Как смягчить жесткую воду из скважины для питья? ТОП-3 смягчающих фильтров для воды

При наличии растворенных солей кальция и других специфических примесей существенно ухудшается возможность использования воды для питья, работы бытовой техники, выполнения гигиенических процедур. Чтобы исключить перечисленные и другие проблемы, применяется специальная обработка. Как смягчить воду в домашних условиях наиболее эффективно, можно выяснить с помощью подробного изучения технологических операций и оборудования. Эти знания позволят реализовать проект водоподготовки без чрезмерных трудностей и непредвиденных затрат.

Этим термином называют свойство воды, которое зависит от содержания в ней катионов магния и кальция, а также некоторых других двухвалентных металлов. Обозначенные примеси образуются при растворении различных солей, которые встречаются в природных источниках воды. Жесткость делится на временную (карбонатную) и постоянную (некарбонатную). Временная – обусловлена присутствием гидрокарбонатов кальция и магния, которые при кипячении оседают в виде нерастворимого осадка. Постоянная – зависит от наличия в составе примесей извести, сульфатов, хлоридов и других соединений, которые не удаляются при кипячении.

Повышенная жесткость имеет ряд негативных последствий для человека и техники в частном доме и других объектах. Во-первых, она ухудшает качество питьевой воды, так как может вызывать раздражение слизистых оболочек, нарушение обмена веществ, отложение солей в почках и суставах. Во-вторых, она снижает эффективность моющих и моюще-дезинфицирующих средств, так как образует с ними нерастворимые соединения. В-третьих, она приводит к образованию накипи в трубах, котлах, бойлерах, стиральных и посудомоечных машинах, что сокращает срок их службы и повышает энергозатраты.

Для устранения повышенной жесткости воды существуют различные методы, которые можно разделить на физические, химические и мембранные. Физические методы основаны на воздействии на воду магнитными, электрическими или ультразвуковыми полями, которые изменяют структуру и свойства солей жесткости, делая их менее вредными. Химические – заключаются в добавлении специальных реагентов, которые связывают катионы жесткости и превращают их в нерастворимые или легко оседающие соединения. Мембранные – основаны на пропускании воды через полупроницаемые мембраны, которые задерживают соли жесткости и другие примеси, очищая воду до высокого уровня. Ионообменные – извлекают вредные соединения с помощью специальной загрузки.

Перечисленные негативные последствия при пользовании загрязненной жидкостью следует рассмотреть подробнее. Дело в том, что высокий уровень жесткости можно назвать ограниченно вредным для здоровья. Специальные ограничения следует учитывать только при соответствующих рекомендациях врача, который сделал определенный вывод по результатам выполненного медицинского обследования пациента. Единственным существенным недостатком высокой концентрации солей является неприятный горький привкус, который становится ощутимым при жесткости от 7 мг-экв/л.

Но условия, безопасные для взрослого человека, могут быть неприемлемы для купания в ванной новорожденного. При отмеченном уровне активно формируется накипь, а жидкость становится непригодной для полива цветов. Специалисты рекомендуют применять для купания ребенка (ухода за растениями) воду с жестокостью не более 3 мг-экв/л.

Каждую типовую задачу следует рассматривать отдельно с учетом ее особенностей. В аквариуме с рыбками, например, специалисты рекомендуют поддерживать уровень карбонатной жесткости 5±1 мг-экв/л. Критичными являются значения более 15 и менее 3 единиц. В аквариуме требуется создать благоприятную среду для рыбок и растений с учетом условий их естественной среды обитания.

При мытье волос карбонаты не только ухудшают эффективность шампуней. Они создают препятствие для нормального питания волос и кожных покровов, провоцируют аллергическую реакцию и способствуют появлению различных заболеваний.

Наиболее сложные неприятности сопряжены с водоснабжением системы отопления и техникой, в которой применяется нагрев жидкости. При температуре от +60°C преобразование растворенных примесей в накипь сильно активизируется. В соответствующих условиях даже мягкая вода (менее 4 мг-экв/ литр) становится очень опасной. Пористый налет накапливается на поверхностях нагревательных устройств, уменьшает размеры технологических протоков.

При полном перекрытии соответствующего канала, его очистка промывкой становится невозможной. Если это произошло в трубопроводе, который вмонтирован в бетонную стяжку, стоимость восстановления функционального состояния транспортной системы дополнится большими затратами на выполнение дорогих строительных и отделочных работ.

Перечисленных фактов достаточно для понимания важности специальной водоподготовки. Но чем и как можно смягчить жесткую воду, чтобы совокупные расходы на реализацию проекта не были чрезмерными? Для ответа на этот вопрос надо детально изучить наиболее эффективные магистральные фильтры для очистки жесткой воды, которые хорошо подходят для бытового применения.

