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.

Устройство для умягчения воды предназначено для борьбы с жесткостью воды, причиной которой является наличие солей щелочноземельных металлов, главным образом, кальция и магния. В нашей стране требования к жесткости питьевой воды установлены в соответствующих стандартах и нормах ГОСТах и санитарно-эпидемиологических правил (например, СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода, гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения»). Для решения этой задачи в Европейском союзе принята Директива Совета Европы 98/83/ЕС «О качестве воды, предназначенной для употребления людьми», в Соединенных Штатах используются нормы Агентства по охране окружающей среды (US EPA), а на международном уровне действуют рекомендации ВОЗ.

Наиболее распространенной единицей измерения жесткости воды является градус, который равен 1 мг-экв/л (ГОСТ 31865-2012). Согласно российским нормам, жесткость питьевой воды не должна превышать 7 мг-экв/л. В зависимости от градуса жесткости выделяются различные степени твердости воды: очень мягкая, мягкая, вода средней жесткости, жесткая и очень жесткая.

Важно отметить, что правила эксплуатации системы водо- и теплоснабжения устанавливают значительно более жесткие ограничения на жесткость воды, чем СанПиН. Более того, по нормам ВОЗ, оптимальная концентрация солей кальция и магния должна составлять 1-2 мг-экв/л.

Жесткая вода имеет неприятный горьковатый вкус и может привести к расстройству желудочно-кишечного тракта и другим проблемам со здоровьем. Соли в жесткой воде могут накапливаться в организме и приводить к образованию камней в почках и желчном пузыре. Налеты на волосах и коже, а также в узлах сантехники, белье, элементах стиральной машины и чайниках также могут быть вызваны использованием жесткой воды. Кроме того, жесткая вода способна вывести из строя трубопроводы и теплообменное оборудование в энергетике. Даже небольшое отложение солей на узлах и деталях оборудования может снизить коэффициент теплопередачи и повысить расход топлива. Поэтому в случае превышения допустимой жесткости воды, рекомендуется использовать устройство для ее умягчения.

Следует учитывать, что в глубине земных недр вода всегда имеет высокую жесткость, поэтому если в водопроводную систему частного дома вода поступает непосредственно из скважины или колодца, умягчение воды обязательно. Для определения жесткости воды используется несколько признаков, включая твердость белья после стирки, плохую пену моющих средств, образование накипи на стенках чайника и тд.

Использование умягченной воды позволит избежать проблем со здоровьем и продлить срок службы бытовой техники. Для коттеджей и загородных домов рекомендуется использовать автоматические установки непрерывного умягчения воды, а для правильного подбора системы необходим предварительный химический анализ воды из источника водоснабжения.

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.

Фильтры для умягчения воды являются одним из ключевых компонентов систем водоподготовки в коттеджах. Однако, выбрав оптимальную технологию, важно также не ошибиться с подбором конструктивного решения. Давайте рассмотрим основные типы фильтров-умягчителей.

Компактный фильтр-умягчитель для воды – это устройство, которое закрепляют на трубе, через которую вода попадает в стиральную машину, котел или другое устройство. Зависимо от производителя, внутри может быть засыпан частично растворимый реагент, например полифосфат натрия, или создано магнитное поле. Компактный фильтр удобен и рассчитан исключительно на умягчение воды хозяйственно-бытового назначения и обслуживание только одного прибора.

Другое решение – это магистральный фильтр для умягчения воды. Его монтируют на трубу, через которую поступает вода во всю систему сразу. С одной стороны, это решение решает все проблемы умягчения воды разом, с другой – такой фильтр работает не быстро и стоит дорого.

Фильтры-умягчители картриджного типа оборудованы прозрачной колбой, в которую устанавливают сменный картридж с ионообменной смолой. Стандартный фильтр в 10 дюймов рассчитан на объем в 4 тысячи литров, или на полгода непрерывной работы. Затем картридж придется заменить. Ресурс достаточно низкий без возможности восстановления.

«Кабинетные» фильтры являются небольшими установками, рассчитанными на квартиры и офисы. В таких системах реализована ионообменная технология. «Кабинетный» фильтр расходует сорбент примерно на 50% экономнее в сравнении с другими типами умягчителей. Вода после обработки пригодна для питья и работы бытовой техники. Единственный нюанс — это малый объем, с которым способен справиться фильтр. Для большого дома такой фильтр не подойдет. А вот для коттеджа с шестью жильцами это решение может стать оптимальным. Можно, например, рассмотреть вариант покупки недорогого умягчителя WaterBoх от компании «Экволс» (Россия) с производительностью 2,5 м3 в час и автоматической регенерацией фильтра по времени. Небольшие габариты системы позволят вписать ее в стандартный сантехнический шкаф, что весьма актуально для дома со скромной площадью.

Ионообменные колонны с солевыми баками – это вертикальные установки, представляющие собой резервуары с ионообменной смолой внутри. Через них проходит вода, подлежащая умягчению. В системе предусмотрена емкость для соли, которая участвует в процессе регенерации. При достижении критического предела система изменяет режим фильтрации на регенерацию и направляет соляной раствор через резервуар. Освобожденные ионы кальция и магния отправляются в сток. Более дорогостоящие системы оснащены двумя контурами фильтрации.

Для того чтобы обеспечить умягчение воды в частном доме, где проживает среднестатистическая семья, достаточно фильтра производительностью до 1,5 кубометров в час. Срок эксплуатации наполнителя без необходимости замены может достигать 10-ти лет. Умягченная вода пригодна для питья, бытового и технического использования. Она благоприятно влияет на состояние кожи и волос, на деятельность ЖКТ. Меньше времени уходит на стирку, снижается расход бытовой химии. Увеличивается срок службы приборов, которые непосредственно контактируют с водой. С учетом того, что большинство из них — дорогостоящие, затраты на приобретение системы умягчения могут оказаться вполне оправданными. Однако, необходимо помнить о том, что ионообменные колонны имеют существенные отличия в конструкции, размерах, производительности, уровне автоматизации и т.д. Поэтому, перед выбором умягчителя, необходимо тщательно определить свои потребности и возможности.

Фото: freepik.com