Twarda woda w Krakowie

Twarda woda to powszechny problem, z którym zmaga się wiele krakowskich przedsiębiorstw. Jest to zjawisko powodujące m.in. straty finansowe – wytrącające się z twardej wody osady zmniejszają wydajność wymiany ciepła i powodują liczne awarie urządzeń. Jak skutecznie rozwiązać problem twardości wody i dlaczego warto rozważyć inwestycję w stację uzdatniania wody dla przedsiębiorstwa?

Twarda woda

Określenie „twarda woda” odnosi się do wody o wysokiej zawartości naturalnych minerałów. Twardość wody w przypadku wód naturalnych spowodowana jest głównie obecnością jonów wapnia i magnezu. Należy tu dodać, że m.in. jony żelaza, manganu również nadają wodzie twardość, jednak w mniejszym stopniu. Twardość ogólna wody jest to sumaryczna zawartość jonów wapnia (Ca) i magnezu (Mg) występujących we wszystkich możliwych proporcjach.

Rodzaje twardości wody

Twardość ogólną można podzielić na:

• twardość wapniową – wywołaną przez rozpuszczone sole wapnia,
• twardość magnezową – wywołaną przez rozpuszczone sole magnezu

Twardość można również podzielić na twardość przemijająca i nieprzemijającą.

Twardość przemijająca jest wywołana przez wodorowęglany wapnia i magnezu i może zostać usunięta w czasie gotowania. Większość soli wapnia i magnezu występujących w wodzie ulega rozkładowi w podwyższonej temperaturze, tworząc kamień w kotłach parowych, przewodach i naczyniach domowych do gotowania wody. Podczas ogrzewania wody następuje termiczny rozkład wodorowęglanów wapnia i magnezu oraz hydroliza powstałego węglanu magnezu.

Twardość niewęglanowa powodowana jest przez występowanie innych związków wapnia i magnezu, np. siarczanów, chlorków, azotanów czy krzemianów. Nie zmienia się ona pod wpływem podgrzewania i gotowania wody.

Jednostki określające twardość i zmiękczanie wody

Istnieje wiele jednostek określających twardość wody. Najczęściej stosowaną jednostką jest mg CaCO3/l oraz °dH (stopnie niemieckie). Twardość równa 1 mg CaCO3/l jest równoznaczna z twardością 0,056 °dH. Zmiękczanie wody polega na usunięciu lub zmniejszeniu zawartości jonów wapnia (Ca2+) i jonów magnezu (Mg2+) w wodzie.

Twarda woda w Krakowie

W przypadku wody wodociągowej w Krakowie, w zależności od ujęcia, występuje woda średnio-twarda i miękka. Woda średnio-twarda dostarczana jest z ujęcia Dłubni (293 mg CaCO3/l), zasilanego z rzeki Sanki ujęcia Bielany (285 mg CaCO3/l) oraz z Rudawy (253 mg CaCO3/l). Z kolei woda o niskiej twardości pochodzi z Raby (130 mg CaCO3/l).
Kraków położony jest u podnóża wyżyny Krakowsko-Częstochowskiej, nazywanej również jurą Krakowsko-Częstochowską. Zajmuje ona obszar pomiędzy doliną Warty pod Częstochową a doliną Wisły w okolicy Krakowa. Jest ona zbudowana w większości ze skał mezozoicznych (głównie wapieni). Wypłukiwanie ze skał minerałów jest jedną z przyczyn stosunkowo dużej twardości wody w Krakowie i okolicach. Z dużym problemem wynikającym ze stosunkowo wysokiej zawartości jonów wapnia i magnezu zmagają się odbiorcy posiadające własne ujęcia na północy Krakowa. To właśnie ta część Krakowa najczęściej zmaga się z problemem „twardej wody”, co wynika z jej geologicznego położenia.

Twardość wody przeznaczonej do spożycia – Rozporządzenie Ministra Zdrowia

W Polsce zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Zdrowia, twardość wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi powinna mieścić się 60 – 500 mgCaCO3/l, co odpowiada wodzie miękkiej i twardej.

Magnez i wapń są niezbędne w diecie człowieka oraz znacznie łatwiej wchłaniane są z wody niż z pożywienia. Magnez zawarty w wodzie pitnej jest ok. 30-krotnie łatwiej przyswajany w porównaniu z magnezem pochodzącym z żywności. Szacuje się, że dzienne spożycie magnezu z wodą to 2,3 mg/l i 52,1 mg/l, odpowiednio dla wód miękkich i twardych (dane na podstawie spożycia 2 litrów wody dziennie przez osoby dorosłe). Szacuje się, że średnia wartość dziennego zapotrzebowania na magnez wynosi około 320 mg dla kobiet i 420 mg dla mężczyzn, a referencyjna wartość spożycia dla osób dorosłych to 375 mg. Stąd też wysoka zawartość jonów magnezu i nie tylko w wodach mineralnych i leczniczych. W wodzie mineralnej magnez może występować w zawartości około 50 – 100 mg magnezu, natomiast wody lecznicze mogą zawierać ponad 200 mg magnezu na litr.

