Thiết bị làm mềm nước giúp loại bỏ các khoáng chất canxi, magie ra khỏi nước. Bài viết giúp bạn hiểu rõ thiết bị làm mềm nước là gì, gồm những gì, khi nào nên lắp đặt và chúng hoạt động ra sao?

Thiết bị làm mềm nước là gì?

Thiết bị làm mềm  nước là thiết bị lọc nước có tác dụng loại bỏ các khoáng chất gây ra độ cứng của nước như canxi, magie và biến nước cứng thành nước mềm .

Thiết bị làm mềm nước gồm 3 loại:

Thiết bị làm mềm nước bằng trao đổi ion, còn được gọi là thiết bị làm mềm nước gốc muối, là thiết bị làm mềm nước phổ biến được sử dụng nhiều nhất. Thiết bị làm mềm nước này hoạt động bằng cách thay thế các ion Na⁺  hoặc K⁺   gắn trên hạt nhựa cation cho các ion Ca²⁺ và Mg²⁺ gây ra độ cứng của nước.

Thiết bị làm mềm nước không chứa muối, không sử dụng muối để xử lý nước cứng, thay vào đó sử dụng bộ lọc cơ học để kết tinh canxi và magie và làm thay đổi cấu trúc hóa học của khoáng chất. Thiết bị làm mềm nước loại này không loại bỏ các khoáng chất cứng mà chúng kết hợp để tạo thành khoáng chất mới có cấu trúc hóa học đặc biệt không thể hình thành cặn và bám vào đường ống hay bề mặt.

Thiết bị làm mềm nước từ tính: Giống như thiết bị làm mềm nước không có muối, thiết bị làm mềm nước từ tính không loại bỏ khoáng chất cứng ra khỏi nước mà chúng trung hòa các khoáng chất để ngăn chúng liên kết với nhau, giữ cho chúng hòa tan hoàn toàn.

Thiết bị làm mềm nước gồm những gì

Ở đây chúng tôi giới thiệu thiết bị làm mềm nước được sử dụng nhiều nhất là thiết bị làm mềm nước dựa trên công nghệ trao đổi ion. Thiết bị làm mềm nước gồm 3 bộ phận chính:

Cột lọc: Cột lọc dạng hình trụ đứng bên trong chứa hạt nhựa trao đổi ion dạng cation. Cột lọc có thể bằng vật liệu sợi thủy tinh composite hoặc bằng inox.

Van điều khiển: Là trung tâm điều khiển của toàn bộ thiết bị làm mềm nước. Van điều khiển điều tiết quá trình lọc làm mềm, tái tạo ion Na⁺ cho hạt cation sau một thời gian hoạt động, sục rửa và xả cặn.

Thùng chứa dung dịch muối hoàn nguyên: Chứa dung dịch muối NaCl đóng vai trò cung cấp ion Na⁺ cho hạt cation sau một thời gian làm mềm đã sử dụng hết ion Na⁺ và thay thế bằng các ion Ca²⁺, Mg²⁺ gắn trên hạt nhựa. Định kỳ sẽ bổ sung thêm muối vào thùng chứa muối này.

Thiết bị làm mềm nước hoạt động như thế nào?

Nguyên lý hoạt động: Các ion gây ra nước cứng là Ca²⁺, Mg²⁺ được thay thế bằng ion Na⁺ hoặc K⁺ đã được gắn trên hạt nhựa trao đổi ion cation. Dưới đây là quy trình hoạt động của thiết bị làm mềm nước:

Nước cứng đi vào cột lọc chứa nhựa cation từ trên đỉnh qua lớp hạt nhựa cation được làm từ polystyrene dạng hình cầu màu hổ phách có điện tích âm và được phủ bằng các ion Na⁺ . Các hạt nhựa tích điện âm này sẽ hút các khoáng chất gây ra nước cứng Ca²⁺, Mg²⁺ tích điện dương khi nước chảy qua cột lọc. Khi nước đi qua nhựa, các ion gây ra độ cứng sẽ bám vào các hạt nhựa, nước mềm thoát ra khỏi cột lọc.

