Как устроены и работают системы смягчения воды для коттеджа

Как не ошибиться и не приобрести подделку? Нужно обращать внимание на некоторые характеристики:

• защитная голограмма производителя;
• качество приборов (стенки, прокладки, материал)
• используемый сайт производителя (компании, которые давно на рынке, не используют временный или недавно созданный сайт).

Подводя итог с выбором умягчителя, необходимо обращать внимание на состав воды, ее предназначенное использование, чтобы покупка не была необдуманной и затратной. По статистике, из всех регионов России самая мягкая вода в Ленинградском регионе и в республике Карелия

В остальных регионах вода средней степени жесткости или жесткая. Поэтому выбор умягчителя для воды стоит перед многими людьми. От качества потребляемой воды зависит здоровье населения.

2 Какие системы водоподготовки подходят для загородного дома?

Системы фильтрации, представленные сейчас на рынке, можно условно поделить на два подтипа:

• Баллонные;
• Картриджные.

Картриджная система водоподготовки для коттеджа отличается компактными размерами, как правило – энергонезависима и доступна для обслуживания самостоятельно хозяином дома, дачи. Также отличается сравнительно меньшей стоимостью, чем баллонные аналоги.

Из минусов можно упомянуть: ограниченный срок работы картриджа и необходимость его замены (что увеличивает эксплуатационную стоимость), не применяется при сильном загрязнении воды.

Баллонная система водоподготовки для больших коттеджей характеризуется длительными сроками использования (около 15 лет), возможностью работать с сильнозагрязнённой водой (представляет собой систему из нескольких фильтров комплексного действия).

Негативными качествами такого варианта будут: громоздкость оборудования и необходимость специально подготовленного помещения с подведённой канализацией и энергоснабжением для его установки.

Обладает большей стоимостью, чем картриджный аналог, которая сказывается при монтаже оборудования (места на даче может не хватить).

Система водоподготовки с несколькими проточными фильтрами.

Система на основе фильтров картриджного типа, таким образом, будет вариантом для установки в небольшие дома или дачи, которые не нуждаются в стационарном очистном оборудовании. Также, такая система может быть легко демонтирована на период отсутствия людей в доме, к примеру – в зимний период.

Соответственно, установки баллонного типа подходят для водоподготовки достаточно больших коттеджей, где много источников расхода воды, и где таковая должна подаваться постоянно, в том числе – в зимний период.

Умягчение воды для животных

Температура и химический состав жидкостей существенно влияют на здоровье наших питомцев. Они из-за нее отказываются от корма. Особенно восприимчивые домашние особи чаще подвергаются простудным заболеваниям.

Когда жесткая вода из скважины, что делать, если из-за этого у животных часто возникают проблемы с пищеварением?

Важно

Постоянное поение жесткой водой приводит к понижению иммунитета. Минерализованная жидкость задерживается в организме, что приводит к увеличению объема, то есть килограммы в массе тела появляются не из-за жира.

Увеличенное количество сульфатов влияет на пищеварительную систему маленьких котят и собак как слабительное. Привыкание у них может выработаться только с возрастом.

Хлориды часто вызывают обезвоживание тканей, чем влияют на баланс микровеществ в организме. А кальций и магний влияют на развитие мочекаменных болезней у домашних питомцев.

Качества удоев для КРС падает при поении животных жесткой водой. Например, если корова пьет умягченную по ГОСТу жидкость, она дает 14-20 литров молока за сутки. Когда жесткость питья повышена, удои будут около 10-14 литров за этот же период. Особенно это заметно с использованием жидкости с концентрацией растворимых веществ от 8 до 10 г/л.

По ветеринарно-санитарным правилам в воде могут быть:

• сухие остатки – 1000 мг/л;
• хлоридные соединения – 350 мг/л;
• сульфатные соединения – 500 мг/л;
• железо – 0,3 мг/л;
• марганец – 0,1 мг/л;
• медь – 1,0 мг/л;
• цинк – 5,0 мг/л;
• йод – 1,0 мг/л;
• фтор – 1,0 мг/л.

Нормами допускается включение нитратов и нитритов, но не более 1,0 мг/л. Еще в одном литре воды бывает, что обнаруживаются около 3-х кишечных палочек. А большее содержание бактерий говорит об опасности для животных. Микроорганизмы могут стать причиной таких болезней как туляремия, сальмонеллез, сибирская язва.

