Как понизить жесткость воды - ТОП 3 популярных метода

Жесткая вода — распространенная проблема во многих регионах России. Повышение этого норматива приводит к образованию накипи, преждевременному выходу из строя бытовой техники и негативному воздействию на здоровье. Существуют различные способы умягчения воды, каждый из которых имеет свои особенности. В этой статье мы рассмотрим их эффективность и применимость для различных задач, от бытового использования до питьевых нужд.

• Каталог умягчителей воды

Что такое жесткость

Данный параметр определяется содержанием связанных соединений ионов кальция (Ca²⁺) и магния (Mg²⁺), которые выпадают в осадок. В природных условиях эти соли попадают в воду при контакте с горными породами, содержащими известняк, доломит, гипс и другие минералы. В России чаще всего используются две основные единицы измерения: градусы жесткости (град.Ж) и мг/л.

Различают карбонатную (временную) жесткость, которая устраняется при кипячении, и некарбонатную (постоянную) форму, которая не исчезает при нагревании воды.

Норматив СанПиН по данному показателю составляет 7 мг/л. Выше – это предельно допустимое значение. Однако, уже при значениях от 3,5 мг/л минеральные отложения начинают выпадать в осадок.

Повышенное содержание минеральных веществ в воде оказывает многостороннее негативное воздействие как на бытовую технику и инженерные системы, так и на здоровье человека. Рассмотрим основные проблемы, связанные с использованием жесткой воды.

Зачем умягчать воду?

Самое распространенное проявление агрессивных солей – образование накипи (известкового налета). При нагревании гидрокарбонаты кальция и магния разлагаются и выпадают в осадок, которые откладываются на внутренних поверхностях водонагревательных приборов, труб, теплообменников. Слой накипи толщиной всего 1,5 мм снижает теплопроводность, что приводит к перерасходу энергии и преждевременному выходу оборудования из строя.

Накипь на нагревательных элементах стиральных и посудомоечных машин, чайников, водонагревателей сокращает срок их службы. В системах отопления накипь создает дополнительное гидравлическое сопротивление, снижая эффективность циркуляции теплоносителя.

Расход моющих средств при использовании жесткой воды увеличивается, поскольку часть поверхностно-активных веществ расходуется на связывание ионов кальция и магния. При стирке на ткани могут оставаться нерастворимые соли, делая белье более грубым на ощупь, а цветную одежду — тусклой.

Как жесткая вода влияет на здоровье?

Регулярное использование воды с повышенным содержанием агрессивных солей для гигиенических целей приводит к сухости кожи, раздражению, шелушению. Волосы становятся ломкими и тусклыми, а кожа головы подвержена зуду и перхоти.

При употреблении жесткой воды в пищу важно понимать следующее: кальций и магний – очень важны для организма. Но всю необходимую норму мы получаем из пищи. Поэтому в воде эти превышения не нужны. Если в чайнике от такой воды остаются известковые налёты, можно представить, какое воздействие эти минералы оказывают на внутренние органы. Избыточное потребление этих минералов может нарушать водно-солевой баланс и в сочетании с другими факторами способствовать формированию камней в почках и желчном пузыре.

Вода с высоким содержанием минеральных солей также негативно влияет на качество приготовления пищи и напитков. Высокое содержание минеральных солей в ней образует неприятную пенку при заваривании чая и кофе, ухудшая их вкус и аромат. Кроме того, овощи и бобовые, приготовленные в такой воде, дольше варятся и могут становиться более жесткими, что снижает их пищевую ценность и вкусовые качества.

Самые популярные способы понизить жесткость воды

Существует несколько основных технологий умягчения воды, эффективность и целесообразность применения которых зависит от исходных параметров, требуемого качества на выходе и целей использования очищенного ресурса. Современные методы удаления превышенных норм кальция и магния можно разделить на химические, физические и комбинированные.

ТОП 3: Термический метод

Самый простой способ избавиться от карбонатной жесткости – прокипятить воду. При нагревании гидрокарбонаты кальция и магния разлагаются с образованием нерастворимых карбонатов, выпадающих в осадок:

Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃↓ + CO₂↑ + H₂O
Mg(HCO₃)₂ → MgCO₃↓ + CO₂↑ + H₂O

Плюсы:

• Быстро
• Эффективно
• Не затратно

Минусы:

• Снижает только временную жесткость, не влияя на постоянную
• Подходит только для малых объемов воды
• Приводит к образованию накипи в емкостях для кипячения

ТОП 2: Мембранные технологии (обратный осмос)

Обратный осмос — это технология очистки воды, которая работает по принципу очень тонкой фильтрации. Технология обратного осмоса основана на использовании полупроницаемой мембраны с размером пор 0,0001 микрон, которая задерживает до 99% растворенных в ней солей, включая агрессивные соли. Вода под давлением проходит через мембрану, а концентрированный раствор солей отводится в дренаж.

