Что такое умягчение способы умягчения

Умягчение воды: что это и для чего нужно

Бытует распространенное мнение, что воду из глубинных водоносных слоев можно употреблять в пищу без предварительной подготовки. Действительно, вода из них гораздо чище, чем из верховодки, однако, и в ней есть примеси, наличие которых может негативно отразиться на здоровье человека и работе оборудования. Чтобы подробно разобраться в вопросе, обратимся к специалистам отдела систем водоочистки компании БИИКС.

Вода — это прекрасный растворитель. Находясь в постоянном контакте с горными породами, она насыщается веществами, из которых эти породы состоят. Со временем накапливается огромное количество соединений. Состав воды зависит от типа породы, в которой проходит водоносный слой. Для Москвы и Подмосковья характерно высокое содержание карбонатных солей жесткости и соединений железа.

Длительное употребление в пищу воды повышенной жесткости приводит к отложениям конкрементов в почках (камней), при контакте кожа и волосы становятся сухими. Во время нагрева соединения выпадают в осадок, образуя твердый, плохо удаляемый налет. Приходят в негодность ТЭНы, засоряются трубы и шланги, повышается скорость износа подвижных частей оборудования.

Превышение жесткости может быть определено:

• визуально: образование налета на сантехнике и нагревательных элементах (в чайнике, на ТЭНах стиральных и посудомоечных машин, бойлеров);
• на вкус: в сравнении с бутилированной водой известной жесткости;
• по пенообразованию: в жесткой воде образуется меньше пены и расход моющих средств выше;
• в лаборатории.

Умягчение воды — это снижение концентрации солей жесткости и приведение этих показателей к рекомендованным значениям.

Нормы жесткости воды

В зависимости от концентрации солей жесткости, воду делят на:

• мягкую — содержание солей не более 2 мг-экв/л;
• нормальную — содержание солей в пределах 2 — 4 мг-экв/л;
• жесткую — содержание солей в пределах 4 — 6 мг-экв/л;
• высокой жесткости — содержание солей выше 6 мг-экв/л.

Российским стандартом, регламентирующим качество питьевой воды, установлено предельное значение концентрации солей жесткости на уровне 7,0 мг-экв/л. В то время, как ВОЗ устанавливает этот показатель на уровне 2,5 мг-экв/л, а в ЕЭС принят норматив 2,9 мг-экв/л. Таким образом, в качестве питьевой водопроводной воды в России допустима подача очень жесткой воды, с двукратным превышением рекомендаций ВОЗ.

Способы умягчения воды

Рекомендуется умягчать как питьевую воду, так и воду, используемую для бытовых целей. Есть несколько способов умягчения.

Термический

Другими словами — кипячение. При повышении температуры, растворимый гидрокарбонат кальция (наиболее распространенное соединение, вызывающее жесткость) распадается на нерастворимый карбонат кальция и углекислый газ. Нерастворимая часть выпадает в осадок, газ улетучивается. Частично при кипячении уменьшается концентрация и сульфата кальция. Термический способ самый доступный в бытовых условиях, но не самый удобный и имеет низкую производительность. Кроме того, он не подходит для соединений магния.

Мембранный

Для умягчения воды таким способом используются молекулярные мембраны, которые пропускают только частицы воды, удаляя большую часть примесей (до 98%) . Так действуют фильтры обратного осмоса.

Не нужно пить загрязненную воду ради некоторых якобы полезных солей, которые в ней тоже содержатся. Намного лучше питать свой организм теми же самыми веществами, но находящимися в обычных продуктах. Собственно, человечество всю свою жизнь и берет их именно в хлебе, молоке, мясе, рыбе, овощах и фруктах. Например, в стакане молока одного лишь кальция в сотни раз больше, чем в стакане водопроводной. В некоторых случаях, для подготовки питьевой воды таким способом устанавливается минерализатор.

