полупроницаемую мембрану. Такая мембрана пропускает только молекулы воды, а все соли, любые минеральные и органические примеси задерживает. В результате на выходе получается практически дистиллированная вода.

На этом методе очистки основано действие фильтров, так называемого, обратного осмоса, а также и некоторых настольных фильтров, например фильтра «Ручеек».

Достоинством такого метода можно считать то, что вода смягчается максимально и при этом очищается, практически от всех видов загрязнения.

Недостатками мембранного метода умягчения можно считать:

— необходимость избыточного давления (3-4 атм) в системе водоснабжения для продавливания воды через мембрану;
— вода полностью очищается от всех минеральных солей и чтобы употреблять её для питья необходимо производить дополнительную минерализацию, то есть уже искусственно повышать её жесткость;
— относительно высокая стоимость умягчения (сами фильтры и расходные материалы — мембраны).

Магнитный

Этот метод умягчения жесткой воды основан на воздействии на неё магнитным полем постоянных магнитов.

Такое магнитное поле изменяет физические свойства протекающей через него жесткой воды. Силикаты, соли магния и кальция, в результате магнитного воздействия, теряют способность откладываться в виде твердый отложений или накипи на стенках и нагревательных элементах и удаляются потоком жидкости в виде шлака и накапливаются в специальных отстойниках, откуда удаляются.

Кроме того, после магнитной обработки вода сама разрыхляет и удаляет ранее отложившуюся накипь. Оптимальная скорость потока жидкости, при таком методе её умягчения, 0,5-4,0 м/с.

Электромагнитный

Это сравнительно новый метод умягчения, основанный на воздействии на жесткую воду электромагнитными волнами определенной частоты, которые генерирует специальный прибор на основе микропроцессора. В результате электромагнитного воздействия ионы кальция и магния теряют способность образовывать осадок и накипь и, находясь во взвешенном состоянии, удаляются из системы вместе с водой в канализацию. Этот метод позволяет не только предотвращать появление накипи и осадка в системах водоснабжения или отопления дома, но и удалять наслоения солей жесткости, образованные раньше.

Комбинированный метод

При комбинированном методе в одной системе используются совместно фильтры для умягчения воды, действие которых основано на двух или нескольких из вышеописанных методов снижения её жесткости. При этом подбор методов зависит от конкретных условий — уровня жесткости и минеральный состав солей, являющихся её причиной. Так, например, в системе водоснабжения дома может использоваться на входе магнитный или ионообменный фильтр, а для питьевых нужд — обратный осмос с минерализатором.

Жесткость воды и способы её снижения — видео

www.postroj-dom.ru

Жесткая вода: причины и следствие

Вода с повышенной жесткостью ― явление природное, ведь грунтовые воды проходят сквозь несколько шаров осадочных пород (известняка) и насыщаются различными солями. Помимо этих элементов вода загрязняется хлоридами, фосфатами и другими вредными соединениями.

Частично эти вещества выпадают в осадок после кипячения. Но львиная доля остается и попадает в организм или оседает на запчастях электрочайников, посудомоечных машин и дрогой кухонной утвари, успешно сокращая их срок эксплуатации. Это создает не только множество бытовых неудобств, но и несет опасности для здоровья.

Так, почему же каждая хозяйка старается справиться с этой проблемой:

Жесткая воды после высыхания оставляет белые разводы на посуде и вещах.
Ухудшает внешних вид вещей (портит структуру ткани и «смывает» ее цвет).
Уменьшает степень пенообразования моющих средств (мило, шампунь, гель, порошок).
На внутренней поверхности бытовых приборов, кастрюль и другой посуды со временем появляется устойчивый налет от накипи.
Чрезмерное количество ионов кальция и магния негативно сказывается на работоспособности мочеполовой системы и печени.
Волосы при контакте с такой водой становятся тусклыми и твердыми, а кожа ― сухой, увядшей и раздраженной.

А знаете ли вы…
Определить жесткость воды можно в домашних условиях. Если вы заметили, что стиральный порошок плохо пениться и не отстирывает вещи, это не значит, что он плохого качества. Скорее всего, ваша вода очень жесткая.

Эффективные способы смягчения водопроводной воды

Кипячение

Получить более мягкую воду можно обычным кипячением:

налейте воду в кастрюлю или чайник (неэлектрический) и поставьте на газовую плиту;
после закипания убавьте газ и оставьте воду несильно кипеть на протяжении 35-50 минут;
после нужно выключить газ и дать воде отстояться не менее суток;
потом можно перелить ее в другую посуду, не потревожив осадок.

