В природной воде довольно часто содержится большое количество ионов магния и кальция. В зависимости от области применения воды требования к жесткости в ней различны. Существует международная градация общей жесткости воды:
Очень мягкая – до 1,5 мг-экв/л;
Мягкая – 1,5 — 4,0 мг-экв/л;
Средней жесткости – 4,0 — 8,0 мг-экв/л;
Жесткая – 8,0 — 12,0 мг-экв/л;
Очень жесткая – более 12,0 мг-экв/л.

Сама по себе жесткая вода не опасна, однако она способна образовывать нерастворимые соединения, которые оседают на трубопроводах и промышленном оборудовании, особенно это касается котельных, теплообменного или охлаждающего оборудования.

От солей жесткости особенно страдают сантехника, трубопроводы, теплообменники, котлы и котельное оборудование. При нагреве в системе происходит более быстрое выпадение осадка, который снижает теплопроводность, из-за этого требуется больше тепла и энергии на нагрев, а если вовремя не очистить поверхности, то происходит засор труб, повышается скорость износа частей оборудования. Для предотвращения выхода из строя оборудования, увеличения срока его эксплуатации используют специальное оборудование для очистки – это промышленные установки умягчения воды. Они востребованы практически любым промышленным предприятием, без них не обойтись в следующих отраслях: медицина, сельское хозяйство, пищевая промышленность, подготовка питьевой воды и воды для промышленных нужд, энергетика и др.

В свою очередь использование умягченной воды поможет продлить срок службы дорогостоящего промышленного оборудования.

Умягчение воды — это процесс уменьшения концентрации в воде кальциевых и магниевых солей. Умягчители – это широкая группа оборудования, специализированного на уменьшении жесткости воды. Благодаря использованию специализированных засыпок данные фильтры так же могут удалять из воды и другие соединения.

Технологии и принципы умягчения проточной воды.

Умягчить воду можно разными методами: химическими, физическими, механическими или их комбинацией данных методов. Далее подробно о наиболее популярных способах умягчения воды.

Реагентный способ очистки воды. Данный способ предусматривает добавление специальных реагентов. Реагенты связывают магний и кальций в нерастворимые соединения, которые постепенно оседают на дне и стенках фильтра. Обычно в качестве реагентов используют известь, гидроксид натрия, фосфонаты, кальцинированную соду. Для питьевой воды и воды бытового назначения реагентный способ не подходит и используется преимущественно в промышленности, например, в котельных.

Полифосфатный метод. Этот простой и доступный метод умягчения только технической воды, по сути, является разновидностью реагентного. Технология основана на реакции солей жесткости с полифосфатом натрия, в результате которой образуется нерастворимая пленка из полифосфатов кальция и магния, а очищаемая вода насыщается ионами натрия.

Обратный осмос. (кратко расписать принцип) Технология умягчения воды с использованием мембраны из ацетилцеллюлозы или ароматического полиамида. Такая мембрана обеспечивает деминерализацию и, естественно, снижает жесткость. К потребителю отправляется вода, практически доведенная до дистиллята. В числе преимуществ метода — малые габариты установки и ее небольшая энергозатратность. К недостаткам можно отнести дороговизну самого оборудования и существенные расходы на периодическую замену мембраны.

Магнитный и электромагнитный методы реализованы в небольших устройствах, устанавливаемых непосредственно в трубопроводе. При прохождении потока воды через такие фильтры, соли кальция и магния под действием магнитного поля переходят в нерастворимую форму. Образовавшийся осадок с потоком воды выводится из системы водопровода.
Ионный обмен. Одна из наиболее эффективных и доступных технологий очистки воды: воду пропускают через фильтр для умягчения с засыпкой из ионообменной смолы. Плюсом этой технологии является то, что ионообменная смола способна к регенерации, то есть восстановлению. Режим регенерации в подобных устройствах включается автоматически по мере необходимости. Фильтры этого данного отлично справляются с умягчением воды и применятся как для питьевого, так и для промышленного назначения.

Как можно было понять для умягчения воды на промышленном предприятии или объекте чаще всего применяют ионообменный метод, как наиболее эффективный и доступный. Данная технология дает возможность достигнуть качества воды, соответствующего требованиям промышленных и энергетических объектов.

Как же осуществляют умягчение воды с помощью ионного обмена на промышленном предприятии? Обычно жесткую воду пропускают через специальный, промышленный фильтр с загрузкой. Загрузка и есть в этом случае ионообменная смола (катионит). Именно она и удаляет все соли жёсткости. У каждого такого промышленного умягчителя воды есть ресурс (рабочая обменная емкость — РОЕ), который позволяет забрать определенное количество солей жесткости из воды. Ресурс зависит от качественного состава воды, количества смолы в фильтре, а также суточной производительности системы. По истечению ресурса рабочей обменной емкости смолы, ее необходимо промыть (регенерировать) солевым раствором. Для приготовления раствора используется специальная таблетированная соль, которая не разрушается в воде.

В комплект поставки промышленных установок умягчения воды малой и средней производительности входит:

• корпус фильтра с внутренней распределительной системой,
• управляющий клапан с расходомером,
• солевой бак для приготовления регенерационного раствора из таблетированной соли,
• ионообменная смола.

Очистка воды при помощи промышленного умягчителя состоит из следующих шагов:
Фильтрация – поступление воды в устройство осуществляется сверху вниз через распределительное устройство с дальнейшим прохождением через слой смолы – идет умягчение. В объеме воды содержание солей жесткости снижается, отфильтрованная вода направляется на выход установки.

Обратная промывка – процесс, при котором слой фильтрующего материала умягчителя катионита в Na-форме промывается снизу-вверх, вследствие чего он разрыхляется. Задержанные во время первой стадии загрязнения, песчинки и взвешенные вещества, а также частички отколовшейся смолы вымываются в канализацию.

Регенерация — пропуск реагента, т.е. регенерирующий солевой раствор через всасывающую линию идет в блок управления фильтром, где происходит разбавление входной водой. Далее раствор, проходя через ионообменную смолу, восстанавливает ионообменную способность катионита. Отработанный раствор сбрасывается в канализацию.

Медленная промывка – поток воды медленно поступает сверху вниз, только без солевого раствора. При этом происходит постепенное медленное удаление из фильтра остатков солевого раствора в дренаж.

Прямая промывка – отмывка фильтрующего материала подачей воды сверху вниз от остатков регенерационного раствора.

Заполнение бака-солерастворителя – поступление воды в бак солерастворитель для приготовления насыщенного солевого раствора, необходимого для осуществления дальнейшей регенерации. Уровень воды может задаваться клапаном управления или срабатыванием поплавкового механизма.

Данные фильтры работают в автоматическом режиме, вручную необходимо только засыпать таблетированную соль. При больших производительностях систем умягчения используются фильтры больших диаметров (до 3 м), в которых управляющие клапана заменяются на обвязку с пневмозадвижками. Управление данными фильтрами организовано от единого контроллера. Контроллер осуществляет автоматическое переключение пневмозадвижек и выводит информацию на экран.

Так же для повышения эффективности промышленных установок умягчения воды большой производительности будет желательно смонтировать станцию солерастворения более дешевой соли.

Режимы работы промышленных умягчителей воды.

Чтобы правильно подобрать систему умягчения воды необходимо знать, в каком режиме она будет работать. Существует несколько режимов работы фильтров умягчителей воды.
Фильтры умягчения периодического действия.

При таком режиме работы используется установка, состоящая из одного корпуса с одним устройством управления и солевым баком. Регенерация производится с определенной периодичностью (определяется по расходу воды или по таймеру) в заданное время суток (как правило, ночью). Во время регенерации разбор воды нежелателен, так как на выход будет поступать неумягченная вода.

Непрерывные системы умягчения воды.

Существует множество производств, где критичным фактором является непрерывность подачи умягченной воды. В этом случае, в зависимости от величины часового и суточных расходов воды, и режима эксплуатации системы водоподготовки, применяют несколько схем умягчения.
Система из двух умягчителей с одним устройством управления. Умягчители воды работают по очереди. Регенерация производится по мере необходимости. При этом умягчитель, находившийся в работе, становится на регенерацию, а вместо него включается находившийся в режиме ожидания. После окончания регенерации первый умягчитель переходит в состояние ожидания. В дальнейшем процесс циклически повторяется. Система обеспечивает такую же производительность, как и одиночная, но непрерывно. Система из двух умягчителей, включенных параллельно, с двумя устройствами управления. Умягчители воды работают одновременно, обеспечивая при максимальном протоке двойную расчетную производительность. Регенерация каждого из умягчителей производится поочередно по мере необходимости. В момент регенерации работает только один из них, поэтому на время регенерации производительность системы уменьшается до одинарной расчетной.

Преимущества ионообменных умягчителей:

• очистка от солей жесткости;
• отсутствие влияния на другие характеристики воды во время очистки;
• после обработки воды ионно-обменные свойства смолы восстанавливаются;
• процедура выполняется автоматически без частого контроля.

Сферы применения системы умягчения воды. Теплообменное оборудование, реакторы и трубопроводы с водяным подогревом, микроэлектроника, пищевая промышленность, медицина, питьевое и хозяйственно-бытовое назначение, химчистка.

Наша компания предоставляет следующие услуги: подбор оборудования умягчения воды, поставка, монтаж оборудования, пусконаладочные работы, сервисное обслуживание. Прямые поставки от производителей, оптимальные цены, отлаженная работа с транспортными компаниями. Работаем на отечественном рынке водоподготовки более 10 лет.