Жесткость воды и способы ее устранения 🚩 как устранить жесткость воды 🚩 Разное

Употребление жесткой или мягкой воды несет незначительный вред здоровью. При высоком содержании солей могут образовываться мочевые камни, а низкий уровень ненамного повышает риск появления сердечно-сосудистых заболеваний. Вкус родниковой воды обуславливается именно ее жесткостью.

Жесткость и мягкость воды зависти от уровня содержания в ней солей. В пером случае он высок, во втором – незначителен. Данные термины появились, предположительно, из-за тех свойств, которые оказывала вода на вещи. Если постирать их в жесткой воде, то и сама ткань будет такой же. Если же мягкой, то и одежда становилась таковой.

Жесткость воды бывает временная и постоянная. Первая содержит в себе гидрокарбонат магния и кальция, вторая – другие соли. В основном это сульфаты и хлориды этих же компонентов. Выделяются они при кипячении воды.

Жесткая вода сушит кожу при умывании. В ней плохо образуется пена, а ее использование ведет к образованию накипи. В тоже время мягкая вода приводит к коррозии, а гидрокарбонатная жесткость наоборот не позволяет ей образовываться.

Уровень содержания солей в природных водах изменчив. Он повышается во время испарения воды, а в сезон дождей и период таяния снега – уменьшается.

Первый и самый простой способ – термический. Необходимо лишь вскипятить воду, из-за чего нестойкие гидрокарбонаты магния и кальция начнут разлагаться. Этим вы устраните временную жесткость воды. Кроме того, результатом разложения солей будет являться накипь.

Также можно попробовать реагентное умягчение воды. В нее необходимо добавить кальцинированную соду или гашеную известь. При этом методе соли магния и кальция превращаются в нерастворимое соединение и выпадают в осадок. Оптимальным средством устранения жесткости считается ортофосфат натрия. Он входит в состав многих препаратов бытового и производственного значения.

Еще одним способом будет являться катионирование. В воду необходимо поместить ионообменную регулируемую загрузку. Чаще всего используют ионообменную смолу. При соприкосновении с водой она поглощает катионы солей. Забирая их у кальция, магния, железа и марганца, она отдает ионы натрия и водорода, а вода становится мягкой.

Можно использовать обратный осмос. Нужно пропустить воду через полупроницаемые мембраны. При этом из воды уберутся большинство солей, в том числе и те, что отвечают за жесткость. Эффективность такого метода иногда достигает почти 100%.

Как устранить жесткость воды: основные методы

Рекомендуется делать это при помощи специальных систем очистки.

В воде содержатся соли щелочноземельных металлов, от которых зависит степень ее жесткости. Жесткая вода негативно влияет на здоровье человека. Использование такой жидкости в бытовых целях становится причиной выхода из строя бытовых приборов и систем. Поэтому ее нужно смягчать. Как же можно уменьшить жесткость воды?

Основные методы смягчения

Термоумягчение — обычное кипячение, во время которого гидрокарбонаты кальция и магния, содержащиеся в воде, превращаются в карбонаты кальция и магния. После этого образуется осадок и накипь. Этот метод популярен благодаря своей простоте. Но стоит знать, что он избавит только от карбонатной жесткости.

Умягчение реагентами — добавление в воду реагентов, обеспечивающих возникновение реакции с катионами металлов, в результате которой образуется нерастворимый осадок. Чаще всего для этого метода смягчения применяется ортофосфат натрия, который содержится во многих средствах, предназначенных для смягчения воды.

Метод обратного осмоса — вода очищается, проходя через полупроницаемые мембраны. Этот способ эффективен почти на 100%. Недостатком этого способа смягчения является то, что нужно предварительно подготавливать воду. Это обусловлено тем, что вода, содержащая большое количество мелких частиц, приведет к быстрому загрязнению мембраны и выведет ее из строя. Также установки, основанные на обратном осмосе, стоят дорого. В полученной воде не содержится никаких полезных микроэлементов.

Катионирование основано на взаимодействии воды с гранулированной загрузкой. В итоге ионообмена катионы солей переходят в фазу гранулированного сорбента, а вода насыщается ионами натрия или водорода. Этот способ распространен в промышленной сфере, а также применяется в быту.

Электродиализ предусматривает избавление от солей под воздействием электрического поля. Ионы растворенных веществ удаляются специальными мембранами.