Представьте себе очень-очень мелкое сито, настолько мелкое, что через него может пройти только сама молекула воды, а все примеси (агрессивные соли, металлы, бактерии и многое другое) задерживаются. Это и есть мембрана обратного осмоса.

Мембранный метод – один из наиболее эффективных способов удалить жесткость из воды. Результат его применения – вода питьевого качества из всех кранов в доме. После обработки обратным осмосом в системе не образуются никакие отложения, налёт и другие признаки жесткой воды.

Плюсы:

• Молекулярная очистка воды
• Высокая эффективность очистки: удаляет практически все виды примесей
• Не требует химикатов: физический метод очистки без добавления соли или других реагентов
• Обеспечивает воду питьевого качества: нет необходимости покупать бутилированную.

Минусы:

• Высокая стоимость установки, особенно при монтаже системы на все водоснабжение дома
• Это отличный, но дорогой способ удаления жесткости, подходящий только для людей, которые не допускают компромиссов по качеству воды

ТОП 1: Ионообменная очистка воды

Ионообменный метод – самый популярный способом умягчения воды для бытовых и коммерческих нужд. Принцип действия основан на принципе замещения ионов кальция и магния, содержащихся в воде, на ионы натрия.

Процесс ионного обмена можно представить следующими химическими реакциями:

2R-Na⁺ + Ca²⁺ → R₂-Ca²⁺ + 2Na⁺
2R-Na⁺ + Mg²⁺ → R₂-Mg²⁺ + 2Na⁺

где R — матрица ионообменной смолы.

Важно отметить, что ионы натрия не образуют нерастворимых соединений при нагревании или взаимодействии с моющими средствами, поэтому умягченная вода не образует накипи и лучше подходит для бытовых приборов и систем отопления.

Со временем ионообменная смола истощается, поскольку все активные участки с ионами натрия заменяются ионами кальция и магния. Когда это происходит, смола требует регенерации. Регенерация осуществляется путем промывки смолы концентрированным раствором поваренной соли (NaCl), в результате чего происходит обратный процесс:

R₂-Ca²⁺ + 2Na⁺ → 2R-Na⁺ + Ca²⁺
R₂-Mg²⁺ + 2Na⁺ → 2R-Na⁺ + Mg²⁺

Плюсы:

• Высокая эффективность удаления жестких ионов
• Простота и надежность процесса
• Возможность регенерации смолы и длительного использования
• Вода после умягчения идеальна для гигиенических и бытовых целей

Минусы:

• Необходимость периодической регенерации с использованием соли
• Менее эффективна при высоких концентрациях органических веществ в воде
• Возможность роста биопленки на смоле
• Вода не подходит для питьевых нужд

Умягчитель колонного и кабинетного типа: какой выбрать?

При выборе системы умягчения воды для дома важно учитывать различия между колонными и кабинетными умягчителями. Каждый обладает уникальными преимуществами, позволяя подобрать идеальное решение для конкретных задач и условий эксплуатации.

Колонные умягчители представляют собой отдельно стоящие системы, где баллон со смолой и бак для соли размещены независимо друг от друга. Обычно их устанавливают в следующих случаях:

• Для больших домов с высоким водопотреблением
• При существенной жесткости воды, требующей интенсивной обработки
• Когда необходима обработка значительных объемов воды
• При наличии достаточного пространства для установки двух отдельных блоков

Такие системы обладают повышенной производительностью и ресурсом, что делает их оптимальным решением для семей, активно использующих воду для различных бытовых нужд.

Кабинетные умягчители объединяют умягчающую колонну и солевой бак в едином компактном корпусе. Их целесообразно выбирать в таких ситуациях:

• Для квартир и небольших домов с ограниченным пространством
• При умеренной жесткости воды
• Для семей со средним уровнем водопотребления

Важным преимуществом кабинетных моделей является их компактность и интегрированный дизайн. Они не только экономят место, но и часто выглядят более эстетично, благодаря чему могут быть установлены в видимых зонах дома без нарушения интерьера.

