1.1 Co to jest twarda woda?
Kiedy woda jest określana jako twarda oznacza to po prostu że zawiera ona więcej minerałów niż zwykle. Są to szczególnie minerały takie jak wapń czy magnez. Stopień twardości wody wzrasta, kiedy więcej wapnia i magnezu jest rozpuszczonego w wodzie.
Magnez i wapń to jony dodatnio naładowane. Ze względu na ich obecność, inne dodatnio naładowane jony nie będę się tak łatwo rozpuszczały w wodzie twardej w porównaniu z woda nie zawierająca wapnia i magnezu.
Dlatego też mydło nie rozpuszcza się łatwo w wodzie twardej.
1.2 Dla jakich gałęzi przemysłu twardość wody jest istotna?
W wielu przemysłowych zastosowaniach, takich jak przygotowywanie wody pitnej, produkcja piwa i napojów sodowych, ale również przy wodzie do chłodzenia oraz doprowadzanej do bojlera, twardość wody jest bardzo ważna. 2.1 Co to jest zmiękczanie wody?
Kiedy woda zawiera znaczące ilości wapnia i magnezu, nazywana jest wodą twardą. Twarda woda jest znana z tego że powoduje zaczopowanie rur oraz słabe rozpuszczanie mydła i detergentów. Zmiękczanie wody jest techniką która powoduje usuniecie jonów powodujących twardość wody, w większości przypadków są to jony wapnia i magnezu. Jony żelaza mogą być również usuwane w procesie zmiękczania wody.
Najlepszym sposobem zmiękczania wody jest użycie urządzenia do zmiękczania wody i podłączenie go bezpośrednio do jednostek dostarczania wody.
2.2 Co to jest jednostka zmiękczania wody?
Jednostka do zmiękczania wody to urządzenie używane do redukowania twardości wody poprzez usuwanie minerałów powodujących to zjawisko.
2.3 Dlaczego stosowane jest zmiękczanie wody?
Zmiękczanie wody to bardzo ważny proces, ponieważ w jego rezultacie twardość wody w domach i firmach jest redukowana.
Kiedy woda jest twarda, zatyka ona rury a mydło nie rozpuszcza się w niej łatwo. Zmiękczanie wody zapobiega tym negatywnym efektom. Twarda woda przyczynia się do zwiększenia ryzyka osadzania się kamienia w systemach wodnych gospodarstwa domowego. Kamień nagromadza się, rury czopują się i wydajność bojlerów do ogrzewania wody i zbiorników jest zredukowana. To powoduje wzrost kosztów domowego ogrzewania o około 15-20%.
Innym negatywnym efektem kamienia jest to, że powoduje niszczenie urządzeń gospodarstwa domowego, takich jak np. pralki.
Zmiękczanie wody oznacza wydłużanie trwałości ("życia") urządzeń gospodarstwa domowego oraz rurociągów. Przyczynia się ono również do trwałości, większej sprawności działania solarnych (słonecznych) systemów ogrzewania, jednostek klimatyzacji i innych urządzeń, których działanie oparte jest na przepływie wody.
2.4 Jak działa jednostka do zmiękczania wody?
Urządzenia do zmiękczania wody są to specyficzne wymieniacze jonowe zaprojektowane aby usuwac jony naładowane dodatnio.
Mogą one usuwać głównie jony wapnia (Ca2+) i magnezu (Mg2+). Wapń i magnez określane są często jako "minerały twardości wody".
Czasami jednostki do zmiękczania wody mogą być stosowane do usuwania żelaza. Mogą one usuwać do 5 miligramów rozpuszczonego żelaza na litr wody (5 mg/L).
Urządzenia do zmiękczania wody działają automatycznie, półautomatycznie lub są obsługiwane ręcznie. Każdy rodzaj urządzenia jest oceniany na podstawie ile twardości może on usunąć przed potrzebą jago zregenerowania.
Urządzenie do zmiękczania wody gromadzi minerały powodujące twardość wody w zbiorniku i od czasu do czasu usuwa je do odpływu.
Wymieniacze jonowe (jonity) są często stosowane do zmiękczania wody. Kiedy stosowany jest wymieniacz jonowy do zmiękczania wody, prowadzi on do wymiany jonów wapnia i magnezu na inne jony, np. sód lub potas. Jony wymienne są dodawane do zbiornika wymieniacza jonowego jako sole sodu i potasu (NaCl i KCl).
