4. Требования к качеству воды в водооборотных системах охлаждения.

Нормируются общая и карбонатная жесткость воды, щелочность, общее солесодержание, окисляемость, концентрация взвешенных веществ, концентрация хлоридов и сульфатов, реакция среды:

• общая жесткость - 1,5-7 мг-екв/дм³,

• карбонатная жесткость воды - 1,5-3 мг-екв/дм³,

• щелочность - 2-4 мг-екв/дм³ (в США - 2,5 мг-екв/дм³),

• общее солесодержание 800-1300 мг-екв/дм³ ( в США - 500 мг-екв/дм³),

• ХПК - 70-200 мг-екв/дм³(в США -75 мг-екв/дм³),

• концентрация взвешенных веществ - 10-50 мг-екв/дм³ (в США-5 мг-екв/дм³),

• концентрация хлоридов - 150-300 мг-екв/дм³(в США - 500 мг-екв/дм³),

• сульфатов - 350-500 мг-екв/дм³(в США - 200 мг-екв/дм³),

• реакция среды - 6,5-8,5.

5. Требования к качеству воды для подпитки систем охлаждения (сказать, что нормируется и почему, сравнить с требованиями к качеству воды в водооборотных системах охлаждения ).

Показатель	Для оборотных систем	Для замкнутых систем
Жесткость временная Жесткость общая Общее солесодержание Хлориды Сульфаты Взвешенные вещества ХПК	2 мг-кв/дм3 4 мг-кв/л 900 мг/дм3 237мг/дм3 395 мг/дм3 23,6 мг/дм3 55 мг/дм3	0,9 мг-кв/дм3 1,9 мг-кв/дм3 445 мг/дм3 112 мг/дм3 187 мг/дм3 11,2 мг/дм3 26 мг/дм3

6. Требования к качеству энергетической воды.

Она должна быть почти полностью обессоленной. Регламентируется содержание ионов жесткости, силикатов, ионов меди, ионов железа.

• содержание ионов жесткости - 0,003-0,3 мг-екв/дм³,

• содержание силикатов - 0,02-0,7 мг/дм³,

• ионы меди - 0,005-0,5 мг/дм³,

• ионы железа - 0,01-1 мг/дм³,

• концентрация кислорода - 0,01-1 мг/дм³,

• нитриты и нитраты - не больше 0,02 мг/дм³,

• рн - 7-7,5.

7. Основные методы умягчения воды.

Обратный осмос. Метод основан на прохождении воды через полупроницаемые мембраны (как правило, полиамидные). Вместе с солями жёсткости удаляется и большинство других солей. Эффективность очистки может достигать 99,9 %. Этот метод нашёл наибольшее применение в бытовых системах подготовки питьевой воды. В качестве недостатка данного метода следует отметить необходимость предварительной подготовки воды, подаваемой на обратноосмотическую мембрану.

Электродиализ. Основан на удалении из воды солей под действием электрического поля. Удаление ионов растворенных веществ происходит за счёт специальных мембран. Так же как и при использовании технологии обратного осмоса, происходит удаление и других солей, помимо ионов жёсткости.

Термический способ. Основан на нагреве воды, устраняет только временную (карбонатную) жёсткость. Находит применение в быту. В промышленности применяется, например, на ТЭЦ.

При длительном кипячении растворимые Са(НСО₃)₂ и Mg(НСО₃)₂ переходят в нерастворимые соединения и выпадают в осадок. Поэтому карбонатную жёсткость называют также временной жёсткостью. Количественно временную жёсткость характеризуют содержанием гидрокарбонатов, удаляющихся из воды при её кипячении в течение часа. Жёсткость, остающаяся после такого кипячения, называется постоянной.

Са(НСО₃)₂ → СаСО₃↓ + СО₂↑ + Н₂О

Mg(НСО₃)₂ →Mg(OH)₂ + 2СО₂

Реагентное умягчение. Метод основан на добавлении в воду соды или гашеной извести. При этом соли кальция и магния переходят в нерастворимые соединения и, как следствие, выпадают в осадок. Этот метод оправдан при относительно больших расходах воды, поскольку связан с решением ряда специфических проблем: фильтрации осадка, точной дозировки реагента.

Временную (карбонатную) жёсткость устраняют:

Добавлением гашёной извести.

Са(НСО₃)₂ + Са(ОН)₂ →2CaCO₃ + 2H₂O

Mg(НСО₃)₂ + 2Са(ОН)₂ → Mg(OH)₂ + 2CaCO₃+ 2H₂O

Постоянную (некарбонатную) жёсткость устраняют добавлением соды Na₂CO₃.

CaCl₂ + Na₂CO₃ →CaCO₃ + 2NaCl

MgSO₄ + Na₂CO₃ →MgCO₃ + Na₂SO₄

В целях одновременного устранения обоих видов жёсткости применяют смесь гашёной извести и соды – содово-известковый метод.

Лучшим реагентом для устранения общей жесткости воды является ортофосфат натрия Na₃PO₄:

3Ca(HCO₃)₂ + 2Na₃PO₄ → Ca₃(PO₄)₂↓+ 6NaHCO₃

3MgSO₄ + 2Na₃PO₄ → Mg₃(PO₄)₂↓ + 3Na₂SO₄

Ортофосфаты кальция и магния очень плохо растворимы в воде, поэтому достигается лучшее умягчение воды.

Катионирование. Метод основан на использовании ионообменной гранулированной загрузки (чаще всего ионообменные смолы). Такая загрузка при контакте с водой поглощает катионы солей жёсткости (кальций и магний). Взамен, в зависимости от ионной формы, отдавая ионы натрия или водорода. Эти методы соответственно называются Na-катионирование и Н-катионирование. Как правило, жёсткость воды снижается при одноступенчатом натрий-катионировании до 0,05-0,1 мг-экв/л, при двухступенчатом — до 0,01 мг-экв/л.