Смягчение воды с помощью фильтров

Для получения воды, пригодной для употребления в пищу, применяются такие фильтры:

1. Фильтры обратного осмоса — уничтожают все соли и вредные вещества, избавляют от накипи. Обратноосмотическая мембрана имеет срок службы до 1,5 лет;
2. Проточные фильтры, устанавливающиеся под мойку, можно использовать для воды низкой и средней степени жесткости. Следует регулярно менять картридж для смягчения или промывать его солевым раствором. Очищенная вода может быть горькая на вкус, так как фильтр отдает много натрия в жидкости, содержащей большое количество солей;
3. Фильтры-кувшины целесообразно применять для воды со средней и низкой степенью жесткости. Менять нужно чаще, нежели картридж в проточном фильтре.

Для того, чтобы устранить жесткость воды в квартире, можно использовать компактный умягчитель. Он размещается на трубе, подающей ее в стиральную машинку или другую технику. Внутри фильтра размещается реагент или создается магнитное поле. Он рассчитан только на один прибор. Можно установить магистральный фильтр, размещающийся на подающей трубе.

Устранять жесткость воды рекомендуется при помощи предназначенных для этого систем очистки воды. Об этом подробнее тут. Чтобы выбрать правильный фильтр для смягчения воды, проконсультируйтесь со специалистами.

Знаете о произошедшем больше или есть что рассказать?
или позвоните по телефону 8-902-603-60-40

Методы устранения жесткости воды.

1.Термический метод. Связан с нагревом воды, снижает только временную (карбонатную) жесткость. В промышленности его используют лишь при наличии дешевых источников тепла (на ТЭЦ, например).

О

снован на смещении углекислотного равновесия при нагревании воды в сторону образования карбоната кальция:

Са(НСО₃)₂СаСО₃↓ + СО₂↑+ Н₂О

Мg(НСО₃)₂МgСО₃↓ + СО₂↑+ Н₂О

Растворимость газов падает при повышении температуры, при кипячении воды из нее устраняется углекислый газ.

2. Реагентные методы.Основаны на обработке воды реагентами, образующими с кальцием и магнием малорастворимые соединенияСаСО₃, Са(ОH)₂, Мg(ОH)₂, Са₃(PО₄)₂.

В качестве реагентов используют известь, кальцинированную соду, гидроксиды натрия и бария, ортофосфат натрия. Умягчение воды известкованием применяют при ее высокой карбонатной и низкой некарбонатной жесткости. Кальцинированную соду применяют, если карбонатная жесткость немного больше некарбонатной. Фосфатирование применяют для доумягчения воды до значений 0,02-0,03 мг-экв/л.

3. Термохимический метод. Умягчение осуществляют с применением извести и соды или едкого натра и соды при температуре воды более 100° С (до 165° С). Термохимический метод умягчения применяется в основном при подготовке воды для питания котлов. Только в этом случае утилизируется почти все тепло, затраченное на подогрев воды.

4.Умягчение воды диализом (метод нанофильтрации) основан на разделении растворенных веществ с различными молекулярными массами под действием разных скоростей диффузии через полупроницаемую мембрану, разделяющую концентрированный и разбавленный растворы. Растворенные вещества (соли жесткости) диффундируют через мембрану в сторону разбавленного раствора, растворитель (вода) диффундирует в обратном направлении. Диализ осуществляется в мембранных аппаратах с нитро- и ацетатцеллюлозными пленочными мембранами. Достаточно дорогой способ умягчения воды, требует предварительной очистки воды. При диализе происходит удаление из воды всех солей, в том числе необходимых человеку микроэлементов.

5. Магнитный метод.Механизм воздействия магнитного поля на воду окончательно не выяснен. Существующие гипотезы объясняют влияние магнитного поля на деформацию ионов, их сближение и образование центров кристаллизации; воздействие на коллоидные примеси в воде; влияние на структуру воды. Сущность метода заключается в том, что при воздействии магнитного поля накипь образуется не на поверхности нагрева, а в массе воды. Образующиеся рыхлые осадки легко удаляются. Метод эффективен при обработке кальциево-карбонатных вод.

6. Метод ионного обмена основан на обмене между ионами, находящимися в растворе, и ионами, присутствующими на поверхности твердой фазы – ионита. В качестве ионитов могут использоваться неорганические и органические материалы, способные к обмену ионов и практически нерастворимые в воде. К неорганическим природным ионитам относят цеолиты, глинистые минералы, полевые шпаты, гидрослюды (глауконит). Органические природные иониты — это гуминовые кислоты почв и углей. К органическим искусственным ионитам относят ионообменные смолы с развитой поверхностью. Синтетические ионообменные смолы представляют собой высокомолекулярные соединения, углеводородные радикалы которых образуют пространственную сетку с фиксированными на ней ионообменными функциональными группами.