2.5 Jaka ma trwałość urządzenie do zmiękczania wody?
Dobre jednostka do zmiękczania wody może mieć trwalość wielu lat. Urządzenie dostarczone w latach 80-tych mogą dalej spełniać swoja funkcje, i wiele z nich wymaga niewielu zabiegów utrzymywania poza napełnianiem od czasu do czasu zbiorników solami.
3.1 Jakie rodzaje soli są sprzedawane do procesów zmiękczania wody?
Do zmiękczania wody są sprzedawane trzy rodzaje soli:
- Sól kamienna
- "Solar salt"
- Sól odparowana
Sól kamienna jako minerał pojawia się naturalnie pod ziemia. Jest ona wydobywana ze złóż soli w wyniku tradycyjnych metod górniczych. Zawiera ona pomiędzy 98 - 99% chlorku sodu. Jej poziom nierozpuszczalności w wodzie wynosi około 0.5-1.5% (głównie siarczan wapnia). Jej najważniejszym komponentem jest siarczan wapnia.
"Solar salt" jako produkt naturalny jest otrzymywana głównie w wyniku odparowania wody morskiej. Zawiera ona 85% chlorku sodu. Poziom nierozpuszczalności w wodzie wynosi dla tej soli 0.03%. Zwykle jest sprzedawana w formie krystalicznej; czasami w formie grudek (kulek).
Sól odparowana jest otrzymywana poprzez wydobycie górnicze z pokładów soli rozpuszczonej. Wilgoć jest odparowywana przy użyciu energii z gazu naturalnego lub węgla. Sól ta zwiera pomiędzy 99.6 a 99.99% chlorku sodu.
3.2 Czy powinno się używać soli kamiennej, "solar salt" czy soli odparowanej w jednostkach zmiękczania wody?
Sól kamienna zawiera dużo materii, która nie jest rozpuszczalna w wodzie. W wyniku tego, zbiorniki jednostek do zmiękczania musza być czyszczone bardziej regularnie w przypadku użycia soli kamiennej. Sól kamienna jest tańsza niż sól odparowana czy "solar salt", lecz czyszczenie zbiorników może kosztować wiele czasu i pieniędzy.
"Solar salt" zawiera trochę więcej substancji nierozpuszczalnych niż sól odparowana. Kiedy podejmowana jest decyzja co do wyboru soli, powinno być wzięte pod uwagę ile soli jest używanej, jak często jednostka do zmiękczania wymaga czyszczenia oraz projekt urządzenia do zmiękczania. Jeśli zużycie soli jest niskie, sole te mogą być stosowane naprzemiennie. Jeśli zużycie soli jest duże, nierozpuszczalne sole będą się nagromadzać szybciej w przypadku użycia "solar salt". Dodatkowo, zbiornik będzie wymagał częstszego czyszczenia. Wtedy zalecana jest sól odparowana.
3.3 Czy jest szkodliwe mieszanie soli rożnego typu w procesie zmiękczania wody?
Ogólnie nie jest szkodliwe mieszanie soli w jednostkach zmiękczania wody. Istnieją jednak typy urządzeń do zmiękczania, które zaprojektowane są dla specyficznych produktów do zmiękczania wody. W przypadku użycia produktów alternatywnych, jednostki te nie będą dobrze funkcjonowały.
Mieszanie soli odparowanej z kamienną nie jest zalecane, ponieważ może powodować zaczopowanie zbiornika jednostki do zmiękczania wody. Zalecane jest zastosowanie innego rodzaju soli dopiero kiedy zbiornik zostanie już opróżniony z danego typu soli. Pozwala to uniknąć problemów w funkcjonowaniu urządzenia.
3.4 Jak często powinno dodawać się sól do urządzenia do zmiękczania wody?
Sól dodaje się zwykle do zbiornika podczas regeneracji jednostki. Im częściej jednostka jest regenerowana tym częściej sól musi być dodawana.
Zwykle jednostki do zmiękczania wody są sprawdzane raz na miesiąc. Aby zagwarantować satysfakcjonującą produkcje wody miękkiej, poziom soli powinien być zawsze utrzymywany co najmniej jako półpełny.
3.5 Jak to się dzieje ze czasami woda nie staje się miękka po dodaniu soli?
Zanim sole zaczną działać w jednostce do zmiękczania wody, muszą chwile pobyć w zbiorniku ze względu na to że sole rozpuszczają się wolno. Jeśli regeneracja zostanie rozpoczęta natychmiast po dodaniu soli do zbiornika, urządzenie może nie działać zgodnie ze standardami.
