Ионообменная очистка воды: преимущества и особенности метода

Для чего нужны ионообменные смолы

По поводу основной цели использования ионообменных смол для воды существует много мифов. Согласитесь, применять эти смолы в составе бытовых фильтров лишь для улучшения вкуса жидкости – достаточно затратное решение. Сомнения вызывает и необходимость в изменении ионного состава воды, так как некоторые вредные примеси в ней все равно остаются.

Тем не менее целей, которые достигаются путем использования ионообменных смол для воды, немало. И, пожалуй, главной из них является смягчение воды. Эта способность ионообменных смол позволяет рекомендовать их для применения с приборами бытовой техники и других домашних устройств, имеющих непосредственный контакт с водой.

Кроме прямой пользы для здоровья (использование воды для питья или приготовления пищи), смягченная жидкость позволяет продлить срок использования бытовой техники, имеющей непосредственный контакт с водой. Это стиральные и посудомоечные машины, водонагреватели, утюги, отопительные котлы, водоочистительные фильтры, увлажнители, очистители воздуха и другие приборы

Особенно важно использование смягченной воды с приборами, которые нагревают саму жидкость. Жесткая вода – самая главная причина появления накипи и последующего выхода прибора из строя.

Способы очистки и обработки воды в фильтрах

Грубая очистка  от нерастворимых частиц — ржавчины, ила, песка и других механических загрязнений. Как правило, грубую очистку берут на себя сетчатые (стальные и полимерные) компоненты фильтрующих элементов.

Сорбция  (впитывание). Вода проходит через сорбент — чаще всего активированный уголь. Такой способ используется, прежде всего, для удаления активного хлора и неприятных запахов, фенола, толуола, нефтепродуктов, пестицидов.

Ионный обмен. Специальные ионообменные смолы (они представяют собой небольшие шарики и находятся в картридже или баллоне) удаляют соли жесткости и ионы металлов путем «обмена»: из смол в воду поступают условно безопасные ионы натрия. 

Обратный осмос. Наиболее эффективный способ очистки из доступных в домашних условиях. Вода под давлением проходит сквозь полупроницаемую мембрану, пропускающую растворитель, а растворенные вещества — нет. Способ используется, например, для опреснения морской воды. Процесс этот медленный (в бытовых фильтрах — 20–25 л в сутки), поэтому для очищенной воды требуется бак. 

Ультрафиолетовое излучение. Оно уничтожает большинство микроорганизмов в воде, но плохие микробиологические показатели водопроводной воды — это все же чрезвычайная ситуация. УФ-обеззараживание больше подходит для собственных водопроводов от колодца или скважины. Чтобы очистка произошла, вода должна подвергаться воздействию УФ лампы несколько минут, поэтому для проточных фильтров применение такого решения сомнительно. 

Умягчение. Есть фильтры, которые «заточены» именно под это, они так и называются — умягчители. Такие фильтры (и специальные картриджи) задерживают именно соли жесткости. Для воды с низким показателем жесткости такая очистка бессмысленна. 

Обезжелезивание  — из названия все ясно. Если у вас ржавые следы на сантехнике — точно надо. Но анализ воды может показать повышенное содержание железа, даже если следов нет. 

Комплексная очистка состоит из нескольких ступеней: грубая (всегда), сорбция и что-то специальное: обеззараживание, умягчение, обезжелезивание. Есть дополнительные способы обработки воды в фильтрах: аэрация (насыщение кислородом), минерализация и т. п.

