Zmiękczania wody początkowo proces obróbki w celu zmniejszenia twardości wody (z powodu obecności soli metali ziem alkalicznych : węglany , siarczany i chlorki wapnia i magnezu ).
Operacja ta jest czasem częścią fizykochemicznego oczyszczania wody, gdzie może towarzyszyć innym metodom uzdatniania wody (filtracja, dezynfekcja, denitracja , denitryfikacja , uzdatnianie pestycydów ) do jej dystrybucji jako woda pitna lub do zastosowań technicznych wymagających wody zdemineralizowanej .
W ostatnich latach pojawiły się inne techniki zmiękczania, takie jak zmiękczacze CO 2, zmiękczacze magnetyczne i zmiękczacze emitujące częstotliwości elektroniczne. Uzyskane wyniki są kontrowersyjne. Rzekome zmiękczenie uzyskane tymi metodami nie polega na redukcji samego TH, ale umożliwia walkę z jego niedogodnościami.
Twardości wody lub hydrotimetric miana (Th) jest wyrażony w stopniach francuskich (° F) w ppm , i mierzy ilość wapnia i magnezu, węglany w postaci roztworu w wodzie. Nie należy go mylić z pH, które jest potencjalnym wodorem mierzącym kwasowość lub zasadowość cieczy. Twardość wody różni się w zależności od miasta w zależności od punktów poboru do produkcji wody pitnej.
Mówi się, że woda jest „miękka” poniżej 15 ° f i „twarda” lub „obciążona” powyżej 25 ° f (patrz zakres wartości hydrometrycznych ).
Normy NF zaproponowały ustawienie resztkowego TH od 12 °f do 15 °f . Dzisiaj Normy CE nie wymagają żadnych zmian. Specjaliści od zmiękczania zalecają ustawienie między 8 ° f a 10 ° f . Nie zaleca się również (do użytku domowego) schodzenia do 0 ° f , chociaż w niektórych regionach, takich jak Masyw Centralny , woda jest naturalnie bardzo miękka (około 0 ° f ). Zmiękczona woda nie jest naturalnie miękką wodą.
Umiarkowanie wapienna woda, w przeciwieństwie do innych wysokozmineralizowanych wód, nie jest toksyczna, ale stwarza problemy z biofilmami , zapychaniem się wodociągów, rur i urządzeń domowych (kotły, pralki, żelazka itp. ) i trochę gorzej prać tekstylia mniej pienią się).
Zbyt duża ilość wody zdemineralizowanej może z kolei stwarzać problemy toksykologiczne i ekotoksyczne wywołane rozpuszczaniem metali toksycznych (na przykład w obecności starych rur ołowianych lub lutów zawierających ołów, będących źródłem zatrucia ołowiem ) oraz przyspieszoną korozję niektórych rur lub pojemników.
Obecność w wodzie niektórych adiuwantów (nawet w małych dawkach) może hamować pewne procesy fizykochemiczne oczyszczania wody, w tym dekarbonizację (na przykład w przypadku adiuwantów myjących).
Trwała legenda przekazywana jest głównie przez instalatorów, wskazująca, że spożywanie wody pitnej wapienia , zwanego też twardą wodą , jest szkodliwe dla zdrowia. Stwierdzenie to jest fałszywe, o czym świadczą badania CNRS, które wskazują, że dla zdrowej osoby spożywanie tego rodzaju wody pitnej jest bezpieczne. Z drugiej strony woda zmiękczana zmiękczaczem soli może być szkodliwa i niebezpieczna dla zagrożonych osób; noworodki, kobiety w ciąży, osoby ze skłonnością do nadciśnienia tętniczego oraz osoby z chorobami układu krążenia (patrz paragraf dotyczący działania sodu).
Należy również zauważyć, że w 26 stanach USA za instalację lub sprzedaż zmiękczacza soli groziło więzienie, z których pierwszym była Kalifornia w latach 90. .