Хорошая вода для поения КРС должна иметь слабую щелочную реакцию – от 6 до 8 pH. Большие показатели у жидкости из сточных систем промышленных предприятий, из-за этого животные могут отравиться

Поэтому, когда КРС поят из открытого водоема, важно, чтобы источник был защищенным от таких загрязнений

Содержание ионов магния и кальция в природной воде обычно мало, она подходит для поения КРС. Точные выводы о качестве даст только лабораторное исследование. Специалисты сравнивают полученные показатели с нормативами ГОСТа.

Допустимые нормы минерализации воды для питья животным

Животные	Содержание в мг/л	Общая жесткость в мг-экв.л
Хлоридов	Сульфатов
КРС взрослые телята	600 400	800 600	18 14
Свиньи: взрослые поросята	400 350	600 500	14 12
Овцы: взрослые ягнята	2000 1500	2400 1700	45 30

Санитарная очистка не всегда может производиться точно по ГОСТу. Качественной считается жидкость с показателями общей жесткости до 14 мг-экв.л.

Как понять, что вода в системе отопления не соответствует нормам

Вода из водоемов, скважин и горводопровода — гарантированно обладает высокой жесткостью, чтобы напрямую ее использовать в котле, только с разными показателями. Любая из них является опасной для котла и водонагревательного оборудования.

В этом можно убедиться, самостоятельно, проведя экспресс-анализы с применением тестов-полосок для определения жесткости воды. Их можно приобрести в магазинах бытовой техники или зоомагазинах.

Жесткость воды определяется в градусах (°Ж). По ГОСТ № 31865 от 2012 установлены следующие показатели жесткости, по которым классифицируется природная вода:

• не выше 2°Ж — мягкая;
• не выше 10°Ж — средняя;
• выше 10°Ж — крайне жесткая.

Для использования в котлах вода с жесткостью 2-5°Ж уже является опасной, поскольку способствуют накипеобразованию, поэтому потребуется ее очистка со смягчением воды.

Как выбрать умягчитель?

Автоматические системы, удаляющие из воды соли жесткости делятся на следующие виды – кабинетные, картриджные, резервуары с солевыми баками и проточные фильтры.

«Кабинетные» устройства

Их функционал основан на ионообменной технологии. Фильтры типа кабинет приобретаются в квартиру и офисы, так как небольшие габариты позволяют обустроить систему очистки на скромной площади, вместив устройство в сантехнический шкаф. Популярность моделей данного вида умягчителей обуславливается тем, что на процесс водоочистки затрачивается в два раза меньше сорбента по сравнению с другими аналогичными приборами, а воду можно использовать для питья и в быту. Единственный недостаток заключается в малой производительности.

Умягчитель-картридж

Представляет собой прозрачную колбу, в которую вмонтирован контейнер с той же ионообменной смолой. Один стандартный картридж способен очистить до 4 тыс. литров и функционировать на протяжении полугода. По окончанию срока действия он подлежит замене. Небольшой ресурс устройства без возможности восстановления компенсируется невысокой стоимостью.

Резервуары с солевыми баками

Это колонны, которые пропускают воду через ионообменную смолу, находящуюся внутри. Конструкция системы предусматривает сосуды для соли, которая применяется для восстановительного процесса, включаемого автоматически. Самые хорошие модели данного типа оснащены двухконтурной фильтрацией, которая позволяет устройству функционировать беспрерывно – пока в одном отсеке происходит восстановление, другой выполняет задачи по умягчению. Такой вариант наиболее оптимален для коттеджей, загородных домов, дач.

Подобные ионообменные вертикальные установки дорогостоящие и имеют множество модификаций с существенными различиями в конструкции, габаритах, мощности и способах автоматизации.  Из плюсов – воду можно использовать во всех сферах жизнедеятельности, а срок эксплуатации порой достигает 8-10 лет.

Проточный фильтр

Работает за счет созданного магнитного поля или содержащегося внутри растворимого химического реактива. Монтаж подобного устройства предусматривает крепление умягчителя на трубе, по которой подается вода в бытовую, отопительную или нагревательную технику. Минус такой системы в том, что она может применяться исключительно для воды технического назначения и один фильтр рассчитан только на один прибор. Плюс — недорого стоит и подходит для котлов.

Существует и другой вариант, позволяющий реализовать данный способ очистки более эффективно – магистральный фильтр. Он монтируется на трубопровод, подающий воду во всю систему одновременно. Систему можно устанавливать в частном доме, однако решая все проблемы по умягчению разом, она обладает небольшой производительностью и высокой стоимостью. Поэтому при выборе проточного фильтра следует учитывать объемы потребления воды.

