Умягчение воды

Уникальные свойства картриджа «Гейзер-Арагон»

Для борьбы с накипью и умягчения воды обычно применяют системы на основе ионообменных смол или обратноосмотические установки. Они просто удаляют из воды избыточные соли жесткости. Это — надежный, но дорогой способ.

Другой путь избавления от накипи — оставить в воде соли жесткости, но изменить их структуру так, что они перестают давать прочные отложения при нагревании. Как правило, накипь состоит из карбоната кальция в форме кальцита. Существует, однако, еще одна кристаллическая модификация карбоната кальция — арагонит. Способность объединяться между собой и прилипать к поверхностям у кристаллов этой формы карбоната кальция существенно ниже, чем у кальцита. Арагонит выделяется в объеме жидкости в виде хрупкого и рыхлого осадка.

Поверхность ТЭНов после 6 месяцев эксплуатации на жесткой воде

Без фильтра С фильтром «Гейзер-Арагон»

Установки магнитной обработки воды до настоящего времени были единственными системами, использующими это свойство арагонита для устранения накипи. Оказалось, что такой же результат дает новая модификация фильтра «Гейзер», названная «Арагон». Опыт длительной эксплуатации фильтра «Гейзер-Арагон» на жесткой воде в различных регионах многократно выявлял один и тот же эффект. Даже когда ионообменная емкость фильтра давно исчерпана, вода, пропущенная через фильтр «Гейзер», все равно не дает накипи и даже смывает ранее образовавшуюся накипь.

Наблюдаемый феномен умягчения воды назван нами эффектом «КВАЗИУМЯГЧЕНИЯ». Образование арагонитовой структуры солей жесткости, прошедших через фильтр «Гейзер-Арагон», подтверждено экспериментально. Под микроскопом хорошо видны как изменения в кристаллической структуре осадков, так и собственно ромбовидные кристаллы арагонита.

Кристаллическая структура осадка

Обычная жесткая вода После фильтра «Гейзер-Арагон»

Исследования, проведенные во Всероссийском Институте Минерального сырья РАН методом рентгенографического анализа, также свидетельствуют о значительном увеличении количества арагонитовой формы карбоната кальция в воде после фильтра.

Совместные исследования с Венским Университетом, проведенные на жесткой воде в Австрии и Германии, подтвердили эффект «квазиумягчения» с появлением арагонита и позволили описать механизм этого явления.

Что же происходит с солями жесткости при фильтрации?

В воде соли жесткости находятся в виде метастабильных образований, называемых кластерами. Материал «АРАГОН» представляет собой пористую структуру, образованную множеством извилистых каналов. Постоянно возрастающее давление за счет сужения канала при движении кластера сквозь материал вызывает сдвиг химического равновесия в сторону растворения углекислого газа, который всегда присутствует в воде. Химическая активность полимера «Гейзер-Арагон» в сочетании с высокоразвитой пористой структурой создают условия для перекристаллизации кластеров из кальцита в арагонит. В момент выхода из фильтрующего материала давление сначала возрастает до максимума, а затем резко падает. Происходит выделение углекислого газа, и он быстро улетучивается из воды. То же самое можно наблюдать, открыв бутылку с газированной водой. Выделение углекислоты несколько увеличивает рН воды, смещая равновесие в сторону образования карбонатов. В результате возникает пересыщение раствора по карбонатам кальция и образование укрупненных зародышей арагонита. При последующем нагревании растворимость арагонита падает. Известно, что арагонит менее устойчив к пересыщению, чем кальцит. Поэтому его выделение происходит с большей скоростью и, что важно с практической точки зрения, не на поверхности, а в объеме раствора.