W marcu 2017 r. laboratorium kantonalne w Turgowia (Szwajcaria) zbadało 23 losowo wybrane systemy zmiękczania sodu w domach prywatnych i szkołach. Woda pitna została zbadana pod kątem czystości bakteriologicznej i składu chemicznego przed i po zmiękczaniu soli. W przypadku 87% zmiękczaczy (20 z 23) wykrywalna liczba mikroorganizmów (bakterii i grzybów) w wodzie pitnej uległa co najmniej podwojeniu! A w przypadku sześciu zmiękczaczy (26%), dopuszczalna maksymalna ilość zarazków w wodzie pitnej została przekroczona nawet od 3 do 600 razy! 90% zmiękczaczy było również źle wyregulowanych, o twardości resztkowej poniżej 15°fH, z czego połowa nawet poniżej 7°fH z ryzykiem korozji rur i sprzętu AGD.
Proces | Wydajność | Cena (€) | Koszt użytkowania |
---|---|---|---|
Żywica | Bardzo dobrze | 1000 do 2500 | 200 do 400 € / rok |
Krystalizacja (przez granulki) | Bardzo dobrze | 395 | 175 € / 3 lata |
CO 2 | Bardzo dobrze | 1 892 do 2000 | 50 do 100 € / 100 m 3 |
Częstotliwości elektroniczne | Bardzo dobrze | 1700 | 6 € / rok |
Elektroliza anody tytanowej | Średni | 2000 | Elektryczność + konserwacja przez specjalistę |
Galwaniczne przez anodę cynkową | Zły | 700 do 1000 | Całkowita wymiana po zużyciu |
Magnetyczny | Bardzo źle | 129 do 4000 | Nie |
Elektromagnetyczny | Bardzo źle | 484 | 6,57 kWh/rok |
Zmiękczacz żywicy , tradycyjna technika, działa przy użyciu kulek żywicy, do których przyczepione są jony sodu (Na + ). Jony wapnia (Ca 2+ ) w twardej wodzie są wymieniane podczas przechodzenia przez żywicę przez jony Na + . Kiedy wszystkie jony Na + w żywicy zostaną zużyte, zmiękczacz musi zostać zregenerowany. Następnie dodaje się nasycony roztwór soli ( chlorek sodu NaCl ) bogaty w jony Na + . Ze swojej strony jony Ca 2+ są odprowadzane do kanalizacji wraz z wodą płuczącą. Jeśli urządzenie jest prawidłowo wyregulowane, dodaje się 4,6 mg / l sodu na 1 ° f usuniętej twardości.
Demineralizacja na wymieniaczu jonowym, która może odbywać się w kilku fazach i która jest również wykorzystywana do różnego rodzaju przemysłowego oczyszczania wody.
Na każdym etapie procesu woda jest odprowadzana do kanalizacji, około 20% wody zużywanej przez niektóre urządzenia, od 10 do 15% dla innych, co skutkuje dodatkowym zużyciem. Zmiękczacze „nowej generacji” są bardziej ekonomiczne w ściekach (2,8%) takie jak nieelektrycznie regenerujące się zmiękczacze.
Na wylocie urządzenia regulator twardości pozwoli na prawidłowe wyrównanie zawartości wapna. Niektóre modele wykorzystują zasilacz, inne wykorzystują dynamikę wody do napędzania trybów obecnych w obu modelach. Konieczne jest zapewnienie regularnych dostaw worków lub bloków soli do zasilania tych urządzeń. Worki z solą, zwykle sprzedawane po 25 kg , mają tę zaletę, że są bardziej ekonomiczne niż klocki i nie są wyłączne dla producenta urządzenia. Bloki są generalnie wyłączne dla danej marki i mają wyższy koszt za równoważną obróbkę.
Coroczna konserwacja tych urządzeń poprzez dezynfekcję jest bardzo ważna, aby uniknąć realnego ryzyka namnażania się bakterii. Konserwacja umożliwia również konserwację i kontrolę prawidłowego działania kół zębatych. Rzeczywiście, zablokowanie mechanizmu może powodować słabe uzdatnianie wody (co może prowadzić do wzrostu poziomu wapnia w wodzie lub wzrostu poziomu sodu w wodzie) lub utraty wody, jeśli system jest zablokowany w trybie regeneracji żywicy.
Filtr jest również wysoce zalecany przed zmiękczaczem, który również będzie wymagał konserwacji. Filtr ogranicza osadzanie się osadów w żywicach urządzenia.
Wpływ sodu na zdrowieZmiękczanie wody zmiękczaczem żywic zwiększa zawartość sodu w wodzie. Niektórzy uważają, że ten wzrost zawartości sodu nie powinien być uważany za wystarczający, aby zapobiec spożywaniu zmiękczonej wody. WHO chce jednak zmniejszyć spożycie soli światowej populacji o 30% do 2025 roku, a wzrost spożywanej ilości jest uważany za szkodliwy dla zdrowia, w szczególności dla układu sercowo-naczyniowego. Niektórzy instalatorzy projektują obieg wody pitnej niezależny od zmiękczacza, aby przezwyciężyć tę wadę.
Na koniec należy zauważyć, że norma europejska narzuca poziom sodu w wodzie pitnej poniżej 200 mg/L. Dlatego też po zainstalowaniu zmiękczacza należy przeprowadzić badania w celu sprawdzenia jego ustawienia i sprawdzenia, czy poziom sodu nie przekracza tego limitu.Ten poziom sodu należy porównać z poziomami, które można znaleźć w wodach butelkowanych, na przykład:
Woda mineralna | Proporcja sodu (mg/l) |
---|---|
Spa | 3 |
La Salvetat | 5 |
Vittel | 5.2 |
Evian | 6,5 |
Counterx | 9,4 |
Perrier | 9,5 |
Volvic | 12 |
Hepar | 14,2 |
S. Pellegrino | 33,3 |
Quezac | 110 |
Badoit | 180 |
Vichy Celestins | 1172 |
Saint-Yorre | 1,708 |
Konieczne będzie zatem sprawdzenie poziomu sodu zmierzonego w analizach i podjęcie odpowiedniej decyzji, czy ktoś chce, czy może, w zależności od stanu zdrowia, pić wodę na wylocie zmiękczacza.
Zmiękczacz bez soli poprzez filtrację i krystalizację działa bez dodawania produktu do wody. Proces ten przekształca wapń ze stadium kalcytu w aragonit poprzez przepuszczanie wody pod ciśnieniem przez skałę wulkaniczną i węgiel aktywny . Proces ten umożliwia odgazowanie wody poprzez usunięcie CO 2, który jest pierwiastkiem niezbędnym do powstania kamienia nazębnego. Aragonit składa się z kryształów węglanu wapnia o regularnym kształcie geometrycznym (na przykład igieł), o niskiej sile wiązania. Zasada ta działa zatem na geometryczną formę krystalizacji i zapewnia mniejszą przyczepność. W rzeczywistości pierwiastki kalcytu przekształcone w aragonit ulegają splątaniu i tworzą większy blok.
Dlatego rury i sprzęt AGD nie mają już problemu z kamieniem. Aragonit ma postać wapienia, który może być przyswojony przez człowieka . Proces ten, zwany łagodnym zmiękczaniem, pozwala nie denaturować wody bez dodawania jakichkolwiek związków chemicznych i pozwala uzyskać doskonałą wodę pitną, wolną od złych smaków.
Obwody ciepłej wody wyposażone w te urządzenia będą zawierały bloki aragonitu, które porwane w obiegu dystrybucji wody będą miały tendencję do osadzania się w podgrzewaczach wody i dolnych punktach instalacji. W tych miejscach często umieszcza się pułapkę, aby zapewnić usunięcie bloków, zwanego również szlamem wapiennym. Częstotliwość operacji czyszczenia (przedmuchiwania) zależy od twardości uzdatnionej wody i objętości użytej wody.