Способы умягчить воду

Известны несложные способы по смягчению воды в условиях дома собственными руками. Для подбора метода нужно определиться с какой целью будет подготавливаться вода – для купания деток, стирки, для приготовления пищи, для аквариума либо для прочих хозяйственных запросов.

Понизить уровень жёсткости воды в условиях дома возможно следующими способами:

1. Отстаивание – простой способ в исполнении. Резервуар с водой ставится в сторонку на 1-2 суток, подальше от лучей солнца. Отстоявшаяся вода нередко используется для поливки комнатных и огородных насаждений. Пополнение воды для этих нужд осуществляется из скважин или колодцев.
2. Кипячение – самый несложный метод очищения воды от жёстких соединений без использования химии и органики. Нагревание до большой температуры влияет на распад солей и приводит к оседанию их на днище посуды. В этом простом методе теряются полезные свойства воды для питья, повышается затрата энергии, придётся убирать накипь.
3. Заморозка – этот способ основывается на частичном замораживании жёсткой жидкости. Водица наливается в ёмкость необходимых габаритов и устанавливается в охлаждающую камеру. При образовании на плоскости резервуара ледяного шара, оставшаяся вода выливается. Возникший лёд при оттаивании станет подходящим для питья. Полезные качества не пропадут, а нехорошие примеси отойдут.

Норма жесткости воды в аквариуме

Для измерения жесткости воды используются немецкие градусы, 1 hD соответствует 10 мл окиси кальция в 1 л жидкости. Ниже приведены условные уровни жесткости водной среды:

очень мягкая – 0-4;

мягкая – 5-8 (минералов не хватает);

средней жесткости – 9-16. Оптимальный вариант для сомиков коридорасов, мелких барбусов, харациновых;

жесткая – 17-32. Оптимальный вариант для цихлазом, цихлид, папоротника и сагитарий

Еще высокое содержание минералов очень важно ракообразным, поскольку их раковины постепенно разрушаются в мягкой воде. Наконец, в такой воде комфортно жить и размножаться живородящим аквариумным рыбкам;. очень жесткая – свыше 33

очень жесткая – свыше 33

Непригодная среда для большинства водных обитателей.

Перевод единиц жесткости воды

Единой нормы не существует. Растения и рыбы имеют разные предпочтения. Хотя можно обозначить критические значения, которые следует исключить при обустройстве аквариуме. Минимально допустимая жесткость – 6, максимально допустимая – 33.

Обратите внимание! Самым оптимальным вариантом будет максимальное приближение уровня жесткости к естественной среде обитания водных обитателей. К примеру:. К примеру:

К примеру:

• неоновые рыбки хорошо чувствуют себя в воде с жесткостью 6;
• для живородящих стоит использовать воду с уровнем 10;
• улиткам нужна очень жесткая вода для обеспечения панцирной крепости.

Улитки в аквариуме

Способы умягчения воды

Рекомендуется умягчать как питьевую воду, так и воду, используемую для бытовых целей. Есть несколько способов умягчения.

Термический

Другими словами — кипячение. При повышении температуры, растворимый гидрокарбонат кальция (наиболее распространенное соединение, вызывающее жесткость) распадается на нерастворимый карбонат кальция и углекислый газ. Нерастворимая часть выпадает в осадок, газ улетучивается. Частично при кипячении уменьшается концентрация и сульфата кальция. Термический способ самый доступный в бытовых условиях, но не самый удобный и имеет низкую производительность. Кроме того, он не подходит для соединений магния.

Мембранный

Для умягчения воды таким способом используются молекулярные мембраны, которые пропускают только частицы воды, удаляя большую часть примесей (до 98%) . Так действуют фильтры обратного осмоса.

Не нужно пить загрязненную воду ради некоторых якобы полезных солей, которые в ней тоже содержатся. Намного лучше питать свой организм теми же самыми веществами, но находящимися в обычных продуктах. Собственно, человечество всю свою жизнь и берет их именно в хлебе, молоке, мясе, рыбе, овощах и фруктах. Например, в стакане молока одного лишь кальция в сотни раз больше, чем в стакане водопроводной. В некоторых случаях, для подготовки питьевой воды таким способом устанавливается минерализатор.

Химический (реагентный)

Суть способа — превратить растворимые соединения в нерастворимые. Для этого используются различные реактивы в зависимости от преобладания в воде солей того или иного типа. Для солей карбонатного типа используется известь, соединения натрия, сода и синтетические соединения, например, тринатрийфосфат. В итоге вода умягчается, но из-за присутствия реагентов в пищу употреблять ее нельзя.