Химический (реагентный)

Суть способа — превратить растворимые соединения в нерастворимые. Для этого используются различные реактивы в зависимости от преобладания в воде солей того или иного типа. Для солей карбонатного типа используется известь, соединения натрия, сода и синтетические соединения, например, тринатрийфосфат. В итоге вода умягчается, но из-за присутствия реагентов в пищу употреблять ее нельзя.

Магнитный

На воду воздействуют путем наведения постоянного магнитного поля. Прохождение через магнитное поле меняет структуру солей жесткости. Молекулы перестают соединяться при нагревании и не образуют осадок, а также разрыхляют слой уже имеющейся накипи, которая растворяется в воде. Такой метод не снижает концентрацию солей, а препятствует их отложению в виде осадка. Для бытовых целей такая вода подходит хорошо: трубы, насосное оборудование и нагревательные элементы прослужат дольше. Эффективно умягчать воду можно с помощью магнитов можно только в небольших объемах и скорости потока не выше 0,5 м/с. С помощью магнитного умягчителя также снижается содержание железа.

Электромагнитный

Является усовершенствованной версией магнитного с той разницей, что избыток солей не только теряет способность выпадать в виде осадка, но и удаляется через отстойник в канализацию.

Ионообменный

Суть метода заключается в замещении ионов кальция и магния на ионы натрия, соединения которого растворимы и не оказывают негативного влияния на здоровье и оборудование.

Современные системы очистки питьевой воды нередко сочетают несколько способов, которые зависят от анализа воды из скважины. Определить, какой тип умягчителя нужен в вашей ситуации, помогут специалисты по водоочистке. Для артезианских скважин на территории Подмосковья, где преобладают карбонаты, рекомендуется установка умягчителей воды ионообменного типа.

Ионообменный умягчитель воды

Конструктивно устройство представляет собой пластиковый баллон, внутрь которого в виде гранул засыпается полимерная ионообменная смола, способная отдавать ионы натрия и поглощать ионы кальция и магния. Вода, поступающая в баллон, медленно проходит сквозь смолу на которой происходит реакция замещения. Когда концентрация ионов натрия в смоле падает, необходимо произвести процесс промывки и регенерации. С баллоном для этих целей соединен солевой бачок, откуда поступает раствор хлорида натрия. Процесс контролируется автоматическим блоком управления. Во время промывки подача умягченной воды прекращается, поэтому регенерация программируется на ночное время. Если разбор воды происходит непрерывно, то рекомендуется устанавливать два баллона и запускать регенерацию поочередно. Периодически, в среднем через 3-4 года, смолу необходимо менять, так как количество циклов её восстановления ограничено. Производительность системы зависит от объема загрузки в баллоне.

Источник

Умягченная вода

Вода – неотъемлемый атрибут деятельности всех людей в домах и квартирах. Забота о ее качестве становится очень важной, когда мы понимаем (например, по накипи из чайника), что с жидкостью из под крана происходят неблагоприятные для нашего здоровья метаморфозы.

Необходимость умягчения

Умягчённая вода – это жидкость с пониженным содержанием ионов кальция и магния. Они представляют двууглекислые соединения. Это частицы без запаха, растворимые, с солено-щелочным вкусом. Самый простой их пример – натрий двууглекислый, который в быту называется пищевой содой.

Она хорошо смягчает воду, если добавить на 10 литров пару чайных ложек порошка. Считается, что в такой среде овощи лучше разварятся. Но смягченная содой жидкость не может быть питьевой, потому что будет обладать неприятным солоноватым привкусом. Поэтому со временем были изобретены другие способы смягчения.

Признаки жесткости легко определяются в домашних условиях. Показатели могут быть временными или постоянными.

Временная составляющая еще называется карбонатной. Карбонаты представляют собой щелочные металлы – Mg и Ca. Они после кипячения образуют накипь.

Постоянная составляющая остается в неизменном виде — это сульфаты и хлориды. Они никуда не исчезают даже после доведения жидкости до 100 градусов.

