Zmiękczanie wody

Woda z większości ujęć w Polsce charakteryzuje się wysoką zawartością związków wapnia i magnezu (twardością). Twardość wody powoduje zwiększone zużycie środków zmiękczających, a także powstawanie kamienia kotłowego, który zmniejsza wydajność procesu grzewczego i znacznie zwiększa zużycie paliwa.

Zmiękczanie wody polega na usuwaniu twardości na drodze wymiany jonowej. Twardość ogólna, będąca sumą twardości węglanowej i niewęglanowej jest usuwana na kationicie silnie kwaśnym w cyklu sodowym – podczas przepływu wody przez żywicę jonowymienną powodujące twardość jony wapnia (Ca2+) i magnezu (Mg2+) wymieniane są na jony sodu (Na+). Gdy zdolność jonowymienna złoża zostanie wyczerpana, jest ono poddawane regeneracji roztworem soli kuchennej (NaCl). Częstość regeneracji zmiękczacza zależy od twardości oraz ilości uzdatnianej wody.

Jednostki twardości- TABELA PRZELICZENIOWA
mmol/lmval/lmg CaCO3/l(ppm)stopień niemiecki ºdstopień francuski ºfstopień angielski ºegpg
mmol/l121005,61075,8
mval/l0,51502,853,52,9
mg CaCO3/l (ppm)0,010,0210,0560,10,070,058
stopień niemiecki ºd0,1790,35717,911,791,251,04
stopień francuski ºf0,10,2100,5610,700,58
stopień angielski ºe0,1430,2914,30,81,4310,833
gpg0,1720,34217,20,9581,721,21

Zmiękczacze dobiera się biorąc pod uwagę zdolności jonowymienne urządzenia,tj.iloczyn trzech następujących wartości:

  • twardości wody surowej [°d];
  • przepływu hydraulicznego [m3/h];
  • czasu tworzenia się solanki, potrzebnej do regeneracji żywicy jonowymiennej [ok. 6 h].

Urządzenia zmiękczające wodę mogą być sterowane:

  • czasowo (Z) – regeneracja następuje w zaprogramowanych odstępach dobowych, o zadanej godzinie;
  • objętościowo (WZ) – regeneracja następuje po zmiękczeniu zaprogramowanej objętości wody;
  • objętościowo z pierwszeństwem czasowym (SE) – regeneracja następuje po zmiękczeniu nastawionej objętości wody, ale nie wcześniej niż o zaprogramowanej godzinie (przy braku rozbioru wody urządzenie wchodzi w regenerację po upływie czasu określonego w instrukcji urządzenia).

Zmiękczacze mogą być jednokolumnowe, jak również dwukolumnowe, zapewniające nieprzerwaną dostawę wody zmiękczonej. Przed zmiękczaczem powinien być zainstalowany filtr mechaniczny, który zabezpieczy głowicę sterującą zmiękczacza i żywicę jonowymienną przed zanieczyszczeniami mechanicznymi, przyczyniając się tym samym do lepszej pracy i przedłużenia żywotności urządzenia.

Woda poddawana zmiękczaniu powinna być również odżelaziona i odmanganiona, w przeciwnym wypadku część zdolności jonowymiennej zostanie wykorzystana na wymianę jonów żelaza i manganu. Ponadto ponadnormatywne ilości żelaza skracają żywotność żywicy jonowymiennej (nawet o 50%).

Klasyfikacja wody wg jej twardości
< 5 °dwoda bardzo miękka
5 – 10 °dwoda miękka
10 – 20 °dwoda średnio twarda
20 – 30 °dwoda twarda
> 30 °dwoda bardzo twarda