Вода в Вашем доме (часть 1)


Журнал "Сантехника"
№1, 2001 г.

Д.В. Парусов

На сегодняшний день сложилась очень интересная ситуация. С экранов телевизоров, со страниц газет идет поток рекламной информации: с одной стороны, демонстрируют вред, наносимый бытовой и санитарной технике известковыми отложениями из-за использования жесткой воды. С другой стороны, авторитетно утверждается, что недостаток кальция в организме чреват заболеваниями опорно-двигательной системы, недостаток магния провоцирует инфаркт. И поэтому питьевая вода должна содержать в достаточном количестве эти самые соли жесткости.

И технику жалко, и здоровье. Но... у кофе и чая, заваренных мягкой водой, лучше вкус и аромат, чешское (или питерское) пиво сварено на мягкой воде. И после душа в турецком отеле кожа мягкая и нежная без всяких лосьонов и кремов. Согласно нормам потребления воды, из 300-400 ежедневно расходуемых литров основная часть идет на хозяйственно-бытовые нужды, для приготовления пищи необходимо 5-10, человек выпивает максимум литр-два. Казалось бы чего проще: покупать жесткую питьевую воду в бутылках, а мыться и стирать - мягкой? Ведь соли жесткости, отлагаясь в системах отопления и горячего водоснабжения, выводят из строя бойлеры раньше времени, а до этого ведут к перерасходу энергоносителей. В жесткой воде хуже мылится мыло, увеличивается расход стирального порошка... (Water.ru: см. также "Жесткая вода").

Но не все так просто. Если водопотребление в США составляет 190 литров в сутки (на человека), в Германии - 130 литров, то в России - 430. Мягкая вода стоит денег. Поэтому даже за границей далеко не всю потребляемую в бытовых целях воду умягчают, а проектируют разводку инженерных коммуникаций с учетом минимизации текущих затрат: умягченная вода подается только в контур горячего водоснабжения для увеличения срока службы котла. Контур отопления - закрытый, в него заливается мягкая вода с добавкой антифриза. Жесткость холодной воды, используемой в ванных комнатах, поддерживается на уровне 3-4 мг-экв/л. При смешении горячей и холодной воды потребитель получает воду с жесткостью 1,5-2 г-экв/л. Не умягчается холодная вода в сливных бачках унитазов и вода, идущая на полив газонов.

Определить, насколько жесткая вода, просто. Если интересуют цифры, то нужно отдать пробу воды на анализ в лабораторию. По классификации отечественного гидрогеохимика О. А. Алекина мягкой считается вода с жесткостью 1,5-3 мг-экв/л, умеренно жесткой - 3-6 мг-экв/л, жесткой - 6-9 мг-экв/л и очень жесткой - свыше 9 мг-экв/л. (W.ru: о классификации воды по степени жесткости у нас и за рубежом смотрите также "Жесткость общая" раздела "Параметры качества воды"). Для справки: согласно ГОСТ 2874-82 "Вода питьевая" жесткость не должна превышать 7 мг-экв/л. А если судить по субъективным показателям, то достаточно умыться с мылом или взглянуть на сантехнику. Если кожа сохнет, грубеет и шелушится, а рассекатель душа зарастает известковыми отложениями - значит, вода жесткая. Накипь в чайнике не может служить индикатором, так как образуется и при малой жесткости.

Но ГОСТ - вещь лукавая. Если Вы обратите внимание, в нем есть примечание. Цитирую: "...Для водопроводов, подающих воду без специальной обработки, по согласованию с органами санитарно-эпидемиологической службы допускается: сухой остаток до 1 500 мг/л; общая жесткость до 10 мг-экв/л; железо до 1 мг/л; марганец до 0,5 мг/л...". Получается, что можно не очищать воду, а просто согласовать ее качество.

Откуда взялась в ГОСТе цифра "7 мг-экв/л"? Дело в том, что при жесткости воды выше 7-10 мг-экв/л вероятность зарастания труб известковыми отложениями резко возрастает, то есть уменьшается проектный срок службы трубопровода. А при очень низкой жесткости вода приобретает сильные коррозионные свойства. Первое могут наблюдать жители Поволжья и Северного Кавказа при замене старых стальных трубопроводов на новые, второе - жители Санкт-Петербурга. В городе на Неве вода из крана идет мягкая, но железистая. При средних значениях жесткости на стальных трубах образуется слой карбоната кальция, препятствующий дальнейшей коррозии.

