Способы умягчения воды

Одним из этапов очистки воды является умягчение - уменьшение концентрации растворенных в воде солей жесткости. Умягчение питьевой воды необходимо: высокое содержание солей наносит вред человеческому организму, отрицательно влияет на сантехническое оборудование и бытовые приборы. Существуют различные способы умягчения воды. Основным методом умягчения является ионный обмен. Другое название метода - умягчение воды катионированием.

Схема умягчения воды

Жесткая вода проходит сквозь фильтры умягчения воды с засыпкой из ионообменной смолы. Смола представляет собой синтетические гранулы, в которые путем химического взаимодействия введены ионогенные группы.

фильтры умягчения воды

Принцип умягчения воды

Ионообменная смола отдает ионы, вступая в реакцию с растворенными в воде солями. Основной причиной обмена ионами между загрузкой фильтра и жесткой водой является разность концентрации ионов. Ионы смолы стремятся в раствор, так как в начале процесса таких ионов в жесткой воде нет. В свою очередь, исходя из принципа сохранения электронейтральности, ионы жесткой воды стремятся проникнуть в гранулы смолы.

Ионообменные смолы делятся на катиониты - в этом случае в воду выделяются положительно заряженные ионы (Н+, Na+), и аниониты - выделяются отрицательно заряженные ионы.

Для уменьшения количества солей жесткости кальция и магния в основном используется Na+ - катионирование. После такого умягчения общее количество растворенных в воде солей не уменьшается, но изменяется качественно.

установка умягчения воды

Важным свойством ионообменных смол является их способность к регенерации, что допускает длительное использование одной засыпки (до нескольких лет). Регенерация означает возвращение зерен загрузки к первоначальному химическому состоянию методом промывки растворами кислот (для катионитов) и щелочей (для анионитов).

Продолжительность службы ионообменных смол ограничена. Ионообменная смола считается отработавшей, если большая часть функциональных групп связывается с ионами удаляемого из воды вещества. В этом случае ионообменную смолу следует регенерировать (восстановить свойства) за счет очистки поверхности гранул смолы от ионов загрязняющего вещества.

Регенерация Na+ - катионитовых фильтров производится раствором поваренной соли (NaCl). Для регенерации ионообменных смол можно использовать таблетированную соль в установках для умягчения воды. После регенерации засыпку рекомендуется промыть от избытка соли, оставшейся между зернами смолы. Процесс регенерации можно повторять неограниченное количество раз. Но все же со временем общая эффективность ионогенных групп падает.

Регенерация Н+ - катионитовых фильтров производится раствором серной кислоты. После регенерации также следует провести промывку восстановленной ионообменной смолы от оставшегося избытка кислоты. Н+ - катионирование при умягчении воды более затратно, так как требует сложной аппаратуры в кислотостойком исполнении. Также возникает проблема нейтрализации кислотных стоков в процессе регенерации.

Рассмотренное нами реагентное умягчение воды является основным способом. Но существует и простое безреагентное умягчение воды - это обычное кипячение. Однако данный способ снижает лишь временную, карбонатную жесткость, следы которой оседают в чайнике и на нагревательных элементах в виде хорошо всем знакомого известкового налета.

Оборудование и установка системы умягчения воды в коттедже (типы и количество фильтров) могут быть рекомендованы специалистами только после проведения химического анализа воды. Для коттеджей и загородных домов постоянного проживания желательно использование автоматических установок умягчения воды непрерывного действия.

Умягчение, как и обезжелезивание, воды являются для Подмосковья основными формами очистки воды от посторонних примесей.

← К списку статей