Почему полезно умягчать воду методом ионного обмена

Зачем нужно обезжелезивание воды


Перед тем как приобрести фильтры обезжелезивания воды, необходимо разобраться в сути и назначении этого процесса.

Многие домовладельцы считают, что дополнительная очистка грунтовой воды не требуется, так как подземные воды проходят естественную фильтрацию. Однако это ошибочное утверждение, поскольку в любой подземной воде присутствуют компоненты неорганического происхождения, микроорганизмы и другие вещества, которые нужно удалить из состава.

Среди них в воде содержится железо и его солевые добавки, которые называются солями жесткости. Если вода грязная, то определить содержание таких веществ будет несложно. Жидкость будет обладать рыжеватым оттенком, который становится более интенсивным после пребывания под воздействием солнца, а на вкус отдает ржавчиной.

  • Если в частном доме проводить стирку без предварительной водоочистки, на белье появятся пятна с ржавчиной, поскольку воздействие моющих средств приведет к образованию хлопьев солей железа.
  • Жидкости с высоким содержанием железа сокращают срок службы сантехники и портят эстетическую привлекательность поверхностей. Под влиянием высоких температур тяжелые металлы запускают химическую реакцию, способствуя образованию шламового осадка, который забивает трубы и приводит к сбоям в работе бытового оборудования.
  • При использовании неочищенной жидкости в системе обогрева показатели теплоотдачи будут снижены.

Отсутствие системы по очистке воды от солей и железа, влияет на собственный комфорт и безопасность.

Другие физико-химические методы очистки воды

Все физико-химические способы очистки воды направлены на удаление растворенных в ней примесей, а в ряде случаев и взвешенных частиц. Многие методики физико-химической очистки также требуют глубокого предварительного выделения из стоков взвешенных включений, для чего применяется процесс коагуляции. Основные методики физико-химической очистки воды:

  • флотация;
  • сорбция;
  • электрохимическая и ионообменная очистка;
  • нейтрализация;
  • гиперфильтрация;
  • экстракция;
  • эвапорация;
  • выпаривание, испарение, кристаллизация.

При этом самым востребованным способом является именно метод флотации, направленный на извлечение из водных масс нефтепродуктов и других гидрофобных частиц с помощью газовых пузырьков. В основе процесса очистки лежит молекулярное слипание частичек масла и пузырьков тонкодиспергированного газа. Образование пузырьков зависит от интенсивности их столкновения, а также химического взаимодействия веществ в воде, избыточного давления газа, прочих факторов.

Как выглядят ионообменные фильтры?

Ионообменные фильтры могут иметь различный внешний вид. Ионообменная смола используется практически во всех картриджах для фильтров-кувшинов. Она является неотъемлемым компонентом таких картриджей, как правило, работает на пару с активированным углем.

Также конструкция фильтра может быть представлена большой пластиковой колбой, которая заполняется фильтрующим материалом. Такие колбы применяются в системах очистки воды, которые устанавливаются на водопровод. В зависимости от объема ионообменной смолы в фильтре измеряется его производительность. То есть чем больше используется ионообменной смолы в фильтре, тем дольше такой фильтр будет работать, и более качественную воду он будет делать.

Преимуществам ионообменных фильтров является то, что они позволяют получить качественную воду и удалить из неё по максимуму целевой компонент. Также такой фильтр практически не создает никакого шума в процессе эксплуатации.

В случае если вы будете регенерировать фильтр, то замену картриджей можно свести к минимуму. Данный тип фильтра практически идеально подходит для очистки воды от солей жесткости. Причём этот способ является наиболее экономически выгодным и в тоже время наиболее эффективным.

Однако недостатком такого фильтра является то, что всё же картриджи необходимо постоянно регенерировать. А также для регенерации необходимо использовать специальные растворы, что тоже может быть затратным. В случае если будут нарушены правила эксплуатации фильтра, вода может после прохождения сквозь него стать еще более опасной для здоровья.