Woda o wysokiej zawartości jonów magnezu czy wapnia jest więc bezpieczna do spożycia, stanowi jednak zagrożenie dla urządzeń oraz znacząco skraca ich żywotność. Dlatego też istnieje potrzeba monitorowania twardości wody pod kątem wpływu na urządzenia grzewcze i infrastrukturę przedsiębiorstwa.

Czemu twarda woda w Krakowie stanowi problem dla przedsiębiorstw?

Woda o podwyższonym stopniu twardości zawiera znaczne ilości soli wapnia i magnezu, które wytrącają się podczas podgrzewania, tworząc trudne do usunięcia osady- tzw. „kamień kotłowy”. Kamień kotłowy gromadzi się w systemach grzewczych, gdzie działa jak izolator, utrudniając wymianę ciepła i znacznie ograniczając wydajność urządzeń. Nawet jeśli nie widać tego na pierwszy rzut oka, jest to problem niezwykle kosztowny – już bardzo cienka warstwa kamienia kotłowego o grubości jednego milimetra może obniżyć efektywność wymiany ciepła o nawet kilkadziesiąt procent. Duże osadzanie się kamienia kotłowego wymaga częstego czyszczenia wymienników ciepła, co ponownie wiąże się ze zwiększeniem kosztów oraz przerwania ciągłości procesu. Na skutek nagromadzenia się warstwy osadów może dojść także do przegrzania wymienników ciepła.

Zgubne w skutkach często okazują się także awarie, których przyczyną są osady. Zmniejszone przekroje rur mogą powodować wahania ciśnienia, a nawet blokadę przepływu. Zmiany objętościowego natężenia przepływu przez instalacje mogą prowadzić do zaburzeń pracy instalacji oraz powodować uszkodzenia mechaniczne poszczególnych urządzeń.
Nadmierna twardość wody powoduje większe zużycie detergentów. W tym przypadku jony wapnia i magnezu wiążą się z resztą kwasu tłuszczowego i wytrącają się w postaci trudno rozpuszczalnych soli wyższych kwasów tłuszczowych. Celem środków zmiękczających jest zapobieganie strącania się trudno rozpuszczalnych soli wapnia i magnezu.

Jak zapobiec występowaniu kamienia kotłowego?

Rozwiązaniem problemu wytrącania osadów z twardej wody jest zastosowanie zmiękczaczy wody. Działają one na zasadzie wymiany jonowej, gdzie jony wapnia i magnezu zastępowane są przez nieszkodliwe dla instalacji jony sodu. Żywica jonowymienna pokryta jest jonami sodu, które są wypierane przez jony magnezu lub wapnia o większej elektroujemności. Stacja zmiękczania przestaje spełniać swoją funkcję w momencie, gdy żywica pokryta jest wyłącznie jonami magnezu i wapnia. Z tego powodu po uzdatnieniu określonej ilości wody lub po upłynięciu określonego czasu należy zregenerować złoże. Regeneracja złoża jonowymiennego polega na przemywaniu go roztworem soli (solanki).

Zmiękczacz wody AquaSoftener zaopatrzony jest w funkcję automatycznego procesu regeneracji złoża. Podczas regeneracji dopływ zmiękczonej wody zostaje przerwany. Dla zachowania ciągłości procesu można podłączyć dwa urządzenia równolegle jako tak zwany DUPLEX. Praca urządzeń jest zautomatyzowana, więc nie wymaga szczególnego zaangażowania właściciela stacji. W chwili, gdy jedno z urządzeń przystępuje do procesu regeneracji, następuje załączenie się drugiego urządzenia.

W sytuacji, gdy nie jest wymagana twardość wody na poziomie 0°dH, można zastosować tzw. podmieszanie. Strumień wody wychodzący ze zmiękczacza łączony jest, w zadanym stosunku, ze strumieniem „twardej” wody. W ten sposób otrzymywana jest mniejsza twardość wody niż wejściowa, ale jest ona też większa od 0. Ta metoda pozwala na pracę złoża przez dłuższy okres czasu, co przekłada się na korzyści ekonomiczne.

Aby zapewnić efektywność i trwałość infrastruktury przedsiębiorstwa oraz osiągnąć długoterminowe oszczędności, warto rozważyć budowę stacji uzdatniania wody, która nie tylko stanowi ochronę dla urządzeń i armatury sanitarnej, ale także pozwala zminimalizować ryzyko kosztownych awarii. Inwestycja ta przełoży się na utrzymanie sprzętu w optymalnym stanie, co z kolei wpłynie korzystnie na efektywność operacyjną przedsiębiorstwa.

Łukasz Baran

Regionalny Manager

+48 532 267 192

Problemy z wodą?

Napisz do nas, pomożemy!

Wyślij zapytanie