Вода с повышенным содержанием минералов называется жесткой из-за свойств тканей, которые появляются после стирки с применением моющих средств. Постиранная вещь будет неприятной на ощупь, что объясняется ионообменными свойствами волокон.

Что такое умягченная вода, можно судить по составу жидкости — обычно в ней сниженное количество минералов. Умягчением добиваются приведения показателей к нормативным значениям (пригодным для питья).

Понижение жесткости достигается путем удаления ионов кальция и магния. В ходе обработки из воды исключаются также пестициды и другие вредные вещества, например, сернокислые, азотистые соединения.

Минимальную жесткость в природе имеют дождевая или грунтовая вода, из чистого водоема. Наибольшие показатели из известковых слоев почв.

Жесткие свойства непосредственного вреда организму не приносят. Но с непривычки у человека, который не употреблял раньше воду с повышенным содержанием минералов, появляются кишечные расстройства. Это происходит из-за сернокислого магния.

Кстати, те кто постоянно пьет обычную, не хлорированную жесткую жидкость из под крана, говорят о неприятном вкусе умягченной жидкости.

Существующие нормы жесткости

Деление воды происходит в соответствии с концентрацией солей. Численное выражение связано с содержанием кальция и магния. Величина измеряется в моль на куб. метр. На деле чаще применяется миллимоль на один литр жидкости.

Рекомендованный международный вариант предполагает использование метрической системы СИ. Разные государства применяют свои несистемные единицы, среди которых наиболее популярны – градусы жесткости.

В российской системе измерений предполагается использование миллиграмм-эквивалент на один литр. Это соответствует 20,4 мг ионов кальция и 12,16 ионов магния. Воды подразделяют на группы согласно следующим значениям жесткости:

• очень мягкая – от 0 до 1,5 мг-экв.л;
• мягкая – от 1,5 до 4 мг-экв.л;
• средняя жесткость – от 4 до 8 мг-экв.л;
• жесткая – более 12 мг-экв.л.

Самая качественная вода по Российскому стандарту – от 1,0 до 2,0 мг-экв.л. Санитарные правила запрещают использование центрального водоснабжения с концентрированной жидкостью, показатели жесткости которой превышают 7 мг-экв.л.

Наилучшие вкусовые качества наблюдаются от 1,6 до 3 мг-экв.л. Жёсткая вода и её умягчение от 3 до 7 мг-экв.л допускается к использованию для технических целей, однако не рекомендуется для употребления.

Вред употребления жесткой воды для людей

Мировых стандартов жесткости, которая может негативно повлиять на организм человека, не существует. Однако многие научные исследования выявляют четкую связь между содержанием солей магния и кальция и состоянием:

• костей, зубов, волос;
• внутренних органов;
• кожных покровов.

Кальций в организме есть в костной и зубной ткани, этот же микроэлемент в большом количестве присутствует в жесткой воде. Зубы и кости подвержены влиянию этого вещества. Причем для людей вреден как его переизбыток, так и недостаток. Без нормального количества минерала организм пользуется собственными ресурсами, что вызывает дефецит. Из-за этого возникают частые переломы костей, выпадение зубов, а из-за его переизбытка бывает отложение солей, из-за которого появляются артрозы и артриты.

Вода влияет на структуру и здоровье волос. Плохой рост и выпадения возникают на фоне некачественного питания микроэлементами. Жесткая водопроводная вода оказывает негативное влияние на кожу головы: при мытье волос волосянная луковица и стержень закупориваются вредными веществами. Ростковые фолликулы медленно развиваются в неблагоприятной среде.

Здоровый волос растет от 2 до 7 лет и может достигнуть метра. В плохих условиях возникает постоянная стадия отдыха и выпадения: у человека появляются залысины, волосы плохо растут в длину. Из-за забитых пор кожи головы активно развивается перхоть.

