Под водоподготовкой для умягчения воды подразумевается процесс удаления из нее катионов жесткости, т.е. кальция и магния. Требования к жесткости воды могут отличаться в зависимости от ее назначения, так например жесткость в питьевой воде не должна превышать 7 мг-экв/л, а для отдельных видов производств предъявляются гораздо более строгие требования, где требуется глубокое умягчение воды до 0,05...0,01 мг-экв/л.
Умягчение воды обычно производят для ее подготовки для технических целей, и реже для хозяйственно-питьевых нужд, так как большинство водоисточников отвечают требованиям к питьевой воде. Напротив для технических целей, например в котельных требования к питательной воде котлов могут быть до 0,005 мг-экв/л.
Методы умягчения воды
Водоподготовка для умягчения воды может осуществляется различными методами: ионного обмена, при котором происходит фильтрование через ионообменную смолу, термическим, основанном на нагревании воды, реагентными, при которых находящиеся в воде ионы жесткости связываются различными реагентами в практически нерастворимые соединения, обратного осмоса, при котором происходит полное обессоливание воды или комбинацией этих методов.
Как правило выбор метода умягчения воды определяется качеством исходной воды, требуемой глубиной умягчения и технико-экономическими соображениями. В большинстве случаев используется метод ионного обмена или обратного осмоса, в связи с высокой надежностью, относительно не высокой ценой и простотой использования.
Водоподготовка для умягчения воды методом ионного обмена
В основе метода лежит способность ионообменных материалов или ионитов поглощать из воды ионы кальция и магния на эквивалентное количество ионов натрия. Именно кальций и магний обуславливают жесткость воды и образуют отложения на бытовых приборах, котельном оборудование и в теплосетях.
Данный метод осуществляется на установках умягчения воды представляющими из себя колонны загруженные ионообменной смолой в натрий-форме. На колонне установлен управляющий блок, который регулирует все стадии работы фильтра, так как процесс обмена ионов не бесконечен и требуется периодическая регенерация ионообменной смолы для восстановления ее обменных свойств. Для этого в состав установок умягчения входит солевой бак в который загружается таблетированная поваренная соль. Из поваренной соли приготавливается концентрированный солевой раствор, который при пропускании его через слой ионообменной смолы восстанавливает ее свойства.
Установки умягчения в свою очередь бывают двух основных типов: непрерывные, способные умягчения воду без перерыва на регенерацию и периодические, которые не умягчают воду во время регенерации. Для промышленных предприятий и крупных водозаборных узлов используются непрерывные установки умягчения воды, а для коттеджей и небольших производств периодические.