- •1.2 Исторически сложившиеся методы и схемы подготовки химически очищенной воды.
- •1.2.1 Коагуляция и осветление
- •Методы обработки поверхностных вод
- •1.2.2 Методы осаждения
- •1.2.2.1 Известкование
- •Остаточная карбонатная щелочность известкованной воды
- •1.2.2.2 Известково-содовый метод
- •1.2.2.3 Едконатровый метод
- •1.2.2.4 Термический метод
- •1.2.2.5 Внутрикотловая обработка воды
- •1.2.2.6 Магнитный метод обработки воды для паровых котлов более 100ºС
- •1.2.3 Магнитный метод обработки при подогреве воды ниже 95ºС
- •1.2.4 Обезжелезивание подземных вод
- •1.2.5 Обработка воды путем ионного обмена
- •1.2.5.1 Натрий-катионирование
- •1.2.5.2 Натрий-хлор-ионирование
- •1.2.5.3
- •Параллельное водород-натрий- катионирование
- •Водород-катионирование в схемах химического обессоливания
- •1.2.5.4 Амоний-натрий-катионирование
1.2.2.2 Известково-содовый метод
При применении известково-содового метода соли жесткости осаждаются совместно известью и водой. При этом протекают те же реакции что и при известковании, но магний удаляется полностью, а кальциевые соли некарбонатной жесткости удаляются содой:
СаСl2 + Na2CO3→ CaСО3 ↓+ NaCl2
CaSO4 + Na2CO3 → CaСО3 ↓ + Na2 SO4
Метод применяется для вод, в которых общая жесткость больше щелочности исходной воды.
1.2.2.3 Едконатровый метод
Процесс обработки воды едким натром идет по следующим реакциям:
СО2 + 2NaOH→Na2CO3 + H2O
Са (НСО3 )2 + 2NaOH→ CaСО3 ↓+ 2 Na2CO3+ 2 H2O
Мg (НСО3)2 +4 NaOH→ Mg (ОН)2 ↓+2 Na2CO3+ 2 H2O
MgCl2 + 2NaOH→ Mg (ОН)2 ↓+NaCl2
Удаление кальциевых солей некарбонатной жесткости осуществляется содой, образующейся в процессе предыдущих реакций.
Так как сода при едконатровом методе очистки образуется в количестве, эквивалентном карбонатной жесткости обрабатываемой воды, применение метода ограничивается условием
2Щи.в + [CO2]и.в = ЖСа + Щиз + К ()
где Щиз - избыточная щелочность обработанной воды, принимают 1 – 1,5 мг-экв/л. Кроме того, следует учитывать высокую стоимость едкого натра по сравнению с известью.
1.2.2.4 Термический метод
Термический метод эффективен при нагревании исходной воды до температуры кипения и энергетическом ее перемешивании. Термический метод обработки применяется в случаях, когда не требуется глубокого умягчения воды и когда в исходной воде содержится в основном бикарбонат кальция, так как образование и выпадение в осадок Mg (ОН)2 происходит очень медленно. Содержание органических веществ в исходной воде тормозит процесс кристаллизации и выпадения шлама, что так же значительно снижает эффект термического метода. Указанные ограничения делают метод практически мало приемлемым. Совмещение термического метода обработки с дозировкой в обрабатываемую воду реагентов: едкого натра, соды, натрий-катионированной воды называют термохимическим методом. Термический и термохимический методы осуществляются обычно в аппаратах В.А. Голубцова и Г. А. Буркова и в термоумягчителях типа ВНИИСП. Однако В связи с быстрым зарастанием накипными отложениями подводящих пар сопл и поверхностей, на которых происходит нагрев обрабатываемой воды, этот метод в настоящее время почти не применяется.
1.2.2.5 Внутрикотловая обработка воды
Внутрикотловая обработка воды осуществляется путем ввода в котел щелочных реагентов, которые в сочетании с подогревом воды в котле вызывают осаждение солей жесткости в виде нерастворимых соединений СаСОз и Mg(OH)2.
В зависимости от состава исходной воды и требований к качеству котловой воды решается вопрос использования реагентов при внутри- котловой обработке: едкого натра, кальцинированной соды, тринатрий- фосфата (последний используется в основном для доумягчения воды). Если Ши.в>Жк, а Жк-Жо=Жса, то для умягчения такой воды достаточно ее подогрева в котле (термоумягчение). Если для обрабатываемой воды справедливо равенство 2Щи.в=Жса, то в котел следует дозировать только едкий натр. Если для обрабатываемой воды справедливо соотношение 2Щж, в < Жса, то следует дозировать едкий натр и соду.
Осуществление внутрикотловой обработки обязательно должно сопровождаться периодическим или непрерывным удалением из котла шлама (продувкой). Поддержание в котловой воде солесодержания, щелочности и допустимого количества шлама должно отвечать нормам качества котловой воды при внутрикотловой обработке.