Чтобы правильно выбрать оборудование, надо подготовить ответы на несколько базовых вопросов. Смягчает ли фильтр воду до необходимого пользователям уровня? Сколько денег понадобится на полную реализацию проекта с доставкой и сопутствующими работами? Какие проблемы могут возникнуть при монтаже и в процессе эксплуатации? С учетом отмеченных и других важных факторов рассмотрим наиболее популярные готовые решения.

Этот фильтр устанавливают для комплексной водоподготовки в загородном доме или другом объекте. Его применение обеспечивает уровень очистки, соответствующий санитарным нормам, без применения дополнительной обработки. Стенки в полых волокнах с размерами отверстий от 0,1 мкм не пропускают опасные бактерии. В ассортименте производителей представлены модели рабочих модулей с более высокой степенью фильтрации – вплоть до 0,01 мкм. Они способны задерживать фракции накипи на стадии мельчайших взвесей, поэтому способны частично смягчить питьевую воду в домашних условиях.

Корректное удаление вредных примесей этим устройством проверяется пробами жидкости на выходе. Собранную жидкость передают в специализированную лабораторию, которая предоставляет результаты исследования в письменном виде. По каждой контрольной позиции указывается измеренное и нормированное допустимое содержание примесей. Отдельно – вписывается значение измеренного уровня жесткости.

Существенным преимуществом для пользователей является высокая производительность рабочих модулей – от 0,8 до 5 м куб. час. С такими характеристиками можно решить проблемы не только в квартире с ограниченным количеством постоянно проживающих жильцов. Самые производительные модели подходят для оснащения предприятий общественного питания, других объектов коммерческого и общественного назначения.

При выборе оборудования в этой категории следует обратить внимание на промываемые рабочие модули. Они стоят дороже по сравнению с одноразовыми моделями, но сохраняют работоспособное состояние в течение нескольких лет непрерывного использования. Для их очистки применяется промывка чистой водой или замачивание на 2-3 часа в слабом растворе кислоты.

Половолоконный метод является эффективным решением, но смягченную воду для безопасного снабжения системы отопления с его помощью подготовить не получится. Мембраны этой категории пропускают растворенные соли, которые преобразуются в слой накипи. Для блокирования этого процесса применяется электромагнитное силовое поле.

Это воздействие лишает частицы примесей способности закрепляться на контактных поверхностях и соединяться в пористый слой характерных отложений, но его применение не позволяет смягчить воду из-под крана. Химический состав не изменяется. Взвеси можно задержать на следующем этапе обработки половолоконной мембраной.

Для реализации рассмотренного проекта надо купить электромагнитный преобразователь. При сравнении устройств разных брендов рекомендуется учитывать следующие контрольные параметры (минимальные), которые являются необходимыми для качественной защиты от накипи:

· дальность действия устройства – 500 м или другое значение, определенное длиной транспортных магистралей водоснабжения определенного объекта;

· частота сигнала генератора – от 1000 до 25000 Гц;

· мощность потребления – 5 Вт;

· жесткость воды – 15 мг-экв/ л или другой уровень, указанный в результатах проверки проб из источника;

· срок службы – 20 лет.

Реальная долговечность электромагнитных преобразователей воды может быть больше. Качественные электронные компоненты сохраняют работоспособное состояние в течение 25 лет и более того. В аппаратах отсутствуют механические составляющие, подверженные износу.

Все современные преобразователи работают в автоматическом режиме и поддерживают заводские настройки без вмешательства пользователя. Они подключаются по простому алгоритму без специального инструмента и профессиональных навыков.

Этот вариант можно выбрать, чтобы смягчить всю воду – с постоянной и временной жесткостью. Он обладает настолько высоким уровнем фильтрации, что на завершающей стадии понадобится дозированное добавление минералов с применением дополнительного специализированного модуля. Без этой процедуры вода становится безвкусной и не будет содержать в своем составе полезные для здоровья вещества.

С применением системы обратного осмоса можно смягчить жесткую воду для решения разных задач: мытья волос, приготовления кофе, заправки парогенератора в утюге и др. Однако на практике придется учесть низкую производительность бытовых систем – от 8 до 14 литров за час. При таких параметрах невозможно применение типовых установок в качестве магистральных фильтров. Ограниченно количество хорошо очищенной жидкости можно накопить за соответствующее время в специальной емкости.

Для объективности обзора следует вспомнить о наличии в ассортименте профильных компаний установок промышленного назначения, которые укомплектованы несколькими производительными мембранами. Отдельные модели подойдут для оснащения частного дома, если отсутствуют бюджетные ограничения. Стоимость системы с встроенной помпой (устройствами промывки, другими компонентами) составляет от 140000 рублей при скорости обработки около 700-800 л/час.