Такой метод очистит воду от металлов, углекислого газа, хлоридов и механических примесей.

Но у этого метода есть значимые минусы:

Вода после кипячения теряет большую часть солей, но вместе с ними улетучиваются полезные элементы и кислород. Поэтому регулярное употребление только кипяченой воды ухудшает пищеварительную работу организма.
Вода после кипячения не годиться для полива домашних растений.
Посуда, в которой постоянно будут кипятить воду, очень быстро покроется ороговевшим известковым налетом и станет непригодной, если регулярно ее не чистить.
Вкус воды после термической обработки значительно хуже. К тому же кипяченую воду нельзя повторно нагревать.

На заметку! Предотвратить появление сильного налета на посуде, в которой вы кипятите воду можно с помощью нехитрого приема. После очередного использования налейте в кастрюлю воды, добавьте 2 ст. л. лимонной кислоты и прокипятите 3-5 мин. Накипь полностью пропадет.

Замораживание

Согласно законам физики, соли металлов легко замерзают под воздействие низких температур.

Но кристаллизуются они в последнюю очередь. Эту особенность можно использовать для смягчения воды:

налейте воду в любую подходящую по размеру емкость и поставьте в морозильную камеру;
дождитесь когда замерзнет около 80% жидкости, и вылейте остаток воды, именно в нем и будут все металлы.
талую воду можно употреблять для пищевых целей, полива растений, стирки.

Использование щелочи

Сделать воду мягкой можно добавив немного щелочи. После того как щелочь с металлами вступит в реакцию, соли выпадут в осадок.

Кальцинированная сода. Ее можно добавлять в воду для стирки. Она помогает мылу и порошку сильнее пениться и способствует выведению пятен. Нужно добавить 2 ст. л. соды на 10 л горячей воды и тщательно размешать. Можно добавлять непосредственно в стиральную машинку.
Пищевая сода. Контактируя с кожей, не вызывает чувства сухости, поэтому часто используется для смягчения воды для умывания и принятия ванны. Нужно взять 1 ч. л. соды на каждый литр теплой воды, полностью ее растворить и дать отстояться воде 5-10 мин.
Торф и зола. Эти щелочи вносятся по расчету 10 г торфа или 3 г золы на 1 л воды. Отстоянная вода пригодна только для полива растений.

Технические приспособления для смягчения воды

Поскольку проблема загрязнения и твердости воды актуальна для большинства семей, торговый рынок быстро наполнили различные фильтры и очистительные установки для воды, которые можно использовать в домашних условиях.

Фильтр-кувшин. Это самый популярный и доступный способ смягчения воды. Внешне прибор похож на обычный пластиковый кувшин, а в середине находиться очистительный картридж. Использовать его достаточно легко. Нужно налить воду в специальный отсек, и она профильтруется. Правда, менять картридж нужно через каждые 1.5-2 месяца, в зависимости от профильтрованного количества воды.
Ионообменный фильтр. Это двухфазное устройство с двумя резервуарами. Сначала вода попадает в емкость с ионообменной смолой, затем ― в емкость с раствором соли. Мигрируя по фильтру, вода получает дополнительное количество натрия, который вытесняет ионы кальция и магния.
Установка обратного осмоса.

Система обратного осмоса ― самый эффективный на сегодня метод устранения жесткости воды и полной ее очистки. Этот прибор содержит фильтр с мембраной, создающей различное осмотическое давление в середине установки. Проходя через все отсеки фильтра, вода полностью теряет твердость и очищается от различных примесей и микроорганизмов. Но такая вода становится «пустой», поскольку теряет все полезные минералы.

Магнитная очистка

Такой метод подразумевает прикрепление двух магнитов на водопроводную трубу для создания магнитного поля. Вода, проходя между этими магнитами, очищается от примесей, и становиться мягче.

Кремний

Кремний для очистки воды используется уже давно. Еще наши предки металлическими пластинами из этого элемента обкладывали колодцы. Но смягчить воду кремнием можно и в домашних условиях:

Возьмите несколько маленьких кристаллов кремния и простерилизуйте их.
Положите кремний в емкость с водой и оставьте там на 3-4 дня.
Потом вода станет пригодной для питья.

Смягчающие соли

Специальные средства на основе смягчающих солей производятся для бытовой техники (посудомоечных и стиральных машин). Они продаются в виде таблеток или порошков. Растворяясь в воде, они предотвращают образование накипи. Использование таких средств охраняет технику от поломок, в вещи и посуду ― от белого налета.