Jeśli nie zachodzi zmiękczanie wody może to również oznaczać dysfunkcje urządzenia lub problem z solą, która jest stosowana. 4.1 Ile kosztuje urządzenie do zmiękczania wody?
Niektóre urządzenie są bardziej wydajne niż inne i w konsekwencji ceny mogą się różnić. Istnieją urządzenia kontrolowane na czas oraz z pomiarem ilości wody. Te kontrolowane wodo-metrem dają najbardziej miękka wodę na funt soli.
Niektóre jednostki do zmiękczania wody działają na energie elektryczna, lecz niektóre bardziej nowoczesne używają energii wodnej. Koszty jednostki do zmiękczania wody zależą w dużym stopniu od rodzaju urządzenia oraz rodzaju energii, ale również od twardości wody, która ma być zmiękczana i zużycia wody. Kiedy woda jest bardzo twarda i używana w dużym stopniu, koszty zmiękczania wody wzrastają.
Koszt urządzenia do zmiękczania wody może wahać się pomiędzy € 0,20 a € 0,40 na dzien.
Koszty urządzeń do zmiękczania wody są zwykle przewyższane przez zyski i oszczędności otrzymane z użycia jednostek do zmiękczania wody.
4.2 Ile kosztuje urządzenie do zmiękczania wody w czasie eksploatacji?
Koszty bieżące to praktycznie koszty soli. Wynosi to około € 1,95 na osobę w gospodarstwie domowym na miesiąc. 5.1 Czy firmy wytwarzające wodę pitna zawsze używają procesu zmiękczania?
Mimo że firmy produkujące wodę mają możliwość produkcji wody zmiękczonej, nie zawsze to robią. Firma taka musi jedynie dodać urządzenie do zmiękczania wody do systemu oczyszczania wody aby w tani sposób moc produkować miękka wodę.
Lecz wówczas konsumenci nie mieliby wyboru do picia wody nie zmiękczonej.
Problemy związane z twardą wodą najczęściej pojawiają się kiedy woda jest podgrzewana. W rezultacie, twarda woda powoduje kilka problemów dla firm dostarczających wodę, zwłaszcza kiedy tylko zimna woda przepływa przez ich rurociągi.
5.2 Czy woda zmiękczona jest bezpieczna do picia?
Woda zmiękczona wciąż zawiera wszystkie naturalne minerały, których potrzebujemy. Jest jedynie pozbawiona zawartości wapnia i magnezu a zawartość sodu jest dodawana do tej wody podczas procesu zmiękczania. Dlatego właśnie w większości przypadków, woda zmiękczona jest bezpieczna do picia. Jest zalecane aby woda zmiękczona zawiera tylko do 300mg/L sodu.
W niektórych przypadkach z wysokim stopniem twardości wody, woda zmiękczona nie może być używana (produkcja mleka dla dzieci) ze względu na wysoką zawartość sodu po przeprowadzeniu procesu zmiękczania.
5.3 Czy sól z instalacji zmiękczania wody może dostać się do wody pitnej?
Nie ma możliwości dostania się soli do wody pitnej przez instalacje do zmiękczania wody.
Jedynym celem w urządzeniach do zmiękczania jest zregenerowanie żywic jonowymiennych, które usuwają twardość z wody. 5.4 Ile sodu jest absorbowane po zmiękczeniu wody?
Pobranie sodu w wyniku spożywania wody zmiękczonej zależy do twardości wody. Średnio, mniej niż 3% pobrania pochodzi z wody zmiękczonej.
Według obliczeń człowiek konsumuje około dwóch, trzech łyżeczek soli dziennie, z rożnych źródeł. Zakładając dzienne spożycie sodu wynoszące 5 gram z pożywienia i konsumpcji trzy czwarte wody, udział sodu (Na+) w wodzie z domowego procesu zmiękczania wody jest minimalny w porównaniu z całkowitym pobraniem z jedzenia bogatego w sód.
5.5 Czy zmiękczanie wody pozbawia ją istotnych minerałów?
Zmiękczanie wody nie pozbawia wody istotnych minerałów. Zmiękczanie usuwa z wody jedynie minerały, które powodują twardość wody, takie jak wapń, magnez czy żelazo. 6. Utrzymanie procesu zmiękczania6.1 Kiedy żywica jonowymienna musi być wymieniona?
