Оборудование этой категории применяют для извлечения из потока жидкости солей жесткости. Такая обработка предотвращает образование накипи, уменьшает расход моющих средств. Сравнения стоимости недостаточно для того, чтобы купить фильтр для воды с ионообменной смолой без ошибок. Следует внимательно изучить технологический процесс, особенности эксплуатации разных моделей.
Принцип работы ионообменного фильтра
В скважине и других источниках соли кальция и магния растворены. Прозрачность жидкости не свидетельствует об отсутствии загрязнений. Такие примеси проходят через сетчатый фильтр или механический картридж. В зоне нагрева они превращаются в накипь, которая повреждает котлы и другое оборудование.
Для извлечения химических соединений применяют специальные гранулы из полимерных смол. Эта загрузка обеспечивает обмен ионами – находящимися на поверхности рабочего материала и примесями в растворе. Эффективность очистки ионообменного фильтра обеспечивают выбором скорости потока жидкости, толщины слоя засыпки. Если одного цикла недостаточно, составляют комплект из двух или большего количества колонн.
Дешевые и эффективные аналоги
Качественные фильтры для очистки воды ионообменными смолами стоят дорого. Для защиты от накипи можно применить дешевые аналоги, которые выполняют необходимые функции с высокой эффективностью.
Электромагнитный умягчитель воды
Принцип действия оборудования этого вида – трансформация вредных соединений. Сильное электромагнитное поле блокирует укрупнение кристаллов накипи. После обработки примеси не могут закрепиться на поверхности нагревательных элементов. Химический состав жидкости остается неизменным, однако предотвращается повреждение защищаемой техники и засорение труб.
Мощный умягчитель воды АкваЩит серии PRO действует эффективно при жесткости 21 мг-экв/л. При потреблении 20 Вт/час дальность действия – до 2000 м в обе стороны от рабочей зоны. Этого достаточно, чтобы обеспечить защиту от накипи крупного частного дома.
Половолоконный мембранный фильтр
Это оборудование обеспечивает качество фильтрации на порядок лучше по сравнению с титановой мембраной – от 0,01 мкм. Такую обработку применяют для задержания крупных молекулярных соединений, мельчайших частиц накипи, бактерий, других вредных примесей.
Для монтажа компактного фильтра не требуется много свободного пространства. Оборудование можно ставить вертикально или горизонтально. Базовая модель обрабатывает до 1000 литров за час, поэтому вполне подходит для очистки всей поступающей жидкости в магистральном трубопроводе. Срок службы типового сменного блока – 48 месяцев.
Изделия оставляют в комплекте с корпусом из нержавеющей стали. Отдельный выход предусмотрен для подключения фильтра к сливу в дренаж при промывке.
Титановые мембраны
Эти фильтры по данным производителя не пропускают частицы с размерами более 0,1 мкм. Рабочие показатели лучше по сравнению с типовыми картриджами тонкой очистки (1-5 мкм). Однако этого недостаточно для задержания растворенных химических соединений.
Титановые мембраны очищают обратной промывкой. Такие изделия применяют для удаления сформированных кристаллов накипи, окисленного железа, других механических примесей.
Какую смолу для умягчения и очистки воды выбрать?
Установки для воспроизведения этого технологического процесса создают по типовой схеме. Эффективность стандартного ионообменного фильтра для очистки воды во многом зависит от параметров загрузки. Применение качественных рабочих материалов обеспечит надежную защиту от накипи.
Для корректного выбора смолы кроме установленного производителем назначения и обменной емкости специалисты оценивают следующие характеристики:
· размер и однородность гранул;
· плотность засыпки;
· номинальную насыпную массу (в граммах на см куб.);
· истираемость;
· высоту рабочего слоя;
· расход реагентов на один цикл восстановления;
· скорость потока жидкости в рабочем режиме и при регенерации;
· расширение слоя в процессе промывки;
· рабочую температуру.
Также проверяют стандартные контрольные параметры:
· водородный показатель;
· перманганатная окисляемость;
· мутность;
· сухой остаток;
· содержание свободного хлора, сероводорода, нефтепродуктов, железа, полифосфатов, органики.
Опасные для гранулированных смол примеси удаляют предварительной обработкой.
Lewatit (Германия)
В ассортименте этого бренда представлены особенности загрузок:
· M500 – смола (анионит) для обессоливания технической воды;
· MonoPlus MP 68 – выполняет свои функции при высоком содержании органических примесей;
· MonoPlus S108 H – гелевый катионит с высокой обменной емкостью;
· S1567 – подходит для умягчения при высоком уровне жесткости;
· C249 NS – монодисперсная загрузка «пищевого» класса.
В описании каждого продукта производитель дает рекомендации по применению. В сопроводительной инструкции указывает номинальную концентрацию соли натрия для регенерации.
Canature (Китай)
Этот производитель предлагает универсальный ионообменный материал Canature Na Fg. Загрузка создана на основе матрицы дивинбензол-стирол. Гелевый катионит можно применять для умягчения и обезжелезивания при скорости фильтрации от 5 до 40 м куб./час.
Время регенерации составляет от 20 до 60 минут. При правильной эксплуатации проскок ионов не превышает 1% от исходной жесткости воды. Обменная емкость смолы сохраняется при высокой температуре – до +120°C.