Теперь, когда вы уже знаете оптимальные способы смягчения воды, вам нужно лишь выбрать самый удобный метод устранения этой проблемы. Главное не скупиться, и вы улучшите свое состояние здоровья и продлите срок службы ваших «бытовых» помощников.

dom-eda.com

Жесткая вода из скважины. Как с этим бороться

Жесткая вода чаще всего досаждает владельцам индивидуальных скважин. Именно подземные источники оказываются перенасыщенными ионами кальция и магния – солями жесткости. Причина проста: кальций и магний являются важными составляющими земных пород, поэтому вода (которая, как известно, хороший растворитель), проходя сквозь толщу земли насыщается ими.
Наверняка каждый из нас ежедневно сталкивается с влиянием жесткой воды. Это и уже ставшая привычной накипь на электрочайнике и кофеварке, и трудноудаляемый известковый налет на сантехнике и посуде, а также сухая кожа и тусклые ломкие волосы. Но жесткая вода из скважины скорее закономерность, чем исключение. И концентрации солей жесткости здесь могут достигать огромных величин, что является потенциально опасным для нагревательной техники, сантехники, отопительных труб. Чаще всего такая жидкость совершенно непригодна для хозяйственно-бытовых целей.

Умягчение воды

Выход из подобной ситуации только один – умягчение воды в коттедже, загородном доме или квартире. Действовать нужно поэтапно. Шаг первый – сделать анализ воды. В этом вам помогут профильные лаборатории вашего города или компании, занимающиеся очисткой воды. Шаг второй – имея на руках анализ, обратиться в профессиональную фирму. Там, исходя из анализа, количества членов вашей семьи и числа точек разбора, сделают необходимые расчеты и предложат несколько вариантов умягчителей.
Умягчители воды – реагентные установки, работающие по принципу ионного обмена. В двух словах: вода, содержащая соли кальция и магния проходит сквозь специальную засыпку (ионообменную смолу), при этом происходит реакция замещения ионов жесткости на безвредный натрий. Отсюда и название принципа работы – ионный обмен. Смола, отдавая натрий, постепенно насыщается кальцием и магнием, и утрачивает свои свойства.

vdometeplee.ru

Признаки повышенной жесткости

Что такое жесткость воды? Это показатель, определяющий уровень магниевых и кальциевых солей, которые входят в химический состав жидкости. Единицы измерения — моль/куб.м и мг.экв./литр.

Жесткая вода — частое явление, которое обусловлено влиянием подземных вод, насыщенных солями химических элементов. Кроме того, подобная жидкость может содержать хлоридные и фосфатные соединения, а также различные органические загрязнители.

Чтобы определить жесткость воды своими руками, рекомендуется воспользоваться специальным устройством — кондуктометром, предназначенным для замера параметра электропроводимости жидкости. Высокий показатель указывает на повышенную концентрацию солей металлов в воде.

В процессе кипячения химические соли образуют осадочную массу, но большая часть соединений попадают в человеческий организм, оседают на стенках приборов, техники и оборудования.

Какая же вода будет считаеться жесткой? Основные признаки повышенной концентрации солей следующие:

моющие средства плохо вспениваются;
после кипячения образуется накипь и белый налет;
после стирки вещей и мытья посуды остаются характерные разводы;
жесткая жидкость приобретает неприятный горький привкус;
вода оказывает негативное влияние на эксплуатационные характеристики тканей;
повышенная концентрация солей приводит к заболеваниям выделительной системы, а также к дряблости и сухости кожи.

Типы жесткой воды

По степени жесткости (в градусах) вода бывает:

Мягкой (от 0 до 2 градусов). Она распространена в местности с большим количеством болот и торфяников. К этой категории также относится чистая талая вода.
Средней (от 2 до 7 градусов). Такой тип жидкости распространен практически в любой местности. Как правило, колодец или скважина обеспечивают частные домовладения водой средней жесткости.
Жесткой (от 7,1 до 11 градусов). Встречается на территориях с избыточным количеством химических солей и загрязнителями. Оказывает негативное воздействие на человеческий организм.
Сверхжесткой (от 11 градусов). Природную воду жесткой делает близкое расположение пещер и шахт, поэтому для питья она не используется.

По концентрации химических веществ жесткость воды может быть:

Постоянная. Определяется присутствием агрессивных компонентов и солей металлов, устойчивых к распадению в процессе кипячения. Для их удаления используются специальные фильтрующие системы.
Временная. Обуславливается временным присутствием солей кальция и магния, нагрев которых приводит к распадению и образованию осадочной массы. Это означает, что убрать такие соединения можно обычной термической обработкой.

Многих потребителей интересует ответ на достаточно распространенный вопрос — как смягчить воду в домашних условиях? Существуют ли эффективные способы смягчения воды, которые можно легко реализовать на практике?