Ten system nie wymaga prądu ani CO 2do działania i nie odrzuca wody jak zmiękczacze soli. Nadal konieczna jest regularna wymiana całego filtra składającego się ze skał wulkanicznych i węgla aktywnego, aby zapewnić wystarczającą przemianę i uniknąć zanieczyszczenia wody osadami osadzonymi w filtrze. Skuteczność filtra, a co za tym idzie i leczenia, jest trudna do zmierzenia. Pomiar wydajności musi być wykonany przez laboratorium analizy wody.
Zmiękczacz CO 2to urządzenie, które wtłacza do wody dwutlenek węgla proporcjonalnie do przepływu. Ten CO 2będzie reagował z wodą i wapieniem, a więc węglanami wapnia i magnezu, przekształcając je w rozpuszczalne w wodzie wodorowęglany wapnia i magnezu, a wszystko to bez demineralizacji wody. Odpowiednio uregulowane, wszystkie węglany, a więc wapień, ulegają przekształceniu. Dlatego w wodzie nie ma już wapienia, a wszystkie minerały są zachowane. Woda staje się całkowicie miękka, szanuje skórę, zdrowie i udogodnienia. Dozowanie CO 2 umożliwia precyzyjną regulację pH wody, czyniąc ją bardziej neutralną (7,0).
W przeciwieństwie do żywicy czy systemu filtrującego woda nie ulega stagnacji (co daje mniejsze ryzyko bakteriologiczne) i nie zawiera sodu (składnika soli), który jest ogólnie niezdrowy i żrący.
System ten nie wymaga regeneracji i nie powoduje odrzucenia ani nadmiernego zużycia. Do pracy wymagany jest zasilacz. Butla CO 2 musi zostać wymienionadla objętości 100 m 3 uzdatnionej wody. Czteroosobowa rodzina zużywa średnio 150 m 3 wody rocznie. Minerały w postaci wodorowęglanów są niezbędne dla różnych elementów naszego organizmu i gwarantują równowagę naszego organizmu, co nie ma miejsca w przypadku węglanów, nie ulegają inkrustacji i nie zamieniają się w kamień nazębny.
Jest to jedna z form zmiękczania wody (i najczęstsza). Ma na celu uczynienie wody mniej wapienną poprzez usunięcie z niej węglanów . Czynność tę można wykonać przed („scentralizowane zmiękczanie wody” w instalacji wody pitnej lub w jednostce pompowania, wstępnego uzdatniania i dystrybucji) lub w dół (u konsumenta).
Zmiękczacz polifosforanowy zawiera kryształki polifosforanu we wkładzie. Przywierają one do wapienia, a tym samym zmniejszają jego zdolność do mocowania w rurach. Wapno zobojętnione przez polifosforan nie oddziałuje już z ługiem .
Polifosforanowy zmiękczacz wody nie usuwa kamienia z wody, który zawsze osadza się na ściankach pryszniców i na kranach.
Zmiękczacze magnetyczne i elektromagnetyczne opierają się odpowiednio na tworzeniu pola magnetycznego i emisji fal elektromagnetycznych o bardzo małym natężeniu. Ich wydajność jest bardzo słaba. Niektóre systemy elektromagnetyczne mogą zmiękczać wodę poprzez mikronizację składników wapienia w aragonicie, nieinkrustującej fazie kalcytu . Mogą modyfikować jony żelaza poprzez hamowanie korozji metali. Nawet zdolne do usuwania kamienia z rur i urządzeń, emisje elektromagnetyczne rozprzestrzeniają się w wodzie i mogą przemieszczać się na duże odległości . W sieci wody pitnej hiszpańska gmina wyposażona w elektromagnetyczne urządzenie przeciw wapieniu była w stanie przetestować sygnał elektromagnetyczny, który mógł sięgać do siedemnastu kilometrów . Niektóre urządzenia mogą znacznie zmniejszyć ryzyko mikrobiologiczne występujące w rurach i wodociągach poprzez usuwanie biofilmów z różnymi wyjaśnieniami, mikroperoksydację wody, mniejsze powinowactwo w medium do biofilmu, mniej wapiennych rur z mniejszą ilością siedlisk lub kryjówek dla ich komórek rozwój pozwalający na wyrwanie ich ze środowiska przez zwykły przepływ wody .