Засыпки со смолами для станций водоочистки

Физические свойства умягчающих засыпок для станций водоочистки
Dowex HCR-S/S Puresin PC002 Amberlite IRA 120 Na Lewatit S 1567 Purolite C100E
Физическая форма Гранулы янтарного
цвета.
Светло-желтые гранулы. Гранулы янтарного цвета. Темно-коричневые гранулы Светло-желтые гранулы.
Ионная форма Na+ Na+ Na+ Na+ Na+
Общая обменная емкость, экв/л 1,9 1,9 2 2 1,9
Диапазон pH 10-14 0-14 0-14 0-14 6-10
Максимальная температура воды, °C 120 150 135 120 120
Насыпная масса, г/л 840 770-870 770-860 840 800-840
Средний размер гранул, мм 0,6-0,8 0,315-1,25 0,6-0,8 0,55-0,65 0,3-1,2
Содержание мелких гранул, % 1 1 2 не указ. 1
Содержание крупных гранул, % 2 5 не указ.
коэф. одн.
1,9
не указ.
коэф. одн.
1,1
не указ.
коэф. одн.
1,7
Условия применения различных ионообменных смол
Dowex HCR-S/S Puresin PC002 Amberlite IRA 120 Na Lewatit S 1567 Purolite C100E
Скорость потока в рабочем режиме, м/ч 5-50 10-25 5-40 5-60 8-40
Min высота слоя материала, м 0,8 0,6 0,7 0,8 0,6
Расширение, % 15-60 25-50 не указ. 20-240 50-75
Регенерант NaCl NaCl NaCl NaCl NaCl
Доза регенеранта, г/л 60-250 112-300 80-250 70-120 60-320
Скорость потока регенеранта, м/ч 1-10 4-12 2-8 5 2-7

* Коэффициент однородности. Чем меньше, тем более однородный
гранулометрический состав, тем лучше.

Резюмируя все вышесказанное: катиониты эффективно умягчают воду и делают это долго, если своевременно промывать их раствором поваренной соли.

Возникли вопросы? Задавайте их здесь и я попробую ответить на них.

Как подключить бойлер через фильтр

Порядок размещения следующий. Первый – узел грубой очистки, механический фильтр грязевик для холодной воды (на горячем отводе тоже есть)это стандарт, ставится по умолчанию всегда изначально при прокладке труб после отсекающего крана стояка, но перед счетчиком. Далее идет подводка к водонагревателю, обратный клапан, затем устройства тонкой очистки и водоподготовки от накипи.

Надежный вариант – узел с несколькими ступенями илисегмент с отдельными фильтрами для очистки воды перед бойлером. Дополнительнаямеханическая(предварительная) обработка рекомендуется всегда –в виде отдельного устройства сначала, а после нееумягчители или вместе всоставе одного модуля. Если приборы не рассчитаны на давление в трубопроводе, то перед ними (сразу после счетчика) монтируют понижающие редукторы, их также применяют для стабилизации.

Установка фильтров для водонагревателя, первый вариант: гибкий шланг к отводу от стояка (холодному) – умягчитель – шланг к входному штуцеру водонагревателя. Обычно труба в квартире уже подготовлена, то есть врезки не потребуется –сантехнический шланг имеет соединительные гайки различных диаметров – ответные штуцеры под них есть на умягчителей. Потребуется лишь прикрутить с герметизацией фум-лентой или паклей, длину трубки можно подобрать любую.

Другой вариант – врезка в металлическую магистраль, без гибкой подводки. Сложнее, потребуются специальные инструменты, фитинги. Процедура упрощается, если трубыметаллопластиковые, с ними проще работать, можно нарезать ножовкой.

Электроводонагреватели устанавливаются с возможностью отсечения от холодной подводки, чтобы пользоваться напрямую, если необходимость в подогреве отпадет, поэтому также можно ставить умягчители до отсечки, если потребуется подготовленная жидкость (чайники, кастрюли будут чище) в обход бойлера.

Как происходит ионный обмен?

Принцип работы фильтра основывается на связывании ионов определенных веществ в нерастворимые комплексы. Для удаления солей жесткости, которые состоят в основном из кальция и магния, можно использовать ионообменную смолу с соединениями натрия и калия. Некоторые производители говорят, что лучше всего не использовать фильтр повторно после каких-либо процессов очистки, а заменить его на новый. Однако сегодня в интернете можно встретить много способов очистки ионообменных фильтров. Одним из наиболее популярных является промывание ионообменного фильтра раствором поваренной соли. Таким образом ионообменная смола снова насыщается натрием и калием, и может снова удалять из воды соли жесткости.

Однако поскольку такой способ регенерации ионообменного фильтра не является разрешенным производителями и не дает гарантии на последующую качественную работу фильтра,  всё же лучше купить новый картридж для фильтра.

Какой фильтр для водонагревателя выбрать, ограничения, предостережения

Использовать полифосфатные фильтры для электроводонагревателей не рекомендовано, даже если соли пищевые, не желательно с ними взаимодействовать – химия остается на коже, попадает в организм. Солевые приборы – для стиральных, посудомоечных машин (снижают количество моющих средств), отопления.

Магнитные и ионообменные фильтры от накипи чаще всегоприменяются при установке электробойлеров, поскольку подходят для питьевой подготовки.

Магнитные преобразователидля смягчения воды(простые или электро) должны находитьсяблизко, чтобы менять структуру жидкости. Как правило,фильтров с достаточной эффективностью в диапазоне до 5000 р. нет, это слабые «муляжи».Мощные устройствадороже, часто в габаритномкорпусе, электрические, снастройкой, с несколькими ступенями.

Ионообменные фильтры для электроводонагревателейлучшие– безопасные, для питьевых целей, и эффективные.

Полностью от накипи не защитят никакиебытовые фильтры,для этого необходимы дорогостоящие системы, станции водоподготовки, обратный осмос. Есть два мнения специалистов

  • не видят смысла в умягчениине основательными (бытовыми) приборами, считают, что это лишние затраты, так как проблема полностью не решается;
  • противоположное мнение: польза есть и существенная, но все равно,шлам остается всегда, известняковый налет менее интенсивно, но появляется,бак надо разбирать и чистить, ТЭНы менять, но значительнореже. 

Очистка сточных вод от никеля

В растворах никель присутствует в виде катиона Ni2+ , имеет склонность к образованию комплексных форм. В связи с этим для его извлечения могут быть использованы различные типы ионообменных смол.

На Горьковском автомобильном заводе была сконструирована и испытана опытная установка по очистке растворов участков никелирования объемом 5 м3/час. Содержание никеля в них находилось на уровне 0,5г/л. Использовался катионит КУ-2 в Н-форме.

Обменная емкость ионита составляла 300г/кг по NiSO4. Десорбция никеля не превышала 98% от количества поглощенного металла при максимальной концентрации в его элюатах  150 г/л.

Описана установка производительностью 100 м3/сут. Для очистки сточных вод, содержащих сернокислый никель. В установке использовался катионит Вофатит-F, обменная емкость которого составила 54-61 кг-экв/ м3 .

Т.Л. Шкорбатова и Л.Н. Рыжова исследовали извлечение никеля из сточных вод на катионите КБ-4П-2. ДОЕ по никелю составила 5,8-6,5 мг-экв/г. В условиях оптимальной десорбции концентрация NiSO4 в элюате достигала 20-80 г/л.

Наибольшей разделительной способностью в отношении ионов Ca2+ и Ni2+ обладает катионит КУ-2, а по отношению к ионам Mg2+ и Ni2+ — КУ-1. Присутствие в растворе до 116 г/ л. NaCl мало влияет на селективность этих ионитов к никелю.

Из разбавленных сернокислых растворов никель может быть извлечен на смоле Talsion -14 в Н-форме.  Вымывание никеля осуществлялось 2,2н серной кислотой.

При сорбции из аммиачных растворов на катионитах СГ и КФ, как показали Б.Н. Ласкорин и В.К. Тимофеева, емкость СГ в NH4+ — форме составляет 60 мг/г, а катионита КФ  — 40 мг/г. Сильно подавляет сорбцию никеля карбонат аммония. При его содержании до 4%, емкость снижается для смолы СГ — в 2 раза. Несколько меньше влияет сульфат аммония. Десорбцию проводили 3% раствором H2SO4.

В солянокислых растворах никель образует комплексы различной устойчивости. Сорбируемость его возрастает с увеличением кислотности среды до 9н  HCl. Наибольшая емкость была установлена для анионитов АПМ и АМХ за счет образования в фазе смолы комплексных соединений металла с пиридином или хинолином матрицы. Сорбции также способствует введение в раствор ионов  CN- и SCN-.

Из разбавленных сернокислых и солянокислых растворов никель сильно основными анионитами не сорбируется. В связи с этим,  эти сорбенты могут быть использованы для очистки никелевых электролитов или других растворов от цинка. Метод был реализован на комбинате «Южуралникель» с использованием анионита АМП. Электролит после очистки содержал 0,2-0,3 мг/л. цинка при его исходной концентрации 25-50 мг/л.

