Удаление жесткости воды

Такая процедура, удаление жесткости воды, не является обязательной. Но, если не проверять состав используемой жидкости и не прерывать процессы образования накипи, то значительно возрастет вероятность возникновения поломок, аварийных ситуаций. Именно поэтому все рациональные пользователи устанавливают соответствующие системы защиты. Для правильного выбора специализированного оборудования пригодятся данные, изложенные в настоящей статье.

Процесс образования солей жесткости и основные проблемы

Главным опасным образованием солей жесткости является накипь. Не обязательно «мириться» с налетом на посуде, повышенным расходом мыла, пересушенными кожными покровами. Эти негативные проявления, в больше степени, неприятны. Пористый плотный слой из соединений кальция и магния создается при нагреве воды. Если температура жидкости +23°С и выше, а уровень жесткости более 7-12 мг-экв/литр, то процесс интенсифицируется.

Достаточно даже одного цикла кипячения, чтобы на внутренней поверхности чайника появились видимые загрязнения солей жесткости. Такой слой сам становится шероховатой, пригодной для хорошего присоединения солей жесткости основой. Уже при утолщении его одного миллиметра становятся заметны соответствующие потери:

• уменьшение мощности оборудования;
• возрастание расхода электроэнергии, газа, твердого и жидкого топлива;
• сокращение срока службы картриджей и других сменных элементов;
• некорректная работа автоматики.

Дальнейший рост слоя накипи чрезмерно ухудшает параметры теплопередачи. Постепенно происходит увеличение температуры выше критического уровня, установленного при расчете конструкции ТЭНа, теплообменника, или иного узла. Самые прочные материалы не выдерживают таких нагрузок и разрушаются. В стиральных и посудомоечных машинах, например, вода проникает к нагревательным элементам и происходит короткое замыкание.

Какие технологии используются для решения проблемы удаления жесткости

Удаление жесткости воды может производиться с помощью различных технологий. Отметим те из них, которые используются в настоящее время дома, в промышленности, производстве и других сферах:

• Кипячение. Оно помогает устранить временную, удаляемую при длительном воспроизведении данного процесса жесткость. Данная операция сопровождается относительно большим расходом энергии, что естественным образом ограничивает возможности ее широкого применения;
• Дистилляция. Этот процесс состоит из нескольких основных стадий: нагрева и последующего испарения жидкости, его охлаждения, осаждения конденсата и его собирания. Основой принципа работы является разница значений концентрация веществ в паре и в растворенном состоянии. С использованием такой методики удалить из воды можно не только соли жесткости, но и другие примеси. Но здесь также придется считаться с повышенными затратами времени и энергетических ресурсов. Дистилляцию используют в научных лабораториях, при создании лекарств, там, где необходима высокая степень очистки, а соответствующие расходы имеют второстепенное значение.
• Реагентные технологии. Это – довольно большой спектр методик, основанных на применении химических веществ и их соединений в разных комбинациях. Их можно разделить на следующие основные группы:
  • Перевод примесей в нерастворимое состояние. В этих технологиях используется гашеная известь и другие фильтры от жесткости воды, которые требуется добавлять правильно, определенными дозами. Такие процессы применяются для работы с большими объемами воды, например, на производственных предприятиях. Только в таких условиях можно обеспечить экономически обоснованные расходы, сопряженные с удалением осадков, контролем;
  • Создание изолирующих оболочек вокруг соединений солей жесткости. Такой результат можно получить, если использовать специальные полифосфаты. Подобные наполнители используются в фильтрах, которые устанавливаются перед стиральными машинами и нагревательными котлами систем отопления для их защиты.
• Электролиз. В этой технологии используется электрическое поле и движение частиц с разными зарядами. Высокий расход энергии. Расход материала анода. Необходимость накопления и своевременного удаления осадков. Эти ограничения учитываются при создании промышленных установок разной производительности. В бытовых условиях обеспечить высокое качество процессов сложно, поэтому соответствующие системы используются крайне редко;
• Мембранные методики и ультрафильтрация. Данные технологии позволяют отделять, задерживать и удалять соединения кальция и магния, количество которых определяет уровень временной и постоянной жесткости. В быту применяются системы обратного осмоса. Они оснащаются несколькими ступенями очистки и удаляют практически все посторонние примеси из воды. Для получения более высокой производительности установки промышленного типа создаются из нескольких мембран, включенных параллельно. Данная технология способна эффективно очищать накипь в котлах и теплообменниках;
• Магнитное воздействие. Удаление жесткости воды с помощью этого поля не изменяет концентрацию солей кальция и магния. Оно осуществляет преобразование формы соответствующих соединений, что делает невозможным их последующее объединение в виде накипи;
• Ионообменные технологии. Суть данной группы методик частично означает само ее название. Ионы кальция и магния замещаются в соответствующих установках ионами натрия. Последние химические соединения не образуют накипь при нагреве. Они совершенно безопасны для оборудования и систем.

Недостатки и преимущества методик, правильное их применение

Рассмотрим подробнее удаление жесткости воды в домашних условиях. Это несколько сократит список технологий, поэтому проще будет ознакомиться с их особенностями. При изучении данного вопроса будем учитывать потребности обычного пользователя, не имеющего специального образования в области водоподготовки, профильных знаний и навыков.

Рост цен на энергоресурсы и бережное отношение к собственному свободному времени – вот те факторы, которые ограничивают использование длительной температурной обработки для снижения жесткости воды. Допустимо, конечно, применять чайник, или кастрюлю для перевода солей железа или алюминия в нерастворимое состояние. Но ведь впоследствии придется удалять со стенок посуды, хорошо прикрепившиеся к ним загрязнения. Такие методики не подойдут для регулярных операций с большими объемами жидкости.

Подобные соображения следует учитывать и тогда, когда удаление жесткости воды предполагается производить с помощью установки обратного осмоса. Производительность бытового оборудования этого типа редко превышает 200 литров в сутки. С другой стороны, практически идеальная очистка делает данную методику незаменимой для подготовки питьевой воды.

Защита отдельных видов техники, котлов систем отопления и стиральных машин, может осуществляться с использованием полифосфатных наполнителей и простых, недорогих фильтров магистрального типа. При их эксплуатации следует не забывать о контроле, своевременном пополнении запасов химикатов, загрязнении ими воды, которую не рекомендуется употреблять для приготовления пищи.

Совершенно безопасной и довольно производительной является технология ионного обмена. Но, чтобы оборудование было удобным, необходима установка двух параллельных контуров обработки жидкости, автоматизация процессов промывки, регенерации. Такой комплект будет довольно крупным, а стоить он будет немало.

Комплексную защиту всей техники в доме выполнит безупречно современный электромагнитный преобразователь. Такое оборудование отличается особой простотой использования, полным отсутствием необходимости производить замену картриджей и наполнителей. Но и в данном случае следует учитывать некоторые ограничения. Удаление жесткости воды при использовании данной методики вовсе не изменяет ее состав. Поэтому, если необходима очистка от примесей, необходимо применять дополнительно соответствующие системы фильтрации.