Иониты имеют плохо связанные с основной структурой материала подвижные, способные к обмену катионы (H⁺ илиNa⁺

) или анионы (OH^–) и прочно связанные между собой высокомолекулярные ионыR. В процессе ионообменного умягчения воды происходит замена ионовH⁺,Na⁺ илиOH^– на ионы жесткости:

Мg²⁺ + 2HR →MgR² + 2H⁺;

Са²⁺ + 2NaR → CaR² + 2Na⁺;

HСO^3- + ROH →RHCO³ + OH^–.

Применяя совместное H –Na-катионирование, можно получить остаточную жесткость в пределах 0,05-0,005 мг∙экв/л.

7.Метод перегонки — испарение воды с последующие ее конденсацией. Так как соли относятся к нелетучим соединениям, они остаются, а вода испаряется.

8.Криогенный метод— вымораживание льда. Вода постепенно замораживается, когда остается примерно 10 % жидкости от первоначального количества, незамерзшая вода сливается, а лед оттаивается и превращается обратно в воду. Все соли, которые образуют жесткость, остаются в незамерзшей воде.

Методы замораживания и перегонка пригодны только для смягчения небольшого количества воды.

Жесткость воды и способы ее устранения в домашних условиях

О том, что вода, которая течёт из-под крана, является жесткой, красноречиво свидетельствует накипь в чайнике или раздражения, что могут появиться на коже после принятия ванны. Именно поэтому жесткость воды и способы её устранения – довольно актуальная проблема для многих.

Какая вода считается жесткой

Если в воде присутствует значительное количество солей кальция при минимальной концентрации магния, то такая вода считается жесткой. Также влияние оказывают некоторые соли алюминия и железа. Во время нагрева происходит выпадение этих солей в осадок, результатом чего становится накипь, химический состав которой схож с известняком или мелом.

Жесткость воды бывает двух типов – временная (карбонатная) и постоянная. Временная характеризуется наличием в жидкости карбонатов, гидрокарбонатов, а также марганца и кальция. После выпадения карбонатов при нагревании вода становится более мягкой. Для работы бытовой техники, связанной с нагреванием воды, угрозу представляют именно карбонатные жидкости.

Присутствие в воде солей соляной, серной и азотной кислот вызывает постоянную жесткость воды. При кипячении такой воды осадок не образуется.

Как влияет жесткость на здоровье человека

Жесткость питьевой воды существенно варьируется в разных регионах. Очень жесткая вода оказывает негативное влияние на пищеварительные органы человека, а её ухудшенные органолептические качества придают жидкости горьковатый привкус. У Всемирной организации здравоохранения нет никаких рекомендаций относительно показателей жесткости воды.

Материалы ВОЗ говорят о том, что, хотя исследования выявили между качеством питьевой воды и заболеваниями сердечно-сосудистой системы определённую зависимость, нельзя делать выводы о значительном характере такой связи. Также нет никаких доказательств, что использование мягкой воды отрицательно влияет на баланс минералов в человеческом организме.

С другой стороны, как показывает практика, использование мягкой воды экономит практически в 2 раза расход моющих средств. При взаимодействии с мылом ионы кальция, образуют соли, не смывающиеся воды. Они также оставляют на поверхности посуды и сантехники разводы. Именно эти соли тяжело смываются с кожи человека и при этом забивают поры.

Способы определения и снижения жесткости

В некоторых случаях жесткость воды определяется визуально – на стенах чайника быстро образуется накипь, а раковина, даже при регулярной мойке, постоянно имеет тусклый налёт. Среди других симптомов можно выделить следующие:

1. Мыло и другие моющие средства плохо пенятся.
2. Вкус воды с избытком солей отличается от вкуса качественной питьевой воды.
3. Приготовление пищи занимает больше времени. Например, чай заваривается в такой воде дольше.
4. В некоторых случаях вода может приобретать какой-либо оттенок.

Узнать величину жесткости воды можно у работников станций водоочистки либо в коммунальных службах. Также есть специальные лаборатории, которые делают анализ качества воды.

Полученные знания покажут, нужно ли приобретать какие-либо средства для посудомоечных либо стиральных машин, а также нужна ли дополнительная очистка вашей водопроводной воде. На сегодняшний день уменьшение жесткости воды выполняется с использованием различных технологий.