Положительные результаты были получены при сорбции никеля на макропористом катионите СS-3 в присутствии натрий- кальциевых солей, а также на новом композиционном ионообменнике на основе отходов предприятий плодоовощного и химического производства (скорлупка косточек урюка и отходы производства нитрона), который за счет высокоразвитой поверхности эффективно сорбирует никель из кислых растворов. По результатам исследований украинских ученых природные цеолиты Закарпатья — морденит и клиноптилолит- не уступают по своим сорбционным свойствам к никелю синтетическим цеолитам. 

Последствия использования жесткой воды

В чем заключаются возможные проблемы? Прежде всего, в твердом осадке, который образуется при нагревании жесткой воды. Мы имеем с ним дело, когда долго пользуемся одним и тем же чайником, или когда наблюдаем за заменой ТЭНа (нагревательный элемент) в стиральной машине. Но это только то, что мы видим. Накипь оседает в системе водоснабжения, портит изнутри бытовые приборы.

Особенно страдает от жесткости котел отопления и подготовки горячей воды в частном доме. Твердый налет уменьшает эффективность оборудования, повышает количество расходуемого топлива. Если проблему не решить использованием станции умягчения воды, то не исключен взрыв котла.

Существует множество способов, с помощью которых в различных сферах (быт, промышленность, производство, фармакология и пр.) осуществляется умягчение. Используются мембранные методы, дистилляция, а также очистка с помощью ионообменных смол.

Что такое ионообменная смола?

Ионообменная смола – нерастворимое высокомолекулярное соединение. Вступает в ионообменные реакции с ионами раствора. Также может называться ионитом. Бывает:

  • катионообменной,
  • анионообменной,
  • биполярной.

С помощью таких смол влагу можно умягчить, обессолить. Часто они применяются в теплоэнергетике. В гидрометаллургии используются для очищения сточных, возвратных вод, при разделении, выделении редких, цветных металлов, для регенерации отходов металлообработки, гальванотехники. В химической промышленности иониты применяются для разделения, очистки различных веществ, в качестве катализатора при синтезе органики.

Побочные эффекты, минусы использования данного материала не зафиксированы.

Эффективность технологии

Мы, обыватели, чаще всего сталкиваемся с твердым известковым налетом в быту. Нам интересно, как этой проблемы можно избежать? Могут ли иониты помочь в борьбе с солями жесткости на мелком, бытовом уровне? Насколько они эффективны, рационально ли их применять?

Начнем с того, что смолы для очистки воды в домах, квартирах используются активно. Если говорить об умягчении в быту, то это либо обратный осмос (только для питьевых фильтров!), либо смола.

На ее основе:

  • изготавливаются умягчающие картриджи в наши любимые кувшины, в проточные фильтры,
  • производится засыпка в станции умягчения полупромышленного типа, в фильтры кабинетного типа (для коттеджей);
  • делаются картриджи разного размера для магистральных фильтров (для очистки большого количества влаги для квартир, домов).

Насколько эффективен ионный обмен? Конечно, его не сравнить с обратным осмосом. Данная технология позволяет удалить чуть ли не 100% всех примесей, растворимых и нет, из жидкости, в том числе, солей магния и кальция. Сегодня это самый эффективный способ фильтрации в быту.

Но ионообменные смолы очищают невероятно хорошо. Да, они не дадут такого эффекта, как осмос, но он не всегда и нужен! Благодаря ионитам вы избавитесь от накипи, получите вкусную мягкую воду. К тому же, картриджи на основе смол регенерируются солевыми растворами, быстро и просто.

Что же касается очистки воды больших объемов – для мытья, стирки, для квартиры в целом, для частного дома, тут ионитам нет равных. На их основе, как мы упоминали выше, производятся картриджи для магистральных фильтров разного размера (умягчение большого и очень большого объема жидкости), а также станции умягчения (подготовка очень большого объема).

Благодаря правильному использованию устройства на основе ионообменной технологии, в повседневной жизни вы можете использовать мягкую воду, вы защитите свой дом, все его приборы, от негативного воздействия накипи, сократите свои расходы на стиральные, моющие средства, на ремонт техники.

Ионообменный фильтр для очистки воды из скважины

Принцип работы
Принцип работы основан на замещении опасных ионов железа, марганца и других элементов* на безопасные ионы соли. Для восстановления свойств фильтрующего материала (регенерации) используется таблетированная соль.

*- подробнее смотрите селективный ряд катионов и анионов.

