top of page

Методы смягчения воды

Жесткость воды – это важный и весьма значимый показатель, который отражает количество растворенных в водной среде солей, в частности ионов кальция и магния. Этот параметр играет ключевую роль в определении качества воды, однако не дает прямого представления о ее физических свойствах. Например, когда мы касаемся воды руками, мы не можем ощутить ее жесткость или мягкость, поскольку эти характеристики не проявляются в ее осязаемых качествах. 

Само понятие «жесткость» в контексте водных ресурсов возникло благодаря наблюдениям людей, которые заметили определенные изменения в качестве текстуры тканей после их стирки в воде с высоким содержанием солей. В частности, вещи, постиранные в такой воде, часто кажутся менее мягкими и более жесткими на ощупь. Это связано с тем, что во время стирки в волокнах тканей остаются соли, образующиеся в процессе взаимодействия воды с моющими средствами. Особенно заметно это становится при использовании воды с повышенным уровнем жесткости, что существенно влияет на качество стирки и состояние тканей.



Почему увеличивается жесткость воды

Не стоит связывать возникновение повышенной жесткости воды с воздействием человеческой деятельности, так как это явление имеет свои корни в естественных процессах. Основной причиной такого изменения является взаимодействие подземных вод с разными геологическими образованиями (доломиты, известняки, гипсы). Когда вода просачивается сквозь эти слои пород, она обладает способностью растворять их, что приводит к выделению в воду катионов, среди которых присутствуют кальций и магний. Эти ионы затем вступают в химические реакции с анионами, что и становится причиной повышения жесткости воды.

Следовательно, если говорить о воде, добываемой из подземных источников, то она, как правило, будет иметь более выраженную жесткость по сравнению с той которая идет из поверхностных водоемов. Однако и здесь не стоит забывать о сезонных изменениях. В течение года жесткость воды может колебаться, и, к примеру, в зимний период она достигает высоких значений. Но не стоит беспокоиться, так как с приходом весны и таянием снега в водоемы поступают талые воды, способствующие снижению жесткости. Эти воды, обогащенные минералами и элементами, имеют свойство смягчать общую жесткость водоемов, делая их более пригодными для использования.



Какая бывает жесткость 

Она проявляется в двух основных формах, каждая из которых имеет свои особенности и последствия для использования воды.

Первый тип, который мы можем встретить, называется временной или карбонатной жесткостью. Этот вид связан с наличием в воде бикарбонатов и гидрокарбонатов. Интересной особенностью воды с временной жесткостью является то, что при нагревании до определенной температуры в ней происходит образование осадка. Это явление обусловлено тем, что при кипячении бикарбонаты разлагаются, в результате чего образуется карбонат кальция, который и выпадает в виде осадка. Таким образом, можно сказать, что вода с временной жесткостью поддается определенному виду смягчения – путем простого кипячения.

Второй тип, с которым мы также можем столкнуться, называется постоянной или некарбонатной жесткостью. Этот вид обусловлен наличием в воде других солей (сульфаты, нитраты, фосфаты, соли хлорида и др.). В отличие от карбонатных соединений, сульфаты и другие соли при кипячении не разлагаются, что означает отсутствие образования осадка. Следовательно, кипячение воды с постоянной жесткостью не приводит к ее смягчению. Важно отметить, что высокая концентрация таких солей в воде может оказать негативное влияние на здоровье человека, поэтому стоит обращать внимание на этот аспект качества воды, которую мы употребляем.

Как определить повышенную жесткость воды в домашних условиях

Вода, характеризующаяся повышенным уровнем жесткости, на первый взгляд может не проявлять особых отличий от обычной, привычной для нас. Она не обладает никакими характерными запахами, не проявляет мутности, которая могла бы стать заметной невооруженным глазом. Однако, чтобы получить полную картину о том, насколько много солей растворено в такой воде, нужно провести тщательный анализ. Только он сможет предоставить полную и достоверную информацию о содержании солей в воде. Тем не менее, существуют определенные признаки, которые могут подсказать о том, что вода в вашем доме имеет повышенные показатели жесткости:

  1. Самый очевидный признак, который бросается в глаза, это образование накипи, появляющаяся на стенках чайника или на элементах, подвергающихся нагреву. Это явление является одним из самых явных индикаторов высокого уровня жесткости воды.

  2. Следующий момент, на который стоит обратить внимание, это состояние кранов и душевых леек в вашем доме. Если вы замечаете, что даже при использовании обычной воды на их поверхностях образуются белесые разводы, это свидетельство о высоком уровне жесткости воды. Кроме этого, если в душе вы обнаружили, что в лейке образовывается камень, это также является прямым указанием на проблему с жесткостью воды.

