Thiết bị làm mềm nước cứng hoạt động như thế nào?

Nước cứng được nhắc đến nhiều trong đời sống hiện nay. Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu nước cứng là gì? Thiết bị làm mềm nước cứng hoạt động như thế nào? Vậy hãy cùng chúng tôi tìm hiểu trong bài viết sau!

1. Nước cứng là gì?

 

Nước cứng là gì?

Nước có chứa nhiều ion kim loại Ca2+, Mg2+ được gọi là nước cứng. Dựa trên nồng độ các ion kim loại này mà có thể đánh giá nước mềm hay cứng và có cần thiết áp dụng các thiết bị làm mềm nước hay không.

Trong đời sống hàng ngày, uống nước cứng cảm thấy vị khó chịu, ngang ngang. Lượng can xi quá nhiều trong nước, làm cho quá trình tiêu hóa bị kém đi, gây cảm giác đầy bụng. Cơ thể sẽ đào thải lượng can xi này vào nước tiểu.

Nhiều người cho rằng lượng can xi nhiều trong nước có thể gây nên sỏi thận, thực tế không hẳn như vậy. Không phải ai cũng bị sỏi thận. Cùng trong một gia đình có 1 người bị sỏi thận, nhưng nhiều người khác không bị, mặc dù cùng một chế độ ăn và uống như người nhau. Nước cứng làm cho xà phòng ít tạo bọt hơn khi giặt quần áo. Đun nước cứng sẽ bị cặn nhiều hơn. Để xử lý các vấn đề này, người ta thường sử dụng các thiết bị để làm mềm nước.

Tuy nhiên, nếu trong nước không chứa canxi thì nước đó lại hoàn toàn không tốt cho cơ thể.  Canxi là chất khoáng thiết yếu cho hoạt động bình thường của rất nhiều quá trình nội và ngoại bào khác nhau bao gồm co cơ, dẫn truyền thần kinh, phóng thích hormone và đông máu. Thiếu can xi trong máu, cơ thể sẽ tự điều tiết lấy canxi trong xương để quá trình tuần hoàn bình thường. Có thể lâu ngày dẫn đến loãng xương.

Nước ăn uống tốt nhất là phải chứa một lượng khoáng chất canxi cần thiết cho cơ thể và không vượt quá quy chuẩn nêu trên.  Khi đun nước có chứa canxi, sẽ xẩy ra hiện tượng mất canxi do tương tác với khí CO2 tạo nên cặn trong các ấm nước. Ngay cả khi lượng canxi nằm trong mức cho phép.

2. Nguyên lý làm mềm nước cứng

Nguyên lý làm mềm nước cứng ra sao?

Thiết bị làm mềm nước sẽ thực hiện loại bỏ canxi, magiê và một số cation kim loại (ion dương) khác trong nước cứng. Làm mềm nước thường đạt được bằng cách sử dụng vôi hoặc nhựa trao đổi ion, một số Phương pháp khác ngày càng nhiều nơi thực hiện là sử dụng màng lọc nano hoặc màng thẩm thấu ngược.

Nước mềm giúp kéo dài tuổi thọ của hệ thống ống nước bằng việc giảm hoặc loại bỏ cặn bám trong đường ống và phụ kiện. Khi sử dụng nước mềm thu cũng sẽ giúp việc rửa ráy dễ dàng hơn vì xà phòng không bị tác động bởi các ion canxi.

3. Lý do cần làm mềm nước

Một số ion kim loại như canxi và magiê chủ yếu là bicacbonat, clorua và sunfat có trong nước dẫn đến sự tích tụ của vôi, có thể gây hôi ống nước và thúc đẩy ăn mòn điện. Ngoài ra, một số nghiên cứu kết luận sư liên quan giữa độ cứng của nước và bệnh tim mạch ở nam giới (Khi độc cứng lên đến mức 170 mg canxi cacbonat trên mỗi lít nước), tuy nhiên Tổ chức Y tế Thế giới đã xem xét các bằng chứng và kết luận dữ liệu không đầy đủ để cho phép khuyến nghị về giới hạn độ cứng này.

