Известкование и магнезиальное

обескремнивание воды.

Основное назначение – снизить бикарбонатную щелочность, причем одновременно с этим уменьшается: жесткость, солесодержание, концентрация грубодисперсных примесей, соединений железа и кремниевой и кремниевой кислоты.

Снижение бикарбонатной щелочности производится гашеной известью, которая подается в воду в виде суспензии (известковое молоко). В воде происходит диссоциация извести и концентрация Са и ОН увеличивается:

Ca(OH)2↔Ca²⁺+2OH^- Это приводит к связыванию части ионов ОН в малодиссоциируемые мол-лы воды, следов. PH будет расти. Это в свою очередь вызовет смещение углекислотностного равновесия в сторону образованияCO3^2-, в котор. постараются перейти все формы углекислоты. Но т.к концентрация CO3^2- увеличивается, то будет:

Ca²⁺+CO3^2-→CaCO3

(связывание ионов Ca²⁺ c CO3^2-)

Если доза извести превышает по количеству дозу, необходимую для перевода всех форм угольной кислоты в карбонат – ионы, то будет образовываться MG(OH)2. Чтобы подсчитать необходимую дозу извести для процесса известкования: 1) Ca(OH)2↔Ca²⁺+2OH^-

2) CO2+OH^-↔CO3^2-+H2O

3) HCO3+OH^-↔CO3+H2O

4) Ca²⁺+CO3^2-↔CaCO3

5) Mg²⁺+OH^-↔Mg(OH)2

6)FeSO4+OH↔Fe(OH)3+SO4

Реакция 6) указывает на то, что если совместно с известкованием вести коагуляцию, то часть ОН потратится на гидролиз коагулянта, следов. нужна дополнительная известь. Если мы хотим уменьшить известкованием только бикарбонатную и карбонатную щелочность воды, то необходимо выполнение условия: C_Ca²⁺>C_CO3^2-(*)

Концентрация Са опр-ся суммой содержащихся в воде ионов Са исходных и введенных с известью, эквивал-ой ионам гидроокисла. Т.о суммарное количество Са в мг-экв/кг будет

C(Ca²⁺)^ОБЩ=(Ca)₂^ИСХ+С(_СO2)^ИСХ+ДК+C(HCO3)^ИСХ

Минимальная доза извести при этом в мг-экв/кг составит

ДИ=C(CO2)^ИСХ+C(HCO3)^ИСХ-C(HCO3)^ОСТ+ДК

из уравнения видно, что условие (*) будет выполняться только, если

С(Сa²⁺)^ИСХ+ДК>C(HCO3)^ИСХ-C(HCO3)^ОСТ

В процессе известкования снижается концентрация кремниевой кислоты в воде; Эффективность процесса удаления кремниевой кислоты связана с наличием в воде ионов Mg, следовательно необходимо специально добавлять в воду дозаторами соединения Mg.

Механизм снижения концентрации заключается в том, что коллоидная кремниевая кислота сорбируется на поверхности, содержащей гидроокиси Mg, кот.образуется в результате известкования и еще дополнительно при гидролизе каустического Mg: MgO+H20↔Mg(OH)2

но Mg(OH)2 частично диссоциирует: Mg(OH)2→Mg(OH)^-+OH

в условиях известкования при PH=10 большая часть кремниевой кислоты будет находиться в диссоциируемом состоянии, причем кремниевая кислота будет диссоциировать на 90%. Необходимая доза магнезиата будет зависеть от кремнесодержания воды и сост-т 10-20 мг/кг. В результате совместно протекающих процессов коагуляции, магнезиального обескремнивания и известковаия остаточное содержание кремниевой кислоты снижается до 0,8-1 мг/кг. Независимо от начального содержания. Если принять во внимание, что при известковании и коагуляции кремнесодержание снижается на 40%, то необходимость в магнезиальном обескремнивании решается дополнительно. Одним из необходимых условий, способствующих эффективности процесса осаждения является обязательный подогрев воды. Это дает ускорение процессов крисстализации твердой фазы, ускорения образования осадка (снижается вязкость). Обычно темпер-ру поддерживают (если только коагуляция) – 303-308 К, при известковании 313-318 К. Предочистка воды осуществляется в специальных аппаратах-осветлителях.

Поиск по сайту: