Различают два вида жесткости воды, гидрокарбонатную, или временную, вызываемую растворенными в воде гидрокарбонатами кальция Ca(HCO3)2 и магния Mg(HCO3)2, и некарбонатную, или постоянную, обусловленную наличием растворенных в воде хлоридов, сульфатов, нитратов кальция и магния. Временная жёсткость исчезает при кипячении вследствие разрушения гидрокарбонатов и выпадения в осадок образующихся при этом карбоната кальция, CaCO3, и гидроксида магния, Mg(ОН)2. Постоянная жесткость, потому и называемая постоянной, в процессе нагревания и кипячения не удаляется, поскольку вышеназванные соли сильных кислот при нагревании остаются в растворенном виде.
Жесткость воды опасна не сама по себе. Все зависит от последствий, к которым приводит жесткость в зависимости от сферы применения воды. В ЖКХ требования, предъвляемые к воде, используемой для хозяйственно-бытовых нужд (общая жесткость не более 7 мг-экв/л), достаточно не высоки. В то же время к воде, используемой в теплоэнергетическом оборудовании, требования по максимальной концентрации солей жесткости крайне высоки (общая жесткость не более 0,3....0,7 мг-экв/л для водогрейных котлов в зависимости от температуры сетевой воды) из-за отрицательных последствий, к которым может привести образование накипи в паровых и водогрейных котлах.
Для уменьшения жесткости воды в промышленности и в сфере ЖКХ в настоящее время наибольшее применение нашли следующие способы:
- метод ионообменного обмена, пропуская воду через слой ионообменной смолы и заменяя ионы Ca2+ и Mg2+, находящиеся в воде, на ионы Na+;
- методом обратного осмоса, когда вода, подаваемая под давлением на полупроницаемую мембрану, разделяется на чистую (без солей жесткости и др. веществ), прошедшую через мембрану и грязную (обогащенную солями жесткости и др. вещ.), не прошедшую через мембрану.
Процесс умягчения ионообменной смолой состоит в следующем. Смолой заполняют около 2/3 объема ионообменной колонны. Жесткая вода с растворенными в ней гидрокарбонатами, сульфатами, хлоридами, нитратами кальция и магния проходит через колонну, где происходит обмен ионов Na+ на катионы Ca2+ и Mg2+, то есть катионы Na+ отрываются от частиц смолы и переходят в раствор, в то время как катионы кальция и магния за счет электростатических сил удерживаются на частицах смолы в эквивалентном количестве. Таким образом, на выходе из колонны мы имеем воду с растворенными в ней солями натрия. Соли натрия хорошо ростворимы в воде и не создают проблем, связанных с образованием накипи.
Ионообменная смола имеет ограниченную емкость. Поэтому наступает момент, когда все ионы натрия в смоле заменяются на ионы кальция и магния. Для регенерации смолы используют процесс обратного ионного обмена, то есть промывают колонну со смолой раствором NaCl. При этом на поверхности смолы происходит обратная замена ионов кальция и магния на ионы натрия, то есть происходит ее регенерация.
Компания "Экодар-Опт", входящая в группу компаний "Экодар", г. Москва, с которой у ООО "Тепло дома" заключено дилерское соглашение на поставку, установку и сервисное обслуживание оборудования под брендом WiseWater, предлагает большой выбор систем для водоочистки, в том числе для умягчения. Системы водоочистки под брендом WiseWater комплектуются клапанами производства Clack Corporation, США серии Water Specialist WS EW, WS CI и WS Ecodisk. Самые современные клапаны WS EW и WS Ecodisk имеют русифицированный дисплей, возможность как прямоточной, так и противоточной регенерации, различные варианты настроек работы фильтра и проведения регенерации, большое количество других новинок, существенно облегчающих работу с оборудованием и делающих его более дружественным к пользователю.
Фильтр-умягчитель WiseWater WWSA с автоматическим Фильтр-умягчитель WiseWater WWSA с автоматическим
клапаном управления Clack WS EW клапаном управления Clack WS Ecodisk
В клапанах WS Ecodisk реализован принципиально новый дисковый способ управления переключением потоков воды. Дисковые элементы изготовлены из специальных карамических сплавов, отличающихся повышенной устойчивостью к истиранию и эффективно работающие даже при высоком содержании соединений железа и солей жесткости. Для клапанов WS EW прорабатывается возможность подключения дополнительной платы для передачи информации по Wi-Fi.
Также фильтры для умягчения комплектуются автоматическими клапанами Canature (производство Shanghai Canature Environmental Products Co., Ltd., Китай) и клапанами с ручным управлением производства Runxin (Китай).