Фильтры для смягчения воды: разновидности, устройство и тонкости выбора

Фильтр для смягчения воды используется, когда нужно снизить уровень жесткости. Его устанавливают на дачах, в частных домах и квартирах, на производстве. Выбор устройства следует делать, учитывая его параметры и свойства жидкости. Бытовой прибор часто менее эффективен, однако и решает более простые задачи. Если качество воды в квартире низкое, используют более действенные агрегаты, которые отличаются сложным механизмом работы, но обеспечивают быстрое умягчение.

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.

Рекомендуем к прочтению — подключение стиральной машины к водопроводу

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.

Виды фильтров для умягчения воды

Устройства подразделяются на группы с учетом общих габаритов, объема резервуара, характеристик, степени умягчения воды в частном доме или квартире. Различают виды агрегатов, отличных по способу установки. Еще существуют фильтры от известковой воды для дома и квартиры переносные и стационарные. Главное отличие между этими устройствами заключается в механизме уменьшения концентрации минеральных солей.

Ионообменные

Процесс нормализации уровня жесткости реализуется благодаря наличию ионообменной смолы, которая наполняет собой фильтрующую секцию. Дополнительно предусматривается бак для регенерационного раствора и механизм обратной промывки. Такие фильтры предназначены для уменьшения жесткости до уровня 0,01 мг-экв/л (указана концентрация солей в 1 л).

Через ионообменный фильтр проходит жидкость, содержащая минералы; соединения солей натрия и магния задерживаются в ней. Когда она достигает дна, уровень ее жесткости нормализуется за счет снижения концентрации минералов. Конструкцией предусмотрена трубка, по которой со дна поднимается очищенная вода и подается потребителю со стороны, противоположной заборному отверстию.

Чем дольше и чаще используется такой фильтр для воды, тем быстрее он перестает регулировать концентрацию солей. В данном случае необходимо восстанавливать ионообменную способность устройства. С этой целью нужно применять регенерационный раствор, который готовят с помощью таблеток поваренной соли.

Для этой смеси конструкцией фильтра предусмотрена специальная емкость. Ионообменная способность смолы восстанавливается, когда происходит замена ионов жесткости на ионы натрия.

Плюсы ионообменной фильтрации

К преимуществам такого фильтра умягчения относят:

• продолжительный период службы;
• надежность;
• способность функционировать при любом уровне давления в системе;
• может применяться в бытовых условиях для регулировки содержания минералов в питьевой воде, жидкости в резервуарах для купания.

Такой механизм работы заложен в проточные фильтры, которые устанавливаются на смесители. При этом качество очистки может быть несколько ниже, т. к. увеличивается скорость прохождения жидкости через данный элемент.

Аналогичный механизм действия используется и для снижения жесткости посредством кувшинов. Он закладывается и в основу конструкции магистральных фильтров для умягчения воды.

Недостатки

Недостатком считается возможность функционирования только при подключении к системе холодного водоснабжения. Кроме того, нужно время от времени восполнять содержание ионов натрия в ионообменной смоле и удалять ионы жесткости.

Для этого используют разные способы:

• ручной;
• автоматический.

Для реализации процесса замещения ионов жесткости ионами натрия необходимо отключать фильтр умягчения воды для коттеджа на 30-120 минут. Частота повторения такой процедуры — 1 раз каждые 2-3 недели. Чем выше концентрация минералов, тем больше кратность повторения процесса ионизации смолы.

Различают такие агрегаты постоянного и переменного действия. Последний из вариантов — более простой по конструкции, т.к. оснащается только 1 секцией. Аналог постоянного действия устроен несколько сложнее: конструкцией предусмотрено 2 секции, которые смягчают воду.

Преимуществом такого варианта считается возможность непрерывного функционирования. Секции отключаются попеременно. При этом своевременно происходит восстановление содержания ионов натрия и удаление ионов жесткости.

Полифосфатные

Такие фильтры-умягчители для воды представляют собой емкость, внутри которой содержатся кристаллы полифосфатной соли. Механизм действия достаточно простой: при прохождении жидкости через такое устройство отмечается ее очищение, одновременно повышается содержание полифосфата натрия. В результате вокруг жестких солей образуется пленка, что позволяет избежать появления накипи.

Солевые фильтры для очень жесткой воды не используют. Они умеренно очищают жидкость, которая применяется в электроприборах (не подходит для питья и приготовления пищи): стиральной/посудомоечной машине, отопительном оборудовании и т.д.

Данный умягчающий фильтр для жесткой воды в частном доме используется в разных модификациях:

• в виде дозатора;
• проточный.

Кроме того, контейнер с полифосфатной солью может являться частью целой системы или устанавливаться в качестве отдельного элемента. Такой фильтр иногда используется наряду с другими. Он относится к узкоспециальным устройствам: поддерживает технику в рабочем состоянии благодаря способности предотвращать образование известкового налета на главных элементах конструкций бытовых приборов.

