Mga filter at sistema para sa paglambot ng tubig: isang marketing ploy o isang agarang pangangailangan. Pamamaraan ng paglambot ng tubig

Mga teknolohikal na iskema at mga elemento ng istruktura reagent water softeners

Thermochemical na paraan ng paglambot ng tubig

Paglambot ng tubig sa pamamagitan ng dialysis

Magnetic na paggamot ng tubig

Panitikan

Mga teoretikal na pundasyon ng paglambot ng tubig, pag-uuri ng mga pamamaraan

Ang paglambot ng tubig ay nangangahulugan ng proseso ng pag-alis ng mga hardness cation mula dito, i.e. kaltsyum at magnesiyo. Alinsunod sa GOST 2874-82 "Pag-inom ng tubig" ang katigasan ng tubig ay hindi dapat lumampas sa 7 mg-eq / l. Mga hiwalay na uri ang proseso ng tubig ay nangangailangan ng malalim na paglambot, i.e. hanggang sa 0.05.0.01 mg-eq / l. Ang karaniwang ginagamit na mga pinagmumulan ng tubig ay may tigas na nakakatugon sa mga pamantayan ng inuming tubig sa bahay, at hindi nangangailangan ng paglambot. Ang paglambot ng tubig ay isinasagawa pangunahin sa panahon ng paghahanda nito para sa mga teknikal na layunin. Kaya, ang katigasan ng tubig para sa pagpapakain ng mga drum boiler ay hindi dapat lumampas sa 0.005 mg-eq / l. Ang paglambot ng tubig ay isinasagawa sa pamamagitan ng mga pamamaraan: thermal, batay sa pagpainit ng tubig, paglilinis o pagyeyelo; reagent, kung saan ang mga ions sa tubig Ca ( II ) at Mg ( II ) magbigkis sa iba't ibang reagents upang makabuo ng halos hindi matutunaw na mga compound; pagpapalitan ng ion batay sa pagsasala ng pinalambot na tubig sa pamamagitan ng mga espesyal na materyales na nagpapalit ng mga ion na kasama sa kanilang komposisyon Na ( I) o H (1) para sa mga Ca (II) ions at Mg ( II ) na nakapaloob sa dialysis na tubig; pinagsama, na kumakatawan sa iba't ibang kumbinasyon ng mga nakalistang pamamaraan.

Ang pagpili ng paraan ng paglambot ng tubig ay tinutukoy ng kalidad nito, ang kinakailangang lalim ng paglambot at teknikal at pang-ekonomiyang pagsasaalang-alang. Alinsunod sa mga rekomendasyon ng SNiP kapag lumalambot sa tubig sa lupa, dapat gamitin ang mga paraan ng pagpapalit ng ion; kapag lumalambot sa ibabaw ng tubig, kapag ang paglilinaw ng tubig ay kinakailangan sa parehong oras, ang paraan ng dayap o lime-soda ay ginagamit, at may malalim na paglambot ng tubig, ang kasunod na cationization. Ang mga pangunahing katangian at kondisyon para sa aplikasyon ng mga pamamaraan ng paglambot ng tubig ay ibinibigay sa talahanayan. 20.1.

paglambot ng tubig dialysis thermal

Upang makakuha ng tubig para sa mga pangangailangan sa sambahayan at inumin, kadalasan ay isang tiyak na bahagi lamang nito ang pinapalambot, na sinusundan ng paghahalo sa pinagmumulan ng tubig, habang ang dami ng pinalambot na tubig. Q y tinutukoy ng formula

(20.1)

kung saan f tungkol sa. at. - ang kabuuang katigasan ng pinagmumulan ng tubig, mg-eq / l; Ж 0. с. - kabuuang tigas ng tubig na pumapasok sa network, mg-eq / l; F 0. sa. - katigasan ng pinalambot na tubig, mg-eq / l.

Mga pamamaraan ng paglambot ng tubig

Index thermal reagent pagpapalitan ng ion dialysis
Katangian ng proseso Ang tubig ay pinainit sa isang temperatura na higit sa 100 ° C, habang ang carbonate at non-carbonate na tigas (sa anyo ng calcium carbonate, magnesium hydroxide at gypsum) ay inalis. Ang dayap ay idinagdag sa tubig, na nag-aalis ng carbonate at magnesium hardness, pati na rin ang soda, na nag-aalis ng non-carbonate na tigas. Ang pinalambot na tubig ay ipinapasa sa pamamagitan ng mga cationic filter Ang pinagmumulan ng tubig ay sinasala sa pamamagitan ng isang semi-permeable na lamad
Layunin ng pamamaraan Pag-aalis ng katigasan ng carbonate mula sa tubig na ginagamit sa pagpapagana ng mababa at katamtamang presyon ng mga boiler Mababaw na paglambot na may sabay-sabay na paglilinaw ng tubig mula sa mga nasuspinde na solido Malalim na paglambot ng tubig na naglalaman ng maliit na halaga ng mga nasuspinde na solid Paglambot ng malalim na tubig
Pagkonsumo ng tubig para sa sariling pangangailangan - Hindi hihigit sa 10% Hanggang sa 30% o higit pa sa proporsyon sa katigasan ng pinagmumulan ng tubig 10
Mga kundisyon epektibong aplikasyon: labo ng pinagmumulan ng tubig, mg / l Hanggang 50 Hanggang 500 Hindi hihigit sa 8 Hanggang 2.0
Katigasan ng tubig, mg-eq / l Carbonate hardness na may predominance ng Ca (HC03) 2, non-carbonate hardness sa anyo ng gypsum 5.30 Hindi mas mataas sa 15 Hanggang 10.0
Natirang tigas ng tubig, mg-eq / l Carbonate na tigas hanggang 0.035, CaS04 hanggang 0.70 Hanggang 0.70 0.03.0.05 prn isang yugto at hanggang 0.01 na may dalawang yugto ng cationization 0.01 at mas mababa
Temperatura ng tubig, ° С Hanggang 270 Hanggang 90 Hanggang 30 (glauconite), hanggang 60 (sulfocarbons) Hanggang 60

Paraan ng paglambot ng thermal water

Ang thermal na paraan ng paglambot ng tubig ay ipinapayong gamitin kapag gumagamit ng carbonate na tubig na ibinibigay sa mga low-pressure boiler, pati na rin sa kumbinasyon ng mga reagent water softening method. Ito ay batay sa pagbabago ng carbon dioxide equilibrium kapag ito ay pinainit patungo sa pagbuo ng calcium carbonate, na inilalarawan ng reaksyon.

Ca (HC0 3) 2 -> CaCO 3 + CO 2 + H 2 0.

Ang equilibrium ay nagbabago dahil sa pagbaba ng solubility ng carbon monoxide (IV) na dulot ng pagtaas ng temperatura at presyon. Maaaring ganap na maalis ng pagkulo ang carbon monoxide (IV) at sa gayon ay makabuluhang bawasan ang carbonate calcium hardness. Gayunpaman, hindi posible na ganap na maalis ang tinukoy na katigasan, dahil ang calcium carbonate, kahit na hindi gaanong mahalaga (13 mg / l sa temperatura na 18 ° C), ay natutunaw pa rin sa tubig.

Sa pagkakaroon ng magnesium bikarbonate sa tubig, ang proseso ng pag-ulan nito ay nangyayari tulad ng sumusunod: una, isang medyo mahusay na natutunaw (110 mg / l sa temperatura ng 18 ° C) magnesium carbonate ay nabuo.

Mg (НСО 3) → MgC0 3 + С0 2 + Н 2 0,

na, sa matagal na pagkulo, hydrolyzes, na nagreresulta sa isang bahagyang natutunaw na namuo (8.4 mg / l). magnesiyo hydroxide

MgC0 3 + H 2 0 → Mg (0H) 2 + C0 2.

Dahil dito, kapag pinakuluan ang tubig, bumababa ang katigasan dahil sa calcium at magnesium bicarbonates. Kapag kumukulo ang tubig, bumababa din ang katigasan, na tinutukoy ng calcium sulfate, ang solubility na bumababa sa 0.65 g / l.

Sa fig. Ang 1 ay nagpapakita ng thermal softener ng disenyo ng Kopyev, na nakikilala sa pamamagitan ng kamag-anak na pagiging simple ng device at maaasahang operasyon. Ang naprosesong tubig, na preheated sa apparatus, ay dumadaloy sa ejector patungo sa socket ng film heater at ini-spray sa mga patayong inilagay na tubo, at dumadaloy pababa sa kanila patungo sa mainit na singaw. Pagkatapos, kasama ang blowdown na tubig mula sa mga boiler, pumapasok ito sa clarifier na may nasuspinde na sediment sa pamamagitan ng central feed pipe sa pamamagitan ng butas-butas na ilalim.

Ang carbon dioxide at oxygen na inilabas mula sa tubig ay pinalalabas sa atmospera kasama ng sobrang singaw. Ang mga calcium at magnesium salt na nabuo sa proseso ng pag-init ng tubig ay pinanatili sa suspendido na layer. Ang pagkakaroon ng dumaan sa nasuspinde na layer, ang pinalambot na tubig ay pumapasok sa kolektor at pinalabas sa labas ng apparatus.

Ang oras ng paninirahan ng tubig sa thermal softener ay 30.45 min, ang bilis ng pataas na paggalaw nito sa suspendido na layer ay 7.10 m / h, at sa mga butas ng false bottom ay 0.1-0.25 m / s.

kanin. 1. Thermal softener ng disenyo ni Kopyev.

15 - i-reset tubig sa paagusan; 12 - gitnang supply pipe; 13 - maling butas-butas na ilalim; 11 - sinuspinde na layer; 14 - paglabas ng putik; 9 - koleksyon ng pinalambot na tubig; 1, 10 - supply ng paunang at pag-alis ng pinalambot na tubig; 2 - blowdown ng mga boiler; 3 - ejector; 4 - singaw; 5 - pampainit ng pelikula; 6 - paglabas ng singaw; 7 - annular perforated water drainage pipeline papunta sa ejector; 8 - inclined separating partitions

Mga pamamaraan ng paglambot ng tubig ng reagent

Ang paglambot ng tubig sa pamamagitan ng mga pamamaraan ng reagent ay batay sa paggamot nito sa mga reagents na bumubuo ng mga hindi natutunaw na compound na may calcium at magnesium: Mg (OH) 2, CaCO 3, Ca 3 (PO 4) 2, Mg 3 (P0 4) 2 at iba pa, sinundan sa pamamagitan ng kanilang paghihiwalay sa mga clarifier, thin-layer sedimentation tank at clarifying filter. Ang apog, soda ash, sodium at barium hydroxides at iba pang mga sangkap ay ginagamit bilang mga reagents.

Paglambot ng tubig sa pamamagitan ng liming ito ay ginagamit sa kanyang mataas na carbonate at mababang non-carbonate na tigas, gayundin sa kaso kung saan hindi kinakailangan na alisin ang mga asing-gamot ng non-carbonate na tigas mula sa tubig. Ang dayap ay ginagamit bilang isang reagent, na ipinakilala sa anyo ng isang solusyon o suspensyon (gatas) sa pre-heated treated na tubig. Ang pagtunaw, ang dayap ay nagpapayaman sa tubig na may mga OH - at Ca 2+ ions, na humahantong sa pagbubuklod ng libreng carbon (IV) monoxide na natunaw sa tubig na may pagbuo ng mga carbonate ions at ang paglipat ng mga hydrocarbonate ions sa mga carbonate:

C0 2 + 20H - → CO 3 + H 2 0, HCO 3 - + OH - → CO 3 - + H 2 O.

Ang pagtaas sa konsentrasyon ng С0 3 2 - ions sa ginagamot na tubig at ang pagkakaroon ng Ca 2+ ions dito, na isinasaalang-alang ang mga ipinakilala ng dayap, ay humahantong sa isang pagtaas sa produkto ng solubility at pag-ulan ng mahinang natutunaw na calcium carbonate:

Ca 2+ + C0 3 - → CaCO 3.

Sa labis na kalamansi, ang magnesium hydroxide ay namuo rin

Mg 2+ + 20H - → Mg (OH) 2

Upang mapabilis ang pag-alis ng dispersed at colloidal impurities at bawasan ang alkalinity ng tubig nang sabay-sabay sa liming, ang coagulation ng mga impurities na ito na may iron (II) sulfate ay ginagamit, i.e. FeS0 4 * 7 Н 2 0. Ang natitirang tigas ng pinalambot na tubig sa panahon ng decarbonization ay maaaring makuha ng 0.4.0.8 meq / l higit pang non-carbonate na tigas, at ang alkalinity ay 0.8.1.2 meq / l. Ang dosis ng dayap ay tinutukoy ng ratio ng konsentrasyon ng calcium ions sa tubig at carbonate hardness: a) na may ratio [Ca 2+] / 20<Ж к,

(20.2b)

b) kapag ang ratio [Ca 2+] / 20> Zh k,

(20.3)

kung saan [СО 2] - konsentrasyon ng libreng carbon monoxide (IV) sa tubig, mg / l; [Ca 2+] - konsentrasyon ng mga calcium ions, mg / l; Zh k - carbonate tigas ng tubig, mg-eq / l; D to - ang dosis ng coagulant (FeS0 4 o FeCl 3 sa mga tuntunin ng mga anhydrous na produkto), mg / l; e sa ay ang katumbas na masa ng aktibong sangkap ng coagulant, mg / meq (para sa FeS0 4 e k = 76, para sa FeCl 3 e k = 54); 0.5 at 0.3 - labis na dayap upang matiyak ang higit na pagkakumpleto ng reaksyon, mg-eq / l.

Paglambot ng tubig sa pamamagitan ng dialysis

Magnetic na paggamot ng tubig

Panitikan

Mga teoretikal na pundasyon ng paglambot ng tubig, pag-uuri ng mga pamamaraan

Ang paglambot ng tubig ay nangangahulugan ng proseso ng pag-alis ng mga hardness cation mula dito, i.e. kaltsyum at magnesiyo. Alinsunod sa GOST 2874-82 "Pag-inom ng tubig" ang katigasan ng tubig ay hindi dapat lumampas sa 7 mg-eq / l. Ang ilang mga uri ng produksyon ay nangangailangan ng proseso ng tubig na malalim na pinalambot, i.e. hanggang sa 0.05.0.01 mg-eq / l. Ang karaniwang ginagamit na mga pinagmumulan ng tubig ay may tigas na nakakatugon sa mga pamantayan ng inuming tubig sa bahay, at hindi nangangailangan ng paglambot. Ang paglambot ng tubig ay isinasagawa pangunahin sa panahon ng paghahanda nito para sa mga teknikal na layunin. Kaya, ang katigasan ng tubig para sa pagpapakain ng mga drum boiler ay hindi dapat lumampas sa 0.005 mg-eq / l. Ang paglambot ng tubig ay isinasagawa sa pamamagitan ng mga pamamaraan: thermal, batay sa pagpainit ng tubig, paglilinis o pagyeyelo; reagent, kung saan ang mga ions sa tubig Ca ( II ) at Mg ( II ) magbigkis sa iba't ibang reagents upang makabuo ng halos hindi matutunaw na mga compound; pagpapalitan ng ion batay sa pagsasala ng pinalambot na tubig sa pamamagitan ng mga espesyal na materyales na nagpapalit ng mga ion na kasama sa kanilang komposisyon Na ( I) o H (1) para sa mga Ca (II) ions at Mg ( II ) na nakapaloob sa dialysis na tubig; pinagsama, na kumakatawan sa iba't ibang kumbinasyon ng mga nakalistang pamamaraan.