Чтобы сделать воду мягкой, рекомендуется использовать:

термическую обработку;
заморозку;
реагентное воздействие;
фильтрацию.

Устранение жесткости термической обработкой (кипячением)

Самый простой способ смягчения воды в домашних условиях — это термическая обработка, т. е. кипячение. Воздействие высоких температур приводит к разрушению ионных связей между химическими элементами и образованию осадка. Далее мягкая вода может использоваться в питьевых и хозяйственных целях.

Кипячение воды проводится следующим образом:

жесткая вода наливается в емкость и доводится до кипения;
после закипания вода охлаждается до комнатной температуры и переливается в чистую емкость.

Более сложный вариант предусматривает кипячение воды на протяжении часа и отстаивание в течение 24 часов.

Кипячением убирают соли металлов, пары углекислого газа, хлористых соединений и механические примеси.

Несмотря на свою востребованность и простоту, термическая обработка имеет некоторые недостатки:

кипячение приводит к быстрому образованию известкового налета, который сложно удалить;
кипяченая вода не подходит для полива комнатных растений;
длительное использование жидкости после термической обработки может привести к ухудшению работы желудочно-кишечного тракта;
вода меняет свои органолептические характеристики.

Заморозка — простой и эффективный способ

Снизить жесткость воды можно обычной заморозкой или вымораживанием. Этот способ предусматривает воздействие низких температурных режимов на соли химических элементов с образованием кристаллов. Смягчение воды в этом случае происходит постепенно, без изменения структуры жидкости.

Заморозка выполняется следующим образом:

емкость наполняется водой и загружается в морозильную камеру;
после заморозки 75% жидкости сливается остаток, в котором содержатся все вредные элементы;
талая жидкость становится питьевой, значит, может быть использована для приготовления еды, полива цветов и стирки вещей из деликатных тканей.

Единственным недостатком такого способа является сложность подготовки большого объема талой воды.

Обработка химическими и пищевыми реагентами

Смягчение жесткой воды реагентами — эффективный способ борьбы с солями металлов. Воздействие химических веществ на примеси в воде приводит к образованию осадочной массы. Для этих целей используются следующие реагенты:

Сода пищевая. Она способствует снижению кислотности и концентрации солей. Умягчение воды содой происходит следующим образом: для стирки используется 2 ч. л. на 11 литров, для приготовления еды — 1 ч. л. на 3 литра.
Сода кальцинированная (акустическая). Применяется для смягчения жидкости, предназначенной для бытовых и хозяйственных нужд, — 2 ч. л. на 11 литров. Для пищевых целей подобную жидкость использовать нельзя.
Лимонная и уксусная кислота, сок лимона. Натуральные пищевые реагенты, которые способствуют смягчению и окислению воды. Применяются для устранения накипи в посуде и при ополаскивании волос. Оптимальная концентрация — на 2 литра воды 1 ст. л. уксусной кислоты, 1 ч. л. лимонной кислоты или сока лимона.
Синтетические реагенты в таблетированной и порошковой форме. Устранить повышенную жесткость можно специальными химическими веществами, разработанными для посудомоечного или стирального оборудования.

К недостаткам данного способа можно отнести:

необходимость соблюдения точной дозировки каждого реагента;
поддержание условий хранения специальных средств — акустической соды и синтетических смягчителей в домашних условиях в соответствии с рекомендациями производителей. Исключение составляют пищевые реагенты — сода, уксус и лимонная кислота.

Снижение жесткости фильтрующими системами

Как сделать воду мягкой, если она добывается из скважины или колодца, возведенного рядом с домом?

Для решения этой проблемы специалисты рекомендуют использовать бытовые фильтры и профессиональное оборудование для очистки воды.

Фильтры кувшинного типа. Это самый востребованный способ очистки и смягчения водопроводной или колодезной воды. Так называется фильтр, внешне напоминающий кувшин, оснащенный угольным картриджем для очистки. Небольшой объем емкости позволяет фильтровать от 1 до 4 литров воды за один цикл. Жесткая вода, очищенная кувшинным фильтром, приобретает не только мягкость, но и специфический привкус. Периодичность замены картриджа — каждые 2 месяца.
Ионообменные установки. Подобные фильтрующие системы представлены двумя емкостями, оснащенными специальными фильтрами на основе ионообменных смол и солевого раствора. Вначале жесткая вода попадает в резервуар со смолами, а далее поступает в емкость с соляным раствором. Почему в этом случае жидкость теряет жесткость? Поскольку происходит ее насыщение натрием, который постепенно вытесняет соли магния и кальция.
Система обратного осмоса. Это самый эффективный способ очистки и смягчения жидкости. Установка оснащается специальным мембранным фильтром, создающим рабочее давление внутри камеры. Благодаря этому жесткая вода полностью очищается от сторонних примесей, а значит, становится мягкой.

