Акваопт

Switch to desktop Register Login

Умягчители воды

Умягчители ЭКОНОМ (Автоматика -КИТАЙ)
Умягчители ЭКОНОМ (Автоматика -КИТАЙ)

Умягчители воды СТАНДАРТ+  (Автоматика Clack США )
Умягчители воды СТАНДАРТ+ (Автоматика Clack США )

Умягчители воды кабинетного типа ( Для квартир с городским водоснабжением )
Умягчители воды кабинетного типа ( Для квартир с городским водоснабжением )

Умягчители для горячей воды  ( Для домов с централизованной подачей горячей воды )
Умягчители для горячей воды ( Для домов с централизованной подачей горячей воды )

Умягчители водыУмягчители воды — фильтры предназначены для удаления солей жесткости (кальция и магния образующих накипь).
Удаление солей жесткости ( умягчение воды ) происходит путем замены ионов кальция и магния на ионы натрия (безвредные для человека).


Зачем умягчать воду?

   Любая природная вода имеет в своем составе минеральные примеси. К ним относятся различные соли. Соли щелочноземельных металлов (главным образом кальция и магния ) называются солями жесткости. Их количество в воде и определяет ее жесткость.
   Всем известно, что минеральная вода, при правильном ее использовании, имеет лечебные свойства. Но длительное ее употребление наносит непоправимый вред здоровью.
  При этом перегружаются адаптирующие и фильтрующие системы организма. Как минимум, получаем камни в почках и соли в суставах, кальциевые отложения в компании с холестерином образуют атеросклеротические бляшки в сосудах и т. д.
   Жесткая вода создает также проблемы при ее использовании в быту и в производственных циклах.
   Попробуйте помыть волосы жесткой водой и мылом — получите вместо чистых волос липкий тусклый ком, который и расчесать невозможно, если не промыть его раствором уксуса. Такая же ситуация и с кожей при мытье и купании. Современные шампуни для волос, гели для душа и другие подобные средства включают в себя компоненты, позволяющие решать эту проблему. Правда при этом, без дополнительных средств для укрепления волос и питания кожи мало кто может обходиться.
   Чем жестче вода тем больше требуется моющих веществ при стирке или мытье. Вода, насыщенная минералами, создает определенные проблемы и в кулинарии — удлиняется время варки некоторых продуктов, несколько изменяется вкус продуктов и т.п.
   Кроме того, жесткая вода образует известковые отложения на всех поверхностях с которыми она соприкасается ( трубы, сантехника, плитка, любые водонагревательные приборы ). При нагревании воды эти отложения нарастают быстрее. Их появление приводит к поломке кранов и другой запорной арматуры, выходу из строя нагревательных элементов и оборудования в котором они вмонтированы, прокладок, тонкоструйных приспособлений подачи воды, емкостей, в которых вода подвергается нагреванию или кипячению и т. п. Накипь, виду изменения теплопроводности обрастаемых ее поверхностей , приводит к большим потерям энергии.
 Многие технологические процессы в промышленном производстве вообще невозможны без полной или частичной деминерализации (обессоливание) используемой воды.
   Деминерализация подразумевает удаление из воды всех видов солей, в ней содержащихся. Одним из видов деминерализации является умягчение воды, когда речь идет об удалении лишь солей жесткости.
  Именно умягчение воды занимает львиную долю в проблемах деминерализации .
 Существуют физические и химические методы нейтрализации негативных последствий применения , так называемой, жесткой воды. При этом, их условно можно подразделить на такие, при которых кальций и магний, соли которых определяют жесткость,:

   -удаляются из воды;

   -остаются в воде, но меняют свою химическую формулу и , соответственно некоторые свои свойства;

   -остаются в воде, но под физическим воздействием изменяют свои свойства.

   Нужно иметь в виду, что жесткость условно подразделяют на устранимую и постоянную. Устранимую (временную) жесткость образуют карбонатные соли кальция и магния. Другие же их соли ( преимущественно сульфаты и хлориды ) называют некарбонатными. Они образуют постоянную жесткость. Устранимая жесткость удаляется из воды при кипячения, постоянная — нет.
  Содержание солей жесткости в воде из различных источников очень разнится, разным бывает и соотношение между солями, определяющими устранимую и постоянную жесткость.
   Дождевая и талая вода мягкая. Поэтому в открытых источниках водозабора в различное время года, в зависимости от количества осадков и температуры, вода меняет свою жесткость.

Способы умягчения воды

   Самые простые методы умягчения воды люди использовали издревле. Для некоторого умягчения воды использовали ее кипячение. Еще в девятнадцатом и, даже ,в двадцатом веке в годины лихолетий бедные слои населения умягчали воду для стирки или мытья волос пеплом сгоревших растений. Скорее всего, это были первые способы умягчения воды с помощью физического и химического воздействия.
   По мере развития химической науки, для умягчения воды стали использовать кальцинированную соду и известь. При этом соли кальция и магния вступают в реакцию с добавленными реагентами и преобразуются в нерастворимые соединения, выпадающие в осадок. Этим методом неплохо убираются все соли жесткости, как создающие устранимую жесткость,так и постоянную. Хорошо показывает себя в качестве реагента для умягчения ортофосфат натрия.
   Недостатком реагентного умягчения воды является необходимость наличия больших отстойников, содержания реагентного хозяйства, большое количество твердых отходов, утилизация которых проблематична, потребность в постоянном дозировании реагентов Поэтому, в силу своей громкости, реагентное умягчение воды используется в настоящее время в больших муниципальных системах водообеспечения и в промышленности. Реагентная подготовка дает воду с сильной щелочной реакцией, поэтому чаще всего применяется как первый начальный этап очистки.
   Наиболее широкое распространение в настоящее время получили ионообменные фильтры умягчения воды. Такие фильтры имеют очень высокую разрешающую возможность. При необходимости содержание солей жесткости в получаемой воде может быть снижено до 0.01мг-экв/литр.
   Бесспорными достоинствами этого метода так же являются низкая энергозатратность, относительно небольшой расход воды на осуществление процесса умягчения и , соответственно, небольшой ее сброс в канализацию или дренажные системы. Возможно достижение практически любой производительности.
  Основой ионообменных фильтров являются специальные материалы, обладающие ионообменной способностью. Они бывают природными и синтетическими. Природные материалы обладают ограниченными возможностями, как по объемной разрешающей способности, так и восстановлению своих свойств. Создание синтетических ионообменных смол, эффективность которых в несколько раз превышает природные материалы, значительно расширила возможности этого метода и .как следствие, увеличила его востребованность.
   Синтетические ионные смолы (иониты) это прочные, твердые, химические устойчивые, нерастворимые в воде материалы. Ионит - положительно   или отрицательно заряженный поливалентный ион, окруженный подвижными ионами противоположного знака.
  В зависимости от того, чем отрегенерирована ионообменная смола, ионит бывает катионитом или анионитом. Катиониты могут быть отрегенерированы растворами поваренной соли, серной кислоты или хлористого аммония и, сответственно, иметь активные цепочки катионов натрия, водорода или аммония. Аниониты — щелочью,содой и поваренной солью ,соответственно насыщены анионами OH-,CO3-,CL-.

   Процесс ионного обмена сводится к способности катионитов и анионитов обменивать находящиеся в них катионы или анионы на катионы или анионы, находящиеся в воде. В упрощенном виде, например, при натриевом катионировании катионы натрия, находящиеся в ионообменном фильтре умягчения , при прохождении через него воды , меняются местами с катионами, преимущественно, кальция и магния, находящимися в ней (в эквивалентном количестве). При этом соли жесткости в воде заменяются солями натрия. Когда все катионы натрия в ионообменном фильтре заменяются катионами кальция и магния, процесс обмена прекращается,так как и на фильтре и в воде содержаться одинаковые катионы. Ионообменные материалы (в особенности, синтетические) имеют замечательную способность восстанавливаться многократно,так как процесс обмена ионами обратимый. Для этого на исчерпавший свои возможности фильтр, в данном случае , подается 6-8%- процентный раствор поваренной соли. В результате , опять происходит обмен катионами,только в обратном направлении — кальций и магний смываются в дренаж, а натрий ,заполнивший фильтр, готов опять к обмену с катионами кальция и магния , находящимися в воде.
   В результате натрий-катионного процесса получаем мягкую ( практически лишенную солей жесткости ) воду с высоким содержанием солей натрия .Анионный состав воды не меняется, щелочность РН немного увеличиваются. Такой метод умягчения воды широко используется в быту. т. к. полученная вода не создает проблем при ее использовании, он простой в использовании и доступный.
   Другие методы катализации ( водородная и аммониевая ) , в виду агрессивности используемых для регенирации веществ ,требуют выполнения дополнительных условий,в том числе и разрешительного характера. Кроме того, получаемая вода кислая. В результате катализции мы получаем не соли натрия, как в предыдущем случае, а кислоты.
  В промышленности широко используется комбинирование различных методов катализации и анионизации в той или иной конфигурации, что позволяет получать воду с заданными характеристиками.