Ang pagpili ng paraan ng paglambot ng tubig ay tinutukoy ng kalidad nito, ang kinakailangang lalim ng paglambot at teknikal at pang-ekonomiyang pagsasaalang-alang. Alinsunod sa mga rekomendasyon ng SNiP kapag lumalambot sa tubig sa lupa, dapat gamitin ang mga paraan ng pagpapalit ng ion; kapag lumalambot sa ibabaw ng tubig, kapag ang paglilinaw ng tubig ay kinakailangan sa parehong oras, ang paraan ng dayap o lime-soda ay ginagamit, at may malalim na paglambot ng tubig, ang kasunod na cationization. Ang mga pangunahing katangian at kondisyon para sa aplikasyon ng mga pamamaraan ng paglambot ng tubig ay ibinibigay sa talahanayan. 20.1.

paglambot ng tubig dialysis thermal

Upang makakuha ng tubig para sa mga pangangailangan sa sambahayan at inumin, kadalasan ay isang tiyak na bahagi lamang nito ang pinapalambot, na sinusundan ng paghahalo sa pinagmumulan ng tubig, habang ang dami ng pinalambot na tubig. Q y tinutukoy ng formula

kung saan f tungkol sa. at. - ang kabuuang katigasan ng pinagmumulan ng tubig, mg-eq / l; Ж 0. с. - kabuuang tigas ng tubig na pumapasok sa network, mg-eq / l; F 0. sa. - katigasan ng pinalambot na tubig, mg-eq / l.

Mga pamamaraan ng paglambot ng tubig

Index thermal reagent pagpapalitan ng ion dialysis
Katangian ng proseso Ang tubig ay pinainit sa isang temperatura na higit sa 100 ° C, habang ang carbonate at non-carbonate na tigas (sa anyo ng calcium carbonate, magnesium hydroxide at gypsum) ay inalis. Ang dayap ay idinagdag sa tubig, na nag-aalis ng carbonate at magnesium hardness, pati na rin ang soda, na nag-aalis ng non-carbonate na tigas. Ang pinalambot na tubig ay ipinapasa sa pamamagitan ng mga cationic filter Ang pinagmumulan ng tubig ay sinasala sa pamamagitan ng isang semi-permeable na lamad
Layunin ng pamamaraan Pag-aalis ng katigasan ng carbonate mula sa tubig na ginagamit sa pagpapagana ng mababa at katamtamang presyon ng mga boiler Mababaw na paglambot na may sabay-sabay na paglilinaw ng tubig mula sa mga nasuspinde na solido Malalim na paglambot ng tubig na naglalaman ng maliit na halaga ng mga nasuspinde na solid Paglambot ng malalim na tubig
Pagkonsumo ng tubig para sa sariling pangangailangan - Hindi hihigit sa 10% Hanggang sa 30% o higit pa sa proporsyon sa katigasan ng pinagmumulan ng tubig 10
Mga kondisyon para sa epektibong paggamit: labo ng pinagmumulan ng tubig, mg / l Hanggang 50 Hanggang 500 Hindi hihigit sa 8 Hanggang 2.0
Katigasan ng tubig, mg-eq / l Carbonate hardness na may predominance ng Ca (HC03) 2, non-carbonate hardness sa anyo ng gypsum 5.30 Hindi mas mataas sa 15 Hanggang 10.0
Natirang tigas ng tubig, mg-eq / l Carbonate na tigas hanggang 0.035, CaS04 hanggang 0.70 Hanggang 0.70 0.03.0.05 prn isang yugto at hanggang 0.01 na may dalawang yugto ng cationization 0.01 at mas mababa
Temperatura ng tubig, ° С Hanggang 270 Hanggang 90 Hanggang 30 (glauconite), hanggang 60 (sulfocarbons) Hanggang 60

Paraan ng paglambot ng thermal water

Ang thermal na paraan ng paglambot ng tubig ay ipinapayong gamitin kapag gumagamit ng carbonate na tubig na ibinibigay sa mga low-pressure boiler, pati na rin sa kumbinasyon ng mga reagent water softening method. Ito ay batay sa pagbabago ng carbon dioxide equilibrium kapag ito ay pinainit patungo sa pagbuo ng calcium carbonate, na inilalarawan ng reaksyon.

Ca (HC0 3) 2 -> CaCO 3 + CO 2 + H 2 0.

Ang equilibrium ay nagbabago dahil sa pagbaba ng solubility ng carbon monoxide (IV) na dulot ng pagtaas ng temperatura at presyon. Maaaring ganap na maalis ng pagkulo ang carbon monoxide (IV) at sa gayon ay makabuluhang bawasan ang carbonate calcium hardness. Gayunpaman, hindi posible na ganap na maalis ang tinukoy na katigasan, dahil ang calcium carbonate, kahit na hindi gaanong mahalaga (13 mg / l sa temperatura na 18 ° C), ay natutunaw pa rin sa tubig.

Sa pagkakaroon ng magnesium bikarbonate sa tubig, ang proseso ng pag-ulan nito ay nangyayari tulad ng sumusunod: una, isang medyo mahusay na natutunaw (110 mg / l sa temperatura ng 18 ° C) magnesium carbonate ay nabuo.

Mg (НСО 3) → MgC0 3 + С0 2 + Н 2 0,

na, sa matagal na pagkulo, hydrolyzes, na nagreresulta sa isang bahagyang natutunaw na namuo (8.4 mg / l). magnesiyo hydroxide

MgC0 3 + H 2 0 → Mg (0H) 2 + C0 2.

Dahil dito, kapag pinakuluan ang tubig, bumababa ang katigasan dahil sa calcium at magnesium bicarbonates. Kapag kumukulo ang tubig, bumababa din ang katigasan, na tinutukoy ng calcium sulfate, ang solubility na bumababa sa 0.65 g / l.

Sa fig. Ang 1 ay nagpapakita ng thermal softener ng disenyo ng Kopyev, na nakikilala sa pamamagitan ng kamag-anak na pagiging simple ng device at maaasahang operasyon. Ang naprosesong tubig, na preheated sa apparatus, ay dumadaloy sa ejector patungo sa socket ng film heater at ini-spray sa mga patayong inilagay na tubo, at dumadaloy pababa sa kanila patungo sa mainit na singaw. Pagkatapos, kasama ang blowdown na tubig mula sa mga boiler, pumapasok ito sa clarifier na may nasuspinde na sediment sa pamamagitan ng central feed pipe sa pamamagitan ng butas-butas na ilalim.

Ang carbon dioxide at oxygen na inilabas mula sa tubig ay pinalalabas sa atmospera kasama ng sobrang singaw. Ang mga calcium at magnesium salt na nabuo sa proseso ng pag-init ng tubig ay pinanatili sa suspendido na layer. Ang pagkakaroon ng dumaan sa nasuspinde na layer, ang pinalambot na tubig ay pumapasok sa kolektor at pinalabas sa labas ng apparatus.

Ang oras ng paninirahan ng tubig sa thermal softener ay 30.45 min, ang bilis ng pataas na paggalaw nito sa suspendido na layer ay 7.10 m / h, at sa mga butas ng false bottom ay 0.1-0.25 m / s.

kanin. 1. Thermal softener ng disenyo ni Kopyev.

15 - paglabas ng tubig sa paagusan; 12 - gitnang supply pipe; 13 - maling butas-butas na ilalim; 11 - sinuspinde na layer; 14 - paglabas ng putik; 9 - koleksyon ng pinalambot na tubig; 1, 10 2 - blowdown ng mga boiler; 3 - ejector; 4 - singaw; 5 - pampainit ng pelikula; 6 - paglabas ng singaw; 7 - annular perforated water drainage pipeline papunta sa ejector; 8 - inclined separating partitions

Mga pamamaraan ng paglambot ng tubig ng reagent

Ang paglambot ng tubig sa pamamagitan ng mga pamamaraan ng reagent ay batay sa paggamot nito sa mga reagents na bumubuo ng mga hindi natutunaw na compound na may calcium at magnesium: Mg (OH) 2, CaCO 3, Ca 3 (PO 4) 2, Mg 3 (P0 4) 2 at iba pa, sinundan sa pamamagitan ng kanilang paghihiwalay sa mga clarifier, thin-layer sedimentation tank at clarifying filter. Ang apog, soda ash, sodium at barium hydroxides at iba pang mga sangkap ay ginagamit bilang mga reagents.

Paglambot ng tubig sa pamamagitan ng liming ito ay ginagamit sa kanyang mataas na carbonate at mababang non-carbonate na tigas, gayundin sa kaso kung saan hindi kinakailangan na alisin ang mga asing-gamot ng non-carbonate na tigas mula sa tubig. Ang dayap ay ginagamit bilang isang reagent, na ipinakilala sa anyo ng isang solusyon o suspensyon (gatas) sa pre-heated treated na tubig. Ang pagtunaw, ang dayap ay nagpapayaman sa tubig na may mga OH - at Ca 2+ ions, na humahantong sa pagbubuklod ng libreng carbon (IV) monoxide na natunaw sa tubig na may pagbuo ng mga carbonate ions at ang paglipat ng mga hydrocarbonate ions sa mga carbonate:

C0 2 + 20H - → CO 3 + H 2 0, HCO 3 - + OH - → CO 3 - + H 2 O.

Ang pagtaas sa konsentrasyon ng С0 3 2 - ions sa ginagamot na tubig at ang pagkakaroon ng Ca 2+ ions dito, na isinasaalang-alang ang mga ipinakilala ng dayap, ay humahantong sa isang pagtaas sa produkto ng solubility at pag-ulan ng mahinang natutunaw na calcium carbonate:

Ca 2+ + C0 3 - → CaCO 3.

Sa labis na kalamansi, ang magnesium hydroxide ay namuo rin

Mg 2+ + 20H - → Mg (OH) 2

Upang mapabilis ang pag-alis ng dispersed at colloidal impurities at bawasan ang alkalinity ng tubig nang sabay-sabay sa liming, ang coagulation ng mga impurities na ito na may iron (II) sulfate ay ginagamit, i.e. FeS0 4 * 7 Н 2 0. Ang natitirang tigas ng pinalambot na tubig sa panahon ng decarbonization ay maaaring makuha ng 0.4.0.8 meq / l higit pang non-carbonate na tigas, at ang alkalinity ay 0.8.1.2 meq / l. Ang dosis ng dayap ay tinutukoy ng ratio ng konsentrasyon ng calcium ions sa tubig at carbonate hardness: a) na may ratio [Ca 2+] / 20<Ж к,

b) kapag ang ratio [Ca 2+] / 20> Zh k,

kung saan [СО 2] - konsentrasyon ng libreng carbon monoxide (IV) sa tubig, mg / l; [Ca 2+] - konsentrasyon ng mga calcium ions, mg / l; Zh k - carbonate tigas ng tubig, mg-eq / l; D to - ang dosis ng coagulant (FeS0 4 o FeCl 3 sa mga tuntunin ng mga anhydrous na produkto), mg / l; e sa ay ang katumbas na masa ng aktibong sangkap ng coagulant, mg / meq (para sa FeS0 4 e k = 76, para sa FeCl 3 e k = 54); 0.5 at 0.3 - labis na dayap upang matiyak ang higit na pagkakumpleto ng reaksyon, mg-eq / l.

Ang expression na D k / e k ay kinuha na may minus sign kung ang coagulant ay ipinakilala bago ang dayap, at may plus sign kung magkasama o pagkatapos.

Sa kawalan ng pang-eksperimentong data, ang dosis ng coagulant ay matatagpuan mula sa expression

D k = 3 (C) 1/3, (20.4)

kung saan ang C ay ang dami ng suspensyon na nabuo sa panahon ng paglambot ng tubig (sa mga tuntunin ng dry matter), mg / l.

Sa turn, ang C ay tinutukoy gamit ang pagtitiwala

kung saan M at ang nilalaman ng mga suspendido na solid sa pinagmumulan ng tubig, mg / l; m- CaO content sa commercial lime,%.

Lime-soda water softening method ay inilalarawan ng mga sumusunod na pangunahing reaksyon:

Sa pamamaraang ito, ang natitirang tigas ay maaaring dalhin sa 0.5.1, at ang alkalinity mula 7 hanggang 0.8.1.2 mg-eq / l.

Mga dosis ng dayap D at soda D s (sa mga tuntunin ng Na 2 C0 3), mg / l, na tinutukoy ng mga formula

(20.7)

kung saan ang nilalaman ng magnesiyo sa tubig, mg / l; F n. sa - non-carbonate water hardness, mg-eq / l.

Gamit ang paraan ng lime-soda ng paglambot ng tubig, ang nabuong calcium carbonate at magnesium hydroxide ay maaaring mag-supersaturate ng mga solusyon at manatili sa isang colloidal-dispersed state sa loob ng mahabang panahon. Ang kanilang paglipat sa magaspang na putik ay tumatagal ng oras, lalo na sa mababang temperatura at presensya sa tubig mga organikong dumi na kumikilos bilang mga proteksiyon na colloid. Sa isang malaking halaga ng mga ito, ang katigasan ng tubig sa panahon ng paglambot ng tubig ng reagent ay maaaring bumaba ng 15.20% lamang. Sa ganitong mga kaso, bago o sa panahon ng paglambot, ang mga organikong dumi ay tinanggal mula sa tubig na may mga oxidant at coagulants. Gamit ang paraan ng lime-soda, ang proseso ay madalas na isinasagawa sa dalawang yugto. Sa una, ang mga organikong dumi at isang makabuluhang bahagi ng katigasan ng carbonate ay tinanggal mula sa tubig, gamit ang aluminum o iron salts na may kalamansi, isinasagawa ang proseso sa pinakamainam na kondisyon pamumuo. Pagkatapos nito, ang soda at ang natitirang kalamansi ay ipinakilala at ang tubig ay pinalambot. Kapag nag-aalis ng mga organikong dumi nang sabay-sabay sa paglambot ng tubig, ang mga bakal na asin lamang ang ginagamit bilang mga coagulants, dahil sa mataas na halaga ng pH ng tubig na kinakailangan upang alisin ang katigasan ng magnesiyo, ang mga aluminyo na asing-gamot ay hindi bumubuo ng isang sorption-active hydroxide. Ang dosis ng coagulant sa kawalan ng pang-eksperimentong data ay kinakalkula ng formula (20.4). Ang dami ng suspensyon ay tinutukoy ng formula

kung saan ang W about ay ang kabuuang tigas ng tubig, mg-eq / l.

Ang isang mas malalim na paglambot ng tubig ay maaaring makamit sa pamamagitan ng pag-init nito, pagdaragdag ng labis ng isang precipitating reagent at paglikha ng isang contact ng pinalambot na tubig sa mga dating nabuong sediments. Kapag ang tubig ay pinainit, ang solubility ng CaCO 3 at Mg (OH) 2 ay bumababa at ang mga paglambot na reaksyon ay nagpapatuloy nang mas ganap.