Я не зря подчеркнул материал, из которого сделаны трубы. Сейчас активно используют и пластик, и металлопластик, не подверженные коррозии. Поэтому ничто не мешает пользоваться мягкой водой, единственный вопрос - где ее взять?

Самый простой способ борьбы с карбонатной жесткостью - прокипятить воду. При этом гидрокарбонат кальция распадается с выделением углекислого газа и выпадением в осадок карбоната кальция. Этот процесс мы можем наблюдать при кипячении воды в чайнике. В промышленности термический способ применяют при наличии дарового тепла.

Реагентные методы наиболее распространены на станциях муниципальной водоподготовки и сводятся к переводу солей кальция в нерастворимые соединения, выпадающие в осадок. В зависимости от состава воды прибавляют соду, гашеную известь или и то, и другое. Вода умягчается и попутно освобождается от мутных взвесей. Неудобства и недостатки способа следующие: большой объем твердых отходов, необходимость точной дозации химикатов и специально оборудованные склады для их хранения.

Полное представление о содово-известковом способе можно получить, умягчая воду для стирки "бабушкиным" способом с помощью кальцинированной соды (карбонат натрия). Обычно достаточно одной-двух чайных ложек без верха на ведро воды. Растворите соду в небольшом количестве воды, затем размешайте и дождитесь выпадения осадка карбоната кальция. Так умягчали воду еще в Древней Греции, добавляя в нее печную золу.

Обратный осмос и электродиализ применяются при одновременном обессоливании воды, в том числе и для питьевых целей. Поэтому наибольшее распространение получил способ умягчения на синтетических ионообменных смолах. Во время работы ионы жесткости, имеющиеся в исходной воде, заменяются на ионы натрия смолы, отсюда и название способа. Во время регенерации ионообменной смолы раствором поваренной соли осуществляется обратный процесс: ионы натрия из поваренной соли заменяются на ионы солей жесткости, задержанные смолой.

Технически это воплощается в современных импортных умягчителях, представляющих собой высокопрочный напорный бак (по виду напоминающий газовый баллон), заполненный ионообменной смолой. Бак сконструирован из пищевого полиэтилена и армирован снаружи стекловолокном. Это позволяет ему работать под давлением до 8,8 атмосфер и выдерживать гидравлический удар до 53 атмосфер. Выпускаются баки самых различных размеров, что позволяет в зависимости от анализа исходной воды и необходимой производительности подобрать фильтр на основе типового оборудования. В этом Вам с удовольствием помогут представители фирм, занимающихся очисткой воды.

Программируемый автоматический клапан, управляющий работой умягчителя (регенерирующий ионообменную смолу в нужной последовательности с необходимой частотой без вмешательства людей), настраивается таким образом, что включает фильтр на регенерацию или по расходу воды, или по времени. Частота регенераций рассчитывается в зависимости от жесткости исходной воды и емкости умягчителя по солям жесткости.

Изменение направления потоков воды во время регенерации достигается, в зависимости от фирмы-производителя автоматических клапанов, либо системой рабочих клапанов (как в музыкальной шкатулке), либо передвижениями поршня с проточками, либо вращением программного диска с отверстиями (как в керамическом кране). Реже используются системы, работающие с применением гидравлических, пневматических и соленоидных клапанов.

Из реагентного бака во время регенерации поступает раствор поваренной соли для восстановления рабочих свойств ионообменной смолы.

В настоящее время номенклатура умягчителей настолько велика, что позволяет повсеместно применять их как для бытовых, так и для промышленных целей. Очень часто промышленные умягчители отличаются от бытовых только размером баллонов и объемом смолы, хотя и не всегда.

Любому умягчителю - и бытовому, и промышленному - необходимо время на проведение регенерации. Если потребность в умягченной воде небольшая и производство не является непрерывным, то с задачей может справиться и бытовая модель умягчителя. Для непрерывного производства используют так называемые TWIN-системы, или дуплексные умягчители. Выглядят они следующим образом: два баллона управляются одним общим клапаном. Баллоны со смолой работают попеременно: через один проходит умягчаемая вода, ионообменная смола другого в это время регенерируется. Как правило, умягчители непрерывного действия используются для водоподготовки в небольших котельных. (W.ru: подробнее см. "Режимы работы фильтров").