Каждые полгода рекомендуется производить замену колбы или ее содержимого. Выбор следует делать, учитывая собственные финансовые возможности. По мере эксплуатации происходит обеднение полифосфатной соли: она теряет свойства, перестает в достаточной мере снижать жесткость воды из скважины, колодца или системы водопровода квартиры.

Колба выполнена из полимерного материала. На узкой части с одной стороны нанесена резьба. Это позволяет подключиться к отводу, который отходит от системы водопровода для подсоединения стиральной машины или другой техники. Полифосфатный фильтр подходит для холодной и теплой воды. Максимальная выдерживаемая температура составляет +40°С.

Мембранные

Такие устройства могут относиться к системам обратного осмоса. Главные функции: нормализация жесткости транспортируемой по трубопроводу жидкости, ее очистка от загрязнений. В результате можно сократить затраты на дополнительное оборудование. Это лучший фильтр, но он не подходит для жесткой воды из скважины, т. к. способен разрушать полезные вещества. В результате на выходе получают дистиллированную жидкость.

Чтобы такая вода приносила пользу, отдельно выполняется минерализация. Для снижения скорости разрушения фильтрующего элемента предусмотрена система предочистки. В ее основе лежит угольный и полипропиленовый фильтры. Одним из главных недостатков такого варианта считается высокая стоимость. Кроме того, данный фильтр выдерживает ограниченное давление — не более 4 атмосфер.

Мембранная модель, функционирующая по принципу обратного осмоса, состоит из нескольких картриджей, соединенных между собой и отличающихся по структуре и свойствам наполнения.

Механизм работы

• вода из трубопровода попадает в первую секцию, выполненную из полипропилена, здесь задерживаются наиболее крупные загрязнения вплоть до частиц размером 5 мкм (песок, хлопья ржавчины, накипь);
• следующая секция на пути очищаемой жидкости содержит гранулированный активированный уголь, на данном этапе удаляются хлорсодержащие соединения, органические вещества;
• третья секция содержит брикетированный активированный уголь, ее функция заключается в задерживании органических веществ, механических частиц.

Когда жидкость проходить основные этапы очистки, она попадает в накопительный бак через мембрану. Отсюда вода отправляется к потребителю, в процессе — происходит улучшение вкуса и запаха, для чего отдельно предусматривается угольный постфильтр.

Такие агрегаты являются проточными. Они способны удалять из воды загрязнения размером до 0,0001 мкм. Применяются разные виды подобных конструкций. Различают следующие виды мембраны: трубчатая, дисковая, половолоконная, рулонная. На выходе из такой системы фильтрации получают воду, содержащую лишь некоторое количество газов, минимальное количество минералов.

Магнитные

Эти устройства предназначены для подключения к водопроводной трубе. Существуют накладные и врезные модели магнитных смягчителей. Механизм действия фильтра основан на способности изменять физические свойства воды и солей. В результате исключается риск образования накипи. Магнитные устройства накладного типа не нужно разбирать, производить обслуживание.

Учитывая, что такие фильтры отличаются сравнительно простой конструкцией, а нормализация жесткости выполняется путем естественных процессов, они отличаются существенным сроком службы — до 25 лет. Предназначены устройства данного вида для транспортировки холодной воды.

Если решается вопрос, какой лучше вариант, при выборе учитывают скорость продвижения воды. Когда этот параметр не соответствует особенностям магнитного фильтра, отмечается снижение эффективности последнего.

Электромагнитные

Такие модели устройств относятся к высокой ценовой категории. Они оснащаются электронными узлами, в частности, микропроцессором, который установлен в пластиковом корпусе. Механизм действия основан на способности устройства создавать электромагнитные волны, разрушающие соединения солей. В результате исключается риск образования накипи на электроприборах.

Кроме того, подобные устройства могут разрушать уже сформировавшиеся отложения солей. К преимуществам относят минимальный уровень энергопотребления. Отмечается, что обслуживание подобных агрегатов производить не нужно, как, например, это требуется делать в случае с большинством фильтров для жесткой воды из скважины или системы водопровода квартиры. Устройства данной группы совместимы с фильтрующими элементами других видов.

Как и зачем измерить жесткость воды

Необходимость в постоянном контроле параметров жидкости обусловлена негативным влиянием содержащихся в ней минералов на здоровье человека и работу электроприборов. Измерение жесткости выполняется в бытовых и производственных условиях. Для этого можно использовать специальные приборы.

Жесткость определяется количеством ионов магния и кальция; единицы изменения — мг-экв/л. Чтобы узнать уровень жесткости транспортируемой жидкости, указывается количество ионов магния или кальция в 1 л воды. Самостоятельно определить значение этого параметра невозможно.

Существуют общепринятые нормы, которые регламентируются ГОСТ 31865-2012. Так, приемлемым считается уровень не выше 7 мг-экв/л. Вода с таким показателем жесткости может использоваться для питья.

