Народные способы смягчения воды
Люди издавна задумывались о том, как сделать воду мягкой. О том, что её высокая жёсткость вредна для здоровья, они догадывались интуитивно. Народные методы применяют и по сей день.
Термическая обработка (кипячение)
Термическую обработку надо проводить не в электрическом чайнике, а на газовой плите. Только длительный нагрев жидкости способствует эффекту распада активных солей. После кипячения на плите воду нужно отстаивать в течение суток. После отстаивания её аккуратно сливают в другую ёмкость — так, чтобы осадок остался на дне первой ёмкости.
Замораживание
При замораживании происходит улучшение вкусовых качеств жидкости. При таком способе её смягчения сохраняется большая часть полезных компонентов. Воду наливают в прозрачную бутыль и помещают в морозилку
При этом, важно следить за процессом заморозки, не допуская вымораживания жидкости на 100%. После замораживания на 75-80% от общего объёма ёмкость извлекают из морозильной камеры и сливают жидкие остатки
Отстаивание
Отстаивание — один из простых способов. Жидкость разливают по чистым ёмкостям и убирают в тень. Процесс отстаивания должен составлять от 3 до 6 дней, после чего воду аккуратно переливают в другую ёмкость, оставляя осадок. Пить её нельзя, но можно применять в других бытовых целях.
Лимонная кислота и уксус
Уксус и лимонную кислоту относят к пищевым реагентам. Они смягчают и окисляют воду. С их помощью устраняют накипь. Ими ополаскивают волосы с целью профилактики ломкости. Уксусную кислоту применяют в таком соотношении: 1 ст.л. вещества на 2 л воды. Лимонную кислоту или сок используют, разводя 1 ч.л. вещества в 2 л воды.
Пищевая и каустиковая сода
Кальцинированная или каустическая сода — известное средство для смягчения воды. Её можно использовать для дома, но нельзя пить. 2 ч.л. каустиковой соды разводят в 11 л жидкости. Если развести 2 ч.л. пищевой (или каустиковой) соды в 10 л воды и перемешать, такую жидкость можно использовать для приготовления пищи. После перемешивания надо дождаться, когда на дне появится осадок. В процессе готовки в кастрюлю добавляют ещё чайную ложку соды. Это способствует хорошему развариванию круп и овощей.
Применение поваренной соли
Это хлорид натрия, который может растворять кальций и магний. С помощью обыкновенной соли удаляют накипь на спиралях бытовых приборов. Пить такую воду, к сожалению, нельзя, но ею прекрасно чистят посудомоечные и стиральные машины.
Зола и торф
При использовании воды для полива растений её смягчают золой или торфом. 30 г порошка золы растворяют в большом ведре с водой и отстаивают. Также 100 г торфа растворяют в 10 л жидкости, размешивают и поливают грядки или деревья.
Череда, ромашка, лен
Травы и растения применяют при купании маленьких детей. Отвары, приготовленные из череды, льна и ромашки, хорошо смягчают воду и успокаивают нервную систему ребёнка. Приготовить такой состав просто. Нужно взять столовую ложку травы и томить на водяной бане в течение 20 минут. После томления смесь добавляют в ванну.
Крахмал
Смягчённую крахмалом жидкость используют для стирки или купания. На литр воды берут 1 ч.л. крахмала. Вещество хорошо воздействует на кожу.
Кремний
Кремниевые камушки давно применяют в целях очистки. Для этого понадобится:
- взять 4-5 небольших камушков;
- простерилизовать их;
- положить в ёмкость с жидкостью;
- выдержать от 3 до 4 дней.
После такой очистки воду можно пить.
Вред употребления жесткой воды для людей
Избыток магния и кальция отрицательно сказывается на состоянии:
- волос (в результате их мытья) – замедляется рост, повышается выпадение, развивается перхоть, появляются залысины;
- зубов – они растрескиваются и расшатываются, скалывается эмаль и образуются кариозные зоны;
- костей – они становятся более ломкими и подверженными артриту и артрозу.
Постоянные отложения провоцируют образование камней, нарушающих нормальную работу почек, печени, кишечника. Параллельно снижается и моторика желудка: пищеварение замедляется, больше усваиваемой еды идет в жировые запасы, что способствует быстрому набору веса. Со временем развиваются и сердечно-сосудистые болезни: пребывая в скрытой форме и не проявляя себя, они оборачиваются перикардом, эпикардом, эндокардом или миокардом.