Магнитный

На воду воздействуют путем наведения постоянного магнитного поля. Прохождение через магнитное поле меняет структуру солей жесткости. Молекулы перестают соединяться при нагревании и не образуют осадок, а также разрыхляют слой уже имеющейся накипи, которая растворяется в воде. Такой метод не снижает концентрацию солей, а препятствует их отложению в виде осадка. Для бытовых целей такая вода подходит хорошо: трубы, насосное оборудование и нагревательные элементы прослужат дольше. Эффективно умягчать воду можно с помощью магнитов можно только в небольших объемах и скорости потока не выше 0,5 м/с. С помощью магнитного умягчителя также снижается содержание железа.

Электромагнитный

Является усовершенствованной версией магнитного с той разницей, что избыток солей не только теряет способность выпадать в виде осадка, но и удаляется через отстойник в канализацию.

Ионообменный

Суть метода заключается в замещении ионов кальция и магния на ионы натрия, соединения которого растворимы и не оказывают негативного влияния на здоровье и оборудование.

Современные системы очистки питьевой воды нередко сочетают несколько способов, которые зависят от анализа воды из скважины. Определить, какой тип умягчителя нужен в вашей ситуации, помогут специалисты по водоочистке. Для артезианских скважин на территории Подмосковья, где преобладают карбонаты, рекомендуется установка умягчителей воды ионообменного типа.

Как понять, что вода в системе отопления требует смягчения

Вода из поверхностных источников или не самого чистого водопровода – гарантированно жесткая и для использовании в отопительном контуре газового котла нуждается в смягчении. Убедиться в этом можно на простых примерах: накипь в чайнике или известковый налет на кране.

Теплообменник газового котла в разрезе. Использование загрязненного жесткого теплоносителя и отсутствие регулярной чистки привело к тяжелым последствиям: накипь и практически полное засорение.

Чтобы убедиться наверняка и проверить даже чистую воду со скважины, можно приобрести тест-полоски для определения жесткости воды. Они продаются в магазинах с кофемашинами или фирменных магазинах бытовой техники, зоомагазинах. Представляют из себя бумажные полоски, покрытые реагентом, которые необходимо опустить в воду, а затем сравнить их цвет с «палитрой результатов».

Согласно действующему ГОСТу 31865-2012, единица измерения жесткости воды – °Ж (градус жесткости):

• до 2°Ж – мягкая;
• от 2 до 10°Ж – средней жесткости;
• более 10°Ж – крайне жесткая.

Аэраторы: подсистема аэрации воды

Аэрационная колонна предназначена для  окисления растворенного в воде железа и удаления сероводорода без использования реагентов. Внутри водяного слоя аэрационной колонны происходит насыщение воды пузырьками воздуха.

Попадающий в воду при использовании аэрационной колонны кислород вступает в реакцию с растворенным в ней железом, железо окисляется и из растворимой в воде двухвалентной формы переходит в нерастворимую трехвалентную, которое можно легко удалить фильтром-обезжелезивателем. Аэрационная колонна повышает эффективность работы этих фильтров и увеличивается срок эксплуатации фильтрующих загрузок. Тут в расчет берется система напорной аэрации. Эта тема будет раскрыта далее.

Системы аэрации (не путать с кранами аэраторами) предназначены для насыщения воды кислородом воздуха. При насыщении воды кислородом происходит окисление примесей, в частности железа. Железо переходит из двухвалентной формы в трехвалентную. Так же при аэрации воды из нее удаляются растворенные газы.

Методы аэрации воды

Существуют три метода аэрации воды:

1. Напорная аэрация.
2. Безнапорная аэрация.
3. Эжекционная аэрация.

Напорная аэрация производится при помощи компрессора. Компрессор подает воздух, который через трубку в баллон. На конце трубки в баллоне расположены диспергаторы. Благодаря диспергатору поток воздуха разделяется и происходит насыщение воды.

Компрессор для напорной аэрации воды

При использовании напорной аэрации в оголовок аэратора устанавливается воздухоотделительный клапан, который предназначен для удаления лишнего воздуха и газов из воды.

Безнапорная аэрация. Для напорной аэрации требуется поддержание постоянного высокого напора воды в системе. Воздух подается в аэрационную колонну принудительно с помощью компрессора или эжектора.

Безнапорная аэрация допускает низкое давление в системе. При этом насыщение воды воздухом происходит в резервуаре. Внутри резервуара вода насыщается воздухом, который подается при помощи вентиляторов.