Магнитные смягчители

Этот способ смягчения жидкости относится к нехимическим методам. Суть воздействия состоит в использовании магнитного поля, которое создаётся при помощи пары магнитов. С их помощью происходит удаление разных примесей, включая ионы магния и кальция. Эти магниты находятся сверху на водопроводной трубе.

Однако, по мнению многих специалистов, эффективность таких смягчителей является очень сомнительной. Местом, где их использование действительно приносит желаемый результат, являются трубы в котельных. Магнитное поле воздействует таким образом, что отложения в трубах становятся очень рыхлыми, поэтому их очень легко удалить.

Использование душевых насадок и кувшинных фильтров

Довольно неплохим способом, как уменьшить жесткость воды, является использование душевых насадок. Их накручивают прямо перед лейкой. По словам производителей, они смягчают и ароматизируют воду, а также убирают остаточный хлор. Однако, по мнению многих потребителей, душевые насадки ориентированы на наивных людей, которые легко верят любой рекламе.

Для смягчения воды многие пользуются кувшинными фильтрами, которые выполнены в виде ёмкости, где содержится специальный сменный картридж из активированного угля – фильтрующий элемент. На сегодняшний день это простой и достаточно дешевый способ очищения жидкости.

Ионообменные смягчители и обратный осмос

Как известно, жесткая вода становится довольно частой причиной поломок посудомоечных и стиральных машин. Специалисты рекомендуют выполнять смягчение, используя ионообменные смягчители. Устройство имеет два резервуара, первый из которых содержит ионообменную смолу, а второй – солевой раствор.

Соли магния и кальция, содержащиеся в воде, проходя через первый резервуар, вступают в реакцию с ионами смолы. После нейтрализации солей жидкость попадает в солевой резервуар, где пополняется ионами натрия. В результате благодаря магнитному обмену происходит смягчение.

Одним из самых надёжных способом смягчения считается обратный осмос. Жидкость проходит сквозь полупроницаемую мембрану из сильно концентрированного в менее концентрированный раствор. Стоит заметить, что давление при этом является большим, чем разница осмотического давления этих двух растворов.

В итоге растворённые примеси задерживаются мембраной. Качество такой воды является достаточно высоким, однако недостатком технологии является удаление не только вредных примесей, но и полезных.

Применение солей и термические методы

Смягчающие соли чаще всего применяют во время работы посудомоечных машин. Они препятствуют образованию накипи, что оберегает устройство от поломок. Приобрести средство можно в виде таблеток. Их количество зависит от степени жесткости воды, а также от модели посудомоечного агрегата. Кстати, у некоторых машин есть специальные индикаторы, которые сигнализируют о том, что требуется добавка соли.

Термические способы смягчения заключаются в нагревании либо вымораживании. В целом же решение проблемы жесткости воды зависит от объёма её потребления и финансовых возможностей.

Видео про правила выбора фильтра для воды

Методы устранения жёсткости воды | chemistry11b

1) Для избавления от временной жёсткости необходимо просто вскипятить воду. При кипячении воды гидрокарбонаты разлагаются с образованием осадка среднего или основного карбоната:

Ca(HCO₃)₂ = СаСО₃ ↓+ СО₂↑+ Н₂О,

Mg(HCO₃)₂ = Мg₂ (ОН) ₂ СО₃↓ +3СО₂↑ + Н₂О,

и жёсткость воды снижается. Поэтому гидрокарбонатную жёсткость называют временной.

С ионами железа реакция протекает сложнее из-за того, что FeCO₃ неустойчивое в воде вещество. В присутствии кислорода конечным продуктом цепочки реакций оказывается Fe(OH)₃, представляющий собой темно-рыжий осадок. Поэтому, чем больше в воде железа, тем сильнее окраска у накипи, которая осаждается на стенках и дне сосуда при кипячении.

http://static.video.yandex.ru/lite/forestdm/d7e3pf6iz9.2320/

2) Умягчить жёсткую воду можно и обработкой воды различными химическими веществами. Так, временную (карбонатную) жёсткость можно устранить добавлением гашеной извести:

Са²⁺ +2НСО^–₃ + Са²⁺ + 2ОН^– = 2СаСО₃↓+ 2Н₂О

Mg²⁺ +2НСО^–₃ + Са²⁺ + 4ОН^– = Mg(ОН) ₂↓+2СаСО₃↓+ 2Н₂О.

