Секреты умягчения воды посредством ионного обмена

Для всего человечества, независимо места или условий проживания людей, основными условиями поддержания жизнедеятельности являются воздух, пища и водные ресурсы. При этом к каждому из факторов предъявляется ряд требований - например, атмосфера должна быть насыщена кислородом, еда - содержать комплекс необходимых питательных веществ, а вода - обладать определенной степенью чистоты.

 

Главными запросами, которым должна отвечать питьевая вода, а также водные ресурсы используемые для хозяйственных целей, бытовых нужд и производственных задач, являются такие характеристики, как:

• прозрачная структура;
• минерализация;
• отсутствие вредных составляющих (например, ядовитых солей, осадочных примесей и т.д.);
• обогащенность определенными элементами;
• достаточная степень мягкости.

 

Как определяется жесткость воды?

 

Определение степени жесткости водных ресурсов производится на основании содержания солевых примесей в структуре, в частности, магниевых солей и кальция. При исследованиях показатели жесткости в большей мере зависят от содержания Са2+ (катионов кальция) и в меньшей - от наличия Mg2+ (солей магния).

Жесткая вода создает ряд проблем при использовании в любой сфере, поэтому и питьевые, и хозяйственно-бытовые, и производственные ресурсы должны соответствовать разработанным нормативам.

 

Согласно регламенту СНиП 2.04.02-84, оптимальными значениями являются соотношения, не превышающие 1,5-2 мг-экв/л. Превышение уровня в 4,5 мг-экв/л указывает на повышенную жесткость состава воды, что влечет усиленное формирование осадка на системах водораспределения и появления накипи в трубах водопроводной сети.

 

Последствия повышенной жесткости

 

Интенсивное формирование осадочных примесей и накипи затрудняет работу большинства механизмов и систем, включая котельные, отопительные системы, водораспределительные станции или ТЭЦ.

Проблемы с водообеспечением могут приводить к нарушениям в деятельности учебных заведений, предприятий общепита, офисных центров,  муниципальных служб и прочих учреждений, где имеется потребность в регулярных поставках чистой, умягченной воды.

 

Особую важность умягчение имеет для здоровья человека, поскольку повышенная жесткость потребляемой воды зачастую является основной причиной развития многих заболеваний в организме человека. Помимо этого появление накипи может вызывать многочисленные поломки бытовой техники и создавать аварийные ситуации в инженерных системах водоснабжения жилых домов.

 

Таким образом, снижение жесткости водных ресурсов является одним из основополагающих действий для обеспечения качественного водоснабжения и работоспособности оборудования как в бытовых условиях, так и на производстве.

 

Способы снижения жесткости по нормам СНиП 2.04.02-84

 

Данный раздел Санитарных норм по водоподготовке содержит перечень основных методов, применяемых для устранения повышенной жесткости.

Согласно регламенту документа (пункт 6.190) , в зависимости от целей, применяются следующие способы:

1. Способы снижения показателей содержания карбонатов:

• снижение щелочности (декарбонизация) посредством известкования, которая обеспечивает частичное сокращение показателей магниевой жесткости;
• водород-натрий-катионирование, совмещаемое с “голодной” регенерацией, позволяющее на выходе получать воду с нужной степенью минерализации.

2. Варианты обработки для сокращения значений некарбонатной жесткости и количества карбонатов:

• натрий-катионитная фильтрация;
• известково-содовое умягчение;
• водород-натрий-катионитный метод очистки.

 

По нормативам п.6.191, способы обработки могут отличаться для различных категорий ресурсов:

• для снижения жесткости подземных вод (когда не только снижается содержание примесей, но также повышается степень прозрачности) применяются катионитные технологии, а также методы очистки с использованием соды и извести;
• поверхностные воды обрабатываются с помощью реагентных систем;
• глубокое умягчение воды предусматривает последующее катионирование.

 

Технологии очистки и умягчения: описание, преимущества, особенности

 

Жесткость может быть временной и постоянной, и методы борьбы в каждом варианте различаются.

 

Основными технологии водоподготовки являются:

• механическая (мембранная) фильтрация, действующая по обратноосмотическому принципу;
• метод ионного обмена, предусматривающий применение с использованием анионитов (ионообменных смол).

 

1. Постоянная жесткость характеризуется повышенным содержанием хлоридов и сульфатов, таких как MgSO4/CaCl2/MgCl2/CaSO4. В этом случае оптимальным способом умягчения воды является обработка посредством обратного осмоса, при котором все потребляемые ресурсы пропускаются сквозь специальные мембранные фильтры и солевые отложения устраняются механическим путем.
2. Понятие временной жесткости основано на показателях содержания кальциевых и магниевых гидрокарбонатов, создающих осадочные примеси в виде накипи и/или кальцита. Эти примеси формируются в процессе кипячения (CaCO3↓ + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2), более того, при нагревании интенсивность образования накипи повышается более, чем вдвое. Карбонатное умягчение производится с помощью фильтрации на основе ионного обмена.

 

Обратноосмотические фильтрационные установки отличаются более простыми требованиями к эксплуатации и наиболее часто применяются в бытовых условиях или на предприятиях, где помимо умягчения присутствует ряд требований к составу конечного продукта.

 

Ионообменная обработка заключается в пропускании жидкости сквозь анионообменные смоляные фильтры, которые вступают в реакцию с солевыми примесями, удаляя вредные соединения благодаря разнице в концентрации ионов.

Системы фильтрации, использующие для очищения ионообменную смолу, требуют большего внимания к предварительной водоподготовке, нежели обратноосмотические установки, но при этом они отличаются повышенной экономичностью, не требуют внешней энергии, а также способны не только умягчать воду, но и обогащать ее натриевыми солями.