Эжекционная аэрация происходит с помощью  эжектора. Конструктивно эжектор состоит из куска трубы, в котором есть конусная горловина. При подаче воды создается вакуум и в нее засасывается воздух. На выходе имеем воду, смешанную с воздухом.

Эжектор для аэрации воды

Эжектор для системы аэрации воды работает по принципу эффекта Вентури. В результате прохождения воды через сопло эжектора и далее попадает в конфузор, в котором происходит разряжение, вследствие чего происходит засасывание воздуха и насыщение им воды в аэрационной колонне. Эжектор является наиболее компактным и экономичным в системе аэрации воды.

Эжекционная аэрация является наиболее распространенным методом аэрации воды, не требующий дорогостоящего и крупногабаритного оборудования.

Что лучше?

Какой метод аэрации лучше – сказать трудно. Все зависит от конкретных задачи и условий.

Главное преимущество безнапорной аэрации – цена. Так как аэрационная колона с компрессором и оголовком стоят гораздо дороже, чем емкость и устройство подачи воздуха.

А вот главный минус это то, что для безнапорной аэрации требуется дольше свободного пространства.

При безнапорном методе аэрации будет необходима система обеззараживания в любом случае.

Так как бактерии и микроорганизмы не выживают под давлением. При низком давлении в системе есть вероятность наличия их в воде.

Аэрационная колонна в сборе перед фильтрами-обезжелезивателями.

Состав узла напорной аэрации

Узел напорной аэрации состоит из следующих частей:

1. Корпус фильтра.
2. Компрессор.
3. Воздушный фильтр.
4. Сетчатый грязевой фильтр
5. Оголовок.
6. Датчик потока
7. Воздухоотделительный клапан.
8. Диспергатор.

Стоимость напорного узла аэрации полностью (корпус, оголовок, клапан, компрессор и т. д.) в среднем составляет 30000 рублей.

Для нашей системы так же выбираем аэрационную колонну по производительности.
Далее вода поступает на фильтр-обезжелезиватель.

Принцип очистки воды из скважины

Полноценная система водоочистки, применимая для скважин и частного дома, по максимуму включает следующие узлы:

1. Фильтр грубой очистки, устанавливаемый еще до насоса и перед аккумулирующей емкостью. Сеточный фильтр с возможностью самоочистки.
2. Фильтр механической очистки от включений 80-100 мкм. Это полая колба, в которую устанавливается сменный цилиндрический фильтр из волокон полипропилена или другие полимерные волокна, способные удержать песок и зернистые включения.
3. Узел аэрации. Для насыщения воды кислородом через нее пропускается воздух, подаваемый компрессором.
4. Набор узконаправленных фильтров для устранения конкретного элемента или характера загрязнений. Устранение избытка железа, натрия, калия, солей, смягчение вводы и т.п.
5. Узел биологической защиты. Для устранения опасности, связанной с наличием микроорганизмов, воду пропускают через угольный фильтр или облучают ультрафиолетом.
6. Последний этап – фильтр тонкой очистки. Он нужен для улавливания включений до 5 мкм включительно. Окончательно избавляет воду от посторонних примесей и осадков, поступающих с предыдущих фильтров.
7. Дополнительная установка фильтра с обратным осмосом для получения питьевой воды исключительной чистоты.

С технической стороны добавляются такие элементы, как:

• воздушный безмаслянный компрессор для аэрации;
• дозирующий насос при необходимости использования реагентной очистки воды;
• насос, повышающий давление в системе, ведь при прохождении воды через все фильтры существенно падает напор;
• автоматизация для работы каждого отдельного типа фильтра, регенерация и включение в очистку.

Задача проста – необходимо снизить концентрацию растворенных в воде веществ до приемлемого уровня, полностью исключить твердые включения, песок, известь и другие загрязнения, чтобы на выходе получить прозрачную и пригодную для питья воду.

Показатели физиологичной полноценности минерального состава питьевой воды

N	Наименование показателей	Единицы измерения	Нормативы
1	Общая жесткость	ммоль/дм3	1,5 — 7,0
2	Общая щелочность	ммоль/дм3	0,5 — 6,5
3	Йод	мкг/дм3	20 — 30
4	Калий	мг/дм3	2 — 20
5	Кальций	мг/дм3	25 — 75
6	Магний	мг/дм3	10 — 50
7	Натрий	мг/дм3	2 — 20
8	Сухой остаток	мг/дм3	200 — 500
9	Фториды	мг/дм3	0,7 — 1,2

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

Повышенная жёсткость в воде.

• 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.