В отдельный ситуациях при низком уровне загрязненности воды можно снизить затраты на специализированное оборудование. Рассмотрим подробнее особенности серийных изделий этой категории.

Для умягчения традиционно применяется ионообменная смола. Типовые картриджи, смягчающие питьевую воду, рассчитаны на относительно небольшое потребление и низкий уровень жесткости. Их эффективность и целевое назначение помогут оценить следующие факты:

· для семьи из 3 человек при жесткости воды около 3 мг-экв /л периодичность замены рабочих модулей составляет каждые 2-4 месяца;

· при увеличении контрольного параметра до 5 мг-экв/ л срок службы картриджа сокращается до 1-3 месяцев;

· если концентрация солей выше, рекомендуется применять другой способ умягчения;

· скорость качественной обработки жидкости не превышает 120 л/час.

Производительность можно увеличить до 600 л/час, если выбрать смягчающие картриджи для воды крупного формата – 20бб. Однако и в этом случае длительность одного рабочего цикла будет зависеть от исходного уровня жесткости. Восстановление работоспособного состояния ионообменной смолы выполняется проливкой через нее раствора (10%) поваренной соли. В отдельных моделях предусмотрена возможность замены действующей загрузки при необходимости.

Проточный фильтр с угольным наполнителем не смягчает воду. Эта загрузка предназначена для задержания хлора и его производных, устранения неприятных привкусов и запахов. Производители не рекомендуют применять устройства этой категории при жесткости более 4 мг-экв/л, так как в соответствующих условиях мелкие поры абсорбента будут быстро заполнены отложениями солей кальция и магния.

Для полноты обзора надо изучить дополнительные технологии умягчения. Они могут применяться в быту для решения отдельных задач. Но представленные в этом разделе способы не подходят для подготовки качественной питьевой воды. Чтобы выполнить нормативы СанПиН, требуется дополнительная фильтрация.

Полифосфатные соли растворяются и создают специальную оболочку, которая препятствует кристаллизации вредных соединений. Она же предотвращает формирование налета на частях нагревательных элементов и соединение твердых частиц в виде слоя накипи.

Полезные функции типовых полифосфатов проявляются при температуре не выше +40°C. Для сохранения действенности процесса необходима их достаточная концентрация в растворе, что на практике ограничивает дальность действия от соответствующего фильтра дистанцией не более 60 см до зоны нагрева.

Полифосфатные соединения не являются токсичными, но их употребление в пищу не рекомендуется. Предельное содержание соответствующих веществ не должно превышать 3,5 мг/ л. Они способны вызывать аллергические реакции, поэтому загрязненную ими воду нельзя использовать для выполнения гигиенических процедур.

Проточный фильтр этой категории не смягчает воду, а устраняет формирование накипи. По принципу действия он сравним с электромагнитным преобразователем, но соответствующее устройство воздействием силового поля не изменяет химический состав обрабатываемой жидкости и не загрязняет ее химическими соединениями.

Преимуществом полифосфатов является низкая стоимость. Соли загружаются в специальную пластиковую емкость с двумя резьбовыми соединениями в конструкции, которые применяются для врезки в магистраль холодной воды.

В это категории представлены загрузки, действующие без полифосфатов с аналогичным результатом. Производители не всегда раскрывают их состав и принципы действия, поэтому следует внимательно изучать сопроводительную документацию. Как правило, эти наполнители производятся с добавлением компонентов, которые помогают смягчить жесткую воду для дома с применением процессов ионного обмена.

Уксусная кислота не оказывает никакого влияния на растворенные соли в известковой воде, но разрушает накипь. Для выполнения процедуры можно пользоваться пропорцией 1 объем уксуса (9%) к двум – чистой воды. Подготовленный раствор действует эффективнее при нагреве, поэтому для обработки чайника или кастрюли можно применить кратковременное кипячение с последующим отстаиванием.

Кроме перечисленных, на практике применяются и другие технологи умягчения. Их ограниченная эффективность отчасти компенсируется простотой применения без необходимости подключения к системе водоснабжения специальных фильтров.

Термический метод хорошо изучен. Кипячение провоцирует быстрое разложение гидрокарбонатов магния и кальция с выпадением в осадок их карбонатов и выделением углекислого газа. Этой процедурой устраняется временная жесткость.

Как смягчить жесткую воду из скважины кипячением, объяснять подробно не надо. Простота – главное преимущество метода. В перечень характерных недостатков можно включить следующие позиции:

· длительное время процесса обработки;

· большие затраты газа, электроэнергии;

· необходимость контроля;

· загрязнение атмосферы помещения испарениями;

· попутное формирование отложений на стенках посуды.