При одновременном добавление извести и соды можно избавиться от карбонатной и некарбонатной жёсткости (известково-содовый способ). Карбонатная жёсткость при этом устраняется известью (см. выше), а некарбонатная – содой:

Са²⁺ + СО^2-₃ = СаСО₃↓

Mg²⁺ + СО^2-₃ = Mg СО₃

и далее

Mg СО₃ + Са²⁺ + 2ОН^– = Mg(ОН) ₂↓+СаСО₃↓

3) Вообще, с постоянной жёсткостью бороться труднее. Кипячение воды в данном случае не приводит к снижению её жёсткости.

Для борьбы с постоянной жёсткостью воды используют такой метод, как вымораживание льда. Необходимо просто постепенно замораживать воду. Когда останется примерно 10 % жидкости от первоначального количества, необходимо слить не замершую воду, а лёд превратить обратно в воду. Все соли, которые образую жёсткость, остаются в не замершей воде.

4) Ещё один способ борьбы с постоянной жёсткостью – перегонка, т.е. испарение воды с последующей её конденсацией. Так как соли относятся к нелетучим соединениям, то они остаются, а вода испаряется.

Также, чтобы избавиться от постоянной жёсткости, можно, например, к воде добавить соду:

СаСl₂ + Na₂CO₃ = CaCO₃ ↓+ 2NaCl.

В части I рассказывается о круговороте воды, об ее очистке методом перегонки.

5) Также известны методы обработки воды (магнитное и электромагнитное воздействие, добавление полифосфатов или других “антинакипинов”), позволяющие на время “связать” соли жёсткости, не давая им в течение какого-то времени выпасть в виде накипи. Однако эти методы не нейтрализуют соли жёсткости химически и поэтому нашли ограниченное применение в водоподготовке технической воды. Единственным же экономически оправданным методом удаления из воды солей жёсткости является применение ионообменных смол. Пропуская воду через слой специального реагента – ионообменной смолы (ионита), ионы кальция, магния или железа переходят в состав смолы, а из смолы в раствор переходят ионы Н⁺ или Na⁺, и вода умягчается, её жёсткость снижается.

6) Но такие методы, как замораживание и перегонка, пригодны только для смягчения небольшого количества воды. Промышленность имеет дело с тоннами. Поэтому для устранения жёсткости в данном случае принимается современный метод устранения – катионный. Этот способ основан на применении специальных реагентов – катионитов, которые загружаются в фильтры и при пропускании через них воды, заменяют катионы кальция и магния на катион натрия. Катиониты – синтетические ионообменные смолы и алюмосиликаты.

Их состав условно можно выразить общей формулой Na₂R. Если пропускать воду через катиониты, то ионы Nа⁺ будут обмениваться на ионы Са²⁺ и Mg²⁺.

Схематически эти процессы можно выразить уравнением:

Ca²⁺ + Na₂R = 2Na⁺ + CaR

Таким образом, ионы кальция и магния переходят из раствора в катионит, а ионы натрия – из катионита в раствор, жёсткость при этом устраняется.

Катиониты обычно регенерируют – выдерживают в растворе NaCl, при участии которого происходит обратный процесс:

CaR + 2Na⁺ = Na₂R+ Ca²⁺

Регенерированный катионит снова может быть использован для умягчения новых порций жесткой воды.

7) С последствием жёсткости воды – накипью, с точки зрения химии, можно бороться очень просто. Нужно на соль слабой кислоты воздействовать кислотой более сильной. Последняя и занимает место угольной, которая, будучи неустойчивой, разлагается на воду и углекислый газ. В состав накипи могут входить и силикаты, и сульфаты, и фосфаты. Но если разрушить карбонатный “скелет”, то и эти соединения не удержатся на поверхности.

8) Эффективным способом борьбы с высокой жёсткостью считается применение автоматических фильтров-умягчителей. В основе их работы лежит ионообменный процесс, при котором растворенные в воде “жёсткие” соли заменяются на “мягкие”, которые не образуют твердых отложений.

 

Автоматические фильтры-умягчители серии EM

 

Like this:

Like Loading…

Устранение жесткости воды

Существует несколько методов устранения жесткости воды, на практике наиболее часто применяется реагентное умягчение. В результате химической реакции между добавленными реагентами и присутствующими в воде ионами жесткости (Ca²⁺ и Mg²⁺) образуются нерастворимые соединения (осадки), которые легко удалить из раствора механическим способом. Для уменьшения общей жесткости воды применяют:

• кальцинированную соду — Na₂CO₃;
• гашеную известь — Са(ОН)₂;
• фосфат натрия — Na₃PO₄.

