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.

В нашей стране жесткость воды называют совокупностью свойств, которые зависят от содержания в качестве примесей солей щелочноземельных металлов, в основном кальция и магния. Требования к жесткости воды установлены в различных нормативных документах, таких как СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода, гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения». Директива Совета Европы 98/83/ЕС «О качестве воды, предназначенной для употребления людьми» и нормы Агентства по охране окружающей среды (US EPA) используются в Европейском Союзе и Соединенных Штатах соответственно, а рекомендации Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) действуют на международном уровне.

Официальной единицей измерения жесткости воды является градус, который равен 1 мг-экв/л (ГОСТ 31865-2012). По российским нормам, жесткость воды для питья не должна превышать 7 мг-экв/л. По степени жесткости воды выделяют очень мягкую, мягкую, воду средней жесткости, жесткую и очень жесткую. Такая градация относится к воде питьевого и хозяйственно-бытового назначения. Однако, многие системы водо- и теплоснабжения (паровые, водогрейные котлы и т.д.) устанавливают более жесткие ограничения на эксплуатацию: примерно вдвое меньше значений СанПиНа.

Указанная выше строгая градация обусловлена следующим: жесткая вода имеет горьковатый вкус, что приводит к расстройствам работы желудочно-кишечного тракта и снижению моторики желудка при постоянном употреблении такой воды. Соли кальция и магния, содержащиеся в жесткой воде накапливаются в организме и вызывают заболевания суставов, камни в почках и желчном пузыре. Кроме того, эти соли остаются на волосах и коже, а также в узлах сантехники, белье, элементах стиральной машины, чайниках. Кроме того, такая вода может негативно повлиять на энергетическую систему, выведя из строя трубопроводы и теплобменное оборудование, если соли высоко концентрированы. Даже небольшое отложение солей на элементах оборудования, существенно снижает коэффициент теплопередачи и повышает расход топлива. В связи с этим, воду следует умягчать во всех случаях, когда ее показатель жесткости превышает допустимую отметку.

Жесткость воды всегда высока в недрах земли, и нет возможности избежать засорения воды у главного источника. Поэтому, если в водопроводной системе частного дома используется вода из скважины или колодца, умягчение воды является обязательным. Есть также несколько признаков, которые указывают на повышенную жесткость воды, такие как: белье становится жестким после стирки, на поверхности видны белые разводы; моющие средства плохо пенятся, требуется увеличенное количество моющего средства; на стенках чайника образуется накипь; после гигиенических процедур возникают ощущения сухости и стянутости кожи, на кранах образуется налет.

Использование умягченной воды поможет избежать таких проблем со здоровьем и продлить срок службы бытовой техники. Оптимальным вариантом для коттеджей и загородных домов является использование автоматических установок непрерывного умягчения воды. Поскольку для правильного подбора такой системы необходим предварительный химический анализ воды источника водоснабжения, стоит учесть этот фактор при выборе оптимальной системы.

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