Видове водоизточници и методи за омекотяване на водата

Химични методи

За омекотяване на питейната вода може да се приложи химична обработка. Подходяща е за третиране на всякаква вода, независимо от източника й и естеството на примесите. Може да осигури вода с еднакво високо качество за приготвяне на напитки. При нарастващите нужди и потребление на вода, смяна на източниците и т.н., във водата често попадат замърсители или други химикали, които не могат да бъдат напълно отстранени по този метод. Тъй като използваната вода е питейна, т. е. достатъчно безопасна за консумация, допълнителната обработка на която ще я подложа ще има цел главно намаляване на общата твърдост. В случая химичното третиране е удачно.
Същността на тази обработка се състои в това, че се цели разтворимите соли във водата да бъдат доведени до трудно разтворими соли и да бъдат принудени де се утаят. Традиционен метод е варо-содовият. Използват се два реагента: разтвори на гасена вар (варно мляко) и калцинирана сода. При дозирането им във водата протичат последователно, реакциите с калциевия хидроокис Са(ОН)₂ , калцираната сода (Na₂CO₃) и смесени, които я омекотяват.

Всички реакции протичат веднага при 50°С. При по-ниски температури времето може да се удължи до 30 - 60 минути при обикновени условия.
Реакциите на Ca(OH)₂ водят до отделяне на бикарбонатната твърдост и въглената киселина. По-високата разтоворимост на MgCO₃ при тези условия води до запазване във водата на значително количество от него. За да бъде понижено съдържанието му е необходимо да се трансформира в по-трудно разтворимия магнезиев хидроокис. Това се постига чрез леко алкализиране на средата с излишък от Ca(OH)₂. При тези условия се осигурява най-пълно отделяне на временната твърдост на водата. Реакциите на Na₂СO₃ предизвикват отделяне на постоянната твърдост. В резултат на реакциите, които протичат при комбинираната обработка се отделят солите на временната и не-карбонатната твърдост на водата. Остатъчната твърдост може да се сведе до 0,5 – 1,0 mеq/dm³.
Варо-содовият метод може да се приложи частично, тоест обработка само с Ca(OH)₂. В този случаи се отстраняват само бикарбонатите и карбонатите на калция и магнезия и се прилага само за вода със сравнително ниска постоянна твърдост.
Обработката може да се проведе и само с Na₂СO₃ . Постига се отделяне само на сулфати и хлориди (соли на постоянната твърдост), но се получава завишаване на алкалността. Причината за това е заместването на калциевите и магнезиевите йони с тези на натрия, тоест във водата остават натриевите сулфати и хлориди. Затова този вид обработка не се прилага при производството на напитки.

Физични методи

Йоннообменни методи

Те се основават на способността на редица твърди (естествени и синтетични) материали, при контакт с водата да обменят йони с нейните соли. Тези материали се наричат йонити и в зависимост от обменящият йон биват: катионити (Na-катионит; Н-катионит) и анионити. Процесът на обмен на йони протича, когато водата се филтрира през пласт от катионити или анионити. В резултат на това солевият състав на водата се изменя, като Ca²⁺ и Mg²⁺ се заменят с Na⁺ или Н⁺ от йонитите, а последните приемат Ca²⁺ и Mg²⁺ от водата. При използване на система от катионит и анионит водата може напълно да се деминерализира. След изтощаване йоннобменните смоли се регенерират като се обработват с разтвори на натриев хлорид ( 10 ÷ 12% NaCl за Na-катионит), солна киселина (1 ÷ 3% НCl за Н-катионити), натриева основа (2 ÷ 3% NaOH за анионит).

Реалните процеси при експлоатацията на тези филтри се делят на четири цикъла:

1. Работен

2. Разрохкване

3. Регенериране

4. Промиване на смолата от регенериращия разтвор

За отстраняване на недостатъците на Na-катионити и Н-катионити при необходимост се прилага тяхното последователно или паралелно включване. Тези схеми позволяват да се компенсира съответно алкалността и киселинността на двата йонита. В някой случаи може да се приложи варо-содова обработка и последващо третиране със смоли. Обикновено йоннообменният метод се използва за получаване на води за технологични цели.

Обратна осмоза

Все по-често се използва обратна осмоза като мембранен метод за омекотяване на водата. Използва се налягане по-високо от осмотичното, под действие на което водата минава през полупропусклива мембрана. Съдържащите се във водата примеси се задържат върху мембраната, тоест има движение в посока към по- разредената среда - деминерализираната вода. Задължителна е предварителната обработка на водата за отстраняване на груби и колоидни примеси, които биха затруднили преминаването и през мембраната. Важно е водата да се подава тангенциално. За да се запази по-дълго ефективността на мембраната е необходимо да се спазват изискванията за работа, внимателно да се използва модула за обратна осмоза.