Этот способ обработки выполняется без применения фильтров и специальных технологических приемов. Но надо учитывать, что кипячение не устраняет все опасные примеси: тяжелые металлы, пестициды и др. Для более качественной очистки с прогнозируемым результатом лучше подходят половолоконные или обратноосмотические мембраны.

Как и уксус, это вещество не уменьшает уровень жесткости, поэтому смягчить воду лимонной кислотой не получится. С его помощью удаляют легкий кальциевый налет и более толстый слой накипи. На один литр воды для воспроизведения обработки берут до трех чайных ложек лимонной кислоты. Длительность процедуры устанавливают экспериментально. Нагрев ускоряет процесс разложения накипи.

С учетом представленной информации, рассмотрим порядок решения типовых задач. Попробуем выяснить, как смягчить для выполнения гигиенических процедур дома небольшое количество жесткой воды без специализированных фильтрующих устройств. Эту обработку можно выполнить с помощью кипячения жидкости в емкости с подходящим объемом. Длительность процедуры – не более 10 минут. На завершающем этапе необходимо удаление сформированных отложений.

Аналогичный результат обеспечит обратный осмос или ионный обмен. Какой фильтр выбрать, чтобы смягчить воду без лишних затруднений, определяют с учетом исходных условий и требований к уровню фильтрации. Жидкость с небольшой концентрацией солей натрия после ионного обмена можно использовать для выполнения гигиенических процедур. Смягчить воду в душе, например, можно с помощью специализированной насадки.

Для качественного полива растений надо выяснить, как смягчить известковую воду. Простейший способ – длительное отстаивание. Рабочую емкость надо периодически очищать от накопленного осадка. Также можно использовать кипячение с последующим охлаждением жидкости до комнатной температуры или подходящий фильтр.

При выборе метода для решения технических задач необходимо учитывать особенности соответствующих видов оборудования. Стиральную машину можно защитить от накипи полифосфатным фильтром с учетом отмеченных в обзоре ограничений по температуре и дальности. Для заполнения сравнительно небольшой емкости увлажнителя воздуха вполне достаточно производительности бытовой системы обратного осмоса.

Сложнее смягчить воду в бассейне, для котла и в других ситуациях, где требуется высокая производительность. Для решения подобных задач подойдет комплект из половолоконной мембраны в паре с электромагнитной обработкой. Этот набор предотвратит рост накипи, удалит мельчайшие взвеси. Чтобы исключить быстрое засорение основного рабочего модуля, перед ним ставят простой фильтр с уровнем очистки 5-10 мкм.

Объекты городской инфраструктуры подключаются к централизованным сетям водоснабжения, в которых предусмотрена предварительная очистка. Смягчить питьевую воду дополнительно можно как обратным осмосом, так и половолоконным фильтром для очистки водопроводной воды. Во втором случае подразумевается более высокая производительность.

Только для защиты котла можно применить полифосфатную загрузку. Но этот способ не действует на большом расстоянии, поэтому чаще применяется ионный обмен. Чтобы смягчить воду в системе отопления до минимального уровня придется подготовить отдельный комплект с крупной емкостью для размещения достаточно большого количества гранулированных смол. Проще и дешевле решить эту задачу можно с применением электромагнитной обработки.

С помощью примеров изучим, чем из серийных образцов оборудования можно смягчить жесткую воду. Приведенные цены взяты из прайс-листов производителей на дату подготовки обзора.

Выпускает половолоконные фильтры с производительностью от 1 до 3 м куб./час в базовых вариантах исполнения. Уровень очистки составляет 0,01 мкм. Модули устанавливаются штатно с функцией промывки. Стоимость – от 48,5 до 59 тыс. руб.

Производит широкий ассортимент электромагнитных преобразователей с мощностью потребления от 5 Вт стоимостью от 18,5 до 21,5 тыс. рублей. Даже в базовом исполнении техника работает с дальностью до 700 метров, что вполне достаточно для оснащения крупного объекта. Надежность оборудования подтверждена 7-летней гарантией.

Предлагает покупателям много разных готовых решений, чтобы смягчить питьевую и техническую воду в домашних условиях. Обратноосмотические системы бренда (9,35-33,9 тыс. руб.) отличаются компактным эстетичным дизайном и экономным расходом технической воды. В группе ионообменных установок можно выбрать подходящий вариант для подключения к скважине, колодцу или городским централизованным сетям. Половолоконный фильтр Аквафор, смягчающий воду, не промывается. Следует учитывать эту особенность, чтобы определить действительные расходы на его регулярную замену в процессе эксплуатации.

Без точного расчета нельзя определить, как смягчить воду в частном доме без лишних затрат. На основе представленной информации надо подготовить проект, в котором учтены все важные нюансы. Это поручение можно дать конструкторскому подразделению продавца. Соответствующие услуги обычно предлагаются бесплатно.