Умягчение воды реагентами, обзор продуктов

Защита от накипи – типичная проблема современной водоподготовки. Высокая концентрация специфических примесей заставляет искать оптимальные решения для качественного снабжения из артезианских скважин. Действующие нормативы допускают значительный уровень солей жесткости в муниципальных сетях, поэтому владельцы городских квартир также применяют специальное оборудование. В этой публикации рассмотрены методики умягчения воды реагентами. Сравнительный анализ поможет выбрать оптимальный вариант с учетом особых требований и условий эксплуатации.

Какие задачи помогает решать умягчение воды реагентами?

Выше отмечено, что актуальные ограничения подразумевают чрезмерный уровень жесткости. В России этот показатель контролируют с учетом прямого негативного воздействия на здоровье человека. По установленным нормам допустима концентрация вредных соединений до 7-10 мг-экв на литр жидкости. Максимальные значения вправе согласовать главный санитарный врач определенного региона страны.

Фактически – приведенным нормативом определяется средний порог, выше которого ощущается явный солоноватый привкус. Многие медицинские специалисты считают, что подобная концентрация не только ухудшает органолептические параметры воды. Соли накапливаются в почках, печени, других органах и тканях. Они провоцируют сердечные и сосудистые заболевания, ухудшают функциональное состояние суставов. Длительное употребление подобной жидкости провоцирует паталогические изменения в организме, опасные заболевания.

Для питания котельного оборудования профильные специалисты снижают содержание вредных примесей до 0,1 мг-экв/литр и менее. Даже в подобных условиях на практике применяют реагенты для очистки от накипи и умягчения воды. При отмеченной выше «нормальной» концентрации домашняя техника может быть испорчена за несколько недель.

Основные хозяйственные проблемы при высоком уровне жесткости:

• пористые наросты ухудшают отвод тепла вплоть до разрушения нагревательных и других функциональных элементов;
• твердые частицы засоряют протоки, нарушают работоспособность;
• отмеченные выше процессы увеличивают вероятность аварий, ухудшают эксплуатационные показатели;
• дополнительные средства (трудовые ресурсы) нужны для очистки внутренних и внешних поверхностей от стойких загрязнений.

Комплексная оценка перечисленных негативных факторов объясняет экономическую целесообразность очистки и умягчения воды реагентами. Для сравнительного анализа разных методик следует учитывать несколько важных параметров:

• стоимость оборудования;
• возможность размещения в определенном объекте недвижимости;
• затраты на монтаж, настройку, регламентное обслуживание;
• долговечность.

Умягчение воды реагентами с применением разных методик

Для устранения растворенных солей жесткости необходимо преобразовать эти соединения в твердые частицы. Далее применяют коагуляцию и другие технологии, чтобы увеличить размеры мелких фракций. На завершающем этапе используют механическую фильтрацию. Ниже подробно рассмотрены популярные способы умягчения воды реагентами.

Можно ли уменьшить уровень жесткости с применением лимонного сока

Достаточно часто в тематических публикациях предлагают «народные» методики. Утверждают, что с помощью «Кока-Колы» можно получить нужный результат без лишних затрат. В качестве более эффективных препаратов используют лимонную кислоту или уксусную эссенцию.

На самом деле перечисленные средства не способны уменьшить уровень жесткости. Входящие в их состав агрессивные химические вещества разрушают твердые кальциевые образования. Однако они не оказывают никакого влияния на растворенные вредные примеси вне зависимости от концентрации, времени воздействия.

Лимонным соком или другим средством, содержащим кислоту, можно выполнить определенные полезные действия:

• удалить известковый налет с поверхности крана;
• очистить сетку фильтра;
• промыть систему подачи пара в утюге.

Но для умягчения следует применять иные продукты, например, лимонный сок или уксус.

Профессиональные технологии

На практике часто применяют известкование. Основной ингредиент (CaO) предварительно «гасят» водой. После добавления подготовленной суспензии в обрабатываемой жидкости увеличивается концентрация заряженных ионов кальция и радикалов (OH). Значительно повышается водородный показатель! В ходе активизации процессов диссоциации и гидратации в отсадок выпадают магниевые и другие соединения. Это уменьшает уровень жесткости.

Если точно рассчитать дозу, известь будет выполнять функции химического реагента. Повышают эффективность технологии подогревом. С помощью этой дополнительной операции решают несколько задач:

• ускоряют необходимые химические реакции, кристаллизацию твердых частиц;
• формируют благоприятные условия для отделения выделенных взвесей;
• обеспечивают равновесное состояние остаточных примесей.

