1. Основы умягчения. Классификация методов.

Снижение общей жесткости воды называется умягчением.

ПДКж=7 мг-экв/л

Для котлов высокого давления жесткость не должна превышать

0.005 мг-экв/л

Выбор метода определяется:

- качеством исходной воды

- глубиной очистки

- технико-экономическим расчётом

Различают следующие методы умягчения воды:

- термохимический (для котлов)

- реагентный (метод осаждения)

– катионирование ( для подземных вод)

- диализ

Термический метод

растворимость в воде 13 мг/л

Кипячение – удаление

растворимость соли 110 мг/л

растворимость соли 8,8 мг/л

Термохимическое доумягчение

Реагентное умягчение

1. Известковый

При высокой карбонатной и низкой некарбонатной жесткости ( когда необходимо снижение Ж и Щ).

При введении вода насыщается и

Для ускорения осаждения и снижения Щ применяют дополнительно ( коагулянт).

Конечный эффект процесса декарбонизации воды зависит от соотношения Ж₀/Щ и для каждого конкретного случая определяются время контакта воды и осадка, температура обработки и дозы

при

2. Известково-содовый

Используется для умягчения воды любого состава

Повышение температуры ускоряет процесс умягчения .

Наличие органических примесей в воде способствует образованию коллоидных растворов, поэтому в качестве коагулянтов может быть использован

Контроль процесса следует вести коррекцией рН (щелочная 9)

3. Содово-едконатриевый

- добавка, снижается доза

Когда карбонатная Ж Ж некарбонатной

Недостаток метода – большое количество выделяющегося , что приводит к коррозии и увеличению сухого остатка в котловой воде.

4. Бариевый метод

Применяют в сочетании с другими методами

Соли бария плохо растворимы в воде и не могут быть дозированы точно, поэтому воду пропускают через слой .

Кальций и магний удаляются только в присутствии сульфатов.

Реагенты дорогие и токсичные, для хозяйственно-питьевого водоснабжения не применимы. Применяются в исключительных случаях.

Аппаратурное оформление методов реагентного умягчения воды .

Оптимальным сооружением для умягчения воды известковым или известково-содовым методами является вихревой реактор.

Реактор представляет собой конический железобетонный или стальной корпус ( ) наполненный на половину контактной массой

В качестве контактной массы применяют песок или мраморную крошку мм.

При винтовом восходящем потоке воды контактная масса взвешивается, на поверхности частичек кристаллизуется , частички превращаются в шарики, увеличиваются в диаметре, по мере их укрупнения происходит замена слоя контактной массы.

Вихревые реакторы не задерживают , поэтому их применяют совместно со скорыми фильтрами.

Установка для умягчения воды с вихревым реактором.

1 – бункер с контактной массой

2 – подача исходной воды

3 – вихревой реактор

4 – ввод реагентов

5 – скорый фильтр

6 – отвод умягчённой воды в РЧВ

7 – эжектор

При высоком содержании солей магния в схему умягчения включается осветлители со взвешенным слоем осадка.

Умягчение воды катионитами

Метод основан на способности катионитов вступать в реакцию ионного обмена с растворенными в воде солями.

Основополагающими факторами кинетики процесса является скорость ионного обмена между ионами , растворенными в воде и катионитами.

Различают полную и обменную емкость катионита.

Полная обменная емкость катионита это то количество ионов Ca и Mg которое задерживает катионит до того момента когда

Рабочая обменная емкость катионита это то количество ионов Ca и Mg , которое задерживается до момента проскока.

Свойства катионитов

1. наличие функциональной группы;

2. пористость (гиперпористые, макропористые, изопористые)

3. фракционный состав

4. механическая, термическая, химическая стойкость.