Решить проблему повышенной жесткости воды можно своими силами, достаточно применить на практике эффективные способы или внедрить уникальную авторскую методику.

gidpovode.ru

Повышенная жесткость негативно сказывается на вкусе воды. Врачи не рекомендуют пить жесткую воду, ссылаясь на исследования, выявившие, что излишняя минерализация вредна для пищеварительной системы. Известно и негативное влияние на водонагревательные приборы. Жесткость воды в основном определяется концентрацией растворенных солей (в порядке уменьшения влияния): кальция, магния, железа и алюминия, а также солей азотной и соляной кислот. Химики разделяют два понятия:

временная жесткость — карбонатная, возникающая при излишней концентрации солей кальция, марганца, магния и других минералов. Кипячение снижает временную жесткость воды за счет выпадения в осадок минералов. Именно карбонатная жесткость негативно влияет на работоспособность бытовых водонагревательных приборов;
постоянная жесткость обусловлена избытком солей кислот — азотной и серной. В результате кипячения воды соли кислот не коагулируются.

Повышенная минерализация наблюдается в воде из скважины, бурение которой осуществлялась на водоносный горизонт, залегающий в трещиноватых известняковых породах.

Способы снижения жесткости воды из скважины

Существует несколько методов умягчения воды, и каждый из них обладает своими достоинствами и недостатками, но при этом выполняет в той или иной степени свою функцию снижения концентрации солей.

Кипячение или способ термической обработки

Проще всего умягчить воду, просто прокипятив ее: повышение температуры до 100 °C заставляет соли кальция распадаться на карбонат кальция и углекислоту. Углекислый газ испаряется, а карбонат выпадает в осадок. Но кипячением невозможно умягчить воду до нужного состояния, да и обработать большой объем воды в домашних условиях довольно проблематично.

Реагентный метод

Для умягчения воды можно использовать химические вещества, вступающие в реакцию с растворенными в воде солями. Это известь, едкий натр, сода и некоторые синтетические химикаты. Известь в составе реагентов-коагулянтов помогает избавиться от карбонатной и в меньшей степени некарбонатной жесткости. Синтетические реагенты эффективно снижают жесткость и подходят для обработки воды, предназначенной для использования в бытовых водонагревательных приборах.

Недостатки реагентного метода:

необходимо удалять осадок;
для хранения реагентов придется выделить специальным образом подготовленное место;
следует тщательно отмерять объем добавляемых в воду реагентов;
воду, смягченную реагентным способом, нельзя использовать для питья и приготовления пищи.

Метод ионного обмена

Ионообменные фильтры на основе мелкозернистых смол помогают умягчить воду, заменяя ионы кальция и магния на ионы натрия. Промышленность предлагает три типа ионообменных фильтров-умягчителей:

недорогие с заменяемой ручным способом фильтрующей засыпкой;
фильтры со сменными картриджами;
дорогие регенеративные фильтры;

Ионообменные фильтры обеспечивают высокую степень умягчения значительных объемов воды, но не лишены недостатков:

вода, пропущенная через ионные умягчители, не годится для питья;
установки для умягчения воды требуют регулярного обслуживания;
удобные автоматические регенеративные фильтры дорого стоят.

Мембранные фильтры для умягчения воды

Мембранные фильтры, работающие по принципу обратного осмоса, не только эффективно умягчают воду, но и очищают ее от вредных примесей. К недостаткам обратноосмотических фильтров можно отнести:

снижение в очищенной воде концентрации полезных солей, нужных организму человека. После обработки воды мембранными фильтрами-умягчителями воду следует искусственно минерализовать;
особые требования к водопроводной системе, точнее к давлению в ней — обратноосмотические фильтры работают при напоре воды от 3 атм.;
стоимость фильтров и расходных материалов, которая сравнительно высока.

Магнитный метод снижения жесткости

Если на воду воздействует постоянное магнитное поле, растворенные в воде соли при выпадении в осадок теряют способность откладываться на стенках водонагревательных приборов, оставаясь во взвешенном состоянии.

Существуют и комбинированные методы умягчения воды, когда в одном фильтре-умягчителе применяются два и более способа снижения жесткости. Методика удаления из воды излишних солей жесткости выбирается в зависимости от химического состава воды и предполагаемой цели использования воды после умягчения.

spb-burenie.ru