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.
|
mmol/l |
mval/l |
mg CaCO3/l |
stopień |
stopień |
stopień |
gpg |
|
|
mmol/l |
1 |
2 |
100 |
5,6 |
10 |
7 |
5,8 |
|
mval/l |
0,5 |
1 |
50 |
2,8 |
5 |
3,5 |
2,9 |
|
mg CaCO3/l |
0,01 |
0,02 |
1 |
0,056 |
0,1 |
0,07 |
0,058 |
|
stopień |
0,179 |
0,357 |
17,9 |
1 |
1,79 |
1,25 |
1,04 |
|
stopień |
0,1 |
0,2 |
10 |
0,56 |
1 |
0,70 |
0,58 |
|
stopień |
0,143 |
0,29 |
14,3 |
0,8 |
1,43 |
1 |
0,833 |
|
gpg |
0,172 |
0,342 |
17,2 |
0,958 |
1,72 |
1,2 |
1 |
Jednostki twardości- TABELA PRZELICZENIOWA
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 °d |
woda bardzo miękka |
|
5 – 10 °d |
woda miękka |
|
10 – 20 °d |
woda średnio twarda |
|
20 – 30 °d |
woda twarda |
|
> 30 °d |
woda bardzo twarda |