Также используют перемешивание раствора на отдельных стадиях технологического процесса. Накопленный на дне осадок удаляют с применением специальных методик. Простейший вариант – ручная очистка! Забор жидкости организуют из верхней части последующим удалением мельчайших примесей с помощью механической фильтрации.

При добавлении соды в известь можно уменьшить некарбонатную составляющую жесткости. Как и в предыдущем примере для получения хороших эксплуатационных показателей установки необходима тщательная дозировка действующих реагентов.

Качественная обработка уменьшает концентрацию вредных примесей до 0,3-0,9 мг-экв/литр. Нижняя граница обеспечивается при поддержании рабочей температуры жидкости в диапазоне от +40°C до +50°C. Для ускорения формирования крупных примесей применяют сернокислое железо или другие эффективные коагулянты.

В некоторых ситуациях действующие реагенты добавляют последовательно по специально разработанному алгоритму. Это необходимо для поддержания оптимального значения pH, активизации процесса образования хлопьев. Специальные коагулянты применяют для выделения в осадок примесей органического происхождения.

Для правильного использования отдельных реагентов следует учитывать важные особенности:

• добавление гидроксидного соединения натрия выполняют осторожно, так как эта процедура сопровождается быстрым повышением температуры, активным образованием газов;
• после хлорирования необходима дополнительная очистка от неприятных запахов и вредных для человека примесей;
• гипохлорит натрия провоцирует формирование трудноудаляемых кристаллических наростов.

Как применяют полифосфаты

Вместо сложного воспроизведения представленных технологий умягчения воды реагентами можно блокировать вредный процесс образования накипи. Мельчайшие частицы заключают в оболочку из полифосфатных соединений. Она препятствует взаимному соединению твердых фракций, прикреплению к стенкам труб и компонентов подключенного оборудования.

Такие решения используют производители стиральных порошков. Необходимые реагенты добавляют в состав специализированных средств. В сопроводительной документации – указывают рекомендованные дозировки для разных уровней жесткости. Обычно применяют следующую градацию (в мг-экв/литр):

• низкий (до 1-1,5);
• средний (2-5);
• высокий (6-10).

Чтобы увеличить концентрацию полифосфатов реагенты засыпают в специальную емкость. Такой «фильтр» устанавливают в подающую трубу перед стиральной машиной на расстоянии не более 50 см. При увеличении дистанции эффективность методики значительно уменьшается. Установки умягчения воды этой категории выпускают с прозрачными стенками для упрощения визуального контроля.

Как в установках ионного обмена применяют реагенты

Главную функцию в этой технологии выполняют специальные смолы. Они впитывают из раствора ионные соединения солей. При правильном выборе слоя засыпки (скорости обработки) обеспечивается снижение жесткости до нужного уровня. Если надо, применяют несколько этапов подготовки.

В таких комплектах установок ионного обмена специальные реагенты выполняют вспомогательные функции. Для восстановления рабочего состояния гранулированные смолы промывают раствором поваренной соли. Эти препараты выпускают в форме крупных таблеток. Для приготовления регенерационной смеси применяют отдельный бак. Средствами автоматики контролируют его наполнение, воспроизведение технологической промывки реагента.

Альтернативные продукты борьбы с накипью

Предыдущее описание помогает определить недостатки отдельных технологий. «Народные» методы и средства, содержащие кислоты, применяют для умягчения воды реагентами и удаления образованных твердых загрязнений. Полифосфаты ухудшают химический состав жидкости, поэтому используются только для защиты котлов и стиральных машин от накипи. В установках ионного обмена активное соединение (хлорид натрия) восстанавливает функциональность основной гранулированной засыпки.

Специализированные методики умягчения воды реагентами отличаются высокой сложностью. Особенности:

• точное дозирование;
• поддержание оптимальной температуры;
• контроль времени обработки;
• хранение запаса;
• регулярное удаление накопленных примесей;
• загрязнение обработанной жидкости химическими соединениями.

Для сравнения в сводной таблице приведены значимые параметры альтернативных методик защиты от накипи:

Объективный вывод можно сделать после внимательной оценки реальной ситуации. Кроме перечисленных выше факторов следует учесть реальный уровень жесткости, наличие иных вредных примесей. Как правило, проект делят на подготовку технической и питьевой воды. На финишных стадиях применяют фильтры и установки обратного осмоса, комплекты картриджей.