Mula sa graph (Larawan 2, a) makikita na ang natitirang tigas, malapit sa theoretically posible, ay makukuha lamang sa makabuluhang pag-init ng tubig. Ang isang makabuluhang paglambot na epekto ay sinusunod sa 35.40 ° C, ang karagdagang pag-init ay hindi gaanong epektibo. Ang malalim na paglambot ay isinasagawa sa mga temperatura na higit sa 100 ° C. Ang isang malaking labis ng precipitating agent sa panahon ng decarbonization ay hindi inirerekomenda na idagdag, dahil ang natitirang katigasan ay tumataas dahil sa unreacted na dayap o sa pagkakaroon ng magnesium non-carbonate na tigas sa tubig dahil sa paglipat nito sa katigasan ng calcium:

MgS0 4 + Ca (OH) 2 = Mg (OH) 2 + CaS0 4

kanin. 2. Impluwensiya ng temperatura (a) at dosis ng kalamansi (b) sa lalim ng paglambot ng tubig sa pamamagitan ng paraan ng lime-soda at lime

Ca (0H) 2 + Na 2 C0 3 = CaC0 3 + 2NaOH,

ngunit ang labis na dayap ay humahantong sa isang hindi makatwiran na labis na pagkonsumo ng soda, isang pagtaas sa halaga ng paglambot ng tubig at isang pagtaas sa hydration alkalinity. Samakatuwid, ang labis na soda ay kinuha tungkol sa 1 mEq / l. Ang katigasan ng tubig bilang resulta ng pakikipag-ugnay sa dating namuo na sediment ay bumababa ng 0.3.0.5 mg-eq / l p kumpara sa prosesong walang kontak sa sediment.

Ang kontrol sa proseso ng paglambot ng tubig ay dapat isagawa sa pamamagitan ng pagsasaayos ng pinalambot na pH ng tubig. Kapag hindi ito posible, ito ay kinokontrol ng halaga ng hydration alkalinity, na sa panahon ng decarbonization ay pinananatili sa loob ng hanay na 0.1.0.2 meq / l, na may lime-soda softening - 0.3.0.5 meq / l.

Gamit ang soda-sodium na paraan ng paglambot ng tubig, ginagamot ito ng soda at sodium hydroxide:

Dahil sa ang katunayan na ang soda ay nabuo sa panahon ng reaksyon ng sodium hydroxide na may bikarbonate, ang dosis na kinakailangan para sa pagdaragdag sa tubig ay makabuluhang nabawasan. Sa mataas na konsentrasyon ng bicarbonates sa tubig at mababang non-carbonate na tigas, ang sobrang soda ay maaaring manatili sa pinalambot na tubig. Samakatuwid, ang pamamaraang ito ay ginagamit lamang na isinasaalang-alang ang ratio sa pagitan ng carbonate at non-carbonate na tigas.

Paraan ng soda-sodium karaniwang ginagamit upang mapahina ang tubig, ang tigas ng carbonate ay bahagyang mas mataas kaysa sa hindi karbonat. Kung ang carbonate hardness ay humigit-kumulang katumbas ng non-carbonate hardness, ang soda ay hindi kailangang idagdag sa lahat, dahil ang kinakailangang halaga upang mapahina ang naturang tubig ay nabuo bilang isang resulta ng pakikipag-ugnayan ng hydrocarbonates na may caustic soda. Ang dosis ng soda ash ay tumataas habang tumataas ang non-carbonate na tigas ng tubig.

Soda regenerative method, batay sa pag-renew ng soda sa proseso ng paglambot, ay ginagamit sa paghahanda ng tubig para sa pagpapagana ng mga low pressure steam boiler

Ca (HC0 3) 2 + Na 2 C0 3 = CaCO 3 + 2NaHC0 3.

Ang sodium bikarbonate, na pumapasok sa pinalambot na boiler ng tubig, ay nabubulok sa ilalim ng impluwensya mataas na temperatura

2NаHC0 3 = Na 2 C0 3 + H 2 0 + C0 2.

Ang nagresultang soda, kasama ang labis, na unang ipinakilala sa pampalambot ng tubig, ay agad na nag-hydrolyze sa boiler na may pagbuo ng sodium hydroxide at carbon monoxide (IV), na may blowdown na tubig ay pumapasok sa water softener, kung saan ito ay ginagamit upang alisin ang calcium at magnesium bikarbonate mula sa tubig na pinalambot. Ang kawalan ng pamamaraang ito ay ang pagbuo ng isang makabuluhang halaga ng CO 2 sa panahon ng proseso ng paglambot ay nagiging sanhi ng kaagnasan ng metal at isang pagtaas sa tuyong nalalabi sa tubig ng boiler.

Paraan ng paglambot ng tubig ng Barium ginamit kasama ng iba pang mga pamamaraan. Una, ang mga reagent na naglalaman ng barium ay ipinakilala sa tubig (Ba (OH) 2, BaCO 3, BaA1 2 0 4) upang maalis ang katigasan ng sulfate, pagkatapos pagkatapos linawin ang tubig, ito ay ginagamot ng dayap at soda para sa karagdagang paglambot. Ang kimika ng proseso ay inilalarawan ng mga reaksyon:

Dahil sa mataas na halaga ng mga reagents, ang pamamaraan ng barium ay bihirang ginagamit. Dahil sa toxicity ng barium reagents, hindi ito angkop para sa paghahanda ng inuming tubig. Ang nagreresultang barium sulphate ay namuo nang napakabagal, samakatuwid ang mga tangke ng pag-aayos o mga clarifier ay kinakailangan malalaking sukat... Para sa pagpapakilala ng BaCO3, ang mga flocculator na may mga mechanical stirrer ay dapat gamitin, dahil ang BaCO 3 ay bumubuo ng isang mabigat, mabilis na pag-aayos ng suspensyon.

Ang mga kinakailangang dosis ng barium salts, mg / l, ay matatagpuan gamit ang mga expression: barium hydroxide (produkto ng 100% na aktibidad) D b = 1.8 (SO 4 2-), barium aluminate D b = 128Zh 0; barium carbonate D sa = 2.07γ (S0 4 2-);

Ang barium carbonate ay ginagamit sa kalamansi. Sa pamamagitan ng pagkilos ng carbon dioxide sa barium carbonate, ang barium bikarbonate ay nakuha, na inilalagay sa pinalambot na tubig. Sa kasong ito, ang dosis ng carbon dioxide, mg / l, ay tinutukoy mula sa expression: D yg. = 0.46 (SO 4 2-); kung saan (S0 4 2-) - nilalaman ng sulfate sa pinalambot na tubig, mg / l; γ = 1,15.1,20 - koepisyent na isinasaalang-alang ang pagkawala ng barium carbonate.

Paraan ng paglambot ng tubig ng oxalate batay sa paggamit ng sodium oxalate at sa mababang solubility sa tubig ng nagreresultang calcium oxalate (6.8 mg / l sa 18 ° C)

Ang pamamaraan ay nakikilala sa pamamagitan ng pagiging simple ng teknolohikal at disenyo ng hardware, gayunpaman, dahil sa mataas na halaga ng reagent, ginagamit ito upang mapahina ang maliit na halaga ng tubig.

Phosphating ay ginagamit upang mapahina ang tubig. Matapos ang paglambot ng reagent sa paraan ng lime-soda, ang pagkakaroon ng natitirang katigasan (mga 2 mg-eq / l) ay hindi maiiwasan, na maaaring mabawasan ng karagdagang paglambot ng pospeyt sa 0.02-0.03 mg-eq / l. Ang ganitong malalim na post-treatment ay nagpapahintulot sa ilang mga kaso na huwag gumamit ng cation-exchange na paglambot ng tubig.

Nakakamit din ng Phosphating ang mas higit na katatagan ng tubig, ang pagbaba sa kinakaing unti-unting epekto nito sa mga pipeline ng metal, at ang mga deposito ng carbonate sa panloob na ibabaw ng mga dingding ng tubo ay pinipigilan.

Ang hexametaphosphate, sodium tripolyphosphate (orthophosphate), atbp. ay ginagamit bilang mga phosphate reagents.

Phosphate na paraan ng paglambot ng tubig gamit ang tri-sodium phosphate ay ang pinaka-epektibong paraan ng reagent. Ang kimika ng proseso ng paglambot ng tubig na may trisodium phosphate ay inilalarawan ng mga reaksyon

Tulad ng makikita mula sa mga reaksyon sa itaas, ang kakanyahan ng pamamaraan ay namamalagi sa pagbuo ng mga calcium at magnesium salts ng phosphoric acid, na may mababang solubility sa tubig at samakatuwid ay ganap na namuo.

Ang paglambot ng Phosphate ay karaniwang isinasagawa sa pamamagitan ng pag-init ng tubig sa 105.150 ° C, na umaabot sa paglambot sa 0.02.0.03 mg-eq / l. Dahil sa mataas na halaga ng trisodium phosphate, ang paraan ng pospeyt ay karaniwang ginagamit para sa karagdagang paglambot ng tubig, na dati ay pinalambot ng dayap at soda. Ang dosis ng anhydrous trisodium phosphate (D f; mg / l) para sa karagdagang paglambot ay maaaring matukoy mula sa expression

D F = 54.67 (F OST + 0.18),

kung saan ang Zh ost ay ang natitirang tigas ng pinalambot na tubig bago ang pospeyt karagdagang paglambot, mg-eq / l.

Ang mga precipitates ng Ca 3 (P0 4) 2 at Mg 3 (P0 4) 2 na nabuo sa panahon ng paglambot ng pospeyt ay sumisipsip ng mga organikong colloid at silicic acid mula sa pinalambot na tubig, na ginagawang posible na ipakita ang pagiging posible ng paggamit ng pamamaraang ito para sa paghahanda ng feed tubig para sa mga boiler ng daluyan at mataas na presyon (58, 8.98.0 MPa).

Ang isang solusyon para sa dosing hexametaphosphate o sodium orthophosphate na may konsentrasyon na 0.5-3% ay inihanda sa mga tangke, ang bilang nito ay dapat na hindi bababa sa dalawa. Mga panloob na ibabaw ang mga dingding at ilalim ng mga tangke ay dapat na sakop ng materyal na lumalaban sa kaagnasan. Ang oras ng paghahanda ng isang 3% na solusyon ay 3 oras na may sapilitan na pagpapakilos na may pagpapakilos o pagbubula (gamit ang naka-compress na hangin) paraan.

Mga teknolohikal na pamamaraan at mga elemento ng istruktura ng mga yunit ng paglambot ng tubig ng reagent

Sa teknolohiya ng reagent water softening, ang kagamitan ay ginagamit para sa paghahanda at dosing ng mga reagents, mixer, thin-layer sedimentation tank o clarifier, filter at installation para sa stabilization ng water treatment. Ang isang diagram ng isang pressure water softener ay ipinapakita sa Fig. 3

kanin. 3. Water softener na may vortex reactor.

1 - bunker na may contact mass; 2 - ejector; 3, 8 - supply ng paunang at pag-alis ng pinalambot na tubig; 4 - vortex reactor; 5 - input ng mga reagents; 6 - mabilis na paglilinaw ng filter; 9 - paglalaglag ng contact mass; 7 - pinalambot na tangke ng tubig

Walang flocculation chamber sa setup na ito, dahil ang mga floc ng calcium carbonate sludge ay nabuo sa contact mass. Kung kinakailangan, ang tubig sa harap ng mga reactor ay nilinaw.

Ang pinakamainam na istraktura para sa paglambot ng tubig na may mga paraan ng dayap o lime-soda ay vortex reactor (may presyon o bukas na spiral) ( kanin. 20.4). Ang reactor ay may anyo ng isang reinforced concrete o steel body, tapered pababa (taper angle 5.20 °) at napuno ng halos kalahati ng taas na may contact mass. Ang bilis ng paggalaw ng tubig sa mas mababang makitid na bahagi ng vortex reactor ay 0.8.1 m / s; ang bilis ng pataas na daloy sa itaas na bahagi sa antas ng mga aparato ng paagusan ay 4.6 mm / s. Bilang isang contact mass, ang buhangin o marble chips na may laki ng butil na 0.2.0.3 mm ay ginagamit sa rate na 10 kg bawat 1 m3 ng dami ng reaktor. Sa pamamagitan ng isang helical paitaas na daloy ng tubig, ang contact mass ay tinimbang, ang mga butil ng buhangin ay nagbanggaan sa isa't isa at ang CaCO 3 ay masinsinang nag-kristal sa kanilang ibabaw; unti-unting nagiging mga bola ng regular na hugis ang mga butil ng buhangin. Ang hydraulic resistance ng contact mass ay 0.3 m bawat 1 m ng taas. Kapag ang diameter ng mga bola ay tumaas sa 1.5.2 mm, ang pinakamalaki, pinakamabigat na contact mass ay ilalabas mula sa ilalim ng reactor at sariwa ay idinagdag. Ang mga reactor ng vortex ay hindi nagpapanatili ng magnesium hydroxide precipitate, samakatuwid, dapat itong gamitin kasabay ng mga filter na naka-install sa likod ng mga ito lamang sa mga kaso kung saan ang halaga ng magnesium hydroxide precipitate na nabuo ay tumutugma sa kapasidad na humahawak ng dumi ng mga filter.

Sa kapasidad ng paghawak ng dumi ng mga filter ng buhangin na katumbas ng 1.1.5 kg / m 3 at isang ikot ng filter na 8 oras, ang pinahihintulutang halaga ng magnesium hydroxide ay 25.35 g / m 3 (ang nilalaman ng magnesium sa feed water ay hindi dapat lumampas sa 10.15 g / m 3). Posibleng gumamit ng mga vortex reactor na may mas mataas na nilalaman ng magnesium hydroxide, ngunit sa parehong oras pagkatapos ng mga ito, dapat na mai-install ang mga clarifier upang ihiwalay ang magnesium hydroxide.

Ang pagkonsumo ng sariwang contact mass na idinagdag sa ejector ay tinutukoy ng formula G = 0.045QЖ, kung saan G- ang halaga ng idinagdag na masa ng contact, kg / araw; F- inalis ang katigasan ng tubig sa reaktor, mg-eq / l; Q - produktibo ng halaman, m 3 / h.

kanin. 4. Vortex reactor.

1,8 - supply ng inisyal at labasan ng pinalambot na tubig: 5 - mga sampler; 4 - contact mass; 6 - paglabas ng hangin; 7 - hatch para sa paglo-load ng contact mass; 3 - input ng mga reagents; 2 - pag-alis ng ginugol na contact mass

Sa mga teknolohikal na pamamaraan ng paglambot ng tubig ng reagent na may mga clarifier, ang mga vertical mixer ay ginagamit sa halip na mga vortex reactors (Larawan 5). Sa mga clarifier, ang isang pare-parehong temperatura ay dapat mapanatili, pag-iwas sa pagbabagu-bago ng higit sa 1 ° C, para sa isang oras, dahil ang mga convection na alon ay bumangon, sediment na umiikot at ang pag-alis nito.

Ang isang katulad na teknolohiya ay ginagamit upang palambutin ang maputik na tubig na naglalaman malaking bilang ng mga asing-gamot na magnesiyo. Sa kasong ito, ang mga mixer ay puno ng isang contact mass. Kapag gumagamit ng mga clarifier na dinisenyo ni E.F. Ang Kurgaev, mga mixer at flocculation chamber ay hindi nagbibigay para sa paghahalo ng mga reagents sa tubig at ang pagbuo ng mga putik na floc ay nangyayari sa mga clarifier mismo.

Ang isang makabuluhang taas na may isang maliit na dami ng mga sediment compactor ay nagpapahintulot sa kanila na magamit para sa paglambot ng tubig nang walang pag-init, pati na rin para sa desiliconizing na tubig na may caustic magnesite. Ang pamamahagi ng paunang tubig sa pamamagitan ng mga nozzle ay tumutukoy sa pag-ikot ng paggalaw nito sa ibabang bahagi ng apparatus, na nagpapataas ng katatagan ng suspendido na layer na may mga pagbabago sa temperatura at supply ng tubig. Ang tubig na may halong mga reagents ay dumadaan sa pahalang at patayong paghahalo ng mga baffle at pumapasok sa zone ng paghihiwalay ng sorption at regulasyon ng istraktura ng sediment, na nakamit sa pamamagitan ng pagbabago ng mga kondisyon para sa pagkolekta ng sediment kasama ang taas ng nasuspinde na layer, na lumilikha ng mga kinakailangan para sa pagkuha ng pinakamainam nito. istraktura, na nagpapabuti sa epekto ng paglambot at paglilinaw ng tubig. Ang mga clarifier ay idinisenyo sa parehong paraan tulad ng para sa maginoo na paglilinaw ng tubig.

Sa rate ng daloy ng pinalambot na tubig hanggang sa 1000 m 3 / araw, maaaring gamitin ang isang planta ng paggamot ng tubig ng uri ng "Stream". Ang ginagamot na tubig na may mga reagents na idinagdag dito ay pumapasok sa thin-layer settler, pagkatapos ay sa filter.

Ang Institute of Mining ng Siberian Branch ng Russian Academy of Sciences ay bumuo ng isang electrochemical na teknolohiyang walang reagent para sa paglambot ng tubig. Gamit ang phenomenon ng alkalization sa anode at acidification sa cathode kapag pumasa sa isang pare-pareho agos ng kuryente sa pamamagitan ng sistema ng tubig, ang reaksyon ng discharge ng tubig ay maaaring katawanin ng sumusunod na equation:

2H 2 0 + 2e 1 → 20H - + H 2,

kung saan ang e 1 ay isang senyales na nagsasaad ng kakayahan ng hardness salts na maghiwalay sa Ca (II) at Mg (II) cation.

Bilang resulta ng reaksyong ito, tumataas ang konsentrasyon ng mga hydroxyl ions, na nagiging sanhi ng pagbubuklod ng Mg (II) at Ca (II) ions sa mga hindi matutunaw na compound. Mula sa anode chamber ng diaphragm (belting-type tissue diaphragm) electrolyzer, ang mga ions na ito ay pumapasok sa cathode chamber dahil sa potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng mga electrodes at pagkakaroon ng electric field sa pagitan nila.

Sa fig. Ang 6 ay nagpapakita ng isang teknolohikal na diagram ng isang pag-install para sa paglambot ng tubig sa pamamagitan ng isang electrochemical method.

Planta ng produksyon ay na-install sa boiler house ng distrito, ang mga pagsubok na tumagal ng halos dalawang buwan. Ang electrochemical treatment mode ay naging stable; walang sediment ang naobserbahan sa mga cathode chamber.

Ang boltahe sa mga supply bus ay 16 V, ang kabuuang kasalukuyang ay 1600 A. Ang kabuuang produktibidad ng pag-install ay 5 m3 / h, ang bilis ng tubig sa mga anode chamber ay 0.31 n-0.42 m / min, sa puwang sa pagitan ng mga diaphragm at ang katod ay 0.12 0.18 m / min.

kanin. 5. Paglalagay ng lime-soda water softening.1 ,8 - supply ng paunang at pag-alis ng pinalambot na tubig; 2 - ejector; 3 - bunker na may contact mass; 5 input ng mga reagents; 6 - clarifier na may isang layer ng suspendido sediment; 7 - mabilis na paglilinaw ng filter; 4 - vortex reactor

kanin. 6. Diagram ng pag-install ng electrochemical water softening I - rectifier VAKG-3200-18; 2 - diaphragm electrolyzer; 3, 4 - analyte at catalite; 5 - bomba; 6 - metrong pH; 7 - clarifier na may isang layer ng nasuspinde na sediment; 8 - paglilinaw ng mabilis na filter; 9 - discharge sa alkantarilya; 10, 11 - pag-alis ng pinalambot at pagbibigay ng pinagmumulan ng tubig; 12 - metro ng daloy; 13 - takip ng tambutso

Napag-alaman na ang anolyte na may tigas na 1.1 - 1.5 meq / l sa pH = 2.5-3 at isang catholyte na may tigas na 0 , 6-1 mEq / L sa pH = 10.5-11. Pagkatapos ng paghahalo ng na-filter na anolyte at catholyte, ang mga tagapagpahiwatig ng pinalambot na tubig ay ang mga sumusunod: ang kabuuang tigas W o ay 0.8-1.2 mg-eq / l, pH = 8-8.5. Ang pagkonsumo ng kuryente ay umabot sa 3.8 kW * h / m 3.

Ang kemikal, X-ray diffraction, IR spectroscopic at spectral analysis ay nagpakita na ang sediment ay pangunahing naglalaman ng CaCO 3, Mg (OH) 2 at bahagyang Fe 2 0 3 * H 2 0. Ito ay nagpapahiwatig na ang pagbubuklod ng Mg (II) ions ay nangyayari pagkatapos account ng mga hydroxyl ions sa panahon ng paglabas ng mga molekula ng tubig sa katod.

Ang electrochemical treatment ng tubig bago ipakain sa mga cation exchange filter ay maaaring makabuluhang (15-20 beses) na magpapataas ng kanilang operating cycle.

Thermochemical na paraan ng paglambot ng tubig

Ang Thermochemical softening ay ginagamit ng eksklusibo sa paghahanda ng tubig para sa mga steam boiler, dahil sa kasong ito ang pinaka mahusay na paggamit ng init na ginugol sa pagpainit ng tubig. Sa pamamagitan ng pamamaraang ito, ang paglambot ng tubig ay karaniwang isinasagawa "sa temperatura ng tubig na higit sa 100 ° C. Ang isang mas masinsinang paglambot ng tubig kapag ito ay pinainit ay pinadali ng pagbuo ng mabigat at malalaking putik na kawan, ang pinakamabilis na pag-ulan dahil sa pagbaba ng ang lagkit ng tubig kapag pinainit, at ang pagkonsumo ng dayap ay nabawasan din, dahil ang libreng carbon monoxide (IV) ay tinanggal kapag pinainit bago ang pagpapakilala ng mga reagents. Ang thermochemical method ay ginagamit kasama ang pagdaragdag ng isang coagulant at wala ito, dahil ang mataas na density ng sediment ay nag-aalis ng pangangailangan para sa mas mabigat nito sa panahon ng pag-ulan. Bilang karagdagan sa coagulant, dayap at soda na may pagdaragdag ng mga pospeyt at mas madalas na sodium hydroxide at soda ay ginagamit. Ang sodium sa halip na dayap ay medyo pinasimple ang teknolohiya ng paghahanda at dosing ng reagent, gayunpaman, ang naturang kapalit ay hindi makatwiran sa ekonomiya dahil sa mataas na halaga nito.

Upang matiyak ang pag-alis ng non-carbonate na tigas ng tubig, ang soda ay idinagdag nang labis. Sa fig. Ipinapakita ng 7 ang epekto ng labis na soda sa natitirang calcium at kabuuang tigas ng tubig sa panahon ng paglambot ng thermochemical nito. Tulad ng makikita mula sa mga graph, na may labis na soda na 0.8 mEq / l, ang katigasan ng calcium ay maaaring mabawasan sa 0.2, at ang kabuuang - sa 0.23 mg / eq-l. Sa karagdagang pagdaragdag ng soda, mas bumababa ang katigasan. Ang natitirang nilalaman ng magnesiyo sa tubig ay maaaring bawasan sa 0.05.0.1 mEq / l na may labis na dayap (hydration alkalinity) na 0.1 mEq / l. Sa fig. Ipinapakita ng 20.8 ang pag-install ng thermochemical water softening.

Paraan ng dayap-dolomite ginagamit para sa sabay-sabay na paglambot at desiliconization ng tubig sa temperatura na 120 ° C. Sa pamamagitan ng pamamaraang ito ng paglambot, ang alkalinity ng tubig na ginagamot sa dayap o dayap at soda (nang walang labis) ay maaaring mabawasan sa 0.3 mg-eq / l na may natitirang calcium concentration na 1.5 mg -eq / l at hanggang 0.5 mEq / l na may natitirang calcium concentration na 0.4 mEq / l. Ang pinagmumulan ng tubig ay ginagamot ng lime-dolomite milk at nilinaw sa isang pressure clarifier. Pagkatapos ay dumaan ito sa pressure anthracite at Na-cation exchange filter ng una at ikalawang yugto.

Sa mga clarifier, ang taas ng clarification zone ay kinuha katumbas ng 1.5 m, ang rate ng pataas na daloy sa panahon ng liming ay hindi hihigit sa 2 mm / s. Ang oras ng paninirahan ng tubig sa clarifier ay mula 0.75 hanggang 1.5 na oras, depende sa uri ng polusyon na aalisin. Ang iron (III) salt coagulant ay inirerekomenda na idagdag sa halagang 0.4 meq / l.

kanin. 7. Impluwensiya ng labis na soda sa natitirang calcium (a) at kabuuan (b) katigasan ng tubig sa panahon ng paglambot ng thermochemical

kanin. 8. Pag-install ng lime-soda water softening na may phosphate softening: 1 - paglabas ng putik mula sa imbakan 2,3 - koleksyon ng pinalambot na tubig; 4 - input ng dayap at soda; 5, 11 - supply ng paunang at pag-alis ng pinalambot na tubig; 6 - input ng singaw; 7, 8 - una at ikalawang yugto ng thermoreactor; 9 - input ng trisodium phosphate; 10 - paglilinaw ng mabilis na filter

Paraan ng paglambot ng tubig na may mataas na temperatura ginagamit para sa halos kumpletong paglambot. Ang mga halaman para sa thermochemical water softening ay karaniwang mas siksik. Binubuo ang mga ito ng mga reagent dispenser, heater para sa thin-layer clarifier o clarifier at filter. Mga dosis ng dayap D at soda D s, mg / l, na may thermochemical na paglambot ng tubig

kung saan C at at C c - ayon sa pagkakabanggit ang nilalaman ng CaO at Na 2 C0 3 sa teknikal na produkto,%.

Paglambot ng tubig sa pamamagitan ng dialysis

Ang dialysis ay isang paraan ng paghihiwalay ng mga solute na may makabuluhang iba't ibang molekular na timbang. Ito ay batay sa iba't ibang mga rate ng pagsasabog ng mga sangkap na ito sa pamamagitan ng isang semipermeable na lamad na naghihiwalay sa mga puro at dilute na solusyon. Sa ilalim ng pagkilos ng isang gradient ng konsentrasyon (ayon sa batas ng epektibong masa), ang mga solute na may iba't ibang bilis nagkakalat sa lamad patungo sa dilute na solusyon. Ang solvent (tubig) ay nagkakalat sa kabaligtaran na direksyon, na binabawasan ang rate ng transportasyon ng mga solute. Ang dialysis ay isinasagawa sa mga aparatong lamad na may mga lamad ng pelikulang nitro - at cellulose acetate. Ang pagiging epektibo ng isang semi-permeable na lamad para sa paglambot ng tubig ay tinutukoy ng mataas na mga halaga ng selectivity at water permeability, na dapat itong mapanatili sa mahabang panahon ng operasyon. Ang pagpili ng lamad ay maaaring ipahayag bilang mga sumusunod:

(Ж at - Ж у) / Ж и (20.11)

kung saan Ж в - konsentrasyon ng paunang solusyon (katigasan); W at - ang tigas ng pinalambot na tubig.

Sa pagsasagawa, ang kadahilanan ng pagbabawas ng asin ay kadalasang ginagamit - ang nilalaman ng sample ng C at / C. Ito ay lubos na sumasalamin sa mga pagbabago sa pagpapatakbo ng lamad na nauugnay sa paggawa nito o sa impluwensya ng mga panlabas na kadahilanan.

Mayroong ilang mga hypothetical na modelo para sa pagkilos ng mga semipermeable na lamad.

Hyperfiltration hypothesis Ipinapalagay ang pagkakaroon ng mga pores sa semipermeable membrane, na nagpapahintulot sa mga kasama ng mga molekula ng tubig at mga hydrated salt ions na dumaan sa panahon ng dialysis. Ang batayan ng mga teoretikal na pag-unlad ay ang probisyon na ang tubig at mga asing-gamot na natunaw dito ay tumagos sa pamamagitan ng isang semipermeable na lamad sa pamamagitan ng pagsasabog at dumadaloy sa mga pores.

Modelo ng sorption pagkamatagusin ay batay sa premise na sa ibabaw ng lamad at sa nito pores adsorbed layer nakatali na tubig na may pinababang dissolving power. Ang mga lamad ay magiging semipermeable kung, hindi bababa sa layer ng ibabaw, mayroon silang mga pores na hindi lalampas sa dalawang beses ang kapal ng nakagapos na layer ng likido.

Modelo ng pagsasabog nalikom mula sa pagpapalagay na ang mga bahagi ng sistema ay natutunaw sa materyal ng lamad at nagkakalat sa pamamagitan nito. Ang pagpili ng lamad ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng pagkakaiba sa mga coefficient ng pagsasabog at solubility ng mga bahagi ng system sa materyal nito.

Teorya ng electrostatic ay ang mga sumusunod. Kapag ang paunang tubig ay gumagalaw sa silid sa isang gilid ng pumipili (cation-exchange) lamad, at ang brine sa kabilang banda, sodium ions, sa kaso kapag ang brine ay inihanda mula sa isang solusyon ng karaniwang asin, lumipat sa lamad. at pagkatapos ay sa paunang tubig, at mga calcium ions sa kabaligtaran na direksyon, ibig sabihin, .e. mula sa matigas na tubig hanggang sa brine. Kaya, ang mga calcium ions ay tinanggal mula sa paunang tubig at pinapalitan ng mga non-precipitating sodium ions. Kasabay nito, ang mga side process ay nangyayari sa mga silid na kasama ng pangunahing proseso ng dialysis: osmotic transfers ng tubig, paglipat ng mga ions ng parehong pangalan, pagsasabog ng electrolyte. Ang mga prosesong ito ay nakasalalay sa kalidad ng lamad.

Ang equation ng palitan sa pagitan ng mga ion na nakapaloob sa paunang tubig at mga ion sa lamad ay may anyo

saan x, x- iba pang mga ions na nakapaloob sa solusyon at sa lamad.

Ekwilibriyong pare-pareho

Ang exchange equation ay isinulat lamang para sa calcium ion, ngunit> sa katunayan, kinakailangang isaalang-alang ang kabuuan ng calcium at magnesium ions. Ang balanse sa pagitan ng brine at lamad ay:

Kung k1 + k 2, kung gayon

kung saan ang n ay isang exponent, depende sa kung aling mga ion ang kasama sa solusyon.

Mula sa huling expression, maaari nating tapusin na kung ang equilibrium ratio ng sodium ions sa brine at hard source na tubig ay, halimbawa, 10, kung gayon ang katigasan sa pinagmumulan ng tubig ay magiging 100 beses na mas mababa kaysa sa brine. Lugar, m 2, ibabaw ng lamad

kung saan ang M ay ang dami ng substance na dumaan sa lamad; ΔС avg - puwersang nagtutulak proseso, i.e. ang pagkakaiba sa konsentrasyon ng sangkap sa magkabilang panig ng lamad; K d - koepisyent ng paglipat ng masa, kadalasang tinutukoy sa eksperimento o humigit-kumulang mula sa expression

Ang β 1 at β 2 ay ang kaukulang mga koepisyent ng rate ng paglipat ng isang sangkap sa isang puro solusyon papunta at mula sa isang lamad sa isang diluted na solusyon; b - kapal ng lamad; D ay ang diffusion coefficient ng solute.

Katigasan ng pinalambot na tubig pagkatapos ng dialysis:

kung saan C d at C p - ang konsentrasyon ng mga asing-gamot sa simula ng apparatus, ayon sa pagkakabanggit, sa dialysate at sa brine, meq / l; at Q p - ang pagiging produktibo ng aparato, ayon sa pagkakabanggit, para sa dialysate at brine, m 3 / h; Zh d at Zh r - katigasan ng dialysate at brine sa simula ng apparatus, mg-eq / l; a ay isang pare-pareho na tinutukoy ng mga katangian ng mga lamad at solusyon;; L- ang haba ng landas ng solusyon sa dialysate at brine chambers ng apparatus, m; Ang υ d ay ang bilis ng paggalaw ng dialysate sa silid, m / s.

Ang pang-eksperimentong pag-verify ng equation (20.13) sa MCC cation exchange membrane ay nagpakita ng magandang convergence ng mga resulta. Ang pagsusuri ng formula (20.13) ay nagpapakita na ang pagbawas sa bilis ng paggalaw ng dialysate sa mga silid ng aparato ay nagdaragdag ng paglambot na epekto, ang pagbawas sa katigasan ng pinalambot na tubig ay direktang proporsyonal sa konsentrasyon ng brine.

Magnetic na paggamot ng tubig

Kamakailan lamang, sa domestic at foreign practice, ang magnetic water treatment ay matagumpay na ginamit upang labanan ang pagbuo ng scale at incrustation. Mekanismo ng pagkilos magnetic field sa tubig at ang karumihan nito ay hindi pa nilinaw sa wakas, mayroong ilang mga hypotheses na ang E.F. Tebenikhin inuri sa tatlong grupo: ang una, na pinag-iisa ang karamihan sa mga hypotheses, ay nag-uugnay sa epekto ng isang magnetic field sa mga ion ng mga asin na natunaw sa tubig. Sa ilalim ng impluwensya ng isang magnetic field nagaganap ang polariseysyon at pagpapapangit ng mga ion, na sinamahan ng pagbawas sa kanilang hydration, na nagpapataas ng posibilidad ng kanilang convergence, at sa sa huli edukasyon mga sentro ng pagkikristal; ipinapalagay ng pangalawa ang epekto ng magnetic field sa mga koloidal na dumi ng tubig; ang ikatlong pangkat ay nagkakaisa ng mga ideya tungkol sa posibleng impluwensya ng isang magnetic field sa istraktura ng tubig. ito ang impluwensya, sa isang banda, ay maaaring magdulot ng mga pagbabago sa pagsasama-sama ng mga molekula ng tubig, sa kabilang banda, maaari itong makagambala sa oryentasyon ng mga nuclear spins ng hydrogen sa mga molekula nito.

Ang paggamot ng tubig sa isang magnetic field ay karaniwan upang labanan ang pagbuo ng sukat. Ang kakanyahan ng pamamaraan ay kapag ang tubig ay tumatawid sa mga magnetic na linya ng puwersa, ang mga ahente na bumubuo ng sukat ay inilabas hindi sa ibabaw ng pag-init, ngunit sa masa ng tubig. Ang mga nagresultang maluwag na sediment (putik) ay tinanggal sa pamamagitan ng pag-ihip. Ang pamamaraan ay epektibo sa paggamot ng mga tubig ng klase ng calcium-carbonate, na bumubuo ng halos 80% ng mga tubig ng lahat ng mga reservoir sa ating bansa at sumasakop sa halos 85% ng teritoryo nito.

Natanggap ang magnetic water treatment malawak na aplikasyon upang labanan ang pagbuo ng sukat sa mga capacitor mga steam turbine, sa mga steam generator ng mababang presyon at mababang produktibidad, sa mga network ng pag-init at mga network ng supply ng mainit na tubig at iba't ibang mga nagpapalit ng init kung saan ang paggamit ng iba pang paraan ng paggamot sa tubig ay hindi matipid. Kung ikukumpara sa paglambot ng tubig, ang mga pangunahing bentahe ng magnetic treatment nito ay ang pagiging simple, mura, kaligtasan at halos kumpletong kawalan ng mga gastos sa pagpapatakbo.

Ang magnetic treatment ng mga natural na tubig (parehong sariwa at mineralized) ay humahantong sa pagbawas sa intensity ng scale formation sa heating surfaces lamang kung sila ay oversaturated na may parehong calcium carbonate at calcium sulfate sa oras ng pagkakalantad sa isang magnetic field at sa kondisyon na ang konsentrasyon ng libreng carbon monoxide (IV) na mas mababa sa konsentrasyon ng ekwilibriyo nito. Tinutukoy ng anti-scale effect ng E ang pagkakaroon ng mga iron oxide at iba pang mga dumi sa tubig:

kung saan ang m n at m m ay ang mass of scale na nabuo sa heating surface habang kumukulo ang parehong mga kondisyon ang parehong dami ng tubig, ayon sa pagkakabanggit ay hindi ginagamot at ginagamot sa isang magnetic field, g.

Ang anti-scale na epekto ay nakasalalay sa komposisyon ng tubig, ang lakas ng magnetic field, ang bilis ng paggalaw ng tubig at ang tagal ng pananatili nito sa magnetic field, at sa iba pang mga kadahilanan. Sa pagsasagawa, ginagamit ang mga magnetic device na may permanenteng bakal o barium-ferrite magnet at electromagnets (Larawan 9). Ang mga device na may permanenteng magnet ay mas simple sa istruktura at hindi nangangailangan ng kuryente mula sa mga mains. Sa mga device na may electromagnet, ang mga coils ng wire ay nasugatan sa core (core), na lumilikha ng magnetic field.

Ang magnetic device ay naka-mount sa mga pipeline sa isang patayo o pahalang na posisyon gamit ang mga transition couplings. Ang bilis ng paggalaw ng tubig sa puwang ay hindi dapat lumampas sa 1 m / s. Ang proseso ng pagpapatakbo ng apparatus ay maaaring sinamahan ng kontaminasyon ng bore sa pamamagitan ng mekanikal, higit sa lahat ferromagnetic impurities. Samakatuwid, ang mga device na may permanenteng magnet ay dapat na pana-panahong i-disassemble at linisin. Ang mga iron oxide ay inaalis mula sa mga device na may mga electromagnetic device sa pamamagitan ng pagdiskonekta sa kanila mula sa network.

Ang mga resulta ng mga pag-aaral ng MGSU (GI Nikoladze, VB Vikulina) ay nagpakita na para sa tubig na may carbonate na tigas na 6.7 μg-eq / L, isang oxidizability na 5.6 mg02 / L at isang nilalaman ng asin na 385.420 mg / L, ang pinakamainam na lakas ng magnetic field. ay (10.12.8) * 19 4 A / m, na tumutugma sa kasalukuyang lakas na 7.8 A.

Ang diagram ng pag-install para sa magnetic processing ng karagdagang feed water para sa pagpainit ng mga steam boiler ay ipinapakita sa Fig. 20.10.

Kamakailan, ang mga device na may panlabas na magnetizing coils ay naging laganap. Para sa magnetization malalaking masa Ang mga kagamitan sa tubig na may layer-by-layer na paggamot ay nilikha.

Bilang karagdagan sa pagpigil sa pagbuo ng sukat, ang magnetic treatment , ayon kay P.P. String, ay maaaring gamitin upang patindihin ang proseso ng coagulation at crystallization, mapabilis ang paglusaw ng mga reagents, dagdagan ang kahusayan ng paggamit ng ion-exchange resins, pagbutihin ang bactericidal action ng mga disinfectant.

kanin. 9. Electromagnetic apparatus para sa anti-scale water treatment SKV VTI: 1,8 - supply ng paunang at pag-alis ng magnetized na tubig; 2 - lambat; 3 - working gap para sa pagpasa ng magnetized na tubig; 4 - pambalot; 5 - magnetizing coil; 6 - core; 7 - frame; 9 - takip; 10 - mga terminal

Kapag nagdidisenyo ng mga magnetic device para sa paggamot ng tubig, ang mga sumusunod na data ay itinakda: ang uri ng device, ang pagganap nito, ang magnetic induction sa working gap o ang kaukulang lakas ng magnetic field, ang bilis ng tubig sa working gap, ang oras ng paglipas ng tubig sa pamamagitan ng aktibong zone ng device, ang uri at boltahe nito para sa electromagnetic device o mga dimensyon ng magnetic alloy at magnet para sa permanenteng magnet apparatus.

kanin. 10. Layout diagram ng magnetic installation para sa pagproseso ng boiler water nang walang paunang purification.

1,8 - paunang tubig at pampaganda; 2 - mga electromagnetic na aparato; 3, 4 - stage I at II heater; 5 - deaerator; 6 - intermediate tank; 7 - make-up pump

Panitikan

1. Alekseev L.S., Gladkov V.A. Pagpapabuti ng kalidad ng malambot na tubig. M.,

2. Stroyizdat, 1994

3. Alferova L.A., Nechaev A.P. Mga saradong sistema ng pamamahala ng tubig mga negosyong pang-industriya, mga complex at lugar. M., 1984.

4. Ayukaev R.I., Melzer V.Z. Produksyon at paggamit ng mga filter na materyales para sa paglilinis ng tubig, Leningrad, 1985.

5. Weitser Yu.M., Miitz D.M. Mga flocculant ng mataas na molekular na timbang sa mga proseso ng paglilinis ng tubig. M., 1984.

6. Egorov A.I. Hydraulics ng mga pressure pipe system sa mga water treatment plant. M., 1984.

7. Zhurba M.G. Paglilinis ng tubig sa mga butil na filter. Lviv, 1980.

Mga pangunahing paraan ng paglambot ng tubig


Thermochemical na paraan ng paglambot ng tubig

Paglambot ng tubig sa pamamagitan ng dialysis

Magnetic na paggamot ng tubig

Panitikan


Mga teoretikal na pundasyon ng paglambot ng tubig, pag-uuri ng mga pamamaraan

Ang paglambot ng tubig ay nangangahulugan ng proseso ng pag-alis ng mga hardness cation mula dito, i.e. kaltsyum at magnesiyo. Alinsunod sa GOST 2874-82 "Pag-inom ng tubig" ang katigasan ng tubig ay hindi dapat lumampas sa 7 mg-eq / l. Ang ilang mga uri ng produksyon ay nangangailangan ng proseso ng tubig na malalim na pinalambot, i.e. hanggang sa 0.05.0.01 mg-eq / l. Ang karaniwang ginagamit na mga pinagmumulan ng tubig ay may tigas na nakakatugon sa mga pamantayan ng inuming tubig sa bahay, at hindi nangangailangan ng paglambot. Ang paglambot ng tubig ay isinasagawa pangunahin sa panahon ng paghahanda nito para sa mga teknikal na layunin. Kaya, ang katigasan ng tubig para sa pagpapakain ng mga drum boiler ay hindi dapat lumampas sa 0.005 mg-eq / l. Ang paglambot ng tubig ay isinasagawa sa pamamagitan ng mga pamamaraan: thermal, batay sa pagpainit ng tubig, paglilinis o pagyeyelo; reagent, kung saan ang mga ion ng Ca (II) at Mg (II) sa tubig ay itinatali ng iba't ibang reagents upang makabuo ng halos hindi matutunaw na mga compound; pagpapalitan ng ion batay sa pagsasala ng pinalambot na tubig sa pamamagitan ng mga espesyal na materyales na nagpapalit ng mga Na (I) o H (1) na mga ion sa kanilang komposisyon para sa mga ion ng Ca (II) at Mg (II) na nasa tubig ng dialysis; pinagsama, na kumakatawan sa iba't ibang kumbinasyon ng mga nakalistang pamamaraan.

Ang pagpili ng paraan ng paglambot ng tubig ay tinutukoy ng kalidad nito, ang kinakailangang lalim ng paglambot at teknikal at pang-ekonomiyang pagsasaalang-alang. Alinsunod sa mga rekomendasyon ng SNiP, ang mga pamamaraan ng pagpapalit ng ion ay dapat gamitin kapag pinapalambot ang tubig sa lupa; kapag lumalambot sa ibabaw ng tubig, kapag ang paglilinaw ng tubig ay kinakailangan sa parehong oras, ang paraan ng dayap o lime-soda ay ginagamit, at may malalim na paglambot ng tubig, ang kasunod na cationization. Ang mga pangunahing katangian at kondisyon para sa aplikasyon ng mga pamamaraan ng paglambot ng tubig ay ibinibigay sa talahanayan. 20.1.

paglambot ng tubig dialysis thermal

Upang makakuha ng tubig para sa mga pangangailangan sa sambahayan at inumin, kadalasan ay tiyak na bahagi lamang nito ang pinapalambot, na sinusundan ng paghahalo sa pinagmumulan ng tubig, habang ang dami ng pinalambot na tubig Q y ay tinutukoy ng formula

kung saan f tungkol sa. at. - ang kabuuang katigasan ng pinagmumulan ng tubig, mg-eq / l; Ж 0. с. - kabuuang tigas ng tubig na pumapasok sa network, mg-eq / l; Ж 0. у. - katigasan ng pinalambot na tubig, mg-eq / l.

Mga pamamaraan ng paglambot ng tubig

Index thermal reagent pagpapalitan ng ion dialysis
Katangian ng proseso Ang tubig ay pinainit sa isang temperatura na higit sa 100 ° C, habang ang carbonate at non-carbonate na tigas (sa anyo ng calcium carbonate, magnesium hydroxide at gypsum) ay inalis. Ang dayap ay idinagdag sa tubig, na nag-aalis ng carbonate at magnesium hardness, pati na rin ang soda, na nag-aalis ng non-carbonate na tigas. Ang pinalambot na tubig ay ipinapasa sa pamamagitan ng mga cationic filter Ang pinagmumulan ng tubig ay sinasala sa pamamagitan ng isang semi-permeable na lamad
Layunin ng pamamaraan Pag-aalis ng katigasan ng carbonate mula sa tubig na ginagamit sa pagpapagana ng mababa at katamtamang presyon ng mga boiler Mababaw na paglambot na may sabay-sabay na paglilinaw ng tubig mula sa mga nasuspinde na solido Malalim na paglambot ng tubig na naglalaman ng maliit na halaga ng mga nasuspinde na solid Paglambot ng malalim na tubig
Pagkonsumo ng tubig para sa sariling pangangailangan - Hindi hihigit sa 10% Hanggang sa 30% o higit pa sa proporsyon sa katigasan ng pinagmumulan ng tubig 10
Mga kondisyon para sa epektibong paggamit: labo ng pinagmumulan ng tubig, mg / l Hanggang 50 Hanggang 500 Hindi hihigit sa 8 Hanggang 2.0
Katigasan ng tubig, mg-eq / l Carbonate hardness na may predominance ng Ca (HC03) 2, non-carbonate hardness sa anyo ng gypsum 5.30 Hindi mas mataas sa 15 Hanggang 10.0
Natirang tigas ng tubig, mg-eq / l Carbonate na tigas hanggang 0.035, CaS04 hanggang 0.70 Hanggang 0.70 0.03.0.05 prn isang yugto at hanggang 0.01 na may dalawang yugto ng cationization 0.01 at mas mababa
Temperatura ng tubig, ° С Hanggang 270 Hanggang 90 Hanggang 30 (glauconite), hanggang 60 (sulfocarbons) Hanggang 60
Paraan ng paglambot ng thermal water

Ang thermal na paraan ng paglambot ng tubig ay ipinapayong gamitin kapag gumagamit ng carbonate na tubig na ibinibigay sa mga low-pressure boiler, pati na rin sa kumbinasyon ng mga reagent water softening method. Ito ay batay sa pagbabago ng carbon dioxide equilibrium kapag ito ay pinainit patungo sa pagbuo ng calcium carbonate, na inilalarawan ng reaksyon.