Процессы водоподготовки и умягчения воды реагентными методами и декарбонизацией известью ведутся в установках-осветлителях. В осветлителях создаются условия взвешенного осадка, а образование твердого осадка происходит по всему свободному объему раствора. Например, рост кристаллов CaCO₃ происходит из исходных частиц размером 0,01 мм.

Для того чтобы взвешенные в растворе карбонат кальция и карбонат магния быстрее выпали в осадок, дополнительно используют коагулянты — чаще всего это сульфат железа FeSO₄. Иногда применяют флокулянты (хлопьеобразователи).

Воду с высокой карбонатной жесткостью оптимально нейтрализовать известью совместно с сульфатом железа, в том случае, если не требуется дополнительно удалять ионы некарбонатной жесткости. Существенно снизить некарбонатную жесткость сможет добавление в воду щелочи NaOH с образованием соды (NaHCO₃).

Применение щелочи должно быть рассчитано исходя из соотношения

[Са²⁺] + β ≥2[НСО₃ ] + [СО₂]

β

показатель избыточной щелочности полученной воды, принимаемый в диапазоне 0-1,5 мг-экв/л

Едкий натр (NaOH) нельзя применять в осветлителях совместно с коагулянтами, так как он ухудшает показатели осаждения взвешенных частиц.

Дозы для реагентного умягчение воды известью и гидроксидом натрия вычисляют из соотношения

При таком расходе реагентов создаются оптимальные параметры для осаждения взвешенных веществ.

Описанные методы реагентного умягчения воды находят применение для обработки природных вод из поверхностных водоемов. Положительные стороны метода декарбонизации состоят в том, что из воды дополнительно удаляются взвешенные вещества, органические примеси, железистые и кремниевые соединения.

Как правило, железо в природных водах представлено в виде комплексов, коллоидных систем и тонкодисперсных взвешенных частиц. В результате реакций декарбонизации образуются осадки солей железа и магния, а также карбонат кальция. Влажный осадок направляется на дальнейшую обработку — обезвоживание, складирование и утилизацию.

Один из методов удаления солей кальция из природных подземных вод заключается в реагентной обработке известью и едким натром в вихревом реакторе. В условиях гетерогенной системы кристаллизация осадка карбоната кальция происходит на поверхности загрузки, где быстрее образуются зародыши кристаллов. С точки зрения физики процесса образование кристаллов на поверхности энергетически более выгодно, чем кристаллизация по всему объему раствора.

В тех случаях, когда раствор насыщен карбонатом кальция, для оценки его водородного показателя применяют величину рН_s. Этот показатель меняется в зависимости от:

• физико-химических параметров раствора — температуры,
• общей концентрации солей, а также
• заданных величин щелочности и жесткости обработанной воды.

Если конечные показатели жесткости и щелочности достаточно высокие, то процесс декарбонизации можно вести при низких значениях рН_s.

Конструкционные особенности вихревых реакторов — небольшая занимая площадь при значительной высоте сооружения. Вихревые реакторы могут эксплуатироваться под давлением, поэтому умягчать воду можно без промежуточных резервуаров и дополнительных насосов. Система может работать даже при низкой температуре обрабатываемой воды. Осадок, получаемый в процессе реагентного устранения жесткости воды, представляет собой круглые гранулы размером 1–2 мм и влажностью 20–25%.

Устранение жесткости воды, временной и постоянной: способы и методы

В открытых водоемах и глубинных скважинах есть разные примеси, загрязняющие воду. Твердые частицы задержать не сложно. Для этого применяют длительное отстаивание, сетчатые фильтры. Гораздо труднее предотвратить попадание в систему отопления растворенных соединений магния и кальция. Качественное устранение жесткости воды, времененной, постоянной или общей – это не только надежная защита от накипи. Действительно хорошее решение должно быть экономически целесообразным. Подобрать оптимальный набор оборудования станет проще после внимательного изучения этой статьи.

Что такое жесткость и почему из-за нее образуется накипь?

Необходимо дать несколько тематических определений, чтобы квалифицированно рассматривать актуальные предложения рынка:

• Основой накипи являются соли магния и кальция. В растворенном виде они не заметны.
• Наличие таких примесей обозначают уровнем временной жесткости. Этот параметр указывают в мг-экв/ на литр.
• Одна единица жесткости примерно соответствует концентрации 20 мг/л для кальциевых и 12 мг/л – магниевых соединений.
• Особенно активен процесс образования накипи при температуре от +75°С до +100°С. По этой причине становится понятной особая важность вопросов устранение жесткости воды в котельном оборудовании. Значимая интенсивность трансформации постоянной и карбонатной жесткости начинается от уровня +40°С.
• В справочниках применяют несколько градаций, от мягкой до чрезмерно жесткой воды (2 и более 12 мг-экв/л соответственно). Но в специализированных профильных стандартах используют более строгие требования (до 0,1 мг-экв/л).
• Пористая накипь образует эффективный изоляционный слой. Его теплопроводность в 25-30 раз меньше по сравнению с аналогом из стали. При увеличении толщины таких образований от 1 до 12 мм расход топлива возрастает на 10-60%.

Самые популярными фильтрами для устранения жесткости воды и защиты от накипи, представленными на российском рынке, являются магнитные и электромагнитные фильтры (преобразователи воды).

Внимательное изучение этих данных позволяет сделать несколько важных заключений. Они пригодятся для формулировки требований к параметрам оборудования:

• Временную и постоянную жесткость воды нельзя определить точно простыми методами. Она способна изменятся при ливнях, паводках, в засушливую пору года. Если техника для защиты от накипи способна автоматически регулировать свою работу, это будет удобно для пользователей.
• Так как накипь образуется уже при незначительном повышении температуры, следует предотвратить соответствующие процессы во всех частях отопительной системы. При годится также защита посудомоечных и стиральных машин, иной техники, оснащенной встроенными нагревательными элементами.
• Существенное увеличение расходов на топливо является достаточным основанием для увеличения объема финансирования проекта устранения жесткости воды.
• Значительное нарушение теплообмена способно создать локальный перегрев вплоть до разрушения соответствующей части котла.

К приведенным критериям надо добавить необходимость выполнения санитарных и гигиенических норм. В любом случае пригодятся: рациональные эксплуатационные расходы, длительный срок службы, надежные гарантии производителя.

    

Технологии устранения жесткости воды на промышленных предприятиях

Перед изучением соответствующих способов и методов устранения жесткости воды на промышленных предприятиях необходимо отметить, что проблемы водоподготовки решают в комплексе. Нельзя рассматривать исключительно умягчение без учета механических, органических и химических примесей.

Оборудование этой категории рассчитано на большую производительность. Чтобы удалить из большого объема воды взвеси, выпадающие в осадок примеси – используют специальные емкости. Для ускорения процессов очистки применяют принудительную аэрацию.

Повышают эффективность таких операций, добавляя озон. Этот газ является мощным окислителем. В частности, он стимулирует преобразование соединений железа в нерастворимую форму. Его применение уничтожает вирусы и бактерии, иные болезнетворные микроорганизмы, опасные соединения органического происхождения. Достаточно продолжительное воздействие озоном устраняет неприятные привкусы и запахи.

На следующем этапе происходит снижение жесткости воды, т.к. в жидкость добавляют специально подготовленные смеси, содержащие динатрийфосфат, каустическую соду, целлюлозные щелоки. Эти соединения образуют вокруг микрокристаллов солей жесткости оболочки. После такой трансформации они не способны соединятся в крупные образования.

Ниже отмечены некоторые особенности установок водоподготовки и устранения жесткости воды на крупных промышленных предприятиях:

• Накопительную емкость оснащают датчиками уровня и насосами, поэтому ее наполнение и подача жидкости далее в систему осуществляется автоматически.
• Озон – это ядовитый газ. Его применяют с точным дозированием, соблюдая правила техники безопасности.
• Состав смесей, предотвращающих образование накипи, подбирают с учетом результатов лабораторных анализов. Так, например, при высоком коэффициенте окисляемости – коллоиды органического типа не используют. На 1-2 мг-экв/л одного м. куб. воды добавляют 20-40 г кальцинированной соды.
• Если жидкость берут одновременно из нескольких емкостей, дозировку устанавливают с учетом средневзвешенных параметров.
• Используют дополнительные добавки для предотвращения образование пены в теплообменнике, блокирования разрушительных процессов коррозии.
• Накопленные в системе загрязнения удаляют регламентными промывками под высоким давлением. Эту процедуру выполняют 2-3 раза за одну рабочую смену.

 

Что надо учитывать при оснащении жилых помещений?

 

Желательно использовать источник, в котором нет лишних примесей. На первый взгляд, такую задачу проще решить городским жителям. Муниципальные службы должны поддерживать параметры, соответствующие действующим нормам СанПиН. Однако их ответственность распространяется только на магистральные коммуникации. Ржавые трубы в здании, квартире – это проблема самих жильцов.

Достаточно сложным является разрешение спорных ситуаций. При авариях в трубопровод может попасть сильно загрязненная вода. Но это может произойти ночью, во время отсутствия хозяев дома. Доказать в суде факт нарушения обязательств обслуживающей организацией будет очень сложно.

