ок соди приймають близько 1 мг-екв/л. Жорсткість води в результаті контакту зраніше випав осадом знижується на 0,3.0,5 мг-екв/л п порівнянні з процесом безконтакту з осадом.
Контроль процесу пом'якшення води слід здійснювати корекцієюрН пом'якшеної води. Коли це неможливо, його контролюють за значенням гідратноїлужності, яку при декарбонізації підтримують в межах 0,1.0,2 мг-екв/л,при вапняно-содовому умягчении - 0,3.0,5 мг-екв/л.
При содово-натриевом методі пом'якшення води її обробляють содоюі гідроксидом натрію:
Зважаючи на те, що сода утворюється при реакції гідроксиду натріюз гідрокарбонатом, необхідна для добавки в воду доза її значно зменшується.При високій концентрації гідрокарбонатів у воді і низькою некарбонатних жорсткостінадлишок соди може залишатися в пом'якшеній воді. Тому цей метод застосовують лишез урахуванням співвідношення між карбонатною і некарбонатних жорсткістю.
содово-натрієвий метод зазвичай застосовують для зм'якшенняводи, карбонатна жорсткість якої трохи більше некарбонатних. Якщо карбонатнажорсткість приблизно дорівнює некарбонатних, соду можна зовсім не додавати, оскількинеобхідне її кількість для пом'якшення такої води утворюється в результаті взаємодіїгідрокарбонатів з їдким натром. Доза кальцинованої соди збільшується по міріпідвищення некарбонатних жорсткості води.
Содорегенератівний метод, заснований на відновленні соди впроцесі пом'якшення, застосовують при підготовці води, для живлення парових котлів низькоготиску
Са (НС0 3 ) 2 + Na 2 C0 3 = СаС0 3 + 2NaHC0 3 .
Гідрокарбонат натрію, потрапляючи в котел з зм'якшеної водою, розкладаєтьсяпід впливом високої температури
2NаHC0 3 = Na 2 C0 3 +Н 2 0 + С0 2 .
Утвориться, при цьому сода разом з надлишковою, введеної спочаткув водоумягчітель, тут же в котлі гідролізує з у
творенням гідроксиду натрію іоксиду вуглецю (IV), який з продувної водою надходить в водоумягчітель, девикористовується для видалення з умягчается води гідрокарбонатів кальцію і магнію. Недолікцього методу полягає в тому, що утворення значної кількості СО 2 в процесі пом'якшення викликає корозію металу і підвищення сухого залишку в котловоїводі.
Барієвий метод пом'якшення води застосовують у поєднанні зіншими методами. Спочатку вводять барій містять реагенти в воду (Ва (ОН) 2 ,Васо 3 , Ваа1 2 0 4 ) для усунення сульфатної жорсткості,потім після освітлення води її обробляють вапном і содою для доумягченія. Хімізмпроцесу описується реакціями:
Через високу вартість реагентів барієвий метод застосовують дужерідко. Для підготовки питної води через токсичність барієвих реагентів він непридатний.Утворений сульфат барію осідає дуже повільно, тому необхідні відстійникиабо освітлювачі великих розмірів. Для введення ВаС03 слід використовувати флокуляторз механічними мішалками, оскільки ВАЛТ 3 утворює важку, швидко осаджуютьсясуспензію.
Необхідні дози барієвих солей, мг/л, можна знайти, користуючисьвиразами: гідроксиду барію (продукт 100%-ної активності) Д б = 1,8(SO 4 2 - ), алюмінату барію Д б = 128Ж 0 ;вуглекислого барію Д в = 2,07 Оі (S0 4 2 - );
Вуглекислий барій застосовують з вапном.
води.
двох.матеріалом.3
Рис. 3.При необхідностімасою.фільтрів.
Можливо
Рис. 4.
Оброблювана вода
На рис.
Рис. 5.
Рис. 6.е змішання відфільтрованих аноліта і католітапоказники пом'якшеної води були наступними: загальна жорсткість Ж про складала0,8-1,2 мг-екв/л, рН = 8-8,5. Витрати електроенергії склали 3,8 кВт * год/м 3 .