4. Một số phương pháp làm mềm nước

Một số phương pháp làm mềm nước bạn nên biết

4.1. Phương pháp xử lý nhiệt

Cở sở của phương pháp này là dùng nhiệt để làm bốc hơi CO2 hòa tan trong nước làm mềm nước cứng cacbonat trong nước, tuy nhiên lượng CaCO3 hòa tan vẫn còn tồn tại trong nước.

Chưng cất nước cũng có thể được coi là một phương pháp làm mềm nước sử dụng nhiệt. Nước thu được sau chưng cất hoàn toàn tinh khiết. Tuy nhiên đây là một phương pháp có chi phí cao, các thiết bị làm mềm nước này rất đắt tiền và tốn năng lượng.

4.2. Sử dụng lõi lọc Nano và R.O (thẩm thấu ngược)

Khi cho nước chảy qua các màng lọc đặc biệt (Nano hoặc R.O) có thể loại bỏ được muối Canxi và Magie có trong nước. Màng R.O. cho phép lọc hoàn toàn muốn Canxi và Magie, tuy nhiên nước sau lọc sẽ là nước mất khoáng không tốt cho sức khỏe nếu sử dụng trong thời gian dài. Màng Nano có thể xử lý được một phần Canxi và Magie, tuy nhiên xử lý không triệt để.

4.3. Phương pháp nhựa trao đổi ion

Đây là Phương pháp đơn giản, hiệu quả và hay được sử dụng nhất dựa trên đặc tính của những cation có khả năng trao đổi ion. Nhựa trao đổi ion là các polyme hữu cơ chứa các nhóm chức năng anion mà các cation nhị hóa trị (Ca ++) liên kết mạnh hơn các cation đơn trị (Na +). Như vậy các cation Ca2+, Mg2+ được trao đổi ion với các cation Na+, K+ để giúp làm mềm nước. Thiết bị làm mềm nước sử dụng phương pháp trao đổi ion có giá cả phải chăng nhất trên thị trường.

Bên cạnh đó, các vật liệu vô cơ được gọi là zeolit ​​cũng thể hiện tính chất trao đổi ion để làm mềm nước. Nhựa cũng có những tính chất để loại bỏ các ion carbonate, bicarbonate và ion sulfate được hấp thụ và các ion hydroxide được giải phóng khỏi nhựa.

5. Mô tả hệ thống thiết bị làm mềm nước bằng Phương pháp trao đổi ion

5.1. Cấu tạo thiết bị làm mềm nước bằng phương pháp trao đổi ion

Cấu tạo của thiết bị làm mềm nước như thế nào?

Thiết bị làm mềm nước bằng phương pháp trao đổi ion thường có cấu tạo đơn giản, gồm:

  1. Cột lọc Composite: được thiết kế với kích thước phù hợp với nhu cầu và công suất hoạt động, được chế tạo bằng sợi thủy tinh tổng hợp compsite có độ bền cao, chịu được sự ăn mòn
  2. Bộ phận điều khiển: cấu tạo đơn giản, gọn nhẹ, hoạt động tự động
  3. Vật liệu lọc
  4. Bình chứa muối tái sinh: được chế tạo từ vật liệu nhựa cao cấp, chịu được sự ăn mòn của muối mặn
  5. Hệ thống van từ đóng mở nguồn nước.

Hệ thống hoạt động dựa trên nguyên lý vô cùng đơn giản. Các cation kim loại mạnh cation Ca2+, Mg2+ có trong nước đi qua cột lọc sẽ được các vật liệu lọc hấp thu và nhả ra các cation có khả năng tạo các hợp chất cacbonat tan, nhờ đó giúp loại bỏ canxi và Magie ra khỏi nước.

5.2. Quy trình hoạt động của hệ thống làm mềm nước bằng trao đổi ion

Nước nguồn được bơm vào cột lọc có chứa các vật liệu lọc là những hạt trao đổi ion với áp suất từ 1,5 – 2,5 bar. Trong cột lọc, xảy ra quá trình trao đổi ion, loại bỏ những cation Ca2+, Mg2+ có trong nước. Sau quá trình trao đổi ion, các hạt nhựa  bị bão hòa với các ion khoáng chất sẽ được rửa và tái tạo lại nhờ muối bão hòa. Dung dịch muối bão hòa sẽ giúp bổ sung cation Na+ cho vật liệu lọc và loại bỏ các cation Ca2+, Mg2+ và xả ra ngoài qua đường nước xả.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *