Умягчение воды

Умягчение воды - это процесс, приводящий к понижению ее жесткости (уменьшение концентрации ионов кальция Са⁺² и магния Mg⁺² в воде).

Такая всем известная проблема как накипь образуется из солей кальция и магния под воздействием высоких температур. По статистике, 90% всех аварий с электронагревателями, чайниками, кипятильниками происходит именно из-за накипи. Она существенно сокращает срок службы бытового оборудования.

Умягчают воду специальные фильтры.

Методы умягчения воды

Существует несколько методов умягчения воды.

• Tермическое умягчение, основанное на нагревании воды, ее дистилляции или вымораживании.
• Реагентное умягчение, при котором находящиеся в воде ионы Са⁺² и Mg⁺² связываются различными реагентами в практически нерастворимые соединения.
• Ионный обмен, основанный на фильтровании умягчаемой воды через специальные материалы, обменивающие входящие в их состав ионы Na⁺ и Н⁺ на ионы Са⁺² или Mg⁺², содержащиеся в воде.
• Комбинированный метод умягчения, представляющий собой различные сочетания перечисленных способов.

Выбор того или иного метода умягчения воды главным образом определяется следующими факторами:

• глубиной умягчения (предельной величиной остаточной жесткости);
• качеством исходной воды;
• экономическими соображениями.

Термическое умягчение воды

Кипячением воды можно полностью удалить оксид углерода и, следовательно, намного снизить карбонатную и кальциевую жесткость. Однако полностью устранить указанную жесткость не удается, так как СаСО₃ хотя незначительно (13 мг/л при температуре 13°С), но все же растворим в воде. Кипячением устраняется также частично жесткость, обусловленная наличием сульфата кальция СаSO₄, растворимость которого падает до 0,65 г/л при температуре 100°C. В основе реагентного умягчения воды лежит обработка ее веществами, которые связывают находящиеся в воде ионы Са⁺² и Mg⁺² в практически нерастворимые соединения. В качестве реагентов для умягчения воды применяют известь Са(ОН)₂, кальцинированную соду Na₂CO₃, едкий натр NaOH и др.

Реагентное умягчение воды

Существует также несколько способов реагентного умягчения воды.

• Известковый способ умягчения воды. Целесообразен для умягчения воды с высокой карбонатной жесткостью и невысокой некарбонатной жесткостью. При этом способе кроме извести в воду добавляют коагулянты.
• Известково-содовый способ умягчения воды. Применяется лишь для относительно неглубокого умягчения до 1,4-1,8 мг-экв/л.
• Содо-натриевый способ умягчения воды. Применяется для умягчения вод, в которых карбонатная жесткость немного больше некарбонатной.

Умягчение воды методом ионного обмена

Умягчение воды методом ионного обмена основано на фильтровании умягчаемой воды через специальные материалы, обменивающие входящие в их состав ионы Na⁺ и H⁺ на ионы Са⁺² или Mg⁺², которые определяют ее жесткость. Для этого применяются специально разработанные мелкозернистые ионообменные смолы, не подверженные залипанию оксидированным железом, типа AMBERLITE SR 1L, AMBERJET 1200 Na.

Основным технологическим показателем качества смол является обменная емкость. В процессе работы ионообменная загрузка (катиониты) умягчителей воды истощается. Для восстановления способности отработанного катионита к обмену проводят регенерацию. Регенерацию выполняют путем пропуска регенерационного раствора через слой отработанного и взрыхленного катионита.

Фильтры умягчения воды

Конструктивно фильтр умягчения воды (серия RFS) состоит из фильтрующей колонны, автоматического или ручного управляющего механизма и регенерационного бака для соли. Фильтрующие колонны выполнены из стекловолокна, без швов и обеспечивают максимальную коррозийную стойкость. Они более удобны при монтаже и установке, так как значительно легче металлических баков. Выполненный из высокопрочного пластика и бронзы управляющий механизм с регулируемыми рабочими циклами уменьшает проблемы, связанные с изменением давления воды, и обеспечивает возможность простой регулировки. Узел обратной промывки не требует дополнительной регулировки при значительных перепадах давления воды.

Такие фильтры способны умягчать воду и одновременно эффективно удалять соединения железа (содержание в исходной воде до 4 мг/л).

Стоит отметить, что ионообменные установки серии RFS могут умягчить воду до 0,03 мг-экв/л при обычной скорости фильтрования.

В случаях, когда требуется непрерывная обработка воды, не зависящая от ресурса колонны (промышленность, большие объекты, розлив воды и т. п.), технически и экономически целесообразнее применять установки серии DUPLEX, серии ТА или TRIPLEX.

В системе DUPLEX во время регенерации одного умягчителя воды другой умягчитель воды работает, что обеспечивает непрерывное производство умягченной воды, но общая производительность системы в это время падает.

В системе серии ТА один умягчитель воды работает, а другой находится в состоянии регенерации или резерве. Как только ресурс ионообменной смолы работающего умягчителя воды заканчивается (что определяется счетчиком по заранее установленному лимиту), то сразу резервный умягчитель берет на себя обработку воды, а умягчитель воды с истощенным катионитом переходит сначала в режим регенерации, а затем в резерв.

Системы ТА и TRIPLEX позволяют постоянно обеспечивать потребителя качественной умягченной водой и избегать "проскока" жесткой воды.

Опубликовано: 27.12.2004

«« Полезная информация »»