  3. Не менее важным признаком является ваше собственное ощущение после принятия водных процедур. Если после душа или ванны вы чувствуете, что ваша кожа стала необычно сухой, стянутой, и у вас появились зуд или шелушение, это сигнал о том, что используемая вами вода слишком жесткая.

  4. Еще один показатель, на который стоит обратить внимание, это количество пены, образующееся при купании или мытье посуды. Если вы заметили, что ее образуется значительно меньше, чем обычно, это может являться свидетельством высокой жесткости вашей воды.



Как смягчить жесткую воду

Способы смягчения воды представляет собой комплекс мероприятий, направленных на снижение концентрации солей жесткости, являющихся причиной образования накипи и других нежелательных отложений. В ходе этого процесса достигается цель –полное уничтожение этих солей или значительное сокращение их содержания. Для реализации этой задачи применяются различные методы умягчения воды, каждый из которых имеет свои особенности и применяется в зависимости от конкретных условий и требований.

Первый метод как умягчить воду, который мы рассмотрим, – это термическая обработка. Она заключается в нагреве воды до температуры, при которой солевая жесткость оседает и может быть удалена.

Второй метод – химическая обработка. Этот способ включает в себя добавление специальных химических реагентов, которые взаимодействуют с солями жесткости, превращая их в нерастворимые соединения, которые затем могут быть легко удалены из воды.

Третий метод – физические методы. К ним относятся различные способы, такие как фильтрация, отстаивание и другие, которые позволяют механическим путем отделить твердые частицы, в том числе и соли жесткости, из воды.

Четвертый метод – мембранный метод. Он основан на использовании полупроницаемых мембран, которые позволяют разделять воду и растворенные в ней вещества, включая соли жесткости, благодаря чему достигается высокое качество умягчения.

Последний метод, который мы упомянем, – это ионный обмен. Этот способ умягчения воды предполагает использование специальных ионообменных смол, способные заменять ионы жесткости (кальций и магний) на безвредные ионы натрия.

Теперь давайте более детально остановимся на каждом из перечисленных способов смягчения жесткой воды, чтобы понять их механизм действия и возможности применения в разных ситуациях.

Термическая обработка

В самом деле, если говорить без излишних сложностей и терминологии, то мы имеем дело с процессом, который можно описать как обычное кипячение воды. Этот способ умягчения воды в частном доме является одним из самых популярных и широко используемых в быту. Среди его преимуществ стоит особо подчеркнуть, что для его применения не требуются какие-то специфические знания или навыки, а также что он не требует значительных финансовых вложений. Кроме этого, данный метод можно без особых проблем применить в домашних условиях, что делает его доступным для большинства людей.

Однако, как и у любого другого метода, у кипячения воды есть и свои недостатки. Прежде всего, стоит упомянуть, что объем очищенной воды, получаемый таким образом, будет ограниченным. Это значит, что для больших потребностей такой метод не подойдет. Также перед тепе как смягчить воду в домашних условиях этим способом следует учесть, что процесс кипячения требует времени, и после этого необходимо ждать, пока она остынет до нужной температуры, что может быть неудобно в некоторых ситуациях.

Еще один аспект, который стоит упомянуть, это то, что в процессе кипячения на стенках посуды образуется накипь, которая может быть нежелательным побочным эффектом, особенно если посуда используется для других целей. И, наконец, стоит отметить, что не все соли жесткой воды могут быть устранены полностью, что делает этот метод не идеальным для людей, которым нужна безупречно чистая и мягкая вода.



Химическая обработка

Процесс удаления солей жесткости из воды представляет собой сложный химический процесс, в ходе которого осуществляется взаимодействие разных реагентов с ионами, вызывающими жесткость воды. В данном случае, для достижения желаемого эффекта, в воду вводятся специальные химические вещества, вступающие в реакцию с ионами магния и кальция, что в свою очередь приводит к образованию нерастворимого осадка. Он и является продуктом умягчения воды. 

Важно отметить, что выбор реагента для данного процесса осуществляется с учетом уникального химического состава обрабатываемой воды. В качестве них могут использоваться разные вещества.

Несмотря на то, что данные методы умягчения воды из скважины демонстрируют довольно высокую степень эффективности, они также сопряжены с рядом значительных недостатков, которые необходимо учесть:

  1. В процессе умягчения образуются определенные отходы, требующие последующей утилизации, что влечет за собой дополнительные затраты и организационные трудности.

  2. Для достижения оптимальных результатов необходимо привлечение квалифицированного специалиста, который обладает необходимыми знаниями и опытом для точного расчета дозировок реагентов. Неправильный расчет может привести к тому, что вода станет непригодной для использования, что в свою очередь повлечет за собой дополнительные расходы на повторную обработку.