Преимущества:
1. Высокая производительность (линейная скорость фильтрации 20-25м/час).
2. Долгий срок службы фильтрующего материала (более 5 лет).
3. Одним фильтром можно скорректировать несколько показателей:
— Железо
— Марганец
— Соли жесткости.

Недостатки:
1. Требование к качеству исходной воды.
2. Стоимость фильтрующего материала.
3. Требуется реагент (таблетированная соль) для регенерации фильтра.
4. Практически полностью удаляет жесткость.

Обработка H2O

Существует несколько способов для того, чтобы очистить воду. Можно воспользоваться магнитной и ультразвуковой обработкой, а можно отретушировать ее комплексонами, комплексонатами, ИОМС-1. Но более популярным вариантом считается фильтрация с помощью обмена ионов. Это заставит изменить состав элементов воды. Когда используют такой метод, H2O почти полностью обессоливается, загрязнения пропадают. Следует отметить, что такой очистки достаточно сложно добиться иными способами. Обработка воды с помощью ионообменных смол очень популярна не только в России, а и в других странах. Такая очистка имеет много достоинств и намного эффективнее прочих методов. Те элементы, которые удаляются, никогда не останутся осадком на дне, а дозировать реагенты не нужно постоянно. Сделать эту процедуру очень легко — конструкция фильтров однотипная. При желании можно воспользоваться автоматизацией. После очистки свойства будут сохраняться при любых колебаниях температуры.

Принцип работы

Производительность и качество умягченной воды


V = ʋ * (πr
2)  

3y

yисх.треб.умяг.Ионообменная емкость фильтра2+2+
свойств ионообменной смолы требуется от 70 до 150 грамм соли / 1 литр смолы на одну регенерацию. Для полного восстановления свойств (обменной емкости) требуется 150 грамм/литр, однако это существенно увеличивает эксплуатационные расходы, так как часть солевого раствора уходит в дренаж не отработав. Оптимальной концентрацией считается расход соли в 120 грамм/литр, являющийся серединой между эффективностью регенерации и эксплуатационными расходами. Кроме этого при расчётах учитывается предел растворения соли равный 300 грамм / литр воды, такую концентрацию имеет готовый солевой раствор в реагентном баке.
 Далее во время промывки солевой раствор подаётся в корпус фильтра через специальный инжектор и разбавляется исходной водой до концентрации 8 грамм/литр. После этого полученный раствор проходит через смолу, при этом химическим путем восстанавливая ее ионообменную способность. Пропуск раствора происходит в направлении сверху вниз (для прямоточной регенерации), после чего отработанный регенерационный раствор попадает в канализацию. На выполнение всех циклов регенерации установки умягчения воды (обратная промывка, медленная промывка и пропуск солевого раствора, прямая промывка и наполнение бака солерастворителя) требуется порядка от 70 до 90 минут в зависимости от установленных настроек.

Ионообменная смола: что это? Сфера применения

Такое название получили гелиевые полупрозрачные шарики. Диаметр измеряется миллиметрами. Цветовая гамма может быть разной, но преобладают оттенки желтого и оранжевого. В небольших фильтровальных установках бытового назначения преимущественно применяются катиониты КУ-2-8, Dowex, Relite, Lewatit.

Принцип действия смолы прост. Из воды извлекаются ионы магния и кальция. Взамен жидкость насыщается ионами натрия. Реже используется водород. Как следствие, вода становится мягче. На ТЭНах, стенках кастрюль и чайников не оседает накипь, а моющие средства лучше пенятся.

К преимуществам ионообменных смол для смягчения воды можно отнести:

  • химическую стойкость;
  • осмотическую стабильность;
  • отсутствие в составе вредных примесей.

Технология не является чем-то новым. Ее использовали на станциях водоподготовки еще в середине XX века. Способ считается и эффективным, и дешевым в реализации.

Когда нужно восстанавливать фильтрующий элемент?

Визуально определить необходимость восстановления ионообменника можно по появлению накипи в чайнике.

Рассчитать периодичность промывки и замены фильтра можно, зная жесткость воды:

  1. Если исходная жесткость воды не превышает 2°Ж, регенерировать фильтрующий элемент можно после 500 л.
  2. Если жесткость попадает в диапазон 4-5°Ж, восстанавливать ионообменник в фильтре нужно как минимум вдвое чаще.