Взаимодействуя с мылом и шампунями, соли выпадают в осадок, забивающий поры. Отсюда – чувство стянутой и сухой кожи после приема душа или умывания. Жировая прослойка постепенно исчезает, кислород не проходит через эпидермис, из-за чего возникают покраснения и другие раздражения, появляется сыпь, прыщи, угри. Приходится восстанавливать микрофлору и, вообще, здоровье с помощью масок, кремов и других средств, часто дорогостоящих, хотя бороться нужно не с последствиями, а с причиной.
Отдельно отметим, что жесткая вода вредна и для животных: содержащиеся в ней излишки солей накапливаются в организмах наших питомцев и приводят к проблемам с пищеварением, понижению иммунитета, недоброкачественному увеличению объема.
Те же собаки или кошки теряют аппетит, вплоть до того, что вообще отказываются от любимого ранее корма, чаще болеют (и очень легко могут простудиться), они набирают массу, но это не мышцы или жир, а скопления жидкости, уже в среднем возрасте у них появляются камни, а значит и проблемы с почками и печенью. У коров снижается удой – с 14-20 до 10-14 литров в сутки, – а также портится настроение, что негативным образом сказывается на вкусовых качествах молока (оно горчит).
Расчет потенциальной мощности установок по очищенной воде на ионообменных сорбентах
Наиболее удобно описывать процессы сорбции загрязняющих катионов трехмерными уравнениями. Это значит, что функция отклика варьируется в трехмерном пространстве переменных термодинамических координат. Так, степень очистки воды ?С (разница между концентрациями загрязняющего катиона на входе и выходе из сорбционной колонны) при фильтрации через насыпной слой специфического сорбента практически полностью описывается следующим уравнением:
?С = f(L,W,V), (1)
где: L – высота насыпного слоя;
W – количество активных центров сорбента;
V– скорость фильтрации.
Математическое моделирование процессов фильтрации дает возможность найти общий вид уравнения (1):
?С=/(3-L) (2)
Итоговое уравнение (2) учитывает влияние на процесс сорбции загрязняющих катионов трех переменных факторов и содержит постоянных коэффициентов 12 коэффициентов.
Решение уравнения ?С = f(L, W, V) было найдено для катионитов, для которых известно, что при скорости фильтрации V, превышающей оптимальную (Vopt=20 м/ч) в 3 раза степень умягчения воды составляет 1/10 от степени умягчения, наблюдающейся при оптимальной скорости фильтрации. Таким образом, уравнение (2) имеет решение в интервале .
Далее найдем уравнение для расчета приращения скорости ионного обмена ?U при изменении скорости фильтрации на ?V. Приращение скорости ионного обмена определяется площадью, ограниченной кривой ?С = f(V) и осью абсцисс. Таким образом, в области варьирования скорости фильтрации (?V) от Vopt до V, приращение скорости ионного обмена может быть найдено по формуле:
V /(3-L)
?U = ? ? dV d(?C) = ? dV ? d (?C) (3)
?V Vopt 0
Уравнение (3) решается численно и величина приращения скорости ионного обмена выражается в мг/ч. Для этого, скорость фильтрации следует выразить в л/ч, а степень очистки ?С – в мг/л:
= [л/ч]·[ мг/л] = [мг/ч]
Зная значение ?U, можно найти полную скорость ионного обмена U. Скорость ионного обмена – это количество загрязняющих ионов (в мг), которое сорбировалось на сорбенте за 1 час. Величина ?U существенно отличается от 0 только при значениях скорости фильтрации выше некоторой оптимальной Vopt. Кроме того, ?U <0, так как с увеличением скорости фильтрации полная скорость ионного обмена снижается. Скорость ионного обмена при V< Vopt находится по формуле: U = V · ?C
В приведенной формуле степень очистки ?C находится по уравнению (2). При высоких скоростях фильтрации (V> Vopt) полная скорость ионного обмена выражается следующим образом:
U = V · ?C + ?U (4)
Зная скорость U, потенциальную мощность установки Р водоподготовки при повышенных скоростях фильтрации. Мощность Р – это объем воды, который может быть очищен на данной установки при соблюдении условия неизменности заданной степени очистки ?Cs. Для вычисления мощности необходимо знать динамическую обменную емкость ионообменного сорбента. Пусть обменная емкость равна E (в мг-экв/л), тогда общее количество активных центров (ионообменных групп) сорбента Wо равно:
Wо = E · Vs, (5)
где: Vs – объем сорбента.
