Достаточно давно, в статье Как выбрать фильтр для воды 36, затрагивался вопрос о способах борьбы с жёсткостью воды перед мембраной обратного осмоса. Настало время, так сказать, на него ответить.
Способов борьбы с жёсткостью воды перед мембраной обратного осмоса, собственно говоря, не так уж и много. Основные — это ионный обмен, дозировка антискалантов и частая отмывка мембраны от накипи. Вспомогательные — это турбулиазция потока воды и обработка воды переменными электромагнитными полями.
Ионный обмен как способ борьбы с жёсткой водой перед мембраной обратного осмоса. Заключается в обмене солей жёсткости на ионы натрия на ионообменных смолах. Подробнее про умягчение воды можно посмотреть в статье «Умягчение воды | Анимация умягчения на ионообменных смолах«.
Минус. Дорогой этот способ в первую очередь из-за расходов на таблетированную соль. Плюс в окружающую среду сбрасывается концентрат соли, а это никак не полезно, а очень даже вредно. Этот способ имеет ограничения по жёсткости воды — если жёсткость воды превышает 17-20 мг-экв/л, то умягчать её не только экономически не выгодно, но и вредно — потому что в воду выходит слишком много ионов натрия, и даже с мембраной обратного осмоса может быть значительный проскок.
Плюсы. Хотя наблюдается высокая эффективность — поскольку соли жёсткости отсутствуют как таковые после умягчения, вреда они не могут нанести тоже никакого.
Дозировка антискалантов. Этот способ борьбы с жёсткой водой заключается в добавлении в воду веществ, которые связывают соли жёсткости в крупные комплексы, из-за чего соли жёсткости не могут образовывать накипь.
Минус. Затраты на антискаланты (хоть и меньше, чем на умягчение воды). Загрязнение окружающей среды — в качестве антискалантов используются чаще всего полифосфаты и их производные. А это — отличные удобрения. Когда они попадают в окружающую среду… В общем, можете прочесть статью «Вред фосфатов«.
Плюс: этот способ дешевле, чем использование умягчителей (подчас в разы). Этот способ не имеет ограничений по жёсткости воды.
Разновидность дозировки антискалантов — подкисление воды кислотами. Используется редко.
Способ «частая отмывка мембраны от накипи» заключается в том, что мембрана регулярно подвергается химической промывке. Накипь — это соли, которые хорошо растворяются в растворах кислот. Поэтому если через мембрану пропусить раствор кислоты, то накипь растворится и исчезнет. Каждая мембрана имеет свои пределы по количеству кислоты, которое она может выдержать. Обычно эта граница даётся в виде рН. Для бытовых мембран обратного осмоса рН = 4. Для промышленных рН может равняться 2 (очень много кислоты в воде).
Для бытовых целей, для небольших мембран обратного осмоса (когда мембрана стала давать меньше воды, забилась), подойдёт такой рецепт: возьмите 100 грамм лимонной кислоты (пищевой, из супермаркета), залейте тёплой водой и полностью растворите. Затем налейте в ведро полученный раствор и положите туда мембрану. Если за мембраной не следили, и она проработала 2-3 года, то вы увидите множество пузырьков — это растворяется накипь и выделяется углекислый газ. Замачивать в течение 10-12 часов. Теоретически после этой процедуры мембрана восстановит свои фильтрующие способности.
Минусы: при высокой жёсткости воды может понадобиться множество химических промывок в месяц, а это не всегда возможно.
Плюсы способа: можно продлить срок службы мембраны в 2 раза и больше. Главное не переборщить с концентрацией кислоты.
Турбулизация воды. Отчего мембрана забивается накипью? Оттого что на её поверхности, где происходит фильтрация, сильно растёт концентрация солей жёсткости. И из-за этого соли жёсткости начинают выпадать в осадок. То есть, образуют накипь. Это похоже на выпаривание, только происходит не за счёт высокой температуры, а за счёт высокой концентрации. Турбулизация воды теоретически разбивает этот слой, где концентрация солей жёсткости критична, вода лучше перемешивается и накипь образуется в меньшей мере.
Турбулизацию воды создают любые выступы на её пути, заужения и расширения подвода воды. На Западе даже промышленно выпускают специальные турбулизаторы — такие себе закрученные железяки из нержавеющей стали.
Минусы: сложно прогнозировать эффективность; накипь всё равно образуется.
Плюсы: не требует никаких расходов на реагенты или сменные элементы. Хоть небольшой процент увеличения срока службы мембраны этот способ даст.
Обработка воды электромагнитными полями. Это непроверенный способ. Его можно реализовать (и нами он реализован в качестве эксперимента) с помощью электро магнитного умягчителя Calamat. Электро магнитный умягчитель Calmat воздействует на временную жёсткость воды, меняя форму крисаллизации солей жёсткости. В результате соли жёсткости образуют не плотную корку накипи, а порошок, который легко смывается с водой. Этот способ работает, когда вода подвергается нагреву — то есть, создаются условия, при которых соли жёсткости выпадают в осадок.
Следовательно, можно предположить, что если с помощью электромагнитного умягчителя воды Calamat обработать воду перед аппаратом обратного осмоса, то можно рассчитывать на то, что соли временной жёсткости не будут забивать мембрану. Значит, степень её загрязнённости накипью уменьшится в среднем вполовину. Легко и просто, без дозировки и постоянного наблюдения.
Минусы: совершенно не проверенный способ. Работает пока что только теоретически.
Плюсы: не нужны реагенты, большой плюс к ресурсу мембраны.
Это те способы, которые известны мне на сегодня. Если у вас есть какие-нибудь ещё наблюдения, замечания, предложения — пишите комментарии!
Предыдущая статья цикла: «Сравнение умягчителей воды 2»