Dowex (США)
Для обессоливания и умягчения специалисты рекомендуют применять катиониты с выраженными кислотными свойствами:
· HCR-S;
· Monosphere C;
· Marathon C.
При наличии примесей органики обработку выполняют с помощью сильноосновных анионитов:
· MSA-2;
· Marathon A;
· Monosphere 700 A.
Слабокислотные катиониты (МАС-3) используют для уменьшения жесткости пропорционально щелочности. Загрузочные материалы бренда стоят дороже по сравнению с аналогами конкурентов. Однако следует учитывать высокое качество этих смол, которые сохраняют функциональность в течение длительного срока эксплуатации.
Как происходит регенерация и восстановление смолы
На определенном уровне насыщения загрузка утрачивает способность извлечения из жидкости ионов солей жесткости. Для восстановления исходных свойств применяют промывку раствором хлорида натрия. Скорость обработки, концентрацию и другие рабочие параметры устанавливают в соответствии с инструкцией производителя ионообменного наполнителя.
Для расчета времени рабочего цикла указанную в сопроводительной документации обменную емкость делят на суточный расход, умноженный на исходную жесткость. Полученный результат округляют в большую сторону. Вместо таймера можно использовать счетчик воды. В этом случае будет учитываться действительное количество обработанной жидкости, что поможет выполнить настройку с большей точностью.
При работе с крупной колонной стандартной установки восстановление выполняют каждые 5-7 дней. Чтобы уменьшить количество ручных операций, оборудование оснащают автоматикой. Такая модернизация увеличивает стоимость комплекта на 10-15 тыс. руб.
Если купить ионообменный фильтр для умягчения воды кабинетного типа, рабочий цикл сокращается до 2-3 дней. Установки этого типа оснащают электронным блоком управления в базовой комплектации.
Производители фильтров с ионообменной смолой
Крупные специализированные компании выпускают широкий ассортимент оборудования для умягчения воды. При выборе следует убедиться в том, что технические параметры соответствуют условиям эксплуатации. Отзывы владельцев можно использовать для получения дополнительной информации.
Гейзер
Если исходный уровень жесткости не выше 4 мг-экв/л, применяют магистральный ионообменный фильтр для воды Гейзер серии «Джамбо» или «Тайфун». В универсальный корпус устанавливают подходящий картридж. Несколько аналогичных изделий можно поставить последовательно для комплексной очистки.
В разделе фирменного каталога «Для коттеджей» производитель предлагает специализированные комплекты для умягчения с ручным и автоматическим управлением. Производительность моделей – от 0,6 до 2,5 м куб./час.
Регенерацию фильтра Гейзер с ионообменной смолой можно настроить самостоятельно по прилагаемой инструкции с пошаговым порядком действий.
Аквафор
В универсальный ионообменный фильтр для воды Аквафор серии «Гросс» можно устанавливать стандартные картриджи высотой 10 или 20 дюймов. Встроенный клапан для сброса давления упрощает демонтаж крышки для замены модулей. Пластиковый корпус не повреждается коррозией. Для повышения надежности вставки резьбовых соединений сделаны из металла.
В серии производительных умягчителей следует обратить внимание на компактные кабинетные модели. Линейку WaterBoss выпускает американская компания. Модель 400 P можно использовать даже при сравнительно небольшом содержании сероводорода (до 1 мг/л). Подробная инструкция на фильтр Аквафор поможет самостоятельно выполнить монтажные работы, настроить регенерацию.
Какой лучше купить?
Оборудование выбирают по результатам отчета лабораторного анализа. Второй важный критерий – производительность. При небольшом уровне жесткости применяют дешевый ионообменный картридж. Фильтры с корпусами из нержавеющей стали рассчитаны на длительный срок службы, но стоят дороже по сравнению с пластиковыми аналогами.
Специализированную установку ионного обмена покупают, если жесткость превышает 7 мг-экв/л (потребление больше 0,8 м куб./час). При ограниченном свободном пространстве можно выбрать кабинетную модель.
Цены
Цена на фильтры приведена по состоянию на декабрь 2020 г. без доставки. Для точного расчета надо учесть расходы на подготовку помещения, монтаж, запас рабочих материалов.
Выводы и рекомендации
Ионообменный фильтр для воды действует эффективно только при точной наладке технологического процесса. В период паводков и после сильного ливня уровень жесткости увеличивается. Пользователю надо своевременно корректировать длительность рабочих циклов.
Умягчение ухудшается при наличии в поступающей жидкости абразивов и других примесей, которые способны повредить смолу. Для исключения проблем выполняют предварительную очистку. Дополнительное оборудование увеличит общие затраты проекта.
Титановая мембрана задерживает твердые частицы, поэтому для умягчения не подходит. Однако такой фильтр можно использовать в магистрали для задержания механических загрязнений, мелкий взвесей.
Электромагнитный преобразователь можно применять при низком и высоком уровне жесткости. Этот аппарат поддерживает рабочий режим автоматически без контроля пользователя. Химический состав жидкости такая обработка не меняет. Но минеральные соединения необходимы для человеческого организма. Поэтому при отсутствии вредных для здоровья примесей вместо умягчения воды применяют комплексную защиту объекта от накипи.