 

Ионные фильтры оптимальны для производственных задач, поскольку многоступенчатные установки могут иметь внушительные габариты, позволяя обрабатывать большие объемы ресурсов.

К тому же в бытовых условиях сложно проводить анализ поступающей воды и контролировать насыщение фильтров, а промышленном оборудовании необходимый для ионной очистки контроль исходного и конечного состава воды чаще всего автоматизирован.

 

На начальной стадии очистки может потребоваться дополнительная подготовка, поскольку по данным СНиП 2.04.02-84, ионная фильтрация допускается для водных ресурсов со следующими показателями:

• общее солесодержание - до 1500—2000 мг/л;
• совокупное количество сульфатных примесей и хлоридов не выше 5 мг-экв/л;
• наличие взвешенных частиц— 8 мг/л;
• уровень перманганатной кислотности — 7 мг О/л;
• цветность — 30°.

Если состав воды не отвечает указанным требованием, перед подачей на ионные фильтры должна производиться предварительная обработка.

 

На завершающем этапе ионообменная технология также нуждается в контроле оборудования и качества обработанной воды, поскольку в данном процессе присутствует риск выброса сульфатов в очищенный продукт, что происходит при перенасыщении солевыми примесями фильтрующего элемента.
 

Значимыми преимуществами умягчения с помощью ионного обмена являются такие факторы, как:

• малозатратный процесс;
• повышенная эффективность водоподготовки, особенно, для воды с повышенным содержанием хлоридов, нитратов и сульфатов;
• способность регенерации ионообменных смол, увеличивающая период эксплуатации фильтрационных установок;
• устранение солевых примесей на молекулярном уровне;
• возможность высококачественной обработки больших объемов водных ресурсов.

 

Ионообменные фильтры для воды в ассортименте ООО “ЮВК”

 

Современные комплексные фильтры для бытового использования зачастую содержат картридж с ионообменной смолой, что позволяет использовать их в проточных установках, существенно повышая качество подготовки воды.

 

Подобрать подходящий по параметрам модуль, содержащий помимо прочего фильтр для ионного обмена, можно в ассортименте компании ООО “ЮВК”, где представлены такие варианты, как:

 

1. Аквамодуль “Умягчение” (TRIO-2) для проточных 10-дюймовых фильтров;
2. Компактный фильтр Барьер “Аквалиния”, в составе которого присутствует катионообменное волокно, дополненное угольным фильтром позволяет очищать питьевую воду со скоростью 1 л/мин;
3. Картридж “Pentek” WS-10/WS-20BB - умягчающие фильтрующие элементы для проточных установок для 10-/20-дюймовых фильтров;
4. In-line картридж Atoll PK-5633R, входящий в состав трехступенчатого бытового фильтра, действие которого основано на ion exchange;
5. Катионообменный картридж для фильтра КУС Filter-1;
6. 20-дюймовый умягчающий картридж “Aquapost Maraton-СВВ” с трехслойной структурой от Акваполис, с функций периодической регенерации.

 

Для фильтрации и умягчения большего объема воды (в домах, ресторанах, детских садах, медучреждениях и т.п.) используются комплексные фильтры с более высокой производительностью. Оценить все возможности такого оборудования можно в линейке установок для умягчения от Южной Водоочистной Компании, среди которых присутствуют:

 

1. Аквафор Фаворит, обрабатывающий до 150 л/ч, основан на системе двуступенчатой очистки. В сменном картридже устройства одним из активных элементов для умягчения и очистки выступает ионообменное волокно Аквален.
2. Автоматизированные установки SWC (ECO, Soft и других серий) с диапазоном производительности от 0,8 до 14,3 куб.м./час, функционирующие по принципу натрий-катионирования. В комплект каждой системы входят блок управления, позволяющий автоматически производить регенерацию, и водосчетчик, обеспечивающий своевременную очистку ионообменной смолы. Данное оборудование способно обеспечить водоподготовку на небольшом производстве, а также в котельных и системах горячего водоснабжения жилых домов.

 

Помимо технических устройств в ООО “ЮВК” можно приобрести фильтрующие материалы для умягчающих установок промышленного и бытового назначения. В ассортименте компании представлены такие варианты, как:

• линейка гранулированных ионообменных смол LEWATIT с выбором функциональности и качественных характеристик, что обеспечивает решения для широкого спектра задач;
• высокоэффективная катионитная смола Purolite в формате геля с большой обменной емкостью и скоростью обработки водных ресурсов.

 

Можно заключить, что богатый выбор и проверенное качество продукции ООО “ЮВК” гарантирует каждому заказчику эффективное и экономичное умягчение воды.

 

Оптимальное решение

 

Клиентам компании ООО “ЮВК” при выборе лучшего решения для своих целей не нужно самостоятельно вникать в принцип действия каждого фильтра или изучать свойства фильтрующих элементов — в компании представлен ряд услуг от профессионалов, которые помогут заказчику быстро и точно подобрать оптимальный вариант оборудования или приобрести нужные расходные материалы.

 

Каждому клиенту при обращении в Южную Водоочистную Компанию доступна компетентная помощь:

• инженеров, работающих индивидуально по каждому запросу;
• мастеров по техническому и сервисному обслуживанию водоочистного оборудования;
• специалистов по монтажу фильтрующих установок;
• профессиональных консультантов.

 

Таким образом, чтобы обеспечить качественную и чистую воду на жилом, производственном или коммерческом объекте, заказчику достаточно связаться с ООО “ЮВК”. А все необходимые действия - от оценки ситуации и лабораторного анализа исходного материала до пуско-наладочных работ фильтрующих установок - оперативно и грамотно выполнит комнада специалистов ООО “ЮВК”.