  3. После обработки вода становится пригодной для использования исключительно в бытовых целях, что ограничивает ее применение и может повлечь за собой дополнительные неудобства.

  4. Каждый из используемых реагентов требует соблюдения специфических условий хранения, что добавляет дополнительные требования к процессу хранения и использования химических веществ.

Физическая обработка

В современном мире активно используются различные методы для очистки воды от нежелательных примесей, и среди них особое место занимают технологии, основанные на уникальных физических процессах. Рассмотрим, как смягчить воду для питья:

Первый метод - это электродиализ. Суть его заключается в том, что ионы металлов, содержащиеся в воде, начинают двигаться в сторону электродов под воздействием электрического поля. В процессе этого движения они задерживаются на поверхности электродов, что приводит к их эффективному очищению от вредных примесей.

Второй метод - это использование магнитных полей. В этом случае вода проходит через специально созданные магнитные поля, которые обладают различными направлениями. Это приводит к формированию крупных соединений, которые в последующем осаждаются на дно, образуя осадок, что значительно упрощает процесс очистки.

Третий метод - это магнитно-ионизационный метод. Он по своей сути схож с предыдущим, но в дополнение к магнитному полю используется процесс ионизации. Это позволяет достигать еще более высоких показателей эффективности очистки воды, делая ее практически идеальной для использования.

Четвертый метод - это ультразвуковая очистка. Он работает по принципу, схожему с магнитным методом, но вместо магнитных полей используется ультразвуковое излучение. В результате воздействия УЗ в воде образуется крупный осадок, который затем легко удаляется.

Пятый метод - это электромагнитное излучение. Принцип его действия основан на использовании электромагнитных волн определенной частоты. Они воздействуют на ионы металлов в воде, в результате чего ионы теряют свою способность к формированию накипи, что делает воду более чистой и безопасной для использования.



Мембранный способ

Основная идея данного метода обработки воды заключается в том, что она подается под высоким давлением через специализированную тонкую пленку. Она настолько тонкая, что позволяет проходить сквозь нее исключительно молекулам воды, не пропуская при этом никаких посторонних примесей. Благодаря этому, метод обеспечивает получение воды с исключительно высоким уровнем чистоты, что делает ее практически идеальной для разных целей.

Но, несмотря на все плюсы, у метода есть и существенный недостаток. В процессе фильтрации через мембрану, кроме вредных примесей, задерживаются и полезные минералы, обычно присутствующие в воде и необходимые для поддержания здоровья человека. В результате, полученная вода по своим свойствам близка к дистиллированной, что делает ее не совсем подходящей для непосредственного употребления в пищу без дополнительной обработки. Для того чтобы вода была безопасна и полезна для человека, необходимо провести процедуру минерализации, добавляя в нее недостающие элементы.

Также стоит отметить, что использование данного метода связано с необходимостью применения специализированных и зачастую дорогостоящих материалов, а также наличием качественного оборудования. Это делает процесс затратным и требует наличия определенных знаний и навыков для его эффективного применения. В итоге, несмотря на высокую степень очистки, которая достигается благодаря этому методу, его применение может быть ограничено из-за дополнительных затрат и необходимости последующей обработки воды для восстановления ее минерального баланса.

Ионный обмен

Основная идея метода умягчения воды заключается в том, что в ходе данного процесса происходит обмен ионов металлов, отвечающих за жесткость воды, на ионы, содержащиеся в фильтрующих материалах. Эти материалами чаще всего являются специальные мелкозернистые смолы, обладающие способностью задерживать ионы кальция и магния, тем самым смягчая воду. Существуют разные типы фильтров для умягчения: некоторые из них требуют периодического восстановления, в то время как другие функционируют с использованием сменных картриджей. 

В процессе восстановления фильтров через смолу пропускается специальный раствор, содержащий ионы натрия. Этот процесс дает возможность смолам восстанавливать свои свойства и готовиться к следующему циклу умягчения воды. Использование такого метода позволяет в короткие сроки получить воду с низким уровнем жесткости, однако следует отметить, что стоимость такого оборудования может быть довольно высокой.

Важность процесса умягчения воды трудно переоценить. Ведь образование накипи на стенках чайника или в трубах системы отопления может привести не только к снижению эффективности работы оборудования, но и к его поломке, что в некоторых случаях может привести к серьезным авариям в системах отопления. Кроме этого, вода с высоким уровнем жесткости часто обладает низкими вкусовыми качествами, что делает ее непригодной для употребления в пищу без предварительной обработки. Именно поэтому нужно знать способы, как смягчить воду, которые могут комбинироваться для достижения максимально эффективного результата и улучшения качества воды.


0 комментариев

Comments


bottom of page