Отдельные фильтры для умягчения воды из скважины иногда обеспечивают жесткость до 10 мг-экв/л. Это допустимое значение, но лишь в отдельных случаях. Чтобы узнать, в каких условиях можно использовать такую воду, изучается нормативная документация.

В быту сразу ощущается повышение жесткости до 5 мг-экв/л: начинает образовываться накипь на ТЭН, остаются белые следы на металлической мойке, появляется тонкая пленка у заваренного чая.

Если есть свободное время, пробы воды сдают в лабораторию для получения результатов по уровню жесткости.

Простой способ проверки уровня жёсткости воды

Более простые способы определения данного параметра:

• применяются специальные тест-полоски (их можно приобрести в магазинах бытовой техники, кофе-машин) — при использовании такого средства отмечается изменение материала тестера вследствие контакта с водой повышенной жесткости;
  
• можно провести несложный опыт.

Для реализации последнего понадобится хозяйственное мыло (72%), дистиллированная вода, стеклянная емкость, весы, мерная емкость. Инструкция:

1. Берут 1 грамм мыла (для измерения точного количества используются весы).
2. Подогревают дистиллированную воду, но до кипения ее не доводят.
3. Соединяют жидкость и мыло (последнее должно раствориться).
4. Добавляют в емкость дистиллированную воду (до уровня 7 см выше дна).
5. Подготавливают 0,5 л холодной воды. К нее вливают мыльный раствор и перемешивают; при этом образуется пена. Чтобы определить жесткость, нужно измерить высоту раствора, который находится ниже пены. 1 см связывает в 0,5 литра воды количество солей, соответствующее 2°dH. Если для получения пены добавили 4 см мыльного раствора, то жесткость равна 8°dH.

Как подобрать бытовой фильтр для жесткой воды

Учитывают ряд параметров, главным из которых при выборе фильтра для смягчения воды из скважины считается состав. Рекомендуется предварительно определить, какие вещества и включения содержатся в жидкости. Для этого можно отнести образцы в лабораторию. На основании результатов подбирают вариант умягчителя: узкоспециальное устройство, контролирующее уровень жесткости, или универсальная система, обеспечивающая дополнительную очистку.

Еще 1 важный критерий при выборе — интенсивность расхода жидкости, ее объем. На основании этой информации подбирают фильтры с разной пропускной способностью и различным типом наполнения секции.

Учитывают и место установки. Агрегаты для умягчения воды под мойку выбираются, если планируется применять многоступенчатую очистку. Для сравнения, магистральный фильтр для жесткой воды обязательно располагается на трубопроводе, при этом выполняется врезка в трубу.

Играет роль и стоимость устройств. Она зависит от функциональности, эффективности фильтрационной системы. Нужно учитывать, что цены в Москве и регионах могут несколько отличаться.

Кувшинные фильтры

Это универсальная разновидность устройства. Главная функция заключается в очистке жидкости. По мере удаления механических частиц и органических веществ отмечается задержка в структуре картриджа и некоторого количества минералов.

В результате жидкость не только очищается, но и становится мягче. Кувшинные фильтры отличаются компактностью. Для оптимальной работы необходимо вовремя производить замену картриджа.

Ионообменные стационарные установки

Различают варианты:

• модель, предназначенная для замены содержимого (при этом сама колба может долго находиться в эксплуатации);
• фильтры в виде картриджей, они не открываются, поэтому по окончании некоторого периода нужно заменить расходный материал;
• устройства в виде баллонов, в данном случае используется метод регенерации ионосодержащей смолы.

В бытовых условиях легче применять первые 2 варианта. Однако длительным сроком службы и высокой эффективностью отличается последний из видов. Его целесообразно устанавливать, если расход воды большой.

Магнитные и электромагнитные устройства

Такие модели фильтров монтируют на трубопровод, благодаря чему обеспечивается очистка всей поступающей к потребителю жидкости от солей. Устройства рекомендуется комбинировать с осмотическими системами. Причем последние улучшают качество воды для пищевых целей (их устанавливают под мойкой), а магнитные и электромагнитные — для стирки, водных процедур.

Обратноосмотические фильтры

Такой вариант постепенно набирает популярность. Устанавливается под мойкой. Жидкость при этом проходит несколько этапов очистки, в результате чего лишается вредных компонентов, приобретает улучшенный вкус и запах. Однако эта модель проигрывает аналогам по стоимости, ее покупка повлечет за собой существенные затраты.

Известные производители бытовых фильтров для смягчения воды

Чтобы удостовериться в качестве очищаемой жидкости, рекомендуется рассматривать агрегаты распространенных марок. К ним относят:

• Источник био;
• Coolmart;
• Гейзер Грифон;
• Барьер.

Количество качественных фильтрационных установок достаточно большое, поэтому при выборе нужно учитывать не только параметры устройства, но и характеристики жидкости.