Общее время Ts, в течение которого данная колонна может эксплуатироваться между двумя регенерациями, определяется отношением параметра Wo к полной скорости ионного обмена U при заданной скорости фильтрации:
Ts = Wo/U = E · Vs /( V · ?C + ?U) (6)
При расчетах по уравнению (6) следует перевести скорость ионного обмена в мг-экв/ч. Полученное время Ts (в часах) выражает запас эксплуатационной мощности установки водоподготовки в межрегенерационный период. Мощность установки может быть также выражена в объеме воды, который может быть очищен в межрегенерационный период Qs:
Qs = V / Ts (7)
Для удобства объем Qs выражается в м3, поэтому скорость фильтрации V должна быть переведена в м3/ч. Нахождение параметров Qs и Ts является конечной целью математического моделирования водоподготовительных установок.
Жесткость воды и способы её уменьшения. Очистка и умягчение воды. Теоретические основы умягчения воды, классификация методов
Основные способы, применяемые для умягчения:
- физический;
- химический;
- экстрасенсорный.
Основные реагентные методы умягчения воды
Рассмотрим химические или реагентные способы, применяемые для умягчения:
- Ионный обмен – в данном случае в качестве основного фильтрационного компонента используется ионообменная смола длинномолекулярной структуры. Вода пропитывает смолу, соли замещают натрий, а сам натрий уносит вода. Из-за разницы в зарядах ионов вымоется вдвое больше солей, чем осядет. Потом соли заменятся целиком, смола работать перестанет.
- Содой – в данном случае нужно применять гашенную известь. Неплохой домашний способ, соду используют в том числе во время стирки из расчета до 2 чайных ложек на ведро.
- Полифосфатами – они связывают соли жесткости, имеют вид крупных белых кристаллов. Вода, проходя через фильтры, растворяет их и связывает соли. Главный минус способа – небезопасность химического вещества для здоровья, в пищевых целях оно вообще не используется.
Физико-химические методы умягчения воды: физические способы
Физические способы очистки решают главную проблему – накипь. Реагенты не используются, концентрации солей остаются неизменными, но негативное влияние на трубы снижается в разы. Основные способы физической очистки:
Магнитный – предполагает воздействие магнитными полями
Важно правильно выставить напряженность полей, определить скорость водного потока, его состав, температурные показатели, выбрать оптимальное время для обработки. В домашних условиях не применяется.
Ультразвуковой – вызывает образование пузырьков газа, способствует появлению кристаллизационных центров.
Электромагнитный – действует по принципу кристаллизации частиц соли
Создаются мощные электрические импульсы, которые могут иметь те или иные характеристики. Эти импульсы следуют по обмоточному проводу трубы.
Термический – или обычное кипячение. Нерастворимые соли жесткости при этом выпадают в виде осадка. При кипячении крышка должна быть немного приоткрыта – так процесс получится максимально эффективным.
Мембранный электродиализ
Отдельная категория методов очистки. В нее входят:
- Обратный осмос либо электродиализ – вода обессоливается и становится пригодной для употребления в пищевых целях. Очень качественный, но дорогостоящий, требующий применения сложного оборудования метод.
- Нанофильтрация – проводится под низким давлением. Вода получается мягкой и чистой, тоже требуется специальное сложное оборудование.
Лучшие фильтры под мойку, которые помогут смягчить жесткую воду
Это отличный современный фильтр, который справляется с самыми сильными загрязнениями воды и может смягчить даже самую жесткую воду. Благодаря прозрачной колбе, вы самостоятельно сможете контролировать степень загрязнения и своевременно производить замену картриджа. Вода проходит четыре уровня очистки, благодаря разным по действию картриджам. Замену всех картриджей следует производить каждые полгода, желательно менять весь комплект одновременно. Фильтр быстро очищает воду от загрязнений — до 2 л/мин.
