4.3.1. Подкисление.

При введении кислоты часть солей карбонатной жесткости переводится в некарбонатную, соли которой обычно в осадок не выпадают. Например,

Ca (HCO₃)₂ + H₂SO₄= CaSO₄ +2CO₂+2H₂O,

(CaSO₄ не выпадает в осадок).

Метод применим всегда, за исключением случаев, когда возможны сульфатные отложения. Доза кислоты определяется по формуле:

Дк= 100е_к (Щ_доб- Щ_об/К_у)/С_к,

где С_к - концентрация H₂SO₄ или HCl в технической кислоте, %;

е_к – эквивалентный вес кислоты (49- для серной кислоты, 36,6 – для соляной).

Щелочность оборотной воды зависит от следующих параметров:

Щ_об=F( S ,t₂, К_у, Ca, P, P₁, (CO₂), Щ_доб), (Б)

где S= S_доб К_у – общее солесодержание оборотной воды;

Ca –концентрация кальция в добавочной воде;

(CO₂) – концентрация углекислого газа в охлажденной и добавочной воде.

При использовании подкисления необходимо убедиться в том, не будут происходить отложения сульфатов. Проверка производится по условию:

f² C_ca C_so4K_y² ≤ ПР_СaSO4,

где f-коэффициент активности двухвалентных ионов, зависящий от концентрации ионов HCO₃, Cl , SO₄, Mg, Ca;

Cca, Cso₄- концентрация кальция и сульфатных ионов, г-ион/л;

ПР_СaSO4-произведение растворимости сульфата кальция, принимаемое равным 2,4 х 10^-5 (при температуре воды 25-60 ⁰С).

4.3.2. Рекарбонизация.

Сущность метода - перевод плохо растворимых карбонатов в растворимые бикарбонаты путем продувки воды дымовыми газами (содержащими СО₂), либо углекислотой. Рекарбонизация применяется в случаях, когда на предприятии образуются эти газы. При вводе их в воду происходит реакция

СаСО₃ +СО₂ +Н₂О=Са (НСО₃)₂.

Необходимая доза СО₂ , рассчитываемая на расход оборотной воды и зависящая от тех же параметров, которые входят в функционал (Б).

Дымовые газы вводят в воду (или в ее часть) с помощью газодувок через эжекторы или специальные барботажные трубы, погруженные под уровень воды не менее 2,0 м. Предварительно газы очищают от пыли и золы (с помощью золопылеуловителей).

Преимущества метода (при наличии дымовых газов)- дешевизна и возможность повторного использования отходов производства.

Недостаток – необходимость точного дозирования, так как в противном случае вода становится коррозионно-активной.

4.3.3. Фосфатирование.

Сущность метода - фосфаты образуют на поверхности зародышей кристаллов СаСО₃ пленку, препятствующую их росту. Для фосфатирования используют следующие реагенты: гексаметафосфат натрия, триполифосфат натрия, тринатрийфосфат, а иногда суперфосфат.

Допустимая концентрация фосфатов в питьевой воде - не более 1,5-2,0 мг/л (по Р₂О₅), доза (в расчете на добавочную воду) 3-5 мг/л по товарному продукту.

При фосфатировании необходима продувка системы, величина которой рассчитывается по формуле

Р₃=Р₁ (К_у^доп -1) ^–1 - Р₂ ,

где К_у^доп – допустимая величина концентрирования, при которой нет накипеобразования и которая вычисляется в зависимости от Щ_доб и Ж_доб (щелочность и жесткость добавочной воды) и температуры воды. Метод применяется при К_у^доп <1,0 и при целесообразных значениях Р₃. Если же эти условия не выполняются, то используется подкисление или кислотно-фосфатная обработка.