Обычная жесткая вода
5% арагонит / 95% кальцит (спектр #1)
Отфильтрованная фильтром «Гейзер» вода
40% арагонит / 60% кальцит (спектр #2)

Процесс фильтрации материалом «АРАГОН» изменяет физическую структуру солей жесткости на арагонитовую без сколько-нибудь заметного изменения минерального состава воды. Эффект «квазиумягчения» достигается без применения дополнительных устройств и является уникальным свойством фильтроматериала. Свойства арагонитовой воды не образовывать накипь и постепенно разрушать ранее возникшие отложения позволяют предположить, что то же будет происходить и в живом организме с отложениями в почках, так называемыми «камнями». О том, как на живые организмы влияет вода, пропущенная через «Гейзер-Арагон», модифицированный вариант фильтра «Гейзер», позволяют судить результаты испытаний Военно-Медицинской Академии Санкт-Петербурга.

Исследования проводились на двух группах белых крыс в течение 30 дней методом слепого эксперимента. Животные 1 группы получали обычную «жесткую» воду из-под крана, а 2 группа получала ту же воду, пропущенную через фильтр «Гейзер-Арагон». Перед тем, как давать воду крысам 2 группы, фильтр «Гейзер-Арагон» длительно эксплуатировался на жесткой воде. В результате он насытился солями кальция/магния, а жесткость исходной и обработанной воды практически выровнялась. Это позволило исключить фактор химического изменения состава воды и проследить влияние на крыс только эффекта «квазиумягчения». Наиболее значимые отличия между животными разных групп были получены при анализе осадка мочи /см. рисунок/. Налицо наличие у животных 1 группы кристаллов большого размера, являющихся главным строительным материалом для образования почечных камней. Эти крупные образования при движении наносят механические повреждения внутренним тканям почек и мочевым каналам. Это подтверждается наличием у животных в моче белка и частиц крови. Такие микротравмы служат источником развития внутренних инфекций.

Состав осадка мочи крыс, получавших для питья

не фильтрованную воду (А) и фильтрованную воду (Б)

Можно утверждать, что при употреблении жесткой воды, очищенной фильтром «Гейзер-Арагон», в моче уменьшается как размер, так и количество кристаллов, провоцирующих камнеобразование. Такое позитивное изменение состава мочи возможно в ответ на повышенное поступление в организм кальция, который, как известно, лучше усваивается организмом в составе арагонита. Арагонитовая форма солей жесткости способствует лучшему усвоению кальция организмом, улучшая работу желудочно-кишечного тракта, снижат нагрузку на почки и риск образования камней.

Метод ионного обмена.

В основе данного метода лежит способность некоторых материалов (катионитов и анионитов) поглощать из воды ионы (катионы и анионы) в обмен на эквивалентное количество ионов (катионов и анионов).

Процесс катионирования — тот процесс, при котором происходит обмен катионами. В водоподготовке при умягчении — катионами катионита на ионы Ca2+ и Mg2+ из воды.

Процесс анионирования — соответственно анионами, в основном при обессоливании и глубоком обессоливании.

Промышленные катиониты или т.н. ионнообменные смолы — это высокомолекулярные полимеры, макропористой или гелевой структуры и имеющие в своем составе функциональные группы, способные к ионному обмену.

Катионит, попадая в воду, начинает набухать. Происходит гидратация функциональных групп, освобождается небольшая доля энергии и возникают движущие силы, обусловленные разницей концентраций между внутренней набухшей частью зерна и окружающим его объемом воды.

Концентрация мобильных противоионов функциональных групп в зерновом пространстве имеет 1,5 – 6 г–экв/л. Стремясь к установлению равновесия, противоионы функциональных групп покидают частицы смолы, переходя в объем воды.

Схематично реакцию катионного обмена натрий-катионитового фильтра можно представить так:
2Na + Ca2+ → RCa + 2Na+
2Na + Mg2+ → RMg + 2Na+,
где – нерастворимая матрица полимера.

Прекращение миграции и процесса набухания смолы наступает в момент достижения условия минимального запаса энергии в системе. При этом внутри частицы смолы остаются аккумулированные противоионы с малым радиусом, вступившие в ассоциации с функциональными группами.

