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.

Как умягчить воду в загородном доме: разные методы и их принципы

Возможно умягчить воду в загородном доме разными способами: химическими, физическими, механическими, или их комбинацией. Выбор метода зависит от разных факторов, таких как цели использования воды, уровня жесткости, источника водоснабжения, размеров дома и т.д. Ниже рассмотрим более подробно наиболее популярные способы умягчения воды.

1. Реагентный метод

   Данный метод предполагает добавление специальных реагентов, которые связывают магний и кальций в нерастворимые соединения. Это соединения постепенно оседают на дне и стенках фильтра. Реагенты, используемые для такого способа, включают известковую пасту, гидроксид натрия, фосфонаты и кальцинованную соду. Такой метод используют для умягчения технической воды, например, в котельных. Для питьевой воды и воды бытового назначения реагентный способ не подходит.

2. Полифосфатный метод

   Этот метод базируется на реакции солей жесткости с полифосфатом натрия. В результате образуется нерастворимая пленка из полифосфатов кальция и магния, тогда как очищаемая вода насыщается ионами натрия. Этот простой и доступный метод подходит для умягчения технической воды в загородных домах.

3. Ионный обмен

   Этот метод основывается на использовании ионнообменной смолы для умягчения воды. При прохождении через фильтры ионы кальция и магния из воды посредством реакций ионного обмена переходят в смолу, вода же обогащается безопасными для человека и техники ионами натрия. Ионообменная смола, используемая в данном методе, способна к регенерации, то есть восстановлению. Для этого ее необходимо промыть раствором обычной поваренной соли (NaCl). Большинство подобных устройств для умягчения воды оснащено мультипроцессорным управлением, и режим регенерации включается автоматически по мере необходимости. Фильтры этого типа подходят для умягчения воды как для питьевого, так и для бытового и технического назначения.

4. Обратный осмос

   Этот метод предполагает использование мембраны из ацетилцеллюлозы или ароматического полиамида, которая обеспечивает практически 100% деминерализацию и снижает жесткость воды. К потребителю отправляется вода, практически доведенная до дистиллята. Одним из преимуществ метода является малый размер установки и ее небольшая энергозатратность. Однако к недостаткам можно отнести дороговизну самого фильтра, а также существенные расходы на периодическую замену мембраны. Использование системы обратного осмоса требует установки предфильтра грубой очистки и постфильтра искусственной минерализации. Последний обогащает воду солями магния, кальция, калия, фтора и другими химическими элементами до уровня 100 мг/л. Минерализатор необходим по причине того, что обратноосмотические системы очищают воду до состояния химически чистого соединения. Длительное употребление дистиллированной воды способствует вымыванию из организма необходимых микро- и макроэлементов.

5. Магнитный и электромагнитный методы

   Эти методы осуществляются 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, а образовавшийся осадок с потоком воды выводится из системы водопровода. Такие системы применяются для защиты от накипи котлов, колонок, водонагревателей, стиральных и посудомоечных машин в частных домах и коттеджах.

Очевидно, что системы умягчения воды сильно отличаются друг от друга в технологическом плане и по стоимости. Некоторые загородные дома используют комбинированные методы, например, для технического водоснабжения применяют магнитный фильтр, а для питьевых нужд — обратноосмотический с минерализатором. Однако универсальность и высокая производительность делают ионообменный фильтр оптимальным выбором, который одинаково хорошо подходит для употребления в пищу и 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