АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Реагентные методы умягчения воды

Читайте также:
  1. I. Методы выбора инновационной политики
  2. II. Методы прогнозирования и поиска идей
  3. Административные методы управления
  4. Административные методы управления природопользованием и охраной окружающей среды.
  5. Анализ воспитательного потенциала семьи. Методы изучения семьи.
  6. Анализ результатов теста. Стили и методы семейного воспитания
  7. Антропогенные воздействия на гидросферу и их экологические последствия. Методы защиты гидросферы.
  8. Базовые методы реанимации
  9. Бальнеологические методы лечения
  10. Биологические методы.
  11. В. Методы экономической теории
  12. Введение в лабораторный практикум. Техника безопасности. Методы измерений различных величин и обработка экспериментальных данных.

Реагентные методыосаждения накипеобразователей основаны на реакциях, в результате которых образуются труднорастворимые соединения, удаляемые из воды в виде осадков. К таким методам относятся известкование, содоизвесткование и другие.

Умягчение воды методами осаждения основано на связывании катионов кальция и магния карбонатными и гидроксильными ионами с образованием труднорастворимых соединений карбоната кальция CaCO3 и гидроксида магния Mg(OH)2.

Карбонатные и гидроксильные ионы вводятся в обрабатываемую воду с различными реагентами-осадителями, в качестве которых применяют гашеную известь Ca(OH)2, кальцинированную соду Na2CO3, иногда - каустическую соду или едкий натр NaOH. Эти реагенты могут применяться, как каждый в отдельности, так и в комбинациях. При повышенной окисляемости воды дополнительно к обработке реагентами-осадителями необходимо предусматривать коагуляцию. В качестве коагулянта применяют железный купорос FeSO4 ∙ 7 H2O.

При использовании коагулянта интенсифицируется эффект очистки воды от глинистой взвеси, органических веществ, соединений железа, кремниевой кислоты, веществ, обусловливающих цветность природной воды. При введении коагулянта в воду наряду с гидролизом происходит окисление железа с образованием коллоидного раствора гидроксида железа. Коагулирующий гидроксид сорбируется на поверхности коллоидных и грубодисперсных примесей, связывая их в комплексы. Образующиеся флоккулы, выделяются из воды.

На формирование шлама и на его отделение из воды также влияют дозы реагентов, величина рН, условия ввода реагентов и перемешивания их с водой, температура воды и ее стабильность, скорость восходящего движения воды в осветлителе и количество взвеси в исходной воде.

Качество воды после обработки зависит от технологии осаждения, используемых реагентов и условий проведения процесса. Нормы качества воды, обработанной методами осаждения, следующие:

-прозрачность - по «кольцу» не менее 45см, по «шрифту» не менее 30см;

-мутность - не более 10 мг/дм3;

-окисляемость снижается на 40-60%;

-кремнесодержание снижается на 50%;

-свободная углекислота удаляется полностью;

-бикарбонат-ион не обнаруживается;

-общая щелочность не более 1 мг-экв/дм3;

-общая жесткость - при известковании ; при содоизвестковании - не более 0,4 мг-экв/дм3;

-водородный показатель - рН=9,5-10,5;

-содержание сульфат-ионов – увеличивается на дозу коагулянта.

1) Известкование используется для декарбонизации, снижения щелочности воды, частичного умягчения (удаления карбонатной жесткости) и снижения солесодержания. Одновременно из воды удаляются грубодисперсные примеси, органические загрязнения, соединения железа и кремниевой кислоты. При этом протекают реакции:

CO2 + Ca(OH)2 ® CaCO3¯ +H2O;

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 ®2CaCO3¯ +H2O;

Mg(HCO3)2 + 2Ca(OH)2®Mg(OH)2¯ +2CaCO3¯ +H2O;

4Fe(HCO3)2 +8Ca(OН)2 + O2 ®4Fe(OH)3¯ +8CaCO3¯ +6H2O;

Fe2(SO4)3 +3Ca(OH)2 ®2Fe(OH)3¯ +3CaSO4;

H2SiO3 + Ca(OH)2 ® CaSiO3¯ +2H2O;

H2SiO3 +Mg(OH)2 ® Mg(OH)HSiO3¯ +H2O

Процесс известкования применяется для вод со щелочностью более 1,5мг-экв/дм3, за исключением вод с большим превышением щелочности над жесткостью воды. При необходимости известкование может совмещаться с коагуляцией. Происходящая при коагуляции в условиях известкования реакция записывается следующим образом:

4FeSO4 +4Ca(OH)2 + 2H2O +O2 ® 4Fe(OH)3¯ + 4CaSO4

Это значит, что часть извести расходуется на гидролиз
коагулянта.