Чем больше динамическая активность ионов и их заряд, тем выше их энергия вхождения в катионит:
Na+ 4+ + 2+ 2+ 3+ 3+
При условии одинаковых зарядов у ионов, энергия вхождения будет зависеть от их гидратации.
Для иона же водорода энергия вхождения в 17 раз выше, чем у натрия и в 4 раза, чем у кальция.

Как видно, селективность по катиону железа III выше, чем по катионам магния и кальция. Для исключения попадания на катионнообменную смолу большого количества железа, что приведет к снижению эффективности ее работы, необходимо предварительно обезжелезивать воду на установках обезжелезивания.

Важным параметром кинетики процесса ионного обмена является его скорость. На поверхности частицы, омываемой водой, образуется неподвижный слой водяной пленки. Катионам кальция и магния, для попадания внутрь зерна смолы, необходимо преодолеть этот слой. С увеличением скорости проходящей жидкости толщина неподвижной водяной пленки становится тоньше и ее преодоление для катионов из раствора становится легче.

Также на скорость диффузии катионов влияет температура воды — с ее ростом она увеличивается.

Большая скорость ионного обмена, ее повышение при увеличении температуры и скорости протока жидкости говорят о том, что при фильтровании через катиониты допустимы высокие скорости прохождения воды через фильтр.

Важная характеристика катионита — его удельная обменная емкость. Под этим понятием подразумевается то количество эквивалентных ионов жесткости, которое может обменять 1 м3 катионита. Выражается обменная емкость катионита в г–экв/м3 или г–экв/л.

Средняя обменная емкость катионитов, используемых в процессах водоподготовки, варьируется от 1,5 – 2,5 г–экв/л, что означает, что данные катиониты могут задержать на 1 литр набухшей смолы от 1,5 до 2,5 грамм–эквивалентов катионов.

Различают полную и рабочую обменную емкость катионитов.

Полная обменная емкость — это все то возможное количество грамм-эквивалентов катионов, которое может быть уловлено 1 м3 катионита до окончательного исчерпания своего ресурса, т.е. до того момента, пока жесткость воды на выходе не будет равна жесткости воды на входе.

Рабочая обменная емкость катионного фильтра выражает то количество грамм–эквивалентов катионов, которое может задержать 1м3 катионита до момента их проскока, т.е. до того момента, когда жесткость воды на выходе начнет расти.

Аналогично полная и обменная емкость поглощения являются обменными емкостями катионитового фильтра, указывающие, какое количество катионов может задержать данный фильтр.

Как правило, указываемая производителем обменная емкость данного катионита относится к катиониту уже в набухшем состоянии, т.е. к катиониту, находящемся в рабочем виде.

Рассмотрим работу катионитового фильтра.

В процессе фильтрования воды через неистощенный катионитовый фильтр различают три рабочих зоны катионита.

Вода, проходя сверху вниз, умягчается до некоторой глубины. Этот слой смолы, участвующий в умягчении воды, называют работающим слоем или зоной умягчения.

Далее умягченная вода проходит сквозь слой свежего катионита.

Постепенно верхние слои истощаются, и границы зон умягчения и свежего катионита опускаются ниже. Через какое-то время часть работающего катионита истощается. По факту в работающем катионитовом фильтре мы наблюдаем три зоны: истощенной, работающей и зоны свежего катионита.

Полное умягчение воды будет проходить до того момента, пока нижняя граница работающего слоя не совместиться с нижним слоем смолы. В этот момент начнется «проскок» ионов Ca2+ и Mg2+, что приведет к увеличению остаточной жесткости воды, которая начнет расти, пока не станет равной жесткости исходной, что будет свидетельствовать о полном истощении фильтра.

Рабочая обменная емкость фильтра Ep, г–экв/л, выражается следующим уравнением:
Ер=Q*Жи или Ер = ер*Vк,
где Q — количество умягченной воды;
Жи — жесткость исходной воды;
ер — рабочая обменная емкость загруженного катионита;
Vк — объем катионита в фильтре, находящегося в набухшем состоянии (т.е. в рабочем).
Vк = аф*hк, где
аф – площадь фильтра, м2;
hк – высота слоя катионита, м.