Ca (HC0 3) 2 -> CaCO 3 + CO 2 + H 2 0.

Ang equilibrium ay nagbabago dahil sa pagbaba ng solubility ng carbon monoxide (IV) na dulot ng pagtaas ng temperatura at presyon. Maaaring ganap na maalis ng pagkulo ang carbon monoxide (IV) at sa gayon ay makabuluhang bawasan ang carbonate calcium hardness. Gayunpaman, hindi posible na ganap na maalis ang tinukoy na katigasan, dahil ang calcium carbonate, kahit na hindi gaanong mahalaga (13 mg / l sa temperatura na 18 ° C), ay natutunaw pa rin sa tubig.

Sa pagkakaroon ng magnesium bikarbonate sa tubig, ang proseso ng pag-ulan nito ay nangyayari tulad ng sumusunod: una, isang medyo mahusay na natutunaw (110 mg / l sa temperatura ng 18 ° C) magnesium carbonate ay nabuo.

Mg (НСО 3) → MgC0 3 + С0 2 + Н 2 0,

na, sa matagal na pagkulo, hydrolyzes, na nagreresulta sa isang bahagyang natutunaw na namuo (8.4 mg / l). magnesiyo hydroxide

MgC0 3 + H 2 0 → Mg (0H) 2 + C0 2.

Dahil dito, kapag pinakuluan ang tubig, bumababa ang katigasan dahil sa calcium at magnesium bicarbonates. Kapag kumukulo ang tubig, bumababa din ang katigasan, na tinutukoy ng calcium sulfate, ang solubility na bumababa sa 0.65 g / l.

Sa fig. Ang 1 ay nagpapakita ng thermal softener ng disenyo ng Kopyev, na nakikilala sa pamamagitan ng kamag-anak na pagiging simple ng device at maaasahang operasyon. Ang naprosesong tubig, na preheated sa apparatus, ay dumadaloy sa ejector patungo sa socket ng film heater at ini-spray sa mga patayong inilagay na tubo, at dumadaloy pababa sa kanila patungo sa mainit na singaw. Pagkatapos, kasama ang blowdown na tubig mula sa mga boiler, pumapasok ito sa clarifier na may nasuspinde na sediment sa pamamagitan ng central feed pipe sa pamamagitan ng butas-butas na ilalim.

Ang carbon dioxide at oxygen na inilabas mula sa tubig ay pinalalabas sa atmospera kasama ng sobrang singaw. Ang mga calcium at magnesium salt na nabuo sa proseso ng pag-init ng tubig ay pinanatili sa suspendido na layer. Ang pagkakaroon ng dumaan sa nasuspinde na layer, ang pinalambot na tubig ay pumapasok sa kolektor at pinalabas sa labas ng apparatus.

Ang oras ng paninirahan ng tubig sa thermal softener ay 30.45 min, ang bilis ng pataas na paggalaw nito sa suspendido na layer ay 7.10 m / h, at sa mga butas ng false bottom ay 0.1-0.25 m / s.

kanin. 1. Thermal softener ng disenyo ni Kopyev.

15 - paglabas ng tubig sa paagusan; 12 - gitnang supply pipe; 13 - maling butas-butas na ilalim; 11 - sinuspinde na layer; 14 - paglabas ng putik; 9 - koleksyon ng pinalambot na tubig; 1, 10 - supply ng paunang at pag-alis ng pinalambot na tubig; 2 - blowdown ng mga boiler; 3 - ejector; 4 - singaw; 5 - pampainit ng pelikula; 6 - paglabas ng singaw; 7 - annular perforated water drainage pipeline sa ejector; 8 - inclined separating partitions


Mga pamamaraan ng paglambot ng tubig ng reagent

Ang paglambot ng tubig sa pamamagitan ng mga pamamaraan ng reagent ay batay sa paggamot nito sa mga reagents na bumubuo ng mga hindi natutunaw na compound na may calcium at magnesium: Mg (OH) 2, CaCO 3, Ca 3 (PO 4) 2, Mg 3 (P0 4) 2 at iba pa, sinundan sa pamamagitan ng kanilang paghihiwalay sa mga clarifier, thin-layer sedimentation tank at clarifying filter. Ang apog, soda ash, sodium at barium hydroxides at iba pang mga sangkap ay ginagamit bilang mga reagents.

Ang paglambot ng tubig sa pamamagitan ng liming ay ginagamit sa mataas na carbonate at mababang non-carbonate na tigas nito, gayundin sa kaso kung kailan hindi kinakailangan na alisin ang mga non-carbonate na hardness na salts mula sa tubig. Ang dayap ay ginagamit bilang isang reagent, na ipinakilala sa anyo ng isang solusyon o suspensyon (gatas) sa pre-heated treated na tubig. Ang pagtunaw, ang dayap ay nagpapayaman sa tubig na may mga OH - at Ca 2+ ions, na humahantong sa pagbubuklod ng libreng carbon (IV) monoxide na natunaw sa tubig na may pagbuo ng mga carbonate ions at ang paglipat ng mga hydrocarbonate ions sa mga carbonate:

C0 2 + 20H - → CO 3 + H 2 0, HCO 3 - + OH - → CO 3 - + H 2 O.

Ang pagtaas sa konsentrasyon ng С0 3 2 - ions sa ginagamot na tubig at ang pagkakaroon ng Ca 2+ ions sa loob nito, na isinasaalang-alang ang mga ipinakilala ng dayap, ay humahantong sa isang pagtaas sa produkto ng solubility at ang pag-ulan ng mahinang natutunaw na calcium carbonate. :

Ca 2+ + C0 3 - → CaCO 3.

Sa labis na kalamansi, ang magnesium hydroxide ay namuo rin

Mg 2+ + 20H - → Mg (OH) 2

Upang mapabilis ang pag-alis ng dispersed at colloidal impurities at bawasan ang alkalinity ng tubig nang sabay-sabay sa liming, ang coagulation ng mga impurities na ito na may iron (II) sulfate ay ginagamit, i.e. FeS0 4 * 7 Н 2 0. Ang natitirang tigas ng pinalambot na tubig sa panahon ng decarbonization ay maaaring makuha ng 0.4.0.8 meq / l higit pang non-carbonate na tigas, at ang alkalinity ay 0.8.1.2 meq / l. Ang dosis ng dayap ay tinutukoy ng ratio ng konsentrasyon ng calcium ions sa tubig at carbonate hardness: a) na may ratio [Ca 2+] / 20<Ж к,

b) kapag ang ratio [Ca 2+] / 20> Zh k,

kung saan [СО 2] - konsentrasyon ng libreng carbon monoxide (IV) sa tubig, mg / l; [Ca 2+] - konsentrasyon ng mga calcium ions, mg / l; Zh k - carbonate tigas ng tubig, mg-eq / l; D to - ang dosis ng coagulant (FeS0 4 o FeCl 3 sa mga tuntunin ng mga anhydrous na produkto), mg / l; e k - katumbas na masa ng aktibong sangkap ng coagulant, mg / meq-eq (para sa FeS0 4 e k = 76, para sa FeCl 3 e k = 54); 0.5 at 0.3 - labis na dayap upang matiyak ang higit na pagkakumpleto ng reaksyon, mg-eq / l.

Ang expression na D k / e k ay kinuha na may minus sign kung ang coagulant ay ipinakilala bago ang dayap, at may plus sign kung magkasama o pagkatapos.

Sa kawalan ng pang-eksperimentong data, ang dosis ng coagulant ay matatagpuan mula sa expression

D k = 3 (C) 1/3, (20.4)

kung saan ang C ay ang dami ng suspensyon na nabuo sa panahon ng paglambot ng tubig (sa mga tuntunin ng dry matter), mg / l.

Sa turn, ang C ay tinutukoy gamit ang pagtitiwala

Ang paraan ng paglambot ng tubig ng lime-soda ay inilalarawan ng mga sumusunod na pangunahing reaksyon:

Sa pamamaraang ito, ang natitirang tigas ay maaaring dalhin sa 0.5.1, at ang alkalinity mula 7 hanggang 0.8.1.2 mg-eq / l.

Mga dosis ng dayap D at soda D s (sa mga tuntunin ng Na 2 C0 3), mg / l, na tinutukoy ng mga formula

(20.7)

kung saan ang nilalaman ng magnesiyo sa tubig, mg / l; F n. sa - non-carbonate water hardness, mg-eq / l.

Gamit ang paraan ng lime-soda ng paglambot ng tubig, ang nabuong calcium carbonate at magnesium hydroxide ay maaaring mag-supersaturate ng mga solusyon at manatili sa isang colloidal-dispersed state sa loob ng mahabang panahon. Ang kanilang paglipat sa magaspang na putik ay matagal, lalo na sa mababang temperatura at pagkakaroon ng mga organikong dumi sa tubig, na nagsisilbing mga proteksiyon na colloid. Sa isang malaking halaga ng mga ito, ang katigasan ng tubig sa panahon ng paglambot ng tubig ng reagent ay maaaring bumaba ng 15.20% lamang. Sa ganitong mga kaso, bago o sa panahon ng paglambot, ang mga organikong dumi ay tinanggal mula sa tubig na may mga oxidant at coagulants. Gamit ang paraan ng lime-soda, ang proseso ay madalas na isinasagawa sa dalawang yugto. Sa una, ang mga organikong dumi at isang makabuluhang bahagi ng katigasan ng carbonate ay tinanggal mula sa tubig gamit ang mga aluminyo o bakal na asing-gamot na may dayap, na isinasagawa ang proseso sa ilalim ng pinakamainam na mga kondisyon ng coagulation. Pagkatapos nito, ang soda at ang natitirang kalamansi ay ipinakilala at ang tubig ay pinalambot. Kapag nag-aalis ng mga organikong dumi nang sabay-sabay sa paglambot ng tubig, ang mga bakal na asin lamang ang ginagamit bilang mga coagulants, dahil sa mataas na halaga ng pH ng tubig na kinakailangan upang alisin ang katigasan ng magnesiyo, ang mga aluminyo na asing-gamot ay hindi bumubuo ng isang sorption-active hydroxide. Ang dosis ng coagulant sa kawalan ng pang-eksperimentong data ay kinakalkula ng formula (20.4). Ang dami ng suspensyon ay tinutukoy ng formula

kung saan ang W about ay ang kabuuang tigas ng tubig, mg-eq / l.

Ang isang mas malalim na paglambot ng tubig ay maaaring makamit sa pamamagitan ng pag-init nito, pagdaragdag ng labis ng isang precipitating reagent at paglikha ng isang contact ng pinalambot na tubig sa mga dating nabuong sediments. Kapag ang tubig ay pinainit, ang solubility ng CaCO 3 at Mg (OH) 2 ay bumababa at ang mga paglambot na reaksyon ay nagpapatuloy nang mas ganap.

Mula sa graph (Larawan 2, a) makikita na ang natitirang tigas, malapit sa theoretically posible, ay makukuha lamang sa makabuluhang pag-init ng tubig. Ang isang makabuluhang paglambot na epekto ay sinusunod sa 35.40 ° C, ang karagdagang pag-init ay hindi gaanong epektibo. Ang malalim na paglambot ay isinasagawa sa mga temperatura na higit sa 100 ° C. Ang isang malaking labis ng precipitating agent sa panahon ng decarbonization ay hindi inirerekomenda na idagdag, dahil ang natitirang katigasan ay tumataas dahil sa unreacted na dayap o sa pagkakaroon ng magnesium non-carbonate na tigas sa tubig dahil sa paglipat nito sa katigasan ng calcium:

MgS0 4 + Ca (OH) 2 = Mg (OH) 2 + CaS0 4

kanin. 2. Impluwensiya ng temperatura (a) at dosis ng kalamansi (b) sa lalim ng paglambot ng tubig sa pamamagitan ng paraan ng lime-soda at lime

Ca (0H) 2 + Na 2 C0 3 = CaC0 3 + 2NaOH,

ngunit ang labis na dayap ay humahantong sa isang hindi makatwiran na labis na pagkonsumo ng soda, isang pagtaas sa halaga ng paglambot ng tubig at isang pagtaas sa hydration alkalinity. Samakatuwid, ang labis na soda ay kinuha tungkol sa 1 mEq / l. Ang katigasan ng tubig bilang resulta ng pakikipag-ugnay sa dating namuo na sediment ay bumababa ng 0.3.0.5 mg-eq / l p kumpara sa prosesong walang kontak sa sediment.

Ang kontrol sa proseso ng paglambot ng tubig ay dapat isagawa sa pamamagitan ng pagsasaayos ng pinalambot na pH ng tubig. Kapag hindi ito posible, ito ay kinokontrol ng halaga ng hydration alkalinity, na sa panahon ng decarbonization ay pinananatili sa loob ng hanay na 0.1.0.2 meq / l, na may lime-soda softening - 0.3.0.5 meq / l.

Gamit ang soda-sodium na paraan ng paglambot ng tubig, ginagamot ito ng soda at sodium hydroxide:

Dahil sa ang katunayan na ang soda ay nabuo sa panahon ng reaksyon ng sodium hydroxide na may bikarbonate, ang dosis na kinakailangan para sa pagdaragdag sa tubig ay makabuluhang nabawasan. Sa mataas na konsentrasyon ng bicarbonates sa tubig at mababang non-carbonate na tigas, ang sobrang soda ay maaaring manatili sa pinalambot na tubig. Samakatuwid, ang pamamaraang ito ay ginagamit lamang na isinasaalang-alang ang ratio sa pagitan ng carbonate at non-carbonate na tigas.

Ang paraan ng soda-sodium ay karaniwang ginagamit upang mapahina ang tubig, ang carbonate na tigas ay bahagyang mas mataas kaysa sa non-carbonate. Kung ang carbonate hardness ay humigit-kumulang katumbas ng non-carbonate hardness, ang soda ay hindi kailangang idagdag sa lahat, dahil ang kinakailangang halaga upang mapahina ang naturang tubig ay nabuo bilang isang resulta ng pakikipag-ugnayan ng hydrocarbonates na may caustic soda. Ang dosis ng soda ash ay tumataas habang tumataas ang non-carbonate na tigas ng tubig.

Soda regenerative method, batay sa pag-renew ng soda sa proseso ng paglambot, ay ginagamit sa paghahanda ng tubig para sa pagpapagana ng mga low pressure steam boiler

Ca (HC0 3) 2 + Na 2 C0 3 = CaCO 3 + 2NaHC0 3.

Ang sodium bikarbonate, na pumapasok sa pinalambot na boiler ng tubig, ay nabubulok sa ilalim ng impluwensya ng mataas na temperatura

2NаHC0 3 = Na 2 C0 3 + H 2 0 + C0 2.