Получить информацию о жесткости воды в водопроводе можно в местном водоканале. В Москве данные обновляются на сайте Мосводоканала ежемесячно.

Среднее значение для города — 2,5-5°Ж. Если жесткость по данным обслуживающей компании близка к максимальной, можно сделать анализ воды в лаборатории.

Если жесткость выше рекомендуемой производителем (макс. 5°Ж), но попадает в норматив до 7°Ж, компания “Аквафор” не советует устанавливать трехступенчатую систему очистки, в противном случае регенерировать и менять фильтр умягчения придется несколько раз в месяц.

Если жесткость менее 1 градуса, как в Санкт-Петербурге или Новосибирске, ставить смягчающий фильтр нет необходимости.

Частые ошибки и рекомендации

Несмотря на простоту и отсутствие специфических тонкостей в методике регенерации, нередко возникают неудачные попытки выполнить процедуру. Виной этому бывают ошибки, допущенные пользователями, невнимательно прочитавшими инструкцию.

Чаще всего встречаются следующие упущения:

Вода после восстановления фильтра приобретает солоноватый вкус. Это решается обычной промывкой — надо пропустить воду 5-10 минут, чтобы остатки раствора были выведены из картриджа.
Если использована йодированная соль, ход химической реакции будет нарушен, что может стать причиной для отсутствия ожидаемого эффекта

Этот момент надо заранее проконтролировать.
Качество соли также имеет важное значение. Раствор надо предварительно отфильтровать (как минимум, аккуратно слить, оставляя на дне возможный осадок)

Иначе взвешенные частицы попадут в наполнитель и заметно снизят его пропускную способность.

Учитывая эти тонкости, можно избавиться от нежелательных последствий регенерации и получить почти новый картридж, сэкономив деньги на покупку нового элемента.

Ионообменный метод – особенности очистки воды данным способом

Самым эффективным способом водоподготовки и умягчения воды сегодня считается именно ионный обмен. Данная методика широко применяется и в промышленности, и в быту. Жесткость воде придают растворенные в ней соли магния и кальция, а ионный обмен регулирует их содержание и, соответственно, нормализует состав. В итоге минеральные соли жесткости заменяются на другие химические структуры, и вода сохраняет нужные свойства. Для проведения водоподготовки путем ионного обмена используются специальные фильтрующие устройства – сначала их заполняют ионитами, а потом запускают воду.

Вода просачивается сквозь ионообменный материал, в результате чего в ней большая часть ионов электролитов заменяется на иониты, изменяется химическая структура и жидкости, и реагента, уходит жесткость. В отличие от аэрации, ионная очистка не приводит к выпадению солей жесткости в осадок, а значит, устанавливать дополнительные фильтрующие устройства не требуется.

Ионный обмен (Умягчение)

Для удаления различных примесей из воды, в том числе растворенных металлов и органических соединений уже более 50 лет используют ионообменные смолы — катиониты и аниониты в различных комбинациях, требующие регенерации поваренной солью NaCl в таблетках.

Процесс удаления солей и металлов на ионообменных смолах называется умягчением. Изначально этот метод применялся и сейчас применяется в основном для удаления солей жесткости (соли кальция, магния). Однако, сейчас есть большой выбор ионообменных смол и для удаления железа, а так же органики.

Ионообменные смолы — это очень обширная тема. Мы говорим здесь исключительно о бытовой водоочистке и я буду сообщать только то, что следует знать о смолах в ключе нашей задачи — очистить воду в частом доме, либо на малом производстве от растворенных металлов.

Что же представляет из себя Смола? Это синтетические шарики, изготовленные из полимерных материалов. Они очень мелкие, их много, они похожи на мелкую икру минтая, щуки или на «тобико» — икру летучей рыбы. Мы, монтажники водоочистки, даже ради забавы называем смолу «икрой» на профессиональном сленге.

Удаление железа ионным путем. Перед умягчителем ставится осадочный фильтр. Впрочем, его может и не быть, если железо и марганец находятся в воде полностью растворенными.

Суть процесса умягчения принципиально отличается от обезжелезивания. Смолы не окисляют и не переводят растворенные вещества в твердую форму для последующего фильтрования, а замещают («впитывают») растворенные вещества в воде на катионы натрия, который не придает воде такого свойства, как жесткость. Общая солевая насыщенность воды при этом остается неизменной или даже возрастает. Это зависит от типа растворенных веществ, которые забирает смола.