Преобразовав вышеприведенные выражения, получим формулу рабочей обменной емкости катионита: еp = Q*Жи/aф*hк.

Зная скорость потока воды vк через катионитовый фильтр, можно определить количество воды, которое может быть умягчено:
Q = vк*аф*Тк = ера*ф*h*к/Жи,
откуда определим время работы Тк:
Тк = ер*hк/vк*Жи.

Время работы катионитового фильтра является межрегенерационным циклом фильтра. По истечении этого времени или по проходе через фильтр того количества воды, которое может быть умягчено, фильтр подвергается регенерации соляной, серной кислотой или раствором поваренной соли.

В зависимости от качества воды и заданной степени ее очистки применяют натрий-катионирование, водород-катионирование, анионирование и совместную работу фильтров данного типа.

Пример схем работы промышленных или бытовых фильтров умягчения.

Ионообменное умягчение воды — все За и Против

  • Главная
  • О предприятии
    • НПИ Генерация
    • Новости
  • О приборе
    • Описание
    • Прайс-лист
    • Доставка
      • Оплата
    • Установка
    • Вопрос-ответ
    • Статьи
      • Водоподготовка
        • Водоочистка и водоподготовка системы
        • Водоподготовка
        • Водоподготовка бассейна: системы и оборудование
        • Водоподготовка воды
        • Водоподготовка для коттеджа
        • Водоподготовка для парового и водогрейного котла
        • Водоподготовка котельной
        • Водоподготовка питьевой воды
        • Оборудование для водоподготовки
        • Правильная водоподготовка для частного и загородного дома
        • Промышленная водоподготовка
        • Системы водоподготовки
        • Станция водоподготовки
        • Технология водоподготовки
        • Установка водоподготовки
        • Фильтры водоподготовки
        • Химическая водоподготовка
      • Очистка воды
        • Грубая очистка воды
        • Методы очистки воды
        • Механическая очистка воды
        • Очистка воды в бассейне
        • Очистка воды для дома
        • Очистка воды из скважины
        • Очистка воды методы
        • Очистка воды на даче
        • Очистка воды от железа
        • Системы очистки воды
        • Способы очистки воды
        • Установки очистки воды
        • Фильтр очистки воды
      • Фильтр для воды
        • Магнитный фильтр для воды
        • Фильтр для воды из колодца
        • Щелочная вода в домашних условиях, вся правда
      • Преобразователь воды
        • Активатор воды
        • Магнитный активатор воды
        • Магнитный преобразователь воды
        • Преобразователь воды
        • Преобразователь жесткости воды
        • Электромагнитный преобразователь воды
      • Умягчитель воды
        • Ионообменное умягчение воды
        • Магнитный смягчитель воды
        • Магнитный умягчитель воды
        • Обезжелезивание и умягчение воды
        • Очистка и умягчение воды, совмещать или нет?
        • Система умягчения воды
        • Смягчение воды
        • Смягчение воды для стиральной машины
        • Смягчители воды для котлов
        • Смягчитель воды
        • Смягчитель воды для стиральных машин
        • Способы умягчения воды
        • Средство для смягчения воды
        • Станция умягчения воды
        • Умягчение воды
        • Умягчение воды в домашних условиях
        • Умягчение питьевой воды
        • Умягчитель воды
        • Умягчитель воды для дома
        • Умягчитель воды для квартиры
        • Умягчитель воды для котла
        • Умягчитель воды для коттеджа цена
        • Умягчитель воды для коттеджа:
        • Умягчитель воды проточный
        • Умягчитель для воды
        • Установка умягчения воды
        • Устройство умягчения воды
        • Фильтр для смягчения воды
        • Фильтр для умягчения воды
        • Фильтр смягчитель воды
        • Фильтр умягчитель воды
        • Электромагнитный умягчитель воды
      • Жесткая вода
        • Гейзер и Аквафор для жесткой воды
        • Жесткая вода
        • Жесткая вода и ее умягчение
        • Как смягчить жесткую воду
        • Мягкая вода или жесткая
        • Очень жесткая вода
        • Очистка жесткой воды
        • Умягчение жесткой воды
        • Фильтр для жесткой воды
      • Жесткость воды
        • Жесткость в воде
        • Жесткость воды
        • Накипь от воды
        • Общая и временная жесткость воды
        • Постоянная и карбонатная жесткость воды
        • Устранение жесткости воды
      • Обработка воды
        • Магнитная обработка воды
        • Методы обработки воды
        • Обработка воды
        • Обработка питьевой воды
      • Подготовка воды
        • Подготовка воды
      • Сточные воды
        • Очистка сточных вод
      • Септики
        • Септик Юнилос Астра
      • Обеззараживание воды
      • Обезжелезивание воды
        • Обезжелезивание воды
      • Водоочистка
        • Водоочистка
      • Озонирование
        • Озонирование, как метод очистки воды: польза и вред
      • Хлорирование
      • Бурение скважин
      • Анализ воды
      • Известковая вода
        • Известковая вода
        • Очистка известковой воды
        • Фильтр для известковой воды
      • Обессоливание воды
      • Опреснение воды
        • Опреснение воды
    • Документация
  • Объекты применения
    • Для частного дома
    • Наши объекты
  • Модели
    • Акващит
    • Акващит М
    • Акващит Pro
    • Аквафлоу
    • Видеоматериалы
  • Дилерам
  • Контакты
    • Где купить
    • Вакансии