Sau một thời gian hoạt động, các hạt nhựa sẽ bão hòa với các ion gây ra độ cứng và không thể hút thêm bất kỳ ion khoáng nào nữa là lúc cần phải hoàn nguyên (tái sinh) lại bằng cách loại bỏ các ion khoáng đã bám vào chúng trong quá trình làm mềm nước và thay thế bằng ion Natri để sẵn sàng cho chu trình làm mềm nước mới. Quá trình này được gọi là quá trình tái sinh hạt nhựa trao đổi ion. Nếu sử dụng van điều khiển tự động, bạn có thể thiết lập thời gian tái sinh sau một khoảng thời gian hoạt động hoặc sau một lưu lượng nước đã được làm mềm nhất định (tùy thuộc vào loại van tái sinh theo thời gian hay theo lưu lượng). Nhờ có van điều khiển, dung dịch muối trong thùng muối sẽ được hút vào cột lọc chứa hạt nhựa theo hướng từ trên xuống dưới hay từ dưới lên trên liên tục trong khoảng ít nhất 30 phút. Cụ thể như sau:

Quá trình tái sinh hạt nhựa sẽ diễn ra qua 3 chu kỳ: Rửa ngược, tái sinh và rửa sạch.

Rửa ngược: Quá trình tái sinh bắt đầu bằng chu trình rửa ngược trong đó van điều khiển hướng nước đi ngược từ dưới lên nhằm loại bỏ cặn bẩn bám vào hạt nhựa và xả sạch cặn bẩn này qua đường thải.

Tái sinh: Trong chu trình tái sinh, nước muối được bơm từ thùng muối vào cột lọc. Ion Natri trong muối đẩy các ion Canxi, Magie ra khỏi các hạt và thay thế vị trí của chúng trên hạt nhựa, nước chứa ion khoáng chất sau đó được thải ra ngoài.

Rửa sạch: Cột lọc được rửa sạch bằng nước. Sau đó hệ thống chuyển sang chế độ làm mềm nước đầu vào.

Thiết bị làm mềm nước loại bỏ những gì

Thiết bị làm mềm nước chủ yếu loại bỏ canxi và magie gây ra nước cứng. Ngoài ra nó cũng loại bỏ các ion tích điện dương như sắt và mangan. Tuy nhiên thiết bị làm mềm nước chỉ loại bỏ sắt II (sắt hòa tan) khi nó ở hàm lượng thấp và sắt ở trạng thái hòa tan. Sắt III (sắt không hòa tan) khó loại bỏ hơn vì nó sẽ tích tụ trên lớp nhựa và không loại bỏ được bằng chu trình rửa ngược. Sự tồn tại của sắt III trong hệ thống có thể làm cho các hạt nhựa hoạt động kém hiệu quả hơn.

Thiết bị làm mềm nước không thể loại bỏ các chất khí, hóa chất và các chất gây ô nhiễm khác có thể gây ra về vấn đề nước uống như khí hydro sunfua H₂S làm cho nước có mùi trứng thối, hay các kim loại nặng như chì và đồng.

Khi nào nên lắp đặt thiết bị làm mềm nước

Nên lắp đặt thiết bị làm mềm nước khi nước cứng gây ra hàng loạt vấn đề như vết cặn bẩn trên thiết bị đồ dùng,da khô và nhiều mụn, tóc khô và rụng nhiều , quần áo trắng nhanh bị ố và ngả màu, …

Thiết bị làm mềm nước có cần bảo trì không và chúng có tuổi thọ bao lâu?

Thiết bị làm mềm nước cần được bảo dưỡng để hoạt động ở hiệu suất cao nhất. Muối phải được thêm định kỳ vào thùn g chứa dung dịch. Muối ở đây phải là muối tinh khiết có hàm lượng NaCl 99,5%, rất ít hoặc như không có tạp chất để tránh làm hỏng hạt nhựa cation. Nhìn chung thiết bị làm mềm nước có thể sử dụng được khoảng 15 năm hoặc lâu hơn nếu được bảo dưỡng đúng cách. Luôn đảm bảo thùng chứa muối không bao giờ hết muối và có thiết bị lọc loại bỏ sắt và mangan trước thiết bị làm mềm nước.  Nhựa trao đổi ion có thể tồn tại khoảng 10 – 20 năm nếu được bảo quản tốt và có thiết bị lọc trước thiết bị làm mềm.