1.2.Розрахунок і коригування вихідного складу води

Таблиця 2.1

Для початку знайдемо еквівалентні маси іонів:

Е = М / Z,

де М-молярна маса іона;

        Z-заряд іона.

Е (Са2 +) = 40,08 / 2 = 20,04 г-екв;

Еквіваленти інших іонів вважаються аналогічно.

Розрахунок починаємо з аніонного складу води:

[С] = [Н] / Е,

де [Н] - концентрація іона, виражена в мг/дм³,

         Е-еквівалент іона.

Розрахуємо катіонний склад води.

Правильність визначення концентрацій катіонів та аніонів, тобто солей, утворених еквівалентним кількістю іонів, перевіряють на підставі закону електронейтральності з рівняння:

Σ Kt = ΣAn.

При недотриманні цієї умови, слід скорегувати склад води. Це досягається шляхом додавання натрію Na +.

Т.ч. закон електронейтральності дотримується.

Перерахуємо значення концентрацій домішок в інші види концентрацій:

      [N] = [Н] / (М.1000), моль / дм³;

Перерахунок інших концентрацій здійснюється аналогічно.

[С] = [Н] / 104,%

Іонна сила розчину дорівнює напівсумі творів молярних концентрацій на квадрати їх зарядів.

μ = 0,5

Коефіцієнт активності - функція іонної сили розчину:

lg f' = -0.5Zi² ,

f = 10,

Концентрація в природних водах недиссоційованих молекул Н₂СО₃ становить зазвичай лише долі відсотка від загальної кількості вільної вуглекислоти, під яким розуміють суму Н₂СО₃ + СО₂.

       Рівноважне значення суми Н₂СО₃ + СО₂, моль / кг

Н₂СО₃+ СО₂ = ,

та рН – рівноваження :

Так, як Іс> 1, то вода схильна до серйозного накипформування.

1.3 Коагуляція вихідної води

В даному випадку, як коагулянт використовувався сірчанокислий алюміній Al₂(SO₄)₃.

Доза додающого коагулянту:

D_k = 0,07^.ПО = 0,07^.8,9 = 1,5мг-екв/дм³.

Т.к. D_k>0,5 приймаємо це значення рівне 1,5 мг-екв/дм³.

Оптимальне значення рН при коагуляції з сірчанокислим алюмінієм знаходиться в інтервалі 5,5 - 7,5. Значення величини рН середовища при коагуляції впливає на швидкість і повноту гідролізу.

       При коагуляції в оброблюваної воді збільшується вміст сульфатів, але зменшується бикарбонатная лужність на дозу коагулянту. Катіонний склад води не змінюється.

Таблиця 2а. Коагуляція вихідної води

Висновок: Величина pH має оптимальне значення, тому входить в інтервал 5,5-8. Бікарбонатна лужність збільшилася на дозу коагулянту, а вміст сульфатів збільшилася.

1.4Коагуляція з вапнуванням вихідної води (гідратний режим)

Гідратний режим вапнування сприятливий для видалення магнію, сполук заліза, кремнію і для освітлення води.

Для розрахунку даної таблиці використовували коагулянт - сірчанокисле залізо FeSO4 і гашене вапно Са (ОН) 2. Оптимальне значення рН знаходиться в інтервалі 9 - 10,5. Доза коагулянту Dk = 0,5 мг-екв/дм³.

Доза вапна вважається таким чином:

Dи = СО_2вих + ΔНСО₃^- + D_k+И_и, мг-екв/дм³;

Прийнявши значення ОН, визначаємо залишкову концентрацію іона Mg²⁺.Mg²⁺_ост = мг-экв/дм³.

Використовуючи закон електронейтральності, знаходимо залишкову концентрацію іонів Са₂ ⁺:

Концентрація сульфатів збільшується на дозу коагулянту.

Таблиця 2б.Коагуляція з вапнуванням вихідної води