Общая жесткость воды, ее определение и измерение

Почему необходимо удаление вредных примесей

Кроме плохого качества стирки было отмечено снижение эффективности мыла, иных моющих средств. Более внимательное изучение позволяет выявить дополнительные недостатки общей жесткой воды, которые проявляются следующим образом:

• сухость и ломкость волос;
• аллергические реакции, ухудшение функционального состояния кожных покровов;
• соленый привкус;
• налет на кранах, сантехнических приборах;
• засорение накипью котлов и труб отопления, системы горячего водоснабжения;
• повреждение нагревательных устройств, теплообменников.

Кроме прямых минусов надо упомянуть косвенные проблемы. Прочные образования крепко присоединяются к поверхностям. Их удаление сопряжено со значительными трудовыми затратами. В сложных ситуациях приходится применять небезопасные для здоровья кислоты и другие сильнодействующие химические реагенты.

Основные определения, принцип действия технологий снижения общей жесткости воды

Детальное изучение негативных процессов помогло выявить причины возникновения проблем. Как правило, большая часть примесей – это гидрокарбонатные составляющие на основе магния и кальция. При нагреве они преобразуются в накипь, поэтому эту жесткость называют временной или карбонатной.

Мелкие частицы (MgCO₃ и CaCO₃) выпадают в осадок, соединяются в пористую структуру. Реакция сопровождается выделением небольшого количества углекислого газа и воды. Также применяют соду, гидроксид кальция, иные добавки.

Постоянная составляющая временной и общей жесткости воды сформирована сульфатными и хлоридными соединениями магния и кальция. Эти вещества не трансформируются в процессе кипячения. Их можно выделить из раствора с помощью фосфата натрия (Na₃PO₄), другими реагентами. Нерастворимые частицы задерживают механической фильтрацией для последующего удаления из систем водоснабжения.

Постоянные и временные компоненты жесткости с электрическим зарядом отделяют из потока жидкости, технологией ионного обмена. В зависимости от знака, + или -, выбирают катионную/анионную методику соответственно. Достаточно часто пользуются раствором чистой поваренной соли, которым пропитывают специальные гранулы. Безвредные натриевые соединения проникают в поток жидкости, заменяя кальциевые и магниевые составляющие.

Предотвращают прикрепление загрязнений к поверхностям и формирование крупных структур с помощью полифосфатов. Эти соединения хорошо растворяются в воде. Они создают защитные оболочки микроскопических механических примесей.

Также в быту и для решения коммерческих задач используют обработку магнитным полем. Правильно подобранные параметры такого воздействия меняют обычную форму мелких частиц накипи. Образованные шипы не позволяют им соединяться и прикрепляться к поверхностям труб, других изделий.

Технологии обратного осмоса по причине ограниченной производительности применяют для обработки небольшого количества воды. В промышленных установках используют комбинацию из мембран и электрического диализа. Разными потенциалами обеспечивают направленное движение ионов. Полупроницаемыми перегородками формируют области для забора очищенной и загрязненной жидкости.

Убрать постоянные и временные компоненты можно с помощью традиционной дистилляции, замораживанием, выпариванием. Эти методики отличаются значительным расходом электрической энергии, топлива, времени. Их применяют в случаях особой необходимости (на судах, в химических и медицинских лабораториях).

Отечественные и международные нормативы

Необходимо ознакомиться с действующими правилами, чтобы реалистично оценивать степень опасности высокой общей жесткости воды по ГОСТ. Эти же сведения помогут выбрать подходящий комплект оборудования. Отечественные стандарты действуют с 2014 г. Они подробно изложены в ГОСТе 318658-2012.

Для определения параметра применяют эквивалентные значения градусов жесткости (°Ж) и мг-экв/литр. Следует запомнить, что немецкий стандарт отличается от русского ГОСТ и американского. Для пересчета применяют пропорцию: 1 мг-экв/литр = 2,8° dH (Германия).

Приведенные ниже сведения относятся к временному периоду первого десятилетия этого века. Они характеризуют общую жесткость воды в городских системах с пересчетом в мг-экв/литр для удобства сравнения:

• Москва – от 3 до 6;
• Берлин – от 4,5 до 7,7;
• Нью-Йорк – от 0,25 до 0,5.

Следующая таблица содержит актуальные данные о действующих нормативах и ее измерении в разных странах:

На основе приведенной информации можно сделать несколько промежуточных заключений:

• Отсутствуют единые международные нормы, устанавливающие категории загрязненности воды по уровням общей жесткости питьевой воды.
• Нет правил, четко определяющих безвредное для техники количество кальциевых и магниевых составляющих.
• Для создания бытовой системы водоподготовки каждый потребитель вправе устанавливать индивидуальные критерии качества.

Последнее определение общей жесткости надо рассмотреть подробнее. Допустим, что принято решение о выборе фильтра в соответствии с действующими нормативами СанПин (РФ). Однако указанный уровень общей жесткости питьевой воды (7 мг-экв/литр, или столько же °Ж) соответствует появлению ярко выраженного горького привкуса. Такую жидкость нельзя использовать для питья и приготовления вкусной пищи. Однако нет никаких ссылок на опасность для подключенной техники.

Получить полезные сведения можно в отраслевых нормативных документах. Так, для подключения промышленных котельных рекомендуется снизить жесткость до 0,1 мгэкв/литр и даже менее. Исключив процесс образования накипи, можно сэкономить значительные денежные средства в процессе эксплуатации. Аналогичные соображения пригодятся при решении бытовых задач.

Как выбрать подходящий комплект оборудования для квартиры?

Термические способы измерения, либо снижения общей жесткости питьевой воды пригодны только для обработки нескольких литров жидкости. После завершения процедуры со стенок посуды придется удалить стойкий налет. Удобнее и проще использовать специализированный кувшин. Сменный картридж с ионообменным наполнителем подбирают с учетом уровня карбонатной и общей жесткости воды, состава и концентрации других загрязнений.

Для увеличения производительности применяют проточные системы магистрального типа. Идеальную очистку обеспечит бытовая установка обратного осмоса (не более 240 литров/ сутки). Бойлеры и другие приборы, не сопряженные с подготовкой питьевой воды, защищают полифосфатными фильтрами. Обработку химическими реагентами используют очень редко, так как возрастает риск вторичного загрязнения опасными для здоровья примесями.

Многие пользователи и эксперты позитивно отмечают опыт эксплуатации электромагнитных преобразователей. Современная техника этой категории занимает минимум места, выполняет свои функции длительное время без настройки и контроля. Монтаж занимает пару десятков минут! При необходимости комплект быстро перемещается на дачу, вы другой объект недвижимости. Такой фильтр для очистки воды от кальция обеспечивает надежную защиту, не изменяя минеральный состав питьевой воды.

Особенности фильтров для снижения общей жесткости для загородного дома

В таких объектах проще найти свободное место! Типичное решение – набор для воспроизведения методики ионного обмена. Производительность фильтров для снижения жесткости воды подбирают с запасом, чтобы предусмотреть повышение потребностей. Для снижения нагрузок на пользователей приобретают большой бак для подготовки регенерационного раствора, устанавливают автоматику.

Чтобы не прерывать водоснабжение в ходе регенерации дополняют комплект вторым основным баком. Байпас пригодится при ремонте и для удобного выполнения отдельных операций технического обслуживания. Хорошая звуковая изоляция предотвратит проникновение шума в вашем загородном доме. Как и в квартире, в доме можно использовать перечисленные выше альтернативные фильтры. В любом случае проверяют исходную карбонатную или общую жесткость питьевой воды по СанПин.

Дополнительные рекомендации, полезные сведения

При изучении тематической информации необходимо правильно делать переводы разных единиц измерений. В североамериканских нормативах используют галлон, который равен 3,79 литра. Англичане применяют собственные градусы жесткости. Их галлон содержит 4,55 л воды. В некоторых случаях содержание примесей указывают по отношению к массе, а не к объему. Если производится оценка паровоздушной смеси подразумевается соответствующее изменение плотности.

Обязательно учитывают особенности скважины, иного индивидуального источника. Надо не забывать о сезонных колебаниях уровня насыщенности примесями. Открытые водоемы характеризуются наиболее сильными и быстрыми изменениями состава. Фильтры для воды для устанения общей жесткости подбирают с учетом измерения ее максимальной загрязненности.

Мембранные установки отличаются размерами отверстий. Для наиболее тщательной подготовки применяют перегородки, пропускающие только молекулы воды. Более крупные соединения через такую преграду не проходят даже в растворенном состоянии.

При выборе электромагнитного преобразователя потребляемая мощность не имеет большого значения. Она составляет не более 20-25 Вт/час. Больше внимания надо уделить дальности действия. Этот параметр приводят по длине трубопровода от места подключения катушки индукции.