Kiedy woda produkowana nie jest wystarczająco miękka, najpierw powinny być wzięte pod uwagę możliwe problemy z solą używaną do zmiękczania lub mechaniczna dysfunkcja elementów jednostki do zmiękczania wody. Jeśli elementy te nie są powodem niesatysfakcjonujacych wyników zmiękczania wody, może być to czas aby wymienić żywice, albo nawet cała jednostkę do zmiękczania wody.
W wyniku doświadczenia wiadome jest, że większość jednostek do zmiękczania z żywicami i wymieniaczami jonowymi mają trwałość około 20-25 lat.
6.2 Czy zbiornik z roztworem soli wymaga czyszczenia?
Zwykle nie jest to wymagane aby czyścić ten zbiornik, dopóki sól używana w procesie nie jest bogata w składniki nie rozpuszczalne w wodzie lub nie ma żadnego poważnego uszkodzenia zbiornika.
Jeśli materia nierozpuszczalna nagromadzi się na wymieniaczu, zbiornik powinien być oczyszczony aby zapobiegać uszkodzeniom całego urządzenia.
6.3 Co to jest 'mushing' i czemu powinno się tego unikać?
Kiedy sól w postaci luźno upakowanych kulek lub w formie kostek jest używana, może ona tworzyć małe kryształki odparowanej soli podobne do zwykłej soli kuchennej. Kryształy te mogą się łączyć tworząc gęsta masę w zbiorniku z roztworem soli. Zjawisko to znane pod nazwą "mushing" (papka) może zakłócać powstawanie roztworu soli. Powstawanie solanki to najważniejszy element regeneracji żywicy jonowymiennej w urządzeniu do zmiękczania wody. Bez roztworu soli woda miękka nie może być wyprodukowana. 7.1 Czy roztwór solny może zniszczyć bezodpływowy zbiornik/szambo?
Stowarzyszenie na Rzecz Jakości Wody (WQA) przeprowadziło badania na ten temat. Badania te wskazują że odpowiednio usytuowany zbiornik bezodpływowy, który działa właściwie, nie może zostać zniszczony przez przez roztwór soli uwalnianej z urządzenia do zmiękczania wody. A woda miękka może nawet przyczynić się do zredukowania ilości detergentów uwalnianych do szamba.
7.2 Czy urządzenie do zmiękczania wody może być użyte z rurami ołowianymi?
System rur ołowianych musi być wymieniony przed tym jak zmiękczona woda będzie wyprodukowana. Choć system rur z ołowiu nie powoduje problemów w przypadku twardej wody, zalecana jest ich wymiana mimo wszystko. Kiedy naturalnie lub sztucznie powstała woda miękka przepływa przez tego typu rury, może to powodować uwalnianie ołowiu do wody. 7.2 Czy można dokonać pomiaru twardości wody? Tak, chociaż system do pomiaru twardości wody jest aplikowany głównie w urządzeniach do zmiękczania wody w przemyśle.
Urządzenie do pomiaru twardości wody - Testomat 8.1 Czy urządzenie do zmiękczania wody może być przeniesione podczas przeprowadzki?
Nowoczesne jednostki do zmiękczania wody mogą być przenoszone w czasie przeprowadzki. Technika instalacji zapewnia szybkie i łatwe dopasowania połączeń, podobne do tych używanych w pralkach.
To co musi być wykonane to zamkniecie zaworów wlotu i wylotu urządzenia do zmiękczania i otwarcie zaworu omijającego pozwalając na przepływ wody twardej do zbiornika magazynującego i kranu w gospodarstwie domowym. Następnie urządzenie do zmiękczania może zostać odłączone, przeniesione i tam ponownie podłączone.
8.2 Czy ścieki z urządzenia do zmiękczania wody mogą być bezpośrednio uwalniane do ogrodu?
Ponieważ roztwór wodny zmienia ciśnienie osmotyczne na którym rośliny "bazują" przy regulacji zapotrzebowania na wodę, bezpośredni zrzut roztworu soli zawierających chlorek sodu lub potasu nie jest zalecany.
8.3 Czy miękka woda pomaga w problemach z suchą skóra?
Są przypadki że ludzie z problemami suchej skóry odczuli pozytywne działanie wody miękkiej, ponieważ woda miękka jest łagodniejsza dla skóry i włosów. Zalecany temat do przeczytania: Urządzenia do zmiękczania wody Inne interesujące tematy: Historia oczyszczania wody (ang.) |