Хімічним, рентгеноструктурним, ІЧ-спектроскопічні й спектральниманалізами встановлено, що в осаді переважно містяться CaC0 3 , Mg (OH) 2 і частково Fe 2 0 3 * Н 2 0.Це свідчить про те, що зв'язування іонів Mg (II) відбувається за рахунок гідроксил-іонів при розряді молекул водина катоді.
Електрохімічна обробка води перед подачею на катіонітовихфільтри дозволяє значно (у 15-20 разів) збільшити їх робочий цикл.
Термохімічний метод пом'якшення води
термохімічної умягчение застосовують виключно при підготовціводи для парових казанів, так як в цьому випадку найбільш раціонально використовуєтьсятеплота, витрачена на підігрів води. Цим методом пом'якшення води виробляють зазвичай 'при температурі води вище 100 В° С. Більш інтенсивному пом'якшення води при її підігрівісприяє освіта важких і великих пластівців осаду, якнайшвидше його осадженнявнаслідок зниження в'язкості води при нагріванні, скорочується також витрата вапна,так як вільний оксид вуглецю (IV) віддаляється при підігріві до введення реагентів.Термохімічний метод застосовують з додаванням коагулянту і без нього, оскільки більшащільність осаду виключає необхідність в його утяжелении при осадженні. Крімкоагулянту використовують вапно і соду з добавкою фосфатів і рідше гідроксид натріюі соду. Застосування гідроксиду натрію замість вапна дещо спрощує технологіюприготування і дозування реагенту, проте економічно така заміна не виправданау зв'язку з його високою вартістю.
Для забезпечення видалення некарбонатних жорсткості води соду додаютьз надлишком. На рис. 7 показано вплив надлишку соди на залишкову кальцієву та загальнужорсткість води при її термохімічної умягчении. Як видно з графіків, при надлишкусоди 0,8 мг-екв/л кальцієва жорсткість може бути знижена до 0,2, а загальна - до 0,23мг/екв-л. При подальшому Додатку соди жорсткість ще більш знижується. Залишковийвміст магнію у воді може бути знижено до 0,05.0,1 мг-екв/л при надлишку вапна(Гідратної лужності) 0,1 мг-екв/л. На рис. 20.8 показана установка термохімічногопом'якшення води.
Вапняно-доломітовий метод використовують для одночасногозм'якшування і збезкремнювання води при температурі 120 В° С. Цим методом пом'якшеннялужність води, обробленої вапном або вапном і содою (без надлишку), можебути знижена до 0,3 мг-екв/л при залишковій концентрації кальцію 1,5 мг-екв/л ідо 0,5 мг-екв/л при залишковій концентрації кальцію 0,4 мг-екв/л. Вихідна водаобробляється вапняно-доломітовим молоком і освітлюється в напірному освітлювачі.Потім вона проходить через напірні антрацитові і Na-катіонітовихфільтри першого і другого ступенів.
В освітлювачах висоту зони прояснення приймають рівною 1,5 м, швидкість висхідного потоку при вапнуванні - не більше 2 мм/с. Час перебування води в освітлювачівід 0,75 до 1,5 год залежно від виду видаляється забруднення. Коагулянт солі заліза(III) рекомендується додавати в кількості 0,4 мг-екв/л.
Рис. 7. Вплив надлишку соди на залишкову кальцієву (а) і загальну (Б) жорсткість води при її термохімічної умягчении
Рис. 8. Установка вапняно-содового пом'якшення води з фосфатнимдоумягченіем: 1 - скидання шламу з накопичувача 2,3 - збірник зм'якшеноїводи; 4 - введення вапна й соди; 5, 11 - подача вихідної і відведення зм'якшеноїводи; 6 - введення пара; 7, 8 - термореактор першої та другої ступені; 9 - введення тринатрийфосфата; 10 - освітлювальні швидкий фільтр
Метод високотемпературного пом'якшення води застосовують практичнодля повного її пом'якшення. Установки термохімічного пом'якшення води зазвичай більшкомпактні. Вони складаються з дозаторів реагентів, підігрівачів тонкошарових відстійниківчи освітлювачів і фільтрів. Дози вапна Д і і соди Д з , мг/л,при термохімічної умягчении води
де С і і С з -