Во внутренних органах, кроме солей, из-за жесткой воды откладывается песок, образуются камни, которые нарушают работу кишечника, желудка, почек, печени. При постоянном употреблении повышенного количества микроминералов с жидкостью снижается желудочная моторика: пища перерабатывается медленно,а излишнее ее количество уходит в запасы. Человек быстро набирает вес.

От воды с ионами кальция и магния страдает сердце. Продолжительное их употребление приводит к таким заболеваниям, как: эпикард, миокард, перикард, эндокард. Сердечные болезни долго находятся в скрытой форме, долго, никак себя не проявляют, поэтому они могут развиваться, пока вы не обратитесь к врачу. Для нормализации функционирования системы придется приложить немало усилий.

Повышенное содержание солей кальция и магния оказывает чувствительное влияние на кожу. Мыло и другие моющие средства активно взаимодействуют с этими элементами, образуя осадок, который забивает поры, из-за чего возникает сухость и дискомфорт.

Постоянное пользование жесткой водой для мытья приводит к тому, что кожа остается без необходимой жировой прослойки. Забитые поры не пропускают кислород, из-за чего появляется раздражение, покраснения, угревые высыпания. Восстановить микрофлору помогают различные крема и омолаживающие маски. Чтобы не тратиться на дорогие средства, бывает достаточно использовать для мытья прокипяченную жидкость.

Умягчение воды для животных

Температура и химический состав жидкостей существенно влияют на здоровье наших питомцев. Они из-за нее отказываются от корма. Особенно восприимчивые домашние особи чаще подвергаются простудным заболеваниям.

Когда жесткая вода из скважины, что делать, если из-за этого у животных часто возникают проблемы с пищеварением?

Постоянное поение жесткой водой приводит к понижению иммунитета. Минерализованная жидкость задерживается в организме, что приводит к увеличению объема, то есть килограммы в массе тела появляются не из-за жира.

Увеличенное количество сульфатов влияет на пищеварительную систему маленьких котят и собак как слабительное. Привыкание у них может выработаться только с возрастом.

Хлориды часто вызывают обезвоживание тканей, чем влияют на баланс микровеществ в организме. А кальций и магний влияют на развитие мочекаменных болезней у домашних питомцев.

Качества удоев для КРС падает при поении животных жесткой водой. Например, если корова пьет умягченную по ГОСТу жидкость, она дает 14-20 литров молока за сутки. Когда жесткость питья повышена, удои будут около 10-14 литров за этот же период. Особенно это заметно с использованием жидкости с концентрацией растворимых веществ от 8 до 10 г/л.

По ветеринарно-санитарным правилам в воде могут быть:

• сухие остатки – 1000 мг/л;
• хлоридные соединения – 350 мг/л;
• сульфатные соединения – 500 мг/л;
• железо – 0,3 мг/л;
• марганец – 0,1 мг/л;
• медь – 1,0 мг/л;
• цинк – 5,0 мг/л;
• йод – 1,0 мг/л;
• фтор – 1,0 мг/л.

Нормами допускается включение нитратов и нитритов, но не более 1,0 мг/л. Еще в одном литре воды бывает, что обнаруживаются около 3-х кишечных палочек. А большее содержание бактерий говорит об опасности для животных. Микроорганизмы могут стать причиной таких болезней как туляремия, сальмонеллез, сибирская язва.

Хорошая вода для поения КРС должна иметь слабую щелочную реакцию – от 6 до 8 pH. Большие показатели у жидкости из сточных систем промышленных предприятий, из-за этого животные могут отравиться. Поэтому, когда КРС поят из открытого водоема, важно, чтобы источник был защищенным от таких загрязнений.

Содержание ионов магния и кальция в природной воде обычно мало, она подходит для поения КРС. Точные выводы о качестве даст только лабораторное исследование. Специалисты сравнивают полученные показатели с нормативами ГОСТа.

Источник