Что такое жесткость воды?
Термины «жесткость» и «мягкость» применительно к воде используется очень часто, понимать их буквально не стоит. Это дань исторической традиции. На ощупь различить жесткую и мягкую воду нельзя. Разница в количестве растворенных в воде солей. При стирке они откладываются в волокнах ткани и она становится жесткой. Состав этих солей определили гораздо позже, а бороться с жесткостью стали только с развитием технического прогресса. Появление паровых машин вывел на первое место свойство жесткой воды образовывать при нагреве — накипь. Соответственно и возникла задача сделать из жесткой воды мягкую или «умягчить» с помощью системы очистки воды от жесткости.
Жесткость – характеристика воды, которая означает уровень солей жесткости растворенных в ней. В основном это соли кальция и магния.
Откуда берется жесткость воды?
Причина жесткости лежит под землей. Подземные воды растворяют кальцит, гипс, известняк, доломит и насыщаются солями кальция, магния и других металлов. Поэтому жесткую воду еще называют известковой или карбонатной. Для скважинной воды показатель жесткости стабилен. Для открытых источников он может меняться под воздействием природных факторов: таяние льда и снега, выпадения осадков, изменение температуры воздуха.
В скважине всегда будет жесткая вода и умягчение потребуется обязательно.
Виды жесткости воды
Общая жесткость — количество растворенных солей в воде. Состоит из двух частей: временная (карбонатная) жесткость и постоянная (некарбонатная). При нагревании временная жесткость выпадает в осадок и общая жесткость воды уменьшается.
Постоянная жесткость определяется хлоридами, сульфатами, фосфатами, нитратами и др. соединениями. От нее невозможно избавится нагреванием воды.
В России (ГОСТ 31865-2012) жесткость измеряется в градусах. 10Ж= 1 мг-экв/л.
СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода» устанавливает максимально допустимый для безопасного употребления человеком уровень жесткости воды ПДК — 7 мг-экв/л. По нормам ВОЗ это значение не более 2 мг-экв/л.
При жесткости выше 2 мг-экв/л. начинается интенсивное образование накипи.
Воду по жесткости можно разделить на
- мягкую — до 4 мг-экв/л;
- среднюю — от 4 до 8 мг-экв/л;
- жесткую — от 8 до 12 мг-экв/л;
- очень жесткую — более 12 мг-экв/л;
Когда необходимы системы очистки воды от жесткости
Мягкую воду легко отличить от жесткой. При ее кипячении нет твердого налета на стенках. После мытья на стенках посуды, сантехники, раковины, стекол и других поверхностей не остается белых разводов. Мыло и шампуни в мягкой воде легко пенятся. Волосы после мытья мягкой водой будут мягкими и шелковистыми, а в жесткой — жесткими и колючими и возникает ощущение сухости и стянутости кожи.
После стирки в жесткой воде белье и вещи быстро выцветают.
Дождевая вода всегда мягкая. Самая мягкая вода — дистиллированная.
Вред от жесткости воды
Постоянное употребление в пищу жесткой воды увеличивает риск заболеваний почек
Накипь на нагревательных элементах электрических чайников, стиральных и посудомоечных машин и водонагревателей увеличивает расход электроэнергии, снижает их КПД, способствует быстрому выходу из строя.
Увеличение толщины накипи на 1 мм, повышают расход электроэнергии на 10-15 %
Известковые отложения на стенках труб снижают их пропускную способность, что увеличивает вероятность прорыва магистрали.
Накипь причина поломки стиральных и машин в 90 случаях из 100
Жесткая вода увеличивает расход моющих средств, снижает эффективность кремов и масок для лица.
Как бороться с высокой жесткостью воды
Чтобы выбрать систему очистки воды от жесткости (умягчения) необходимо сделать анализ воды.
Удаление солей жесткости или умягчение воды обязательный этап системы очистки воды на даче.
В 8 из 10 случаев это делается в фильтрах очистки с помощью ионного обмена. Вода проходит через специальную загрузку (ионообменная смола). На ней ионы кальция и магния заменяют ионы натрия и происходит умягчение. Этот способ борьбы с жесткостью подходит для питьевой и технической воды.
Обратный осмос способ комплексной очистки воды от солей жесткости. При фильтрации через мембрану могут пройти только молекулы воды. В результате на выходе из системы очистки вода питьевого качества. Стоимость установки очистки достаточно высока по сравнению с системами фильтрации солей кальция ионным обменом. Однако при высокой жесткости первоначальные затраты быстро окупаются на отсутствии эксплуатационных расходов. Данный фильтр очистки воды позволяет снижать общую жесткость.
Реагентный способ корректировки жесткости — специальные химические вещества связывают магний и кальций в нерастворимые соединения, которые потом удаляются механически. Для питьевой воды этот способ практически не применяется.
Физические методы борьбы с жесткостью воды с помощью электрических и магнитных полей. Для систем водоподготовки загородных домов и коттеджей практически не используются.
Состав системы очистки воды от жесткости для дома на основе ионного обмена
- Насосная станция, обеспечивающая рабочее давление воды в доме.
- Магистральный фильтр предварительной механической очистки.
- Колонна с ионообменной загрузкой и дренажно-распределительной системой.
- Управляющий клапан (ручной или автоматический).
- Бак с солью, для регенерации ионообменной загрузки и промывки колонны.
- Магистральный сорбционный фильтр финишной очистки. Обычно это карбон блок из прессованного активированного угля.