Методы умягчения воды

Жесткость воды означает уровень растворенных в ней солей жесткости, это не указывает на основные свойства воды, потому что «жесткость» или «мягкость» на ощупь определить не является возможным. Понятие «жесткость воды» появилось, когда люди заметили, что после стирки вещи становятся менее мягкими и податливыми. Это явление обусловлено задерживающейся в тканях солью, образующейся в время стирки, особенно при повышенной жесткости воды.

Содержание:

Что способствует повышению жесткости
Какой бывает жесткость
Определение повышенной жесткости воды в домашних условиях
Методы используемы для умягчения воды
Процесс термической обработки
Химическая обработка
Физические методы
Мембранный метод
Ионный обмен

Что способствует повышению жесткости

Это явление связано не с деятельностью человека, а повышением жесткости воды залежами пород, например, известняка, доломита и гипса. Происходит это путем растворения слоев пород подземными водами, в результате этого в воде образуются катионы металлов, в том числе магния и кальция, которые вступают в реакцию с анионами, это процесс и влияет на жесткость воды.

Жесткость воды из поверхностных водоемов гораздо меньше, но зависит от времени года, так как, например, зимой жесткость воды повышенная. Снижение этой характеристики происходит во время оттепели, когда талые воды попадают в водоемы.

Какой бывает жесткость

Жесткость воды бывает двух видов:

Временная (карбонатная);
Постоянная (некарбонатная).

Основное отличие – в воде с временной жесткостью образуется осадок при нагревании. Проявляется это путем бикарбонатных и гидрокарбонатных соединений, распадающихся при нагревании на воду, углекислый газ и карбонат кальция. Частично «смягчить» такую воду можно при помощи кипячения.

Сульфаты, фосфаты, соли хлорида, нитраты и другие элементы не устраняются кипячением, из-за этого возникает постоянная жесткость, так как эти вещества не распадаются и осадок не образуется. Слишком большая концентрация этих веществ может нанести вред здоровью человека.

Определение повышенной жесткости воды в домашних условиях

Отличить воду с повышенной жесткостью и обычную можно только с помощью анализа количества солей в воде, так как на вид и запах они похожи. Некоторые признаки, которые могут позволить понять, что вода имеет высокий показатель жесткости:

Малое количество пены при купании или мытье посуды;
Появление накипи на стенках чайника или нагревательном элементе;
После принятия душа в жесткой воде на коже чувствуется сухость и ощущение ее стянутости, возможно появление зуда и шелушения;
Если при мытье даже обычной водой на поверхности кранов и душевой лейки появляются белые разводы, то это является признаком высокой жесткости. Также на это указывает наличие камня в лейке.

Методы используемые для умягчения воды

Методы умягчения воды, в процессе которых уничтожаются соли жесткости или сводится к минимуму их количество:

Физические методы;
Химическая обработка;
Ионный обмен;
Термическая обработка;
Мембранный метод.

Процесс термической обработки

Это наиболее распространенный метод, так как для умягчения воды используется, обычное кипячение. Достоинствами является то, что расходуются невысокие трудовые и материальные затраты и возможность реализации этого метода дома. Из недостатков стоит отметить:

Соли жесткости устраняются не полностью;
Появляется необходимость в ожидании того, пока вода остынет;
На посуде в процессе кипячения образуется накипь;
Очищенной воды получается немного.

Химическая обработка

За счет протекания химических реакций из воды извлекаются соли жесткости – в воду добавляют реагенты, которые нейтрализуют ионы кальция и магния, в результате чего выпадает осадок. Реагент подбирается с учетом состава воды, например, едкий натр, соды, известь и синтетические реагенты.

При всей эффективности таких методов можно выделить такие недостатки:

Привлечение специалиста, способного правильно рассчитать дозу реагента. Ведь в противном случае можно получить воду, абсолютно непригодную к употреблению;
Появляются отходы, которые необходимо удалять;
Для каждого реагента должны выполняться особые условия хранения;
Использование реагентов делает возможным использование воды только в бытовых целях.

Физические методы

Такие методы реализуются с помощью физических процессов:

Магниты. Вода пропускается через магнитные поля разной направленности. За счет этого формируются крупные соединения, которые выпадают в осадок;
Ультразвук. По принципу действия похож на магнитный метод. В этом случае также образуется крупный осадок;
Электродиализ. В этом случае ионы металлов движутся к электродам и задерживаются на них;
Электромагнитное излучение. Используется такой метод не так давно. Принцип его действия обусловлен использованием электромагнитных волн определенной частоты. За счет этого ионы металла теряют возможность формирования накипи;
Магнитно-ионизационный метод. По логике подобен предыдущему варианту. Но при этом используется ионизация, позволяющая добиться более высокого результата.

Мембранный метод

Вода подается под давлением через тонкую пленку воды, сквозь которую могут пройти только молекулы воды. Это обеспечивает очень высокое качество воды. Но есть и недостатки, основным является удержание мебраной полезных минералов, из-за чего потребуется дополнительная минерализация. А также этот метод требует больших материальных затрат, так как требуется дорогостоящее оборудование и материалы.

Ионный обмен

Умягчение воды происходит в процессе обмена ионов металлов жесткости с ионами фильтрующих материалов, чаще всего используются мелкозернистые смолы. Такие фильтры разделяются на фильтры с восстановлением и со сменными картриджами. Восстановление производится проведением специального раствора через смолу, он отдает ионы натрия загрузке. Помимо того, что этот метод позволяет получить мягкую воду в короткий срок, стоимость оборудования высока.

Накипь, образующаяся внутри труб, чайника, кранов, может привести к поломке и серьезной аварии в системе отопления. Поэтому процесс умягчения воды очень важен. Также, очищенная вода обладает невысокими вкусовыми качествами. Для этого используются различные методы умягчения, которые могут комбинироваться для достижения наибольшего эффекта.