Совет 1: Как очистить воду от солей

По словам Леонардо да Винчи, вода – «возница природы и жизни». Антуан де Сент-Экзюпери называл воду самым большим богатством на свете. По представлениям ученых, жизнь на нашей планете зародилась в воде.

Сейчас на всей Земле осталось мало районов с чистыми источниками пресной воды. Да и не пресная – грязная. По некоторым данным, пятая часть Мирового океана покрыта нефтяной пленкой. Реки, озера, моря, океаны служат для человека местом сброса отходов: промышленных, сельскохозяйственных, коммунально-бытовых, энергетических. Эту воду не просто нельзя пить, но и купаться (во многих крупных и мелких городах) в ней запрещено.

Каждый второй житель планеты (по данным на 1990 год) пьет загрязненную воду. Загрязняется вода из-за скопления в ней множества органических и неорганических веществ, микроорганизмов, радионуклидов. Даже пройдя очистительные системы (отстаивание, фильтрацию, обработку хлором), в водопроводную сеть поступает вода, небезопасная для здоровья. Что еще может сделать человек, чтобы в домашних условиях сделать воду пригодной для питья?

Никогда не пейте «сырую» воду из-под крана. Обязательно прокипятите ее. При кипячении погибают многие болезнетворные микроорганизмы, снижается жесткость воды.

Удалить хлор можно, отстаивая воду в течение суток после кипячения в посуде с открытой крышкой.

Для обеззараживания в воду добавляют несколько кристалликов марганцовки или пару капель перекиси водорода.

Не храните питьевую воду в оцинкованных ведрах, пластиковых бутылях, в таре из полимеров. Лучше всего использовать для этих целей стекло, керамику, эмалированную посуду. Если все-таки посуда – из полимеров, на ней должен быть маркер «для пищевых продуктов».

Для получения экологически чистой воды водопроводную воду выдержите в течении суток, затем прокипятите. Разлитую по емкостям воду поместите в морозильную камеру, а затем разморозьте ее. Зимой закрытый сосуд можно поместить на балконе.

Если вода сильно загрязнена, в нее добавляют таблетку аскорбиновой кислоты (0,5 мг на 5 литров). Также для этих целей можно использовать любой фруктовый сок или красное вино. Многие токсичные вещества будут нейтрализованы.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *