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.

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 выбрать метод умягчения воды для загородного дома

Умягчение воды может быть осуществлено с использованием химических, физических, механических методов или их комбинаций. Выбор метода зависит от цели использования воды, уровня жесткости, источника водоснабжения и размеров дома. Ниже будут рассмотрены наиболее популярные методы умягчения воды и их особенности.

Реагентный способ осуществляется путем добавления коагулянтов, которые связывают магний и кальций в нерастворимые соединения, после чего они оседают на дне и стенках фильтра. Этот метод подходит для умягчения технической воды в котельных, но не подходит для питьевой воды и воды бытового назначения.

Полифосфатный метод является разновидностью реагентного метода умягчения воды. Он базируется на реакции солей жесткости с полифосфатом натрия, в результате которой образуется нерастворимая пленка из полифосфатов кальция и магния, а очищаемая вода насыщается ионами натрия. Этот метод подходит для умягчения технической воды в загородном доме.

Ионный обмен является одним из наиболее доступных и эффективных методов умягчения воды. Воду пропускают через фильтр для умягчения с засыпкой из ионообменной смолы. При прохождении через ионообменную смолу ионы кальция и магния из воды посредством реакций ионного обмена переходят в смолу, а вода обогащается безопасными для техники и человека ионами натрия. Преимуществом этой технологии является ее способность к регенерации, то есть восстановлению, а также отсутствие необходимости в дополнительных фильтрах.

Обратный осмос является методом умягчения воды, который предполагает использование мембраны из ацетилцеллюлозы или ароматического полиамида. Такая мембрана обеспечивает практически 100-процентную деминерализацию воды и естественно снижает ее жесткость. Этот метод подходит для питьевой воды, но требует установки предфильтра грубой очистки и постфильтра искусственной минерализации.

Магнитный и электромагнитный методы используются 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. Образовавшийся осадок выводится из системы водопровода. Этот вид системы используется для защиты от накипи в бытовой технике в частных домах и коттеджах.

Следует отметить, что системы умягчения воды значительно различаются по технологическим особенностям, эффективности и стоимости. Поэтому во многих загородных домах применяют комбинированные методы. Например, для технического водоснабжения используется магнитный фильтр, а для питьевой воды применяется обратный осмос с минерализатором. Оптимальный выбор метода зависит от индивидуальных потребностей и возможностей.

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