Устройство умягчителя воды

   Что представляют собой ионообменные фильтры умягчители воды рассмотрим на примере натрий-катионного автоматического фильтра. Он состоит из бака с ионообменной загрузкой, бака для регенерирующего состава ( в нашем случае — для соли ) и приборов, позволяющих системе работать в автоматическом режиме (клапаны, датчики,таймеры...), определенным образом соединенных между собой трубками. Фильтр врезается в водопроводную и в дренажную системы. Далее в зависимости от вида смолы, производится либо первая загрузка ионообменной смолы солью для ее насыщения катионами натрия,а потом запуск системы, либо сразу запуск, если используемая смола производится непосредственно под натрий-катионирование.
   Когда возможности ионообменного фильтра отдавать катионы натрия воде и вмещать в себя катионы кальция и магния из нее исчерпываются. возникает необходимость регенерации умягчителя. При этом подача воды на фильтр умягчитель прекращается и в него заливается раствор соли. По прошествии определенного времени ( 0.3 — 2.0 часа ), в течение которого в фильтре происходит реакция ионного обмена между солью и катионами кальция и магния, последние смываются в дренаж, а ионообменная смола ,насыщенная катионами натрия готова к дальнейшей работе до следующей регенерации. Способность регенерироваться у ионообменных смол сохраняется 3 -5 лет, в зависимости от интенсивности их работы.
Частота регенираций умягчителей зависит от жесткости очищаемой воды, объема водоразбора и разрешающей способности фильтра,т.е. от вида применяемой загрузки и ее объема. В бытовых системах, чаще всего ,оборудование подбирается так, чтобы их частота не была больше двух — трех раз в неделю. Регенерация, обычно, устанавливается на ночное время и происходит полностью в автоматическом режиме
   Во время регенерации умягчителя воды прекращается подача воды на точки водоразбора или, в зависимости от принятой схемы, подается не умягченная вода.
   Если требуется непрерывное водообесечение, поступают одним из следующих способов.
  Воду разделяют на два потока, каждый из которых проходит через свой фильтр умягчитель. Работа фильтров настраивается так, что пока один работает, другой или регенерируется или стоит. Настройка времени работы каждого фильтра производится исходя из объемов очищенной ими воды. При этом емкость для соли может быть как одна общая, так и отдельная для каждого фильтра.
  При другом варианте оба фильтра умягчения воды работают одновременно, но со сдвижкой времени регенерации. Во времени регенерации какого-либо фильтра давление в сети падает вдвое. Фильтры при такой схеме не простаивают.
  Автоматические системы, после их запуска, сводят участие человека в процессе лишь к периодической загрузке соли. Именно значительный расход соли при натрий-катионном методе умягчения воды является его существенным недостатком.

Другие способы умягчения воды

   Обессоливание воды также производится с помощью фильтров, действующих по принципу обратного осмоса. Основным элементов этих систем являются полу непроницаемые мембраны вода продавливается под давлением. Отверстия в таких мембранах настолько малы, что через них проходят, практически, только молекулы воды. При этом устраняются не только соли жесткости, но и все другие загрязнения с эффективностью, по отдельным элементам, от 95% до 99.9%. Недостатками этого метода является значительный расход энергии , большой расход воды на омывание мембраны. Наиболее эффективно применение этого метода в качестве завершающего этапа, дающего очень глубокую очистку . Двойная фильтрация воды через обратноосматические мембраны дает возможность получить воду практически без примесей.
Другой метод получения воды глубочайшей очистки это конденсация паров воды. Метод очень энергоемкий и низкопроизводительный.
  В настоящее время получил распространение метод электродиализа, при котором при помощи специальных ионообменных мембран под воздействием тока напряжением 500 вольт достигается наивысшая степень очистки воды. Понятно, что такая технология сложна и высокозатратна.
  Не являющийся практически методом обессоливания или умягчения, но решающий проблему обрастания поверхностей известковыми отложениями ,является метод обработки воды электромагнитным полем. Под воздействием последнего, по одной из версий, происходит кристаллизация солей жесткости вокруг, во множестве возникающих, энергетических центров в толще воды. При этом все соли остаются в воде, некоторое время сохраняя такое состояние, при котором они не оседают на поверхностях и даже постепенно отслаивают ранее образовавшиеся отложения. Вся эта взвесь подается в систему водоразбора. Такие фильтры просты в использовании и долговечны. Однако ,нужно иметь ввиду, что эти фильтры работают на электричестве и, самое главное, являются источником сильного электромагнитного излучения, влияние которого на работу электроприборов и оборудования, а так же, на здоровье человека крайне негативно. Это обстоятельство нужно учитывать при выборе места установки электромагнита.

 

Template Design © Joomla Templates | GavickPro. All rights reserved.

Top Desktop version