Плюсы:
- Возможность установки других картриджей
- Четыре степени очистки, включая устранение от свободного хлора
- Высокое качество материала
Минусы:
Частая замена картриджей
Цена: от 5100 руб.
Краткое описание
Универсальный Комплекс очистки воды Нептун Фэмили FMS-A0
Высококачественный и дорогостоящий фильтр для воды, который стоит своих денег. Этот фильтр имеет три степени очистки. На первом этапе идет структурирование воды благодаря наличию горного хрусталя, на втором этапе фильтр должен смягчить жесткую воду, после чего на последнем этапе происходит химическая очистка воды. На выходе вы получаете не просто очищенную воду, но как утверждают производители, у вас будет вода, которая способна помочь вам быть здоровым и бодрым при ее употреблении.
Плюсы:
- Производительность очень высокая
- Высокое качество очистки воды
- Фильтрующий элемент используется 15 лет
- Не требует постоянной замены картриджей
- Подходит для любого места — квартиры, частного дома и даже скважины с большим объемом воды
Минусы:
Высокая стоимость
Цена: от 35000 руб.
Краткая характеристика
Можно ли пить воду из скважины после умягчителя
Да, и даже нужно, потому что более простые методы банально не обеспечат должную степень очистки. То же кипячение не уничтожит вирусы, к тому же, после него на стенках чайника останется налет, и часть этой накипи все равно попадет в вашу чашку. Таблетки еще менее эффективны. Применение химических реагентов неактуально в случае с пищевым использованием жидкости, а при несоблюдении дозировок может даже оказаться опасным для здоровья.
Остается только фильтрующее оборудование. Современные его модели вполне справятся с литражом, обеспечивающим нужды целого загородного дома. И не верьте рассказам о том, что забор из артезианской скважины кристально чист: как мы уже упоминали, в нем тоже есть примеси, просто в меньших количествах, и от них также нужно избавиться. Мы поможем это сделать: в каталоге по выгодным ценам представлены самые разные смягчители для питья, начиная от простейших моделей под мойку для квартир и заканчивая высокопроизводительными станциями обратного осмоса. Выбирайте, а мы с удовольствием подскажем, какой вариант подойдет лучше всего именно в вашей ситуации.
Что такое жесткая вода
Жесткой принято называть воду, в которой слишком много солей кальция и магния. Могут они находиться в форме хлоридов, сульфатов, гидрокарбонатов. В зависимости от их преобладания различают постоянную и временную жёсткость. В состав воды первого типа входят преимущественно хлориды и сульфаты. Они не распадаются под воздействием внешних влияний – например, кипячения, не оседают. В результате показатели воды остаются неизменными. Для устранения этого недостатка требуются специальные способы кондиционирования.
Временной жесткость делает наличие гидрокарбонатов. От них избавиться значительно легче. Например, эти соединения исчезают при кипячении. Проблема временной жесткости встречается в 95% всех случаев. По степени тяжести различают воду от очень мягкой до очень жесткой.
Считается, что иметь артезианскую скважину – это не иметь никаких проблем с водой. Однако это, к сожалению, не так. Бурение скважины – не гарантия нормальной жесткости. Влага здесь защищена от загрязнения сточными водами, сельскохозяйственными удобрениями, промышленными сбросами и стабильна по составу. Тогда как вода из колодца может изменяться в течение года, артезианская остается неизменной.
Жесткой воду делают вовсе не возможные загрязнения. Этот показатель зависит от состава почв, через которые проходит влага. Так, самая мягкая находится в песчаном грунте, а самая жесткая – в известковом.
Повышают этот показатель залежи гипса, доломита, из которых в воду просачиваются соли щелочноземельных металлов. И залежи эти могут находиться как раз там, где в результате бурения обустроена скважина или вырыт колодец.
Самые популярные виды очистительных систем, которые помогут смягчить жесткую воду
Насадка на кран или фильтр под мойку. Преимущество данного вида фильтрации – компактность и быстрая очистка воды. Есть необходимость замены картриджей. Многие покупатели отдают свое предпочтение этой системе очистки из-за доступной цены.
