Nadmierna twardość wody jest przyczyną powstawania kamienia kotłowego (a co za tym idzie zmniejszenia wydajności procesu grzewczego w urządzeniach pracujących na zasadzie wymiany ciepła) oraz większego zużycia środków myjąco-piorących.
Jednostki twardości
TABELA PRZELICZENIOWA
|
mmol/l |
mval/l |
mg CaCO3/l
(ppm) |
stopień
niemiecki
ºd |
stopień
francuski
ºf |
stopień
angielski
ºe |
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
(ppm) |
0,01 |
0,02 |
1 |
0,056 |
0,1 |
0,07 |
0,058 |
stopień
niemiecki
ºd |
0,179 |
0,357 |
17,9 |
1 |
1,79 |
1,25 |
1,04 |
stopień
francuski
ºf |
0,1 |
0,2 |
10 |
0,56 |
1 |
0,70 |
0,58 |
stopień
angielski
ºe |
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 |
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 |
Zgodnie z zaleceniami Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) oraz polskimi normami (Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dn. 19 listopada 2002 r., Dz.U. nr 203, poz. 1718) twardość ogólna wody do picia powinna wynosić 60–500 mg CaCO3/l.
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.
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 zaprograowanej
objętości wody;
– objętościowo z pierwszeństwem czasowym (SE) – regeneracja następuje po
zmiękczeniu nastawionej objętości wody, ale nie wcześniej niż o zaprogra-
owanej 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%).