Главное отличие между бытовыми умягчителями и пищевым производством с одной стороны, и непищевым производством с другой стороны состоит в том, что в первом случае необходимо использовать ионообменную смолу только пищевого класса. Так как ионообменная смола является продуктом полимеризации, то существует вероятность вымывания молекул исходных продуктов-мономеров в первые дни эксплуатации. При производстве пищевой формы смолы осуществляется дополнительный медицинский контроль готовой продукции.

Соль для регенерации бытовых умягчителей тоже должна отвечать пищевым стандартам. К тому же высокая степень очистки соли от ионов кальция и магния обеспечивает смоле более высокую удельную обменную емкость во время регенерации.

Для умягчения воды в котельных и сегодня применяют сульфоуголь. Он менее требователен к присутствию в исходной воде загрязнений. Сульфоуголь помимо умягчения сорбирует органику и хлор, он достаточно дешев. Но у сульфоуголя обменная емкость меньше, чем у ионообменной смолы, ниже механическая прочность и химическая стойкость, поэтому эксплуатационные расходы практически сравниваются, не говоря уже о том, что сульфоуголь не может применяться для очистки воды в бытовых целях - он не бывает "пищевого класса". Сульфированию подвергают каменные угли, а в них содержится довольно много углеводородов, вредно влияющих на здоровье, прежде всего фенолов.

Итак, с мягкой водой и способами ее получения разобрались. Вернемся к вопросу пользы жесткой воды для питья. Действительно, недостаток кальция в организме чреват заболеваниями опорно-двигательной системы, а недостаток магния провоцирует инфаркт. Это неоспоримая медицинская статистика.

Однако та же самая медицинская статистика приводит данные о заболевании населения мочекаменной болезнью, артритом и склерозом (отложения солей кальция в суставных сумках и сосудах головного мозга соответственно). И увеличение заболеваемости странным образом совпадает с увеличением жесткости потребляемой питьевой воды (W.ru: смотрите, например, статьи "И лечит и калечит", "Каменный водопад" в нашем "Дайджесте") . Однако, в районах с малой жесткостью потребляемой воды почему-то не наблюдается увеличения количества больных остеопорозом, рахитом и сердечно-сосудистыми заболеваниями. То есть жесткость потребляемой воды - ионы кальция и магния - никоим образом не связана с заболеваниями, которыми нас так пугают. Почему? Потому что недостаток кальция в организме лучше восполнять с молоком и молочными продуктами, от жесткой воды можно получить только камни в почках и суставах и толстый слой накипи в чайнике.

Кальция в 100 граммах молока "ПАРМАЛАТ" содержится 120 мг. То есть жесткость молока составляет 60 мг-экв/л. Стакан молока заменит 3-4 литра выпитой московской воды.

То же самое относится к железу: людям, страдающим малокровием, лучше есть виноград, яблоки, гранаты, пить соки - от железистой воды печень страдает больше, чем от неумеренного пьянства. (W.ru: см. также "Вода и полезные минеральные вещества").

Кстати, о соке. Внимательно прочитаем его состав на этикетке. Например, томатный сок "WIMM-BILL-DANN" Лианозовского завода: Калий - 155 мг/100 г продукта, то есть 1 550 мг/л. Магний - 7 мг/100 г, или 70 мг/л, или 5,75 мг-экв/л. Кальций - 90 мг/л, или 4,5 мг-экв/л. То есть жесткость сока - 5,75 + 4,5 = 10,25 мг-экв/л. Жесткость усвояемая, полезная для здоровья.

Почему питьевая вода, расфасованная в пластиковые бутылки, жесткая, если и для приготовления пищи предпочтительна мягкая вода с малым солесодержанием? Ответ гораздо прозаичнее, чем может показаться. С заботой о здоровье это если и связано, то далеко не в первую очередь и не так, как нас уверяют в рекламе.

Вода без солей лучше для приготовления кофе и чая, но она безвкусная и утоляет жажду плохо. Утолить жажду в жаркий день можно только компенсировав уходящие из организма с потом соли. Но обычная поваренная соль придает воде солоновато-горький привкус, а гидрокарбонат кальция - приятный сладковатый.

Поэтому пользуйтесь мягкой водой на здоровье!

На главную страницу журнала "Сантехника".
Вверх