Еще одно важное преимущество кабинетного фильтра - естественная термоизоляция баллона со смолой. Поскольку баллон находится внутри пластикового корпуса, на нем не образуется конденсат при перепадах температур. Это предотвращает возможные проблемы, связанные с повышенной влажностью в месте установки.

При выборе типа умягчителя следует комплексно оценивать как технические параметры (производительность, ресурс, эффективность), так и практические аспекты (доступное пространство, эстетические предпочтения, удобство обслуживания), чтобы система оптимально соответствовала конкретным условиям эксплуатации.

Ионообменный метод остается одним из наиболее эффективных и экономичных способов умягчения воды для бытового и промышленного применения.

Мнение эксперта - Сергей Соловьёв, Руководитель Инжинирингового центра Экодар:

«За более чем 20 лет работы в сфере водоподготовки мы доказали, что правильно подобранный умягчитель увеличивает срок службы инженерных систем в 1,5–2 раза, особенно в регионах с жёсткостью воды выше 5 мг /л. Наибольшую эффективность демонстрируют ионообменные фильтры — они обеспечивают остаточную жёсткость 0,05–0,1 мг/л при оптимальном расходе таблетированной соли. Такие показатели соответствуют требованиям СанПиН и гарантируют защиту оборудования от накипи при минимальных эксплуатационных затратах.»

Почему нельзя пить воду после умягчителя?

Вода, умягченная ионообменным методом, технически соответствует санитарным правилам и нормам, но для питья ее использовать не рекомендуется по ряду причин:

1. Повышенное содержание натрия. Ионообменники заменяют ионы кальция и магния на ионы натрия. Вода после ионного обмена обычно имеет специфический вкус из-за повышенного содержания натрия, что многими воспринимается как неприятный.
2. Неполное удаление загрязнений — ионообменники направлены именно на умягчение и не удаляют органические загрязнения, микробиологические примеси и многие химические вещества.

Для очистки воды до питьевых норм, рекомендуем дополнительно установить бытовой фильтр обратного осмоса под мойку.

Жесткость воды по регионам

Жесткость воды существенно различается по регионам России из-за геологических особенностей местности и источников водоснабжения.

Самая жесткая вода наблюдается в южных регионах России (Краснодарский край, Ростовская область, Крым), где содержание солей кальция и магния в подземных водах особенно высоко из-за известняковых и меловых пород.

Наиболее мягкая вода характерна для северных и дальневосточных регионов, где преобладают поверхностные источники водоснабжения (реки, озера) и кристаллические горные породы.

В центральной части России жесткость воды обычно находится в пределах средних значений, но может значительно варьироваться в зависимости от конкретного района и типа водозабора (поверхностный или артезианский).

Как выбрать подходящую систему смягчения воды для бытовых нужд дома

Выбор оптимальной системы смягчения воды для дома требует внимательного подхода, учитывающего особенности вашего водоснабжения и потребностей семьи. Правильно подобранная система обеспечит комфорт использования воды в быту и продлит срок службы бытовой техники. Итак, с чего стоит начать:

1. Анализ качества исходной воды

Чтобы технически правильно подобрать оборудование, следует начать с проверки качества воды из личного источника. Для уверенности в результате, рекомендуем обратиться в аккредитованную лабораторию Экодар.

2. Оценка ежедневного потребления воды

Для расчета среднесуточного потребления воды вашей семьей нужно учесть все источники расхода. Основу составляет личное потребление каждого проживающего, включая гигиенические процедуры (душ, ванна) и физиологические нужды. Добавьте к этому использование бытовой техники - стиральной и посудомоечной машин. Не забудьте про дополнительные расходы, такие как полив участка в теплый сезон. При выборе системы умягчения рекомендуется предусмотреть запас производительности для покрытия пиковых нагрузок и возможного увеличения потребления в будущем. 

3. Консультация со специалистами

За подбором эффективной системы очистки воды, рекомендуем обратиться к профессионалам компании Экодар. Специалисты предложат решение с учетом анализа воды, необходимой производительности, места под установку и индивидуальных потребностей каждого.

Преимущества приобретения фильтров в Экодар:

• Профессиональный подбор оборудования под ваши индивидуальные условия
• Качественный монтаж и настройка систем
• Сервисное обслуживание и поставка расходных материалов
• Гарантия на оборудование
• Консультации специалистов по вопросам эксплуатации

Обратившись у нам, вы получите комплексное решение проблемы жесткой воды с учетом особенностей вашего водоснабжения, бюджета и предпочтений.