Ang nagresultang soda, kasama ang labis, na unang ipinakilala sa pampalambot ng tubig, ay agad na nag-hydrolyze sa boiler na may pagbuo ng sodium hydroxide at carbon monoxide (IV), na may blowdown na tubig ay pumapasok sa water softener, kung saan ito ay ginagamit upang alisin ang calcium at magnesium bikarbonate mula sa tubig na pinalambot. Ang kawalan ng pamamaraang ito ay ang pagbuo ng isang makabuluhang halaga ng CO 2 sa panahon ng proseso ng paglambot ay nagiging sanhi ng kaagnasan ng metal at isang pagtaas sa tuyong nalalabi sa tubig ng boiler.

Ang paraan ng barium ng paglambot ng tubig ay ginagamit kasama ng iba pang mga pamamaraan. Una, ang mga reagent na naglalaman ng barium ay ipinakilala sa tubig (Ba (OH) 2, BaCO 3, BaA1 2 0 4) upang maalis ang katigasan ng sulfate, pagkatapos pagkatapos linawin ang tubig, ito ay ginagamot ng dayap at soda para sa karagdagang paglambot. Ang kimika ng proseso ay inilalarawan ng mga reaksyon:

Dahil sa mataas na halaga ng mga reagents, ang pamamaraan ng barium ay bihirang ginagamit. Dahil sa toxicity ng barium reagents, hindi ito angkop para sa paghahanda ng inuming tubig. Ang nagreresultang barium sulphate ay namuo nang napakabagal, samakatuwid ang malalaking clarifier o clarifier ay kinakailangan. Para sa pagpapakilala ng BaCO3, ang mga flocculator na may mga mechanical stirrer ay dapat gamitin, dahil ang BaCO 3 ay bumubuo ng isang mabigat, mabilis na pag-aayos ng suspensyon.

Ang mga kinakailangang dosis ng barium salts, mg / l, ay matatagpuan gamit ang mga expression: barium hydroxide (produkto ng 100% na aktibidad) D b = 1.8 (SO 4 2-), barium aluminate D b = 128Zh 0; barium carbonate D sa = 2.07γ (S0 4 2-);

Ang barium carbonate ay ginagamit sa kalamansi. Sa pamamagitan ng pagkilos ng carbon dioxide sa barium carbonate, ang barium bikarbonate ay nakuha, na inilalagay sa pinalambot na tubig. Sa kasong ito, ang dosis ng carbon dioxide, mg / l, ay tinutukoy mula sa expression: D yg. = 0.46 (SO 4 2-); kung saan (S0 4 2-) - nilalaman ng sulfate sa pinalambot na tubig, mg / l; γ = 1,15.1,20 - koepisyent na isinasaalang-alang ang pagkawala ng barium carbonate.

Ang oxalate na paraan ng paglambot ng tubig ay batay sa paggamit ng sodium oxalate at ang mababang solubility sa tubig ng nagreresultang calcium oxalate (6.8 mg / l sa 18 ° C)

Ang pamamaraan ay nakikilala sa pamamagitan ng pagiging simple ng teknolohikal at disenyo ng hardware, gayunpaman, dahil sa mataas na halaga ng reagent, ginagamit ito upang mapahina ang maliit na halaga ng tubig.

Phosphating ay ginagamit upang mapahina ang tubig. Matapos ang paglambot ng reagent sa paraan ng lime-soda, ang pagkakaroon ng natitirang katigasan (mga 2 mg-eq / l) ay hindi maiiwasan, na maaaring mabawasan ng karagdagang paglambot ng pospeyt sa 0.02-0.03 mg-eq / l. Ang ganitong malalim na post-treatment ay nagpapahintulot sa ilang mga kaso na huwag gumamit ng cation-exchange na paglambot ng tubig.

Nakakamit din ng Phosphating ang mas higit na katatagan ng tubig, ang pagbaba sa kinakaing unti-unting epekto nito sa mga pipeline ng metal, at ang mga deposito ng carbonate sa panloob na ibabaw ng mga dingding ng tubo ay pinipigilan.

Ang hexametaphosphate, sodium tripolyphosphate (orthophosphate), atbp. ay ginagamit bilang mga phosphate reagents.

Phosphate na paraan ng paglambot ng tubig gamit ang tri-sodium phosphate ay ang pinaka-epektibong paraan ng reagent. Ang kimika ng proseso ng paglambot ng tubig na may trisodium phosphate ay inilalarawan ng mga reaksyon

Tulad ng makikita mula sa mga reaksyon sa itaas, ang kakanyahan ng pamamaraan ay namamalagi sa pagbuo ng mga calcium at magnesium salts ng phosphoric acid, na may mababang solubility sa tubig at samakatuwid ay ganap na namuo.

Ang paglambot ng Phosphate ay karaniwang isinasagawa sa pamamagitan ng pag-init ng tubig sa 105.150 ° C, na umaabot sa paglambot sa 0.02.0.03 mg-eq / l. Dahil sa mataas na halaga ng trisodium phosphate, ang paraan ng pospeyt ay karaniwang ginagamit para sa karagdagang paglambot ng tubig, na dati ay pinalambot ng dayap at soda. Ang dosis ng anhydrous trisodium phosphate (D f; mg / l) para sa karagdagang paglambot ay maaaring matukoy mula sa expression

D F = 54.67 (F OST + 0.18),

kung saan ang Zh ost ay ang natitirang tigas ng pinalambot na tubig bago ang pospeyt karagdagang paglambot, mg-eq / l.

Ang mga precipitates ng Ca 3 (P0 4) 2 at Mg 3 (P0 4) 2 na nabuo sa panahon ng paglambot ng pospeyt ay sumisipsip ng mga organikong colloid at silicic acid mula sa pinalambot na tubig, na ginagawang posible na ipakita ang pagiging posible ng paggamit ng pamamaraang ito para sa paghahanda ng feed tubig para sa mga boiler ng daluyan at mataas na presyon (58, 8.98.0 MPa).

Ang isang solusyon para sa dosing hexametaphosphate o sodium orthophosphate na may konsentrasyon na 0.5-3% ay inihanda sa mga tangke, ang bilang nito ay dapat na hindi bababa sa dalawa. Ang mga panloob na ibabaw ng mga dingding at ilalim ng mga tangke ay dapat na sakop ng isang materyal na lumalaban sa kaagnasan. Ang oras ng paghahanda para sa isang 3% na solusyon ay 3 oras na may sapilitan na pagpapakilos gamit ang isang paraan ng paghahalo o bula (gamit ang naka-compress na hangin).

Mga teknolohikal na pamamaraan at mga elemento ng istruktura ng mga yunit ng paglambot ng tubig ng reagent

Sa teknolohiya ng reagent water softening, ang kagamitan ay ginagamit para sa paghahanda at dosing ng mga reagents, mixer, thin-layer sedimentation tank o clarifier, filter at installation para sa stabilization ng water treatment. Ang isang diagram ng isang pressure water softener ay ipinapakita sa Fig. 3

kanin. 3. Water softener na may vortex reactor.

1 - bunker na may contact mass; 2 - ejector; 3, 8 - supply ng paunang at pag-alis ng pinalambot na tubig; 4 - vortex reactor; 5 - input ng mga reagents; 6 - mabilis na paglilinaw ng filter; 9 - paglalaglag ng contact mass; 7 - pinalambot na tangke ng tubig

Walang flocculation chamber sa setup na ito, dahil ang mga floc ng calcium carbonate sludge ay nabuo sa contact mass. Kung kinakailangan, ang tubig sa harap ng mga reactor ay nilinaw.

Ang pinakamainam na istraktura para sa paglambot ng tubig gamit ang mga paraan ng dayap o lime-soda ay isang vortex reactor (pressurized o open spiral reactor) (Fig. 20.4). Ang reactor ay may anyo ng isang reinforced concrete o steel body, tapered pababa (taper angle 5.20 °) at napuno ng halos kalahati ng taas na may contact mass. Ang bilis ng paggalaw ng tubig sa mas mababang makitid na bahagi ng vortex reactor ay 0.8.1 m / s; ang bilis ng pataas na daloy sa itaas na bahagi sa antas ng mga aparato ng paagusan ay 4.6 mm / s. Bilang isang contact mass, ang buhangin o marble chips na may laki ng butil na 0.2.0.3 mm ay ginagamit sa rate na 10 kg bawat 1 m3 ng dami ng reaktor. Sa pamamagitan ng isang helical paitaas na daloy ng tubig, ang contact mass ay tinimbang, ang mga butil ng buhangin ay nagbanggaan sa isa't isa at ang CaCO 3 ay masinsinang nag-kristal sa kanilang ibabaw; unti-unting nagiging mga bola ng regular na hugis ang mga butil ng buhangin. Ang hydraulic resistance ng contact mass ay 0.3 m bawat 1 m ng taas. Kapag ang diameter ng mga bola ay tumaas sa 1.5.2 mm, ang pinakamalaki, pinakamabigat na contact mass ay ilalabas mula sa ilalim ng reactor at sariwa ay idinagdag. Ang mga reactor ng vortex ay hindi nagpapanatili ng magnesium hydroxide precipitate, samakatuwid, dapat itong gamitin kasabay ng mga filter na naka-install sa likod ng mga ito lamang sa mga kaso kung saan ang halaga ng magnesium hydroxide precipitate na nabuo ay tumutugma sa kapasidad na humahawak ng dumi ng mga filter.

Sa kapasidad ng paghawak ng dumi ng mga filter ng buhangin na katumbas ng 1.1.5 kg / m 3 at isang ikot ng filter na 8 oras, ang pinahihintulutang halaga ng magnesium hydroxide ay 25.35 g / m 3 (ang nilalaman ng magnesium sa feed water ay hindi dapat lumampas sa 10.15 g / m 3). Posibleng gumamit ng mga vortex reactor na may mas mataas na nilalaman ng magnesium hydroxide, ngunit sa parehong oras pagkatapos ng mga ito, dapat na mai-install ang mga clarifier upang ihiwalay ang magnesium hydroxide.

Ang pagkonsumo ng sariwang contact mass na idinagdag sa ejector ay tinutukoy ng formula G = 0.045QJ, kung saan ang G ay ang halaga ng idinagdag na contact mass, kg / araw; W ay ang katigasan ng tubig na inalis sa reaktor, mg-eq / l; Q - produktibo ng halaman, m 3 / h.

kanin. 4. Vortex reactor.

1,8 - supply ng paunang at pag-alis ng pinalambot na tubig: 5 - samplers; 4 - contact mass; 6 - paglabas ng hangin; 7 - hatch para sa pag-load ng contact mass; 3 - input ng mga reagents; 2 - pag-alis ng ginugol na masa ng contact

Sa mga teknolohikal na pamamaraan ng paglambot ng tubig ng reagent na may mga clarifier, ang mga vertical mixer ay ginagamit sa halip na mga vortex reactors (Larawan 5). Sa mga clarifier, ang isang pare-parehong temperatura ay dapat mapanatili, pag-iwas sa pagbabagu-bago ng higit sa 1 ° C, para sa isang oras, dahil ang mga convection na alon ay bumangon, sediment na umiikot at ang pag-alis nito.

Ang isang katulad na teknolohiya ay ginagamit upang palambutin ang malabo na tubig na naglalaman ng malaking halaga ng magnesium salts. Sa kasong ito, ang mga mixer ay puno ng isang contact mass. Kapag gumagamit ng mga clarifier na dinisenyo ni E.F. Ang Kurgaev, mga mixer at flocculation chamber ay hindi nagbibigay para sa paghahalo ng mga reagents sa tubig at ang pagbuo ng mga putik na floc ay nangyayari sa mga clarifier mismo.

Ang isang makabuluhang taas na may isang maliit na dami ng mga sediment compactor ay nagpapahintulot sa kanila na magamit para sa paglambot ng tubig nang walang pag-init, pati na rin para sa desiliconizing na tubig na may caustic magnesite. Ang pamamahagi ng paunang tubig sa pamamagitan ng mga nozzle ay tumutukoy sa pag-ikot ng paggalaw nito sa ibabang bahagi ng apparatus, na nagpapataas ng katatagan ng suspendido na layer na may mga pagbabago sa temperatura at supply ng tubig. Ang tubig na may halong mga reagents ay dumadaan sa pahalang at patayong paghahalo ng mga baffle at pumapasok sa zone ng paghihiwalay ng sorption at regulasyon ng istraktura ng sediment, na nakamit sa pamamagitan ng pagbabago ng mga kondisyon para sa pagkolekta ng sediment kasama ang taas ng nasuspinde na layer, na lumilikha ng mga kinakailangan para sa pagkuha ng pinakamainam nito. istraktura, na nagpapabuti sa epekto ng paglambot at paglilinaw ng tubig. Ang mga clarifier ay idinisenyo sa parehong paraan tulad ng para sa maginoo na paglilinaw ng tubig.

Sa rate ng daloy ng pinalambot na tubig hanggang sa 1000 m 3 / araw, maaaring gamitin ang isang planta ng paggamot ng tubig ng uri ng "Stream". Ang ginagamot na tubig na may mga reagents na idinagdag dito ay pumapasok sa thin-layer settler, pagkatapos ay sa filter.

Ang Institute of Mining ng Siberian Branch ng Russian Academy of Sciences ay bumuo ng isang electrochemical na teknolohiyang walang reagent para sa paglambot ng tubig. Gamit ang phenomenon ng alkalization sa anode at acidification sa cathode kapag ang direktang electric current ay dumaan sa sistema ng tubig, ang water discharge reaction ay maaaring katawanin ng sumusunod na equation:

2H 2 0 + 2e 1 → 20H - + H 2,

kung saan ang e 1 ay isang senyales na nagsasaad ng kakayahan ng hardness salts na maghiwalay sa Ca (II) at Mg (II) cation.

Bilang resulta ng reaksyong ito, tumataas ang konsentrasyon ng mga hydroxyl ions, na nagiging sanhi ng pagbubuklod ng Mg (II) at Ca (II) ions sa mga hindi matutunaw na compound. Mula sa anode chamber ng diaphragm (belting-type tissue diaphragm) electrolyzer, ang mga ions na ito ay pumapasok sa cathode chamber dahil sa potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng mga electrodes at pagkakaroon ng electric field sa pagitan nila.

Sa fig. Ang 6 ay nagpapakita ng isang teknolohikal na diagram ng isang pag-install para sa paglambot ng tubig sa pamamagitan ng isang electrochemical method.

Ang yunit ng produksyon ay na-install sa boiler house ng distrito, ang mga pagsubok na tumagal ng halos dalawang buwan. Ang electrochemical treatment mode ay naging stable; walang sediment ang naobserbahan sa mga cathode chamber.