Фильтр кувшин – очень удобен в использовании, занимает мало места, при этом эффективно очищает и смягчает жесткую воду
Очень важно проводить замену картриджей своевременно, чтобы пить чистую воду. Недостаток этой системы очистки в том, что кувшин не подходит для очень загрязненной воды или больших ее объемов, только для питья.
Проточный фильтр
Он чаще всего устанавливается под мойку. Легок в использовании. Требует периодической замены картриджей. Очень популярен, потому что считает доступным и относительно недорогим.
Магистральные фильтры. Эта система очистки находится непосредственно в водопроводной трубе и являет собой колбу. Уровень очистки зависит от вида картриджа, который установлен в колбу. Преимущество этого вида очистки в том, что при правильной установке, он может очистить подаваемую воду по всему дому.
Выбор делаем в зависимости от степени загрязнения!
Как повысить и понизить жесткость воды в аквариуме. Определение временной, или карбонатной жесткости
Чтобы создать комфортные условия для жизни аквариумных рыбок, важно использовать воду оптимальной жесткости, с заданным кислотно-щелочным балансом. Чтобы повысить жесткость воды, используют известняк и мрамор. Чем мягче вода, тем быстрее она повысит жесткость
Другой способ – химический, с применением хлористого кальция и магнезии. Максимальный эффект достигается при использовании обоих препаратов одновременно
Чем мягче вода, тем быстрее она повысит жесткость. Другой способ – химический, с применением хлористого кальция и магнезии. Максимальный эффект достигается при использовании обоих препаратов одновременно.
Чтобы уменьшить жесткость, воду нужно прокипятить. Как долго это следует делать? Учтите, что для снижения жесткости вдвое, кипятить воду нужно минимум в течение получаса. Другой способ – вымораживание. Воду наливают в пластиковый контейнер и помещают в морозилку. Затем лед растапливают, а полученную воду используются в пищевых или любых других целях.
Если объемы воды большие, проще будет использовать специальное оборудование. Широкое распространение в быту в последние годы получили установки обратного осмоса. Для расчета необходимого объема водопроводной воды используйте формулу – вычитание объема воды, получаемой из водопровода, из объема с заданной жесткостью, который нужно получить.
Часто методы умягчения используют комбинированно. Например, одну часть солей жесткости убирают реагентным способом, а другую с помощью катионного обмена. Приведем формулы содово-известкового способа умягчения:
Са(НСО3)2 + Са(ОН)2 = 2СаСО3 + 2Н2О
В итоге Mg(OH)2 коагулирует, выпадая в осадок. Затем, в целях устранения некарбонатной жесткости, вводится Na2CO3. Последующие химические реакции:
Na2CO3 + CaSO4 = CaCO3 + Na2SO4 и Na2CO3 + СаС12 = СаСО3 + 2NaCl.
В итоге образуется углекислый кальций, выпадающий затем в осадок. Реагенты вводят в разные зоны:
- хлор – во всасывающие трубопроводы;
- коагулянт – в трубопровод перед смесителем либо непосредственно в смеситель;
- известь – вместе с коагулянтом;
- уголь активированный – перед фильтрами;
- хлор и аммиак – в фильтрованную воду.
Опреснение, обессоливание, удаление растворенных газов, железа, стабилизация – это специальные способы очистки. Так если для снижения жесткости используются методы катионирования или ионного обмена, речь идет об обессоливании. Вода, которая получается на выходе, не содержит ни анионов, ни катионов солей.
Зачем делать умягчение воды?
Применение жесткой воды имеет следующие негативные последствия:
Низкие вкусовые характеристики. Вода, как правило, горьковата, иногда имеет ярко выраженный металлический привкус.
Ухудшение качества продуктов. Жесткая вода при хранении вызывает выпадение солей. Такой может оказаться как бутилированная вода, так и та, которая используется для изготовления соков, пива, водки. Часто на стенках бутылок остаются потеки, которые трудно отмыть даже с использованием специальных средств
Поэтому так важно регламентировать жесткость воды, применяемой в пищевой промышленности. Рекомендуемый показатель здесь — 0,1–0,2 мг-экв/л.
Отрицательное влияние на организм и здоровье человека
Регулярное употребление воды с высоким содержанием солей может привести к проблемам в работе органов пищеварения и мочевой системы.
