стрелка назад

Система умягчения воды для очистки от жесткости.

Очистка воды проводится на фильтрах-умягчителях для снижение жесткости воды. В то же время эти фильтры могут применяться и для финишного удаления ионов железа и марганца и тяжелых металлов.

Допустим, у вас жесткая вода. Тогда система фильтрации будет выглядеть примерно так:

система умягчения

Как работает:

Вода проходит через механический фильтр грубой очистки, где удаляются все крупные примеси, такие как песок или частицы земной породы.

Затем вода поступает на фильтр-умягчитель, где происходит ионообмен, вследствие которого удаляются катионы кальция и магния, обуславливающие ее жесткость.

И далее, умягченная, вода поступает потребителю через механический фильтр тонкой очистки.

Для чего необходимо умягчение воды.

Очистка воды умягчением требуется в том случае, если у Вас она жесткая, то есть с большим содержанием катионов кальция (реже магния), которые при нагревании воды образуют труднорастворимый осадок – в простонародье накипь, образующийся на стенках того прибора или оборудования, в котором происходит сам нагрев. Зачастую из-за высокой жесткости воды отложения накипи выводят из строя стиральные машины (накипь образуется на тэне – нагревательном элементе, вследствие чего он через некоторое время просто сгорает), бойлеры, чайники и даже насосы, где накипь начинает препятствовать работе лопаток.

накипь на тэне

Отложения накипи на стенках труб сужают условный диаметр проходного сечения, тем самым уменьшая проток воды, а в батареях и теплообменниках зашламляют и закупоривают рабочие объемы, что приводит к существенному снижению теплоотдачи.

накипь в трубах

Для того, что бы этого не происходило, воду перед подачей на то или иное оборудование, требуется умягчать, т.е. очищать от жесткости.

По нормам САНПиНа жесткость воды не должна превышать 7 мг–экв/л, но уже при 5 мг–экв/л наблюдается образование отложений.

    Первые признаки жесткой воды:

  • Накипь на нагревательных элементах, таких как спираль чайника и его поверхность, на тэне стиральной машины и в бойлере;
  • Бело-серые плотные отложения в трубах, в особенности с горячей водой.

Как происходит очистка воды умягчением.

Для того, что бы очищать и умягчать воду непрерывно с подачей ее в дом, требуется на трубопроводе после подающего насоса установить специальный фильтр-умягчитель. Сам по себе фильтр какого-либо конструктивного отличия от других фильтров подобного типа не имеет, за исключением лишь того, что рядом с ним всегда стоит бачок с таблетированной солью, которая требуется для его регенерации.

Загружен фильтр-умягчитель катионообменной смолой, совершенно безопасной для человека. Вода, проходя сквозь смолу, «отдает» катионы кальция, «получая» взамен катионы натрия, которые уже не имеют свойства выпадать в виде прикипающего осадка при нагреве.

катионит

Когда катионообменная смола достигнет своих пределов насыщения, т.е. перестанет чистить воду от катионов кальция и магния, фильтр уходит на регенерацию в автоматическом режиме. Момент ухода фильтра на регенерацию рассчитывается, и зависит от жесткости воды, обменной емкости самой смолы, и количества воды, прошедшей через него. Для небольших бытовых систем, состоящих из одного фильтра на трубопроводе, регенерацию чаще всего устанавливают в ночное время через определенное количество дней.

Как уже говорилось выше, для регенерации требуется таблетированная соль, которую время от времени необходимо подсыпать в бачок, стоящий рядом с фильтром. В бачке соль растворяется, а во время регенерации соляной рассол засасывается в фильтр. Расход соли также зависит от степени жесткости воды и ее потребления, но всегда не является большим и сильно затратным.

таблетированная соль

Технические характеристики предлагаемых нами фильтров.

  • Подложка фильтра: кварц белый зернистый природного происхождения, 2,0-5,0 мм;
  • Фильтрующая загрузка: сильнокислотная катионообменная смола немецкого производства LEWATIT S 1567.

Для эффективного процесса очистки воды умягчением и увеличения срока службы катионита вода должна удовлетворять следующим требованиям:

  • Содержание взвешенных веществ: не более 5-8 мг/л;
  • Цветность: не более 300;
  • Содержание железа: 0,3 мг/л (в иных случаях может быть больше);
  • Окисляемость перманганатная: до 5 мгО/л;
  • Свободный хлор: не более 0,1 мг/л;
  • Общее солесодержание: до 4000 мг/л;
  • Сероводород: не допускается;
  • Скорость фильтрации: 10-25 м/час.

 

Типоразмеры фильтров:

Тип баллона Vф, л Кварц, л/кг Смола, л Q, м3/ч, норм/макс Расход соли на одну регенерацию, кг Разм. баллона, диаметр/высота, м Разм. солевого бака, м
08 х 44

31,3 4,5/5,9 20 0,3/0,8 4,8 0,21/1,35 0,32/0,32/0,87
10 х 44

48,8 6,5/8,5 28 0,6/1,4 6,7 0,25/1,35
10 х 54

61 6,5/8,5 36 0,6/1,4 8,6 0,25/1,6
12 х 52

84,7 9,5/12,4 50 0,7/1,6 12 0,32/1,54
13 х 54 105,7 12,5/16,3 60 0,8/2,1 14,4 0,35/1,6
14 х 65

148

15/19,5

90

1,0/2,6

21,6

0,36/1,88

0,45/0,45/0,88
16 х 65

188,6 22,5/29,3 105 1,2/3,0 25,2 0,41/1,88

Оборудование:

  1. Корпус фильтра в сборе;
  2. Автоматический клапан управления Runxin или Autotrol;
  3. Солевой бак;
  4. Фильтрующая загрузка;
  5. Мешок таблетированной соли 25 кг;
  6. Механические фильтры Big Blue на вход и выход, при необходимости – 2 шт;
  7. Трубопроводная обвязка, включающая шаровые краны и прочую арматуру.

 

Требуемое обслуживание:

  1. Контроль и досыпка таблетированной соли в солевой бак – еженедельно;
  2. Проверка фитинговых и трубопроводных соединений на предмет целостности и течей – ежемесячно;
  3. Замена фильтрующей загрузки и ревизия элементов распределительной системы – 1 раз в 3 - 7 лет при соблюдении правил и условий эксплуатации;
  4. Ревизия и чистка рабочих частей клапана управления – 1 раз в 5 лет.

Расчет межрегенерационного периода и количества соли на одну регенерацию.

Период между регенерациями зависит, как уже говорилось выше, от жесткости воды и проходящего ее количества через фильтр, и емкости ионообменной смолы. Обуславливается количеством воды, которое способен умягчить фильтр за один рабочий цикл.

Формула будет следующая:

Q = (Ераб · Wк) / Жо, м3, где
Ераб – рабочая обменная емкость катионита, г-экв/л.
Wк – объем катионита в фильтре, л.
Жо – жесткость исходной воды, мг-экв/л.

Пример.
В доме стоит фильтр-умягчитель с баллоном 13 х 54. В баллоне загружен катионит LEWATIT S 1567. Анализ воды имеется.

Исходные данные будут такие:

Ераб –2 г-экв/л.
Wк – 60 л.
Жо – 12 мг-экв/л (по анализу воды).

Тогда:
Q = (2 · 60) / 12 = 10 м3.

Результат говорит о том, что регенерация будет необходима после того, как через фильтр пройдет 10 м. куб. исходной воды. Если предположить, что за день расходуется не более 0,5 м3 воды, то регенерацию следует запрограммировать через 20 дней, в ночное время.

Расход соли:

Рс = Wк · Ераб · Qc / 1000, кг/рег.,
Qc – удельный расход хлорида натрия на 1 моль обменной емкости катионита, г/моль, 120 г/моль.

Тогда,
Рс = (60 · 2 · 120)/1000 =  14,4 кг/регенерацию.
Т.е. расход соли в месяц будет составлять примерно 10 кг.