Исходя из вышесказанного возникает важный параметр ионообменных смол — ионообменная емкость смолы. Емкость смолы подобна емкости электрической батарейки. Есть запас натрия, который в процессе ионного обмена постепенно расходуется, тем самым снижается способность смолы забирать из воды растворенные вещества. Когда заканчивается натрий — заканчивается и очистка — вода проходит через толщу смолы не изменяя своих свойств.

Мы заранее рассчитываем работу умягчителя таким образом, чтобы сделать регенрацию (промывку) смолы раствором поваренной соли до наступления ощутимого снижения емкости. Этот период называется в водоочистке фильтроциклом. О расчете количества смолы, соли для регенерации, фильтроцикла читайте в статье об умягчении.

Такие мультикомпонентные загрузки, как Экотар, Экомикс, FeroSoft, АПТ-2, Ionofer c различными индексами А, В, С и т.д. предназначены для удаления ионным путем растворенных солей, металлов, органических соединений, а также широкого спектра других веществ: тяжелые металлы, ионы аммония, железоорганические соединения, фосфор, кальций, кремний и многие другие.

Как я уже сказал — смола регенерируется с помощью таблетированной поваренной соли NaCl, соль продается на всех строительных рынках, в магазинах сантехники, стоит примерно 7$ за 30кг мешок. Расход соли определяется в основном количеством удаляемых веществ.

В среднем около 1 мешка соли в месяц уходит на умягчение воды.

Обратный осмос.

Системы обратного осмоса — это принципиально иной метод очистки воды. Здесь мы имеем дело с фильтрованием воды сквозь мембрану. Грубо говоря это сетка, через которую проходят молекулы воды, но не проходят молекулы солей жесткости и растворенных металлов. При этом задержанные молекулы не образуют осадка на поверхности мембраны, а сразу же сливаются в дренаж (канализацию). В процессе фильтрации в обратном осмосе вода разделяется на два потока — пермеат (очищенная)  и концентрат (грязная вода).

В среднем на 1 куб.м. очищенной воды мы получаем полтора куба концентрата, который надо куда-то сливать.

Системы обратного осмоса эффективны при удалении растворенных металлов и солей жесткости. Они не замещают одни вещества другими, как ионообенные смолы, а реально очищают воду от примесей, в этом огромное преимущество обратного осмоса. Но это, пожалуй, самый дорогой процесс очистки воды и по причинам целесообразности его реже всего используют для удаления растворенного железа и марганца.

Однако, при высоких содержаниях растворенного двухвалетного Fe2+ железа и низком pH<7 осмос может быть весьма эффективен для удаления 20 и выше мг, потому что молекулы железа гораздо крупнее пор мембраны — их легко фильтровать.

Лучшие 3 ионных фильтра

В продаже предлагается большое количество фильтров с ионообменным принципом действия. Однако некоторые модели заслуживают особого внимания и занимают лидирующие места в рейтингах.

К таким относится умягчитель для умягчения воды Ecosoft FU 2472CE15. Он предназначается для промышленного использования и способен обрабатывать до 11,7 м3 жидкости в час.

Среди плюсов системы выделяют отсутствие накипи и отложений в процессе работы, минимальные расходы на обслуживание, большой срок службы ионообменной смолы (до 5 лет), а также поддержку защиты от скачков напряжения. Существует множество способов смягчения воды, но обмен ионов считается наиболее востребованным.

В списке лучших фильтров находится модель BWT AQA PERLA 30. Она обладает компактными габаритами и следующими рабочими свойствами:

  1. Универсальность. Система подходит как для небольших частных домов, так и для крупных предприятий.
  2. Приятный вкус воды после обработки. Питательная влага становится мягкой и вкусной. При этом после приема душа кожа эластичная и приятно пахнет.
  3. Простота обслуживания.
  4. Наличие опции BIO.

Устройство серии Ecosoft FU 0844CE Twin разработано для бытового применения. Оно может выдавать до 1,3 м3 чистой воды за час работы, устраняя проблему образования накипи на бытовых приборах. Затраты на обслуживание системы минимальные, а заявленный срок службы превышает 5 лет. Агрегат поддерживает автоматизацию работы и не боится скачков напряжения.