Жёсткость воды
Помимо посторонних, вода содержит и естественные примеси. Главным образом это соли щёлочноземельных металлов, в особенности кальция и магния, которые принято называть солями жёсткости. Такое название им дали потому, что постиранные в воде с большим содержанием этих солей ткани на ощупь кажутся более жёсткими. Соответственно, и воду с большим содержанием солей жёсткости также называют «жёсткой», а с малым — «мягкой».
Жёсткая вода — основная проблема для частного домовладения. Соли жёсткости оказывают негативное влияние не только на ткани, но и, например, на кожу человека. Они сушат её, а в некоторых случаях могут даже вызывать раздражение. Кроме того, медики считают, что длительное употребление жёсткой воды способно спровоцировать мочекаменную болезнь. С другой стороны, излишне мягкая вода также не особенно полезна. Однако сырая вода, которую добывают из земли в частных домовладениях, чаще всего жёсткая, а не мягкая. Например, характерный вкус родниковой воды обусловлен именно её повышенной жёсткостью.
Ещё одна проблема, которую приносит с собой жёсткая вода, связана с эксплуатацией различного сантехнического и отопительного оборудования, а также кухонной бытовой техники. Соли откладываются на стенках котлов и бойлеров, постепенно выводят из строя нагревательные элементы и циркуляционные насосы, разрушают картриджи смесителей, сокращают срок службы стиральных и посудомоечных машин, чайников, пароварок и других приборов. К тому же они оседают на керамических и стеклянных поверхностях сантехнического оборудования и плитки, что не только портит внешний вид, но и значительно ускоряет процесс загрязнения, способствуя образованию колоний бактерий и плесени.
Умягчение воды
Процесс уменьшения содержания солей жёсткости в некотором объёме воды называют умягчением. Делать это можно разными способами, но некоторые технологии реализуемы только в промышленных масштабах. Наиболее эффективной из доступных на сегодняшний день индивидуальному потребителю является технология ионного обмена. Жёсткую воду пропускают через особое вещество, называемое ионообменной смолой. Она представляет собой обогащённое ионами натрия высокомолекулярное синтетическое соединение с трёхмерной гелевой и макропористой структурой. В процессе вода отдаёт смоле ионы кальция и магния, замещая их на ионы натрия. Таким образом поддерживается оптимальный баланс «жёстких» и «мягких» солей в воде
Однако смола нуждается в периодической регенерации для восстановления своих первоначальных свойств. Для этого сегодня применяются решения, позволяющие контролировать и восстанавливать солевой баланс автоматически, без участия пользователя. Например, компания Viessmann разработала серию ионообменных установок с цифровым контроллером, который следит за процессом умягчения воды и её солевым балансом, автоматически запуская регенерацию смолы, как только ионообменная ёмкость загрузки снижается на 97 %. Эти устройства способны работать без замены смолы 10 лет, а пользователю остаётся лишь время от времени пополнять солевой бак. Одна из таких установок, Aquahome 30-N, обеспечивает производительность до 2,8 м³/ч воды, чего достаточно для таунхауса на две семьи.
Что ещё может быть в воде
Соли жёсткости — это самые распространённые примеси, которые можно даже назвать естественными. Однако, помимо них, пробы иногда показывают содержание также и других веществ. Их наличие и состав во многом зависят от гидрогеологии местности.
Как правило, различают три основных водоносных горизонта. Первый, самый верхний, это так называемая «верховодка», или впитываемые почвой талые и дождевые воды. Они вообще непригодны для использования, поскольку включают примеси всех побочных продуктов хозяйствования и жизнедеятельности, начиная с удобрений и пестицидов и заканчивая бытовой канализацией соседей, которая далеко не у всех соответствует санитарным нормам. Тем более что и атмосферные осадки в наши дни могут оказаться небезобидными.
Второй горизонт — это грунтовые воды, которые могут залегать на глубине в среднем от 5 до 50 м, в зависимости от геологического рельефа и особенностей местной гидрогеологии. Именно этот горизонт и питает обычно колодцы и неглубокие домашние скважины. Последние ещё называют скважинами «на песок», и по своей сути это те же колодцы, но большей производительности и с механизированным водозабором.
Количество, а главное, состав примесей в грунтовых водах зависят как от состава почвы и заболоченности территории, так и от соседства техногенных источников загрязнения — например, свалок, число и масштабы которых в некоторых регионах сегодня уже превышают допустимые критические значения. При подобном соседстве состав грунтовых вод может оказаться совершенно непредсказуемым. Причём многие химические элементы (например, соли висмута и ртути или свинец) не имеют ни вкуса, ни запаха, поэтому никак не выдают своё присутствие в воде.
Но свалки — далеко не единственная опасность. Не менее критично соседство с животноводческими предприятиями, сельхозпроизводствами, использующими удобрения и химикаты, скотомогильниками (о которых зачастую просто ничего не известно), а также с городами, продукты жизнедеятельности которых весьма разнообразны как по своей природе, так и по химическому составу.
Также в колодезной и скважинной воде нередко обнаруживают повышенное содержание солей железа и марганца, что также не полезно. Например, повышенное потребление марганца, который относится к группе тяжёлых металлов, отрицательно сказывается на состоянии костей. Кроме того, его соли выводят из строя нагревательные приборы.
Дополнительная очистка и фильтрация
Чтобы избавить воду от всего лишнего, помимо умягчения нужно производить дополнительную фильтрацию. Всё в комплексе это называют водоподготовкой, которую условно можно разделить на три основных этапа. Первый — это фильтрация от механической взвеси. Самые крупные частицы задерживаются естественными фильтрами: например, песком и гравием на дне колодцев и скважин. Мелкие частицы улавливаются фильтрами грубой и тонкой очистки, которые применяются во всех системах водоснабжения. На следующем этапе происходит избавление воды от солей железа, марганца и других тяжёлых металлов, затем биологическая очистка и, наконец, умягчение.
В недалёком прошлом комплексная водоподготовка предполагала использование целого каскада фильтров и представляла собой достаточно сложное и дорогостоящее мероприятие, тем более что все фильтры требуют периодического обслуживания и замены фильтрующих элементов. Однако сегодня существуют решения, позволяющие заменить несколько фильтров фактически одним.
Нет комментариев