В санитарных нормах приведено ограничение – не более 7 мг-экв/л. Эта граница установлена по среднестатистическому порогу чувствительности человеческих органов. Но для техники такая концентрация губительна. При высокой температуре рост накипи может превысить 1-1,5 мм за 30 дней. Через несколько месяцев отопительное оборудование будет выведено из строя.

Владелец загородного участка или промышленного предприятия имеет больше потенциальных методов устранения жесткости содой или, например, химическим способом. Внимательный анализ поможет выбрать из этого списка оптимальный вариант.

Открытые водоемы отличаются большим количеством загрязнений биологического происхождения. Как правило, по их периметру устанавливается природоохранная зона, поэтому придется прокладывать достаточно длинную трассу. В некоторых случаях это будет сделать невозможно.

Колодец вырыть не слишком трудно собственными силами. Такое решение уменьшает финансовые затраты, но не позволяет гарантировать отличный результат. Даже при размещении такого сооружения на пригорке сложно обеспечить качественную фильтрацию. Если же жесткость воды и способы ее устранения для Вас сложны или не подходят, то просто используйте фильтры. Благо, в интернете можно найти рефераты по химии на эту тему. Технологии интенсивного земледелия, промышленные предприятия и автодороги активно загрязняют окружающую среду. Чтобы не совершать ошибок, следует получить профессиональную консультацию в местных экологических, санитарных, архитектурных организациях. Там сообщат о реальной возможности применения данного источника питьевой воды.

Следующий ионитный способ устранения жесткости воды – бурение скважины небольшой глубины (15-25 метров) «на песок». Специфическое название обозначает способ фильтрации. Он выполняется, как и в случае с колодцем, поверхностными слоями. Аналогичными будут ограничения, связанные с относительно высоким уровнем примесей.

Самый лучший результат можно получить с помощью артезианской скважины (глубина – до 200 м). Сюда не проникают загрязнения с поверхности, а значит и устранение жесткости воды может не понадобится. Но именно тут часто залегают известняковые породы, из которых вода вымывает соли магния и кальция.

Какие способы и методы устранения жесткости воды применяют в быту?

Для точного соблюдения правил эксплуатации промышленного оборудования используют не только средства автоматизации, но и специально подготовленный персонал. Опытные сотрудники регулярно проверяют состав загрязнений, корректируют технологические процессы, осуществляют оперативный контроль. В домашних условиях подобные способы устранения временной жесткости воды невозможны. Чтобы оптимизировать затраты и обеспечить высокое качество очистки применяют иные методы.

В городских квартирах, коттеджах и быту первый уровень защиты создают с применением механических фильтров. Ионообменные устройства задерживают песок, ил, ржавчину, другие крупные твердые частицы.

Далее – решают задачи по устранению уровня постоянно жесткости:

• Набор оборудования с ионообменными смолами применяют для централизованной защиты всего объекта недвижимости.
• Аналогичные функции выполняют приборы электромагнитной подготовки.
• Чтобы предотвратить образование накипи только в технике с нагревательными элементами, перед ней монтируют ионообменные фильтры с полифосфатными наполнителями.

Заключительным методом мы обеспечиваем финишное устранение временной жесткости для приготовления пищи. Здесь применяют комплекты из нескольких картриджей. При наличии свободного места – применяют установку обратного осмоса.

    

Дополнительные рекомендации для выбора подходящего оборудования

 

Параметры проекта устранения постоянной жесткости воды уточняют с учетом характеристик конкретного объекта недвижимости. В стандартных квартирах нет места для размещения крупных ионообменных агрегатов. Надо не забывать, что при регенерации они издают шум, поэтому пригодится хорошая изоляция технического помещения. Вместо такого комплекта можно использовать современный прибор серии АкваЩит. Достаточно правильно выбрать модель с подходящей дальностью действия. Зная про жесткость воды и способы ее устранения можно сделать правильный выбор.

Применять озон в бытовых условиях надо очень аккуратно. Необходимо помнить об опасности для здоровья большой концентрации этого газа. Так же, с повышенным вниманием, применяют ультразвуковые технологии. Соответствующее излучение высокой мощности способно повредить сварные соединения.

Следует помнить о том, что полифосфатные соединения надо исключить из питьевой воды. Эти вещества способны провоцировать раздражение слизистых оболочек, кожных покровов. Такие фильтры устанавливают перед котлами, которые работают исключительно в составе систем отопления.