Ang boltahe sa mga supply bus ay 16 V, ang kabuuang kasalukuyang ay 1600 A. Ang kabuuang produktibidad ng pag-install ay 5 m3 / h, ang bilis ng tubig sa mga anode chamber ay 0.31 n-0.42 m / min, sa puwang sa pagitan ng mga diaphragm at ang katod ay 0.12 0.18 m / min.

kanin. 5. Pag-install ng lime-soda water softening.1,8 - supply ng inisyal at pag-alis ng pinalambot na tubig; 2 - ejector; 3 - bunker na may contact mass; 5 input ng mga reagents; 6 - clarifier na may isang layer ng nasuspinde na sediment; 7 - mabilis na paglilinaw ng filter; 4 - vortex reactor

kanin. 6. Diagram ng pag-install ng electrochemical water softening I - rectifier VAKG-3200-18; 2 - diaphragm electrolyzer; 3, 4 - analyte at catalite; 5 - bomba; 6 - pH meter; 7 - clarifier na may isang layer ng nasuspinde na sediment; 8 - mabilis na paglilinaw ng filter; 9 - discharge sa alkantarilya; 10, 11 - pag-alis ng pinalambot at supply ng pinagmumulan ng tubig; 12 - flow meter; 13 - tambutso ng tambutso

Napag-alaman na ang anolyte na may tigas na 1.1 - 1.5 meq / l sa pH = 2.5-3 at isang catholyte na may tigas na 0 , 6-1 mEq / L sa pH = 10.5-11. Pagkatapos ng paghahalo ng na-filter na anolyte at catholyte, ang mga tagapagpahiwatig ng pinalambot na tubig ay ang mga sumusunod: ang kabuuang tigas W o ay 0.8-1.2 mg-eq / l, pH = 8-8.5. Ang pagkonsumo ng kuryente ay umabot sa 3.8 kW * h / m 3.

Ang kemikal, X-ray diffraction, IR spectroscopic at spectral analysis ay nagpakita na ang sediment ay pangunahing naglalaman ng CaCO 3, Mg (OH) 2 at bahagyang Fe 2 0 3 * H 2


Ang tubig ay isang sapilitang at mahal na panukala, na isang medyo mahirap na gawain na nauugnay sa isang malawak na iba't ibang mga pollutant at ang hitsura ng mga bagong compound sa kanilang komposisyon. Ang mga paraan ng paglilinis ng tubig ay maaaring nahahati sa 2 malalaking grupo: mapanirang at nagbabagong-buhay. Ang mga mapanirang pamamaraan ay batay sa mga proseso ng pagkasira ng mga pollutant. Ang mga nagresultang produkto ng agnas ay tinanggal ...

Ginagawa ito sa pamamagitan ng gitna at itaas na pagkolekta at pamamahagi ng mga aparato sa pamamagitan ng pagdidirekta sa isang bahagi ng ginugol na solusyon sa pagbabagong-buhay o pagbibigay ng pinagmumulan ng tubig kasama ang recirculation loop. 1. MGA URI NG MGA FILTER AT MGA TAMPOK NG KANILANG STRUCTURE Ang mga ionite na filter ay inuri depende sa prinsipyo ng pagpapatakbo, gayundin sa mga layunin na hinahabol kapag ang tubig ay dumaan sa kanila. 1.1 Mga Filter ng FIPa, ...

Mahalagang malaman ang tigas ng tubig na ginamit. Maraming aspeto ng ating buhay ang nakasalalay sa katigasan ng inuming tubig: kung magkano ang gagamitin panghugas ng pulbos, kung kailangan ng mga hakbang upang mapahina ang matigas na tubig, gaano katagal mabubuhay ang aquarium fish sa tubig, kung kinakailangan bang magpasok ng polyphosphates sa reverse osmosis, atbp.

Mayroong maraming mga paraan upang matukoy ang higpit:

  • sa pamamagitan ng dami ng detergent foam na nabuo;
  • ayon sa distrito;
  • sa pamamagitan ng dami ng sukat sa mga elemento ng pag-init;
  • sa pamamagitan ng lasa ng tubig;
  • gamit ang mga reagents at mga espesyal na aparato

Ano ang paninigas?

Ang mga pangunahing cation ay naroroon sa tubig: calcium, magnesium, manganese, iron, strontium. Ang huling tatlong kasyon ay may kaunting epekto sa katigasan ng tubig. Mayroon ding trivalent cation ng aluminum at iron, na bumubuo ng limestone deposit sa isang tiyak na pH.

Ang katigasan ay maaaring may iba't ibang uri:

  • pangkalahatang katigasan- ang kabuuang nilalaman ng magnesium at calcium ions;
  • katigasan ng carbonate- ang nilalaman ng hydrocarbonates at carbonates sa pH na higit sa 8.3. Madali silang alisin sa pamamagitan ng pagkulo: sa panahon ng pag-init nabubulok sila sa carbonic acid at sediment;
  • non-carbonate na tigas- calcium at magnesium salts malakas na acids; hindi maalis sa pamamagitan ng pagpapakulo.

Mayroong ilang mga yunit ng katigasan ng tubig: mol / m 3, meq / l, dH, d⁰, f⁰, ppm CaCO 3.

Bakit matigas ang tubig? Ang alkaline earth metal ions ay matatagpuan sa lahat ng mineralized na tubig. Nagmula ang mga ito sa mga deposito ng dolomite, gypsum at limestone. Ang mga mapagkukunan ng tubig ay maaaring magkaroon ng iba't ibang hanay ng katigasan. Mayroong ilang mga sistema ng paninigas. Sa ibang bansa, mas "harsh" ang paglapit nila sa kanya. Halimbawa, ang aming tubig ay itinuturing na malambot sa isang tigas na 0-4 meq / l, at sa USA - 0-1.5 meq / l; napakatigas na tubig sa Russia - higit sa 12 mg-eq / l, at sa USA - higit sa 6 meq / l.

Ang katigasan ng mababang mineral na tubig ay 80% dahil sa mga calcium ions. Sa pagtaas ng mineralization, ang proporsyon ng mga ion ng calcium ay bumababa nang husto, at ang pagtaas ng mga ion ng magnesiyo.

Kadalasan, ang tubig sa ibabaw ay hindi gaanong matigas kaysa sa tubig sa lupa. Ang katigasan ay nakasalalay din sa panahon: sa panahon ng pagtunaw ng niyebe, bumababa ito.

Ang tigas ng inuming tubig ay nagbabago ng lasa nito. Ang threshold ng sensitivity para sa calcium ion ay mula 2 hanggang 6 mg-eq / l, depende sa mga anion. Ang tubig ay nagiging mapait at may negatibong epekto sa proseso ng panunaw. Ang WHO ay hindi nagbibigay ng anumang mga rekomendasyon sa katigasan ng tubig, dahil walang malinaw na katibayan ng epekto nito sa katawan ng tao.

Ang limitasyon sa katigasan ay kinakailangan para sa mga kagamitan sa pag-init. Halimbawa, sa mga boiler - hanggang sa 0.1 mg-eq / l. Ang malambot na tubig ay may mababang alkalinity at kinakaing unti-unti sa pagtutubero. Gumagamit ang mga utility ng mga espesyal na paggamot upang makahanap ng kompromiso sa pagitan ng plake at kaagnasan.

Mayroong tatlong grupo ng mga paraan ng paglambot ng tubig:

  • pisikal;
  • kemikal;
  • saykiko.

Mga pamamaraan ng paglambot ng tubig ng reagent

Pagpapalit ng ion

Ang mga pamamaraan ng kemikal ay batay sa pagpapalitan ng ion. Ang masa ng pagsasala ay isang ion exchange resin. Ito ay kumakatawan sa mahahabang molekula na nakolekta sa mga bola kulay dilaw... Ang mga maliliit na proseso na may sodium ions ay lumalabas mula sa mga bola.

Sa panahon ng pagsasala, binabad ng tubig ang lahat ng dagta, at ang mga asin nito ay pinapalitan ang sodium. Ang sodium mismo ay dinadala ng tubig. Dahil sa pagkakaiba sa mga singil ng ion, 2 beses na mas maraming asin ang nahuhugasan kaysa nadeposito. Sa paglipas ng panahon, ang lahat ng mga asing-gamot ay pinapalitan at ang dagta ay hihinto sa paggana. Ang bawat dagta ay may sariling panahon ng trabaho.

Ang dagta ng palitan ng Ion ay maaaring nasa mga cartridge o ibinuhos sa isang mahabang bolon - isang haligi. Ang mga cartridge ay maliit at ginagamit lamang upang mabawasan ang katigasan ng inuming tubig. Tamang-tama para sa paglambot ng tubig sa bahay. Ang isang ion exchange column ay ginagamit upang mapahina ang tubig sa isang apartment o maliit na produksyon... Bilang karagdagan sa mataas na gastos, ang haligi ay dapat na pana-panahong na-load ng naibalik na masa ng pag-filter.

Kung walang mga sodium ions na natitira sa dagta ng kartutso, pagkatapos ay papalitan lamang ito ng bago, at ang luma ay itatapon. Kapag gumagamit ng isang ion exchange column, ang dagta ay nakuhang muli sa isang espesyal na tangke ng brine. Upang gawin ito, i-dissolve ang tableting salt. Ang solusyon sa asin ay nagpapabago sa kapasidad ng pagpapalitan ng ion ng dagta.

Ang downside ay ang karagdagang kakayahan ng tubig na alisin ang bakal. Binabara nito ang dagta at ginagawa itong ganap na hindi magagamit. Ang pagsusuri ng tubig ay dapat gawin sa oras!

Paggamit ng iba pang mga kemikal

Mayroong isang bilang ng mga hindi gaanong sikat, ngunit mabisang paraan paglambot ng tubig:

  • soda ash o dayap;
  • polyphosphates;
  • antiscalants - mga compound laban sa pagbuo ng sukat.
Paglambot na may kalamansi at soda

Paglambot ng tubig na may soda

Ang paraan ng paglambot ng tubig gamit ang kalamansi ay tinatawag na liming. Ginagamit ang slaked lime. Bumababa ang nilalaman ng carbonate.

Ang pinaghalong baking soda at kalamansi ang pinakamabisa. Para sa kalinawan, paglambot ng tubig sa bahay, maaari kang magdagdag ng soda ash sa tubig para sa paghuhugas. Kumuha ng 1-2 kutsarita bawat balde. Haluing mabuti at hintaying tumira ang precipitate. Ang isang katulad na pamamaraan ay ginamit ng mga kababaihan sa Sinaunang Greece gamit ang oven ash.

Ang tubig pagkatapos ng dayap at soda ay hindi angkop para sa mga layunin ng pagkain!

Paglambot sa polyphosphates

Ang mga polyphosphate ay nakakapagbigkis ng mga hardness salt. Ang mga ito ay malalaking puting kristal. Ang tubig ay dumadaan sa filter at natutunaw ang mga polyphosphate, na nagbubuklod sa mga asing-gamot.

Ang kawalan ay ang panganib ng polyphosphates para sa mga buhay na organismo, kabilang ang mga tao. Ang mga ito ay isang pataba: pagkatapos makapasok sa reservoir, ang isang aktibong paglaki ng algae ay sinusunod.

Ang mga polyphosphate ay hindi rin angkop para sa paglambot ng inuming tubig!

Pisikal na paraan ng paglambot ng tubig

Ang mga pisikal na pamamaraan ay lumalaban sa mga kahihinatnan ng mataas na katigasan - sukat. Ito ay walang reagent na paglilinis ng tubig. Kapag ginagamit ito, ang konsentrasyon ng asin ay hindi bumababa, ngunit pinipigilan lamang nito ang pinsala sa mga tubo at mga elemento ng pag-init... Ang tubig ay nagiging malambot o, para sa mas mahusay na pag-unawa, lumambot.

Ang mga sumusunod na pisikal na pamamaraan ay nakikilala:

  • paggamit ng magnetic field;
  • gamit ang isang electric field;
  • paggamot sa ultrasonic;
  • thermal na paraan;
  • ang paggamit ng mga low-point current pulses.
Isang magnetic field

Ang walang reagent na paglambot ng tubig gamit ang isang magnetic field ay may maraming mga nuances. Ang kahusayan ay makakamit lamang kung sinusunod ang ilang mga patakaran:

  • isang tiyak na rate ng daloy ng tubig;
  • tugmang lakas ng field;
  • ilang ionic at molekular na komposisyon ng tubig;
  • pagpasok at pag-alis ng temperatura ng tubig;
  • oras ng pagproseso;
  • Presyon ng kapaligiran;
  • presyon ng tubig, atbp.

Ang pagpapalit ng parameter ay nangangailangan ng kumpletong reconfiguration ng buong system. Ang reaksyon ay dapat na kaagad. Sa kabila ng pagiging kumplikado ng kontrol ng parameter, ginagamit ang magnetic water softening sa mga boiler room.

Ngunit upang mapahina ang tubig sa bahay gamit ang isang magnetic field ay halos imposible. Kung gusto mong bumili ng magnet para sa pipeline, isipin kung paano mo pipiliin at ibigay ang mga kinakailangang parameter.

Ang paggamit ng ultrasound

Ang ultratunog ay humahantong sa cavitation - ang pagbuo ng mga bula ng gas. Ang posibilidad ng pagpupulong ng magnesium at calcium ions ay tumataas. Ang mga sentro ng pagkikristal ay lilitaw hindi sa ibabaw ng mga tubo, ngunit sa haligi ng tubig.

Kapag lumalambot mainit na tubig Ang mga kristal ng ultratunog ay hindi umabot sa sukat na kinakailangan para sa pagtitiwalag - hindi nabubuo ang sukat sa mga ibabaw ng pagpapalitan ng init.

Bilang karagdagan, nangyayari ang mga high-frequency vibrations, na pumipigil sa pagbuo ng plaka: itinutulak nila ang mga kristal palayo sa ibabaw.

Ang mga flexural vibrations ay nakakapinsala sa nabuong scale layer. Nagsisimula itong maputol sa mga piraso na maaaring makabara sa mga kanal. Bago gamitin ang ultratunog, kinakailangan na alisin ang laki ng mga ibabaw.

Mga electromagnetic impulses

Binabago ng mga pampalambot ng tubig na walang reagent na batay sa mga electromagnetic pulse ang paraan ng pag-kristal ng mga asin. Ang mga dynamic na electrical impulses na may iba't ibang katangian ay nabuo. Sumasabay sila sa paikot-ikot na kawad sa tubo. Ang mga kristal ay may anyo ng mahabang istante, na mahirap ayusin sa ibabaw ng init exchange.

Sa panahon ng pagproseso, ang carbon dioxide ay inilabas, na lumalaban sa umiiral na limescale at mga form proteksiyon na pelikula sa ibabaw ng metal.

Thermal na paglambot

May nakakarinig tungkol sa pamamaraang ito sa unang pagkakataon. Ngunit sa katunayan, lahat ay gumagamit nito mula pagkabata. Ito ang karaniwang kumukulong tubig para sa amin.

Napansin ng lahat na pagkatapos ng kumukulong tubig, nabubuo ang isang namuo ng hardness salts. Ang kape o tsaa ay ginawa gamit ang mas malambot na tubig kaysa sa tubig mula sa gripo.

Magkano ang dapat mong pakuluan? Ito ay simple: sa pagtaas ng temperatura at epekto nito, ang mga hardness salt ay hindi gaanong natutunaw at mas namuo. Sa panahon ng proseso ng pag-init, ang carbon dioxide ay inilabas. Kung mas mabilis itong sumingaw, mas maraming deposito ng apog ang nabubuo. mahigpit saradong takip pinipigilan ang pag-alis ng carbon dioxide, at ang likido ay mabilis na sumingaw sa isang bukas na lalagyan.

Kapag gumagamit ng heat softener, hayaang bahagyang nakabukas ang takip sa lalagyan. Kinakailangan din upang matiyak ang pinakamataas na lugar ng pag-ulan ng mga asing-gamot upang mapabilis ang paglambot ng inuming tubig.

Sa katigasan hanggang sa 4 mg-eq / l, ang thermal softening ay hindi kinakailangan: ang mga asin ay mas mabagal na tumira kaysa sa tubig na sumingaw. Ang natitirang tubig ay magkakaroon ng mas mataas na konsentrasyon ng maraming impurities.