Необходимость
Регулярное употребление жесткой воды в пищу, ее использование в технических целях, способно привести к целому комплексу негативных последствий:
- Ухудшение здоровья. Организм попросту не справится с выводом солей, начнется их накопление в почках, сосудах, что чревато серьезными патологиями. Вдобавок, жесткая вода делает кожу сухой, а волосы – ломкими, безжизненными.
- Поломка техники. Наверняка, многим доводилось видеть накипь на нагревательных элементах чайников, бойлеров. Чем жестче вода – тем интенсивнее образуются эти минеральные отложения, из-за которых ТЭН теряет эффективность и выходит из строя без возможности ремонта. Хорошо, если дело ограничится только недорогим чайником, гораздо хуже – стиральной или посудомоечной машиной за десятки тысяч рублей. Страдает и сантехника, налет забивает трубы, провоцирует поломки смесителей.
- Износ одежды и белья. Стирка в жесткой воде нежелательна. Волокна ткани становятся грубыми, теряют эластичность и мягкость. Это особенно опасно для дорогих натуральных тканей: шерсти, плотного хлопка, льна.
- Увеличение расходов на бытовую химию и косметику. Жесткость снижает способность воды к пенообразованию. Соответственно, придется увеличить дозировку стирального порошка, шампуня, геля для душа. Для большой семьи траты могут вырасти значительно.
Когда требуется ионный обмен?
Самые наглядные и точные результаты, отражающие содержание в воде солей магния и кальция, можно получить лабораторным анализом, однако, существуют и некоторые наглядные признаки проблемы:
- Минеральный осадок, формирующийся в посуде после отстаивания или кипячения воды.
- Неприятная горечь. Она говорит о крайне высоких концентрациях минеральных солей, требует немедленных действий.
- Слабая способность к пенообразованию. Чтобы помыть голову, приходится тратить очень много шампуня.
- Ухудшение состояния кожи и волос, которые теряют естественную влагу, становятся сухими, ломкими, лишенными жизненной энергии.
- Появление на внутренних поверхностях труб характерных отложений белого цвета.
При наличии даже одного из указанных “симптомов”, можно обойтись без лабораторного анализа. Проблема однозначно имеет место, впору задуматься о покупке фильтра, поддерживающего технологию ионного обмена.
Специфика технологии
Методика ионного обмена построена на принципе замещения кальциевых, магниевых ионов безопасными – натриевыми, водородными. По сути, на выходе получается жидкость с совершенно другим химическим составом. Вместе с замещением ионов, изменяются и другие параметры воды, повышается ее качество, она становится вкуснее, полезнее, лучше подходит для решения технических, хозяйственно-бытовых задач.
Действующим веществом является ионит, ионообменная смола в формате пористых гранул. Взаимодействие гранул с водой приводит к изменению химического состава, структуры последней. Процесс ионного обмена не предполагает выпадение осадка, примеси удерживаются засыпкой, удаляются при промывке.
Характеристики ионообменной смолы
Эффективность процесса в значительной степени определяется смоляной засыпкой, а потому она требует более подробного рассмотрения. В большинстве случаев засыпка имеет гранулированную форму, характеристики гранул определяются производственной технологией. Например, при полимеризации они напоминают небольшие шарики, поликонденсации – конкретная конфигурация отсутствует.
Взаимодействие с жидкостью приводит к увеличению гранул в объеме, изменению исходных характеристик, снижению эффективности процесса водоподготовки. Ресурс ионита, впрочем, обратим, для восстановления следует выполнить промывку раствором обычной поваренной соли или лимонной кислоты. Бесконечная регенерация, впрочем, невозможна. Примерно через 2.5-3 года эксплуатации засыпку потребуется поменять полностью.
При подборе действующего вещества необходимо руководствоваться следующими параметрами:
- Обменная емкость. Важнейшая характеристика, обозначающая способность вещества к поглощению солей жесткости. Чем она выше – тем эффективнее происходит ионный обмен, тем дольше засыпка справляется со своими функциями.
- Размеры. Наиболее удобна, экономична и эффективна засыпка, гранулы которой имеют диаметр от 0.5 до 2 миллиметров.
- Селективность. Некоторые засыпки способны удалять не только соли жесткости, но и другие небезопасные вещества, например, железо.
- Стабильность. Засыпка должна быть адаптирована к химическому составу конкретной жидкости, выдерживать ее температуру, низкую или высокую, без изменения базовых параметров.
- Механическая прочность. Засыпка должна сохранять стабильность структуры, формы при внешних нагрузках, высоком давлении воды, его резких колебаниях.
Преимущества и недостатки
Как и у любой технологии водоподготовки, у ионного обмена есть как сильные, так и слабые стороны. Список достоинств выглядит следующим образом:
- Бесшумность. Непосредственно процесс ионного обмена протекает беззвучно, звуки могут появляться только из-за движения воды. Чем сильнее напор – тем выше шум, однако, даже при значительном давлении звуки не доставляют дискомфорта.
- Высокое качество очистки. Мягкая вода приятна на вкус, может использоваться в пищевой промышленности, для производства напитков, продуктов питания.
- Многофункциональность. Засыпка с расширенной селективностью помогает справиться не только с чрезмерной жесткостью, но и с различными загрязняющими веществами, солями тяжелых металлов, железом, химией.
- Простота обслуживания. Это особенно характерно для автоматизированных комплексов умягчения, где все процессы, вплоть до промывки и регенерации, происходят без вмешательства человека.
- Доступная цена. Технология дешевле во внедрении и реализации, в сравнении с альтернативами, например, обратным осмосом.
- Универсальность. Умягчение воды по методу ионного обмена подходит для различных хозяйственных, производственных областей, вплоть до наиболее ответственных, электронной, химической, пищевой, фармацевтической промышленности.
Список недостатков гораздо короче. В первую очередь нужно обратить внимание на следующее:
- Необходимость время от времени проводить регенерацию. Процесс максимально упрощен в автоматизированных установках.
- Дополнительные расходы на засыпку и реагенты, при помощи которых производится восстановление.
- Утилизация использованных при промывке реагентов, а также засыпки, выработавшей ресурс, должна проводиться в соответствии с определенными стандартами и требованиями.
Подбор фильтра
Чтобы в полной мере оценить преимущества, свести к минимуму выраженность отрицательных моментов, нужно ответственно отнестись к выбору системы, учесть все ее характеристики, от базовых до второстепенных. В первую очередь следует руководствоваться химическим составом воды, ее жесткостью, концентрациями загрязняющих веществ. В идеале такие данные следует получить лабораторным анализом. Чем жестче вода – тем большая требуется поглощающая способность смолы.
Также нужно учесть потребности в чистой воде. В быту хватит системы малой производительности, но промышленному предприятию – нужен комплекс, который за минуту выдает десятки, а то и сотни литров, степень жесткости которой соответствует строгим отраслевым и общим стандартам. Наконец, третий фактор – характеристики системы водоснабжения. Гранулы должны обладать прочностью, достаточной для того, чтобы выдержать напор, стабильностью – температуру.