Смотреть видео фильм «Ионообменный фильтр»:

https://youtube.com/watch?v=-qD4vo59dj8

Чем опасна жесткая вода

В состав входят минеральные соли, например, соединения кальция и магния. Вода отличается по уровню жесткости:

  • мягкая;
  • средняя;
  • жесткая;
  • супержесткая.

Первую можно получить из скважин, которые характеризуются наибольшей глубиной. Вода средней жесткости проходит по водопроводу городских квартир. Ее характеристики удовлетворительные, металлы, которые входят в состав, действуют щадяще ввиду сравнительно небольшой концентрации. Жесткая и супержесткая – подается из колодцев, скважин средней и небольшой глубины; содержит наибольшее количество минеральных солей, что меняет ее вкус и свойства.

Признаки повышенной жесткости

  • появление накипи на нагревательных элементах электроприборов;
  • на раковине, окружающих ее предметах, поверхностях, а также смесителе регулярно появляются известковые образования;
  • на посуде можно увидеть белый налет после мытья;
  • чай покрывается пленкой в чашке после заваривания;
  • увеличивается расход моющих средств, т. к. компоненты, которые входят в их состав, не обеспечивают достаточное количество мыльной пены;
  • одежда вскоре теряет цвет после регулярной стирки в жесткой воде;
  • высокое содержание минеральных солей способствует быстрому образованию налета внутри коммуникаций, его толщина увеличивается, из-за чего просвет труб сужается, в результате затрудняется ток жидкости по водопроводу;
  • ухудшаются вкусовые качества пищи, напитков;
  • бобовые нецелесообразно замачивать в воде с повышенной жесткостью, т. к. они не размягчатся даже после длительного пребывания в наполненной жидкостью емкости;
  • продукты намного дольше варятся.

Кроме того, низкое качество воды в коттедже или квартире негативно влияет на состояние здоровья людей.

Возможные осложнения:

  • образование конкрементов в почках, мочевом пузыре – следствие отложения минеральных солей в организме;
  • избыточное содержание соединений кальция и магния может стать причиной нарушения работы сердца;
  • кожа после водных процедур теряет свойства, эластичность, становится более сухой, появляется ощущение стянутости; при повышенной чувствительности возникает раздражение, зуд;
  • ухудшается состояние волос: они становятся ломкими, теряют блеск, пропадает гладкость, что часто сопровождается проблемами с расчесыванием;
  • у детей может развиться атопический дерматит.

Критерии выбора ионного фильтра

Отправляясь на поиски оборудования с методом очистки воды ионным обменом, необходимо объективно оценить некоторые критерии выбора. Среди них:

  1. Степень жесткости. Этот показатель влияет на требуемую интенсивность обработки. Чрезмерно жесткая вода может привести к поломке бытовых приборов, поскольку на их поверхности начнут накапливаться накипь и прочие загрязнения. Для определения уровня жесткости применяется специальное вещество, которое приобретает соответствующий цвет после погружения в воду. По мере увеличения показателей понадобится больше ионно-обменных смол.
  2. Показатели производительности. Они отображают допустимый объем очищенной жидкости, которая получается через 1 минуту работы. Чем выше значение, тем быстрее будет происходить очистка.
  3. Необходимость регенерации. Указывает на среднюю периодичность восстановления рабочего вещества при частом использовании системы. В Москве ионообменная смола для фильтра продается в каждом магазине подобного оборудования, а произвести самостоятельную замену достаточно просто. Средний срок службы равняется 400-700 л обработанной жидкости.
  4. Объем допустимых дренажных вод. Он позволяет определить допустимое количество литров для одновременной обработки, а еще указывает на частоту вброса грязной воды в очистительную систему.
  5. Необходимость резервирования. Поскольку объемы потребления воды зависят от числа членов семьи и количества бытовых приборов, с целью хранения жидкости применяются специальные резервуары.


Эксплуатация

Для обеспечения эффективной работы и увеличения срока службы фильтра ионообменный картридж нуждается в регулярном восстановлении. Восстановить картриджевый фильтр очень просто. Процесс регенерации не требует наличия определённых навыков и может быть выполнен самостоятельно. Для этого потребуется приготовить раствор из нейодированной поваренной соли и воды, взятых в пропорции 500 грамм на 5 литров. Далее, при помощи специального ключа, входящего в комплект прибора, нужно раскрутить корпус, вынуть картридж и установить его в вертикальном положении в мойке. После того как вся накопленная вода стечёт, нужно аккуратно выкрутить верхнюю крышку, стараясь не рассыпать гранулы.

Затем следует пролить через картридж два литра раствора, не переливая жидкость и не допуская вымывания смолы. При прохождении солёной воды сквозь картридж происходит процесс активного бурления, что говорит лишь о выходе собравшегося воздуха. Это не должно вызывать беспокойства. Далее картридж следует вынуть из мойки, установить обратно в корпус, залить 0,5 литрами солевого раствора и оставить на 8-10 часов для восстановления. По истечении указанного времени картридж вновь извлекается из корпуса, помещается в мойку и проливается оставшимся раствором.

По окончанию проливки необходимо дать стечь остаткам раствора и осторожно закрыть верхнюю крышку. Далее картридж устанавливается в фильтр и завинчивается

На завершающем этапе регенерации требуется открыть воду и пролить прибор на протяжении 3 минут. Скорость напора при этом не должна быть менее 1,5 литров в минуту. После того как у отфильтрованной воды исчезнет солоноватый привкус, её можно пить, а процесс восстановления можно считать завершённым.

Ионообменные фильтры эффективно решают проблему содержания в жидкости примесей солей и тяжёлых металлов, умягчают водопроводную воду, насыщают её отрицательными ионами и поддерживают общий кислотно-щелочной баланс. А широкий ассортимент, доступность сменных картриджей и возможность их самостоятельной замены делают прибор ещё более востребованным и популярным.

О том, как регенерировать ионообменный фильтр, смотрите в следующем видео.

Достоинства и недостатки ионообменной очистки воды

Ионообменный метод очистки воды пользуется большим спросом и применяется в тех условиях, где показатели минерализации превышают допустимую норму и достигают 100 мг солей на 1 л. Такие агрегаты устраняют проблему сильной жесткости и обладают массой преимуществ. Это позволяет использовать их как для промышленных, так и для бытовых целей.

Среди положительных особенностей выделяют:

  • Эффективную очистку. С помощью такого оборудования можно не только подготавливать питьевую воду, но и очищать промышленные стоки. Любые другие технологии не обладают аналогичными рабочими свойствами.
  • Удаление солей жесткости и других примесей, подвергающихся процессу обмена ионов.
  • Простота использования и настройки.

Однако кроме плюсов система имеет и минусы. Во-первых, пользователю понадобится периодически регенерировать или заменять ионообменную смолу, что влечет за собой ряд финансовых затрат. Во-вторых, рабочее вещество после использования должно подвергаться утилизации. В-третьих, скорость обработки невысокая, т.к. смола для очистки воды не является гидрофильным материалом, а процесс обмена ионов протекает медленно.

Передовые агрегаты лишены многих недостатков. Производители оснащают их катализаторами, которые способствуют ускорению ионного обмена и снижают расход реагентов. В результате фильтр становится максимально производительным и эффективным.

Основные преимущества и недостатки

Используя ионообменные фильтры можно выделить достоинства и недостатки. К преимуществам можно отнести:- ультравысокий уровень очистки;- удаление всех бактерий, тяжелых металлов и вирусов;- выведение растворенных газов, остаточного хлора, нефтепродуктов, пестицидов, фенола, соединений опасных металлов и других ядовитых веществ;- сохранение в воде минерального состава после ее очистки;- стабилизация уровня рН до оптимального для человека; — помогает воде заряжаться отрицательными ионами; — преобразовывает органические соли для легкого усвоения их организмом;- большая скорость фильтрации, до нескольких литров в минуту;- долговечность использования картриджей и легкость в их замене;- разнообразные варианты для установки;- возможность визуального контроля степени загрязнения;- существует вероятность для установки дополнительных степеней очистки, например, угольный фильтр.

Основным недостатком является высокая стоимость таких приборов, вследствие чего некоторые потребители не могут позволить себе это приспособление.

Разновидности

Существуют разные фильтры для смягчения воды из скважины, которые отличаются:

  • сроками службы;
  • качеством очистки;
  • резервуарным объемом;
  • видом очистки.

Перед тем, как приобретать тот или иной фильтр, следует выяснить уровень жесткости жидкости, которая поступает в дом. Рассмотрим основные виды очистных устройств, помогающих смягчить воду.

Ионообменные


Смягчение воды можно проводить с помощью ионообменного фильтра. Внутри таких приборов находятся ионообменные смолы, сквозь которые и проходит жидкость. При этом на ионном уровне осуществляется умягчение жидкости без насыщения ее вредными ионами.

Данная система очистки воды характеризуется высокими показателями производительности, а картриджи – долговечностью.

Часто ионообменные очистительные приборы монтируют внутрь трубопроводов, имеющих высокое давление. Данные конструкции можно использовать и для очищения питьевой воды. Фильтр очищает только холодную воду, о чем стоит помнить пользователям. Описанная установка для смягчения воды может использоваться на магистральных кранах с насадками.

Как происходит очистка воды на основе ионообменного принципа:

Полифосфатные

Фильтр умягчения воды для коттеджа может быть и полифосфатным. Такие установки похожи на колбы, заполненные кристаллической полифосфатной солью. В результате протекания через такую соль жидкости происходит насыщение ее состава полифосфатами натрия.

Чаще всего данные устройства монтируют в водопровод, идущий до бытовой техники:

  • бойлеры;
  • стиральные машины;
  • посудомоечные машинки.

Мембранные

Мембранные фильтры осмосом очищают воду. При этом жидкость становится чище и мягче. Минусом указанных приборов является ликвидация полезных свойств воды в результате разложения некоторых соединений. Мембранные умягчители пользуются популярностью у покупателей, так как превращают фильтруемую жидкость в дистиллированную. Минерализаторы помогают справиться с данной проблемой!

Мембранный фильтр для очень жесткой воды имеет недешевую стоимость, но повышенную требовательность к показателям давления. Практичнее применять его при давлении от 3 атмосфер. Встроенная предочистка (полипропиленовая с угольной) помогает защитить основные детали конструкции от преждевременных поломок. За счет этого существенно продлевается срок эксплуатации прибора.

Каков принцип работы мембранного фильтра для воды:

https://youtube.com/watch?v=zbjbKnsSpuo

Магнитные

Это настоящий магистральный фильтр для жесткой воды! Активные компоненты данного прибора уничтожают известь из состава жидкости, делая ее более мягкой и практичной в использовании. При этом способы умягчения жесткой воды основаны на использовании магнитов, меняющих физические характеристики жидкости. В результате деятельности таких конструкций соли не:

  • образуют накипь;
  • прессуются;
  • создают кристаллы.

Средняя продолжительность службы таких конструкций для очистки питьевой воды составляет 15 лет. При бережном отношении удается увеличить его в два раза.

Электромагнитные

Для устранения жесткости воды из скважины можно использовать электромагнитные фильтры. В их пластиковый корпус внедрен специальный микропроцессор, способный излучать электромагнитные волны с определенной частотой.

Данный фильтр обязательно включают в сеть, так как при отсутствии электрического тока процесс очистки не идет. Большим преимуществом таких приборов является потребление минимального количества электрической энергии. Электромагнитные умягчители нуждаются в периодической смене картриджей.