Пересушивание кожных покровов. Если у вас после водных процедур — принятия душа, ванны, умывания и мытья головы возникает ощущение стянутости и обезвоживания кожи, причиной этого могут быть не только используемые средства личной гигиены (мыло, гель, пенка), но и жесткая вода. Она оставляет налет на волосах и коже и создает неприятное ощущение “жесткости”.
Больший расход моющих средств. При стирке соли, содержащиеся в воде, активно взаимодействуют с поверхностно-активными веществами (ПАВ) стиральных порошков и связывают их. В результате вам приходится использовать значительно больше той нормы порошка, что прописана в инструкции. Кроме того, жесткая вода вредит структуре ткани.
Вывод из строя бытовой техники. Оседая в виде накипи на стенках или нагревательных элементах электрочайников, стиральных машин, бойлеров, избыток солей очень часто приводит к их поломкам. При нагревании жесткой воды примерно на 15-20 % увеличивается количество потребляемой электроэнергии.
Налет на сантехнике и поверхностях. Может откладываться внутри и снаружи водопроводных кранов, на кафельной плитке, в бачке унитаза и постепенно разрушает их. Очистить накипь очень сложно и вид она имеет непривлекательный.
Вред для промышленных систем. Накапливаясь в трубопроводах и на поверхности теплообменного оборудования, соли жесткой воды способны надолго вывести их из строя. Наличие солей также приводит к снижению коэффициента теплопередачи, увеличению энергетических затрат и расхода топлива.
Как выбрать умягчитель воды
При выборе умягчителя следует обратить внимание на качество сборки, устойчивость корпуса к механическим воздействиям, коррозионным процессам. Если фильтрованная вода будет применяться для питья, тогда обязательно необходимо убедиться в пищевом допуске материалов, используемых для производства установки
Тип умягчителя воды
Магистральный умягчитель с полифосфатным способом фильтрации подойдет для мятья посуды, уборки, стирки и других технических нужд. Его принцип действия заключается в химической реакции солей жесткости с гранулами полифосфата, вследствие которой образуется нерастворимая пенка. Она препятствует кристаллизации осадка на поверхностях.
Если необходим магистральный прибор для умягчения технической и питьевой жидкости, тогда стоит выбирать ионообменную фильтрацию. Данная технология подразумевает использование смолы, которая замещает ионы кальция и магния безопасным, как для техники, так и для здоровья человека, натрием.
Магнитные фильтры – лучшие умягчители воды для защиты насосных станций, котлов, бойлеров, колонок, водонагревателей, стиралок и бытовых приборов от накипи. Ввиду того что аппарат не снижает концентрацию солей, а лишь предотвращает их отложение, использовать такую жидкость для питья, пищи не рекомендуется.
Основа оборудования кабинетного типа – ионообменный способ фильтрации, поэтому оно абсолютно безопасно для технических, а также для питьевых нужд. Ввиду экономного расхода сорбента, легкого управления и компактных размеров такие модели часто устанавливают в квартиры, небольшие дома.
Анализ жесткости воды
Если со средней концентрацией солей справится любой умягчитель, то при повышенных показателях работа многих агрегатов может быть малоэффективна. Поэтому перед покупкой обязательно следует провести анализ. Также его результаты избавят от нецелесообразной покупки при выявлении безопасного содержания примесей.
Есть 4 основные категории жесткости воды, показатель которой выражается в миллиграмм-эквивалентах на литр:
- Мягкая (до 3.0 мг/л) – подходит для питья, не требует дополнительного умягчения;
- Средняя (от 3 до 6.0 мг/л) – можно использовать для стирки и других бытовых нужд, но для приготовления пищи и питья требуется умягчение;
- Жесткая (от 6 до 12 мг/л) – не пригодна даже для технических нужд;
- Очень жесткая (от 12 мг/л) – необходима глубокая очистка.
Производительность
Производительность выражается литрами или кубическими метрами в час и влияет на поток, который на выходе может идти тонкой струйкой или нормальным напором. При стандартном потреблении в квартирах и домах обычно достаточно показателя до 3.0 куб. м/ч. В случае повышенной потребности лучше купить оборудование с пропускной способностью от 3 до 6.2 куб. м/ч и более.