Как грамотно организовать процесс умягчения воды в частном доме: выбираем технологию и конструктивное решение

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.

Умягчение воды может быть проведено различными методами: химическим, физическим, механическим или их сочетанием. Выбор метода зависит от конкретных условий использования воды, уровня жесткости, размеров домостроения и т.д. Ниже мы рассмотрим наиболее популярные варианты умягчения воды.

Реагентный способ

Реагентный способ используется в тех случаях, когда требуется умягчение технической воды. Его суть заключается в добавлении специальных реагентов, которые связывают магний и кальций в нерастворимые соединения. Реагенты могут быть различными, например, известь, гидроксид натрия, фосфонаты, кальцинированная сода. Образовавшиеся нерастворимые соединения образуют осадок, который постепенно оседает на дне и стенках фильтра. Однако для питьевой воды и воды бытового назначения реагентный способ не подходит.

Полифосфатный метод

Полифосфатный метод является разновидностью реагентного и применяется для умягчения технической воды в загородном доме. Его простота заключается в использовании полифосфатов натрия, которые реагируют с солями жесткости и образуют нерастворимую пленку из полифосфатов кальция и магния. В результате очищаемая вода насыщается ионами натрия.

Ионный обмен

Ионный обмен является одной из наиболее доступных и эффективных технологий умягчения воды. Его суть состоит в том, что воду пропускают через фильтр с ионообменной смолой. При прохождении через смолу ионы кальция и магния переходят в нее, а вода обогащается безопасными для людей и техники ионами натрия. Помимо прочего, данная технология имеет преимущество в том, что ионообменная смола способна к регенерации. При этом режим регенерации включается автоматически по мере необходимости.

Обратный осмос

Обратный осмос - технология умягчения воды, предполагающая использование мембраны из ацетилцеллюлозы или ароматического полиамида. Эта мембрана обеспечивает деминерализацию воды на 100% и снижение жесткости. Результатом этого метода является очень чистая вода, близкая к дистилляту. Недостатками данного метода являются дороговизна и расходы на периодическую замену мембраны и необходимость установки предфильтра грубой очистки и постфильтра искусственной минерализации, который обогащает воду необходимыми минералами.

Магнитный и электромагнитный методы

Магнитный и электромагнитный методы умягчения воды реализованы в небольших устройствах, устанавливаемых непосредственно в трубопроводе. Они основаны на том, что соли кальция и магния под действием магнитного поля переходят в нерастворимую форму, образуя осадок, который выводится из системы водопровода. Такие системы применяют для защиты от накипи котлов, колонок, водонагревателей, стиральных и посудомоечных машин в частных домах и коттеджах.

Очевидно, что каждый метод имеет свои технологические особенности, эффективность действия и стоимость. Поэтому многие загородные дома применяют комбинированные методы. Например, для умягчения технической воды применяют магнитный фильтр, а для питьевой воды - обратноосмотический с минерализатором. Оптимизировать затраты на умягчение воды поможет установка ионообменного фильтра, который является универсальным и имеет высокую производительность, а умягченная вода подходит как для употребления в пищу, так и для работы бытовой техники.

Решения для систем водоподготовки в коттеджах: как устроены фильтры для умягчения воды

Обратная осмоса, ионообмен и другие технологии устройства фильтров для умягчения воды вы уже выбрали. Теперь настало время подумать о том, какое конструктивное решение подойдет именно вам.

Компактный фильтр-умягчитель для воды - это удобный вариант, который закрепляется на трубе, через которую вода подается в стиральную машину, котел и другие приборы. Внутри фильтра может быть засыпан полифосфат натрия - частично растворимый реагент, или создано магнитное поле. Однако стоит учитывать, что такой фильтр рассчитан только на умягчение воды хозяйственно-бытового назначения и обслуживание только одного прибора.

Магистральный фильтр для умягчения воды решает все проблемы такого рода разом, однако не работает быстро и его стоимость высока.

Фильтры-умягчители картриджного типа оснащены сменными картриджами с ионообменной смолой. Прозрачная колба позволяет контролировать объем фильтрованной воды. Однако ресурс такого фильтра низок и картридж придется заменить, не имея возможности восстановления.

«Кабинетные» фильтры - это установки, которые реализованы на ионообменной технологии и расходуют сорбент примерно на 50% экономнее по сравнению с другими умягчителями. Они обладают малым объемом, что делает их удобными для квартир и офисов. Вода после обработки становится пригодной для питья и работы бытовой техники. Однако для большого дома такой фильтр не подойдет. Для коттеджа с шестью жильцами можно рассмотреть вариант покупки недорогого умягчителя WaterBoх от компании «Экволс» (Россия) с производительностью 2,5 м3 в час, габаритные размеры которого позволяют вписать его в стандартный сантехнический шкаф.

Ионообменные колонны с солевыми баками представляют собой вертикальные установки, внутри которых находится ионообменная смола. Можно выбрать фильтр производительностью до 1,5 кубометров в час, что будет достаточным для среднестатистической семьи в частном доме. Ресурс наполнителя достигает 10 лет эксплуатации без необходимости замены, а умягченная вода подходит для питья, бытового и технического использования. Кроме того, умягченная вода благоприятно влияет на состояние кожи и волос, на деятельность ЖКТ, а также позволяет сократить расходы на бытовую химию и увеличить срок службы бытовых приборов, контактирующих с водой.

Стоит отметить, что ионообменные колонны имеют различные размеры, конструкции, производительности и уровень автоматизации. Выбор оптимальной установки зависит от конкретных потребностей и размеров дома. Однако, затраты на приобретение системы умягчения воды могут быть вполне оправданными, особенно если вы живете в коттедже или даче.

Фото: freepik.com