Доза извести зависит от качества исходной воды и определяется расчетом, а затем корректируется. Доза коагулянта выбирается ориентировочно, уточняется расчетом и проверяется в лабораторных условиях. Поскольку остаточная бикарбонатная щелочность в известкованной воде мала, в приближенных расчетах ее величиной, как правило, пренебрегают.

Для вод 1 группы при ЖСа ³ Щб или ЖСа + Дк ³ Щб, если известкование дополняется коагуляцией, доза извести в миллиграмм-эквивалентах на 1дм3 воды определяется уравнением:

,

где ЖСа, Щб – соответственно кальциевая жесткость и бикарбонатная щелочность исходной воды, мг-экв/дм3; Дк – доза коагулянта, мг-экв/дм3, ориентировочно принятая по таблице 3; - содержание углекислоты, мг-экв/дм3.

 

Таблица 3

 

Цветность, град. Pl -Co шкалы Содержание взвешенных веществ, мг/дм3   Прозрачность по «кольцу», см Доза безводного коагулянта, мг-экв/дм3  
20-30 до 50   0.33
30-40 50-100   0.39
50-60 100-200   0,53
60-70 200-500   0,70

 

Для вод 2 группы при ЖСа < Щб или ЖСа + Дк < Щб требуется увеличить дозу извести на величину дефицита ионов кальция. Это - случай обработки исходных вод, содержащих магниевую карбонатную жесткость. Для того, чтобы достичь выделения ионов магния, необходимо обеспечить соответствующую концентрацию гидроксильных ионов в известкованной воде, т. е. дозировать известь с избытком. Требуемая доза извести в миллиграмм-эквивалентах на 1дм3 воды в этом случае равна:

,

где Ии – избыток извести, равный 0,1-0,2 мг-экв/дм3.

Уточненная доза коагулянта в миллиграмм-эквивалентах на 1дм3 воды в пересчете на безводное сернокислое железо FeSO4 составит:

,

гдеС – количество образующейся при умягчении взвеси мг/дм3;

76 – эквивалентная масса FeSO4.

Количество образующейся при умягчении взвеси определяется по формулам:

- для вод с отношением :

- для вод с отношением :

где СВ- содержание взвешенных веществ в исходной воде, равное 100-400 мг/дм3; ак –коэффициент, равный 0,5-1,0.

 

2) Содоизвесткование осуществляется в целях удаления солей не только карбонатной, но и некарбонатной жесткости, при этом кроме реакций, протекающих при известковании, происходят следующие реакции:

CaSO4 + Na2CO3 ® CaCO3¯ + Na2SO4

MgCl2 + Ca(OH)2 ® Mg(OH)2 ¯ + CaCl2;

CaCl2 + Na2CO3 ® CaCO3¯ + 2NaCl

В отличие от известкования в этом способе достигается глубокое умягчение воды. Известково-содовая обработка может совмещаться с коагуляцией примесей воды. Коагуляция достигается при помощи железного купороса. Дозу коагулянта находят по таблице 3 и уточняют аналогично. Количество взвеси определяют по формулам:

-для вод с отношением :

-для вод с отношением :

Дозы извести и соды в миллиграмм-эквивалентах на 1дм3 воды при содоизвестковании определяют по формулам:

,

,

или ,

где Жо, Що – соответственно общая жесткость и щелочность воды, мг-экв/дм3; Ии – избыток извести равный 0.2-0,35 мг-экв/дм3, Ис – избыток соды не превышающий 1 мг-экв/дм3.

В отсутствии необходимости удаления коллоидных примесей расчетные дозы извести и соды не включают расход этих реагентов на химические реакции с участием коагулянта.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.005 сек.)