Замена картриджей должна проводиться согласно положениям прилагающейся инструкции. Описанные бытовые фильтры для умягчения воды имеют высокую стоимость, поэтому позволить себе такое устройство может не каждый. Тем не менее, данным приборам свойственно даже разрушение отложившейся накипи, что позволяет увеличить проходимость водопроводов.

Принцип действия

Одним из самых эффективных способов смягчения воды является метод ионного обмена. Способ применим в том случае, когда показатель минерализации достигает 100 мг солей на литр жидкости. Наиболее эффективными считаются фильтры с использованием водородных смол. Тяжёлые металлы и радиоактивные вещества, проходя через такой фильтр, захватываются и заменяются на безопасный водород. Благодаря ионному обмену вода освобождается от излишнего количества солей кальция и магния и приобретает слабокислую реакцию. В то время как в натриевых фильтрах происходит обмен ионов металла на ионы натрия, что ведёт к переизбытку солей и возникновению щелочных реакций. В результате такой очистки происходит изменение кислотно-щелочного баланса воды, приводящее, в свою очередь, к нарушению обменных процессов в организме. Однако сами соли не представляют вреда для человека и не образуют накипь на электронагревательных элементах чайников, бойлеров и стиральных машин.

Ионообменные смолы являются неорганическим веществом, содержащим множество пор и выпускающихся в гранулированном виде. Смола нуждается в периодической очистке, регулярность которой зависит от показателя загрязнённости пропускаемой воды и от интенсивности эксплуатации прибора. Для очистки смоляного картриджа используется поваренная соль и лимонная кислота. Срок службы смолы при условии регулярного восстановления составляет не менее трёх лет. Ионообменный фильтр является лучшим способом смягчения воды и применяется для её очистки от ионов стронция, хрома и тяжёлых металлов, для получения деионизированной воды и для очистки стоков. Перед употреблением внутрь смягчённую и очищенную жидкость рекомендуется дополнительно пропускать через угольный фильтр.


Лучшие производители по отзывам покупателей

Чтобы увидеть больше отзывов от клиентов, можно воспользоваться сайтами-отзовиками.

«Барьер»

Выпускается и собирается в России, начиная с 1993 года на автоматизированном немецком оборудовании.

Качество сборки – высокое, что позволяет марке быть востребованной за границей.

Фирма постоянно внедряет разные технологии и усовершенствует уже существующие. Всю необходимую информацию можно найти на официальном сайте компании.

Популярные модели:

  • «Барьер Эксперт Стандарт». Имеет 3 степени очистки. Ресурс – 10000 л, производительность – 2 л за минуту. Цена – 2900 р. Цена за 1 л – 30 коп.
  • «Барьер Профи Осмо». Представляет собой фильтр обратного осмоса с 5-ю степенями глубокой очистки. Ресурс – 5000 л, производительность – 380 л за день. Система «One Touch» позволяет заменить фильтр одним движением руки. Цена – 2400 р.
  • «Барьер Профи Hard». 3 степени очистки. Особенность водоочистителя – предназначен для очень жёсткой воды. Благодаря своей конструкции, вода не становится слишком мягкой. Ресурс – 3000 л. Цена – 1750 р.

Пользователи в отзывах о производителе отмечают такие преимущества

  • фильтры от компании Барьер в большинстве случаев соответствуют заявленным характеристикам;
  • качественная фурнитура, которая служит многие годы;
  • большое количество точек продажи картриджей и фильтров;
  • полная комплектация всех нужных деталей.

Среди недостатков покупатели выделяют частую замену картриджей (каждые 2-3 месяца)

«Аквафор»

Страна бренда Аквафор – Россия, Санкт-Петербург. Качество сборки на высшем уровне, что делает его конкурентоспособным на международном рынке.

Одной из собственных разработок фирмы является материал «Аквален», в состав которого входит активное серебро, уничтожающее микробы.

Пользователи в целом довольны очищенной водой, но качество элементов фильтра некоторые считают посредственным.

  1. «Аквафор Кристалл Эко». 3 степени очистки + половолоконная мембрана, способствующая обеззараживанию. Очищенная вода годится даже для приготовления детской еды. Ресурс – 8000 л. Стоимость – 3900 р. Цена за 1 л – 50 коп.
  2. «Аквафор Трио Норма». 3 степени очистки от ржавчины, глины, песка и ила. Ресурс – 6000 л. Стоимость – 1900 р. Цена за 1 л – 33 коп.
  3. «Аквафор Морион» — обратноосмотический фильтр. Способен очистить воду без химических добавок, насыщает её кальцием и магнием, удаляет хлор, отходы предприятий. Ресурс – 7000 л. Стоимость – 9500 р. Цена 1л – 1.35руб.

В своих отзывах о фильтрах Аквафор пользователи отмечают, что вода становится значительно чище, но не все покупатели довольны результатом на 100%. Часть людей, оставивших свое мнение на формах, жалуются на недостаток смягчения. К числу недостатков относят то, что реальный ресурс значительно меньше заявленного.

«Гейзер»

Страна бренда – Россия. Выпускает компания «Акватория». Особенность – картридж «Арагон», проводящий комплексную очистку, и собственная разработка – ионообменный фильтр патрон.

Отзывы людей говорят о том, что компания стремится удовлетворить потребности людей разного достатка, при этом качество воды остаётся на высоком уровне.

  • «Гейзер Био ». 3 степени очистки для самой жёсткой воды. В комплект входит кран на мойку. Ресурс – 7000 л. Цена – 5700 р.
  • «Гейзер Эко». 1 этап очистки (с увеличенным картриджем), но даже его хватает, чтобы хорошо очистить воду. В комплект входит кран на мойку. Ресурс – 12000 л. Цена – 5400 р.
  • «Гейзер Макс». 3 степени очистки. Сохраняет полезные минералы в воде. Ресурс – 7000 л. Цена – 7400 р.

Преимущества по отзывам покупателей:

  1. высокое качество воды;
  2. простота в установке;
  3. большая линейка фильтров.

Недостатки фильтра «Гейзер»:

  1. слабые крепления;
  2. высокая цена картриджей.

«Новая вода»

Страна бренда и сборки «Новая вода» – Россия. Отзывы о фильтре положительные. Люди отмечают высокое качество воды и скорость очистки.

  • «Новая вода Т5» — насадка на кран. Создана для улучшения вида воды, загрязнённой вредными красителями и защиты от действия жёсткой воды. Ресурс – 40000 л. Цена – 2500 р.
  • «Новая вода Эксперт М312». Комплексная очистка воды за 4 этапа. Гарантия – 3 года. Ресурс – 6000 л. Цена – 5600 р.
  • «Новая вода Эксперт Осмос МО530». 4 картриджа с минерализатором очистят воду от хлора, примесей, нефтепродуктов, пестицидов и вирусов. Гарантия – 3 года. Цена – от 10000 р.

Ионообменный метод очистки воды: плюсы и минусы

К очистке ионообменным способом обычно прибегают в том случае, если нужно подготовить воду с высокой минерализацией – то есть около 100-200 мг солей на один литр. Ионообменные умягчители могут эффективно работать с очень высоким уровнем жесткости. Есть у них минусы? Да, как и у любых других систем, поэтому давайте рассмотрим преимущества и недостатки ионообменной технологии водоподготовки более подробно.

Достоинства:

  • Очень высокое качество очистки и умягчения воды.
  • Снижение содержания в жидкости не только солей жесткости, но и других вредных веществ.
  • Простота эксплуатации и обслуживания.

Недостатки:

  • Высокие расходы на восстановление химических реагентов.
  • Необходимость правильной утилизации использованных реагентов.
  • Низкий показатель гидрофильности смолы.

Впрочем, в передовых системах все минусы являются практически незаметными – расход реагентов в них медленный, а за счет специальных катализаторов процесс обработки воды возрастает в разы.


С этим читают