Vandens minkštinimas namams geriausiu būdu su minimaliomis investicijomis. Fizikiniai ir cheminiai vandens minkštinimo būdai Vandens minkštinimas kalkių-sodos metodu

Plačiai paplitęs įsitikinimas, kad vandenį iš gilių vandeningųjų sluoksnių galima valgyti be jo išankstinis mokymas. Iš tiesų vanduo iš jų yra daug švaresnis nei iš ešerių, tačiau jame taip pat yra priemaišų, kurių buvimas gali neigiamai paveikti žmonių sveikatą ir įrangos veikimą. Norėdami detaliau suprasti problemą, kreipiamės į BIIKS vandens gerinimo sistemų skyriaus specialistus.

Vanduo yra puikus tirpiklis. Nuolat kontaktuodamas su uolienomis, jis yra prisotintas medžiagų, iš kurių susideda šios uolienos. Laikui bėgant susikaupia daugybė junginių. Vandens sudėtis priklauso nuo uolienų, per kurias praeina vandeningasis sluoksnis, tipo. Maskvai ir Maskvos regionui būdingas didelis karbonatinio kietumo druskų ir geležies junginių kiekis.

Ilgai vartojant padidinto kietumo vandenį, inkstuose kaupiasi akmenys, susilietus oda ir plaukai išsausėja. Kaitinant junginiai nusėda, sudarydami kietą, sunkiai nuimamą dangą. Šildymo elementai tampa netinkami naudoti, vamzdžiai ir žarnos užsikemša, didėja judančių įrangos dalių susidėvėjimo greitis.

Per didelis standumas gali būti nustatytas:

• vizualiai: apnašų susidarymas ant vandentiekio ir šildymo elementų (virdulyje, ant skalbimo mašinų ir indaplovių kaitinimo elementų, boilerių);
• skonis: lyginant su žinomo kietumo vandeniu buteliuose;
• putojantis: kietame vandenyje susidaro mažiau putų ir sunaudojama daugiau ploviklių;
• laboratorijoje.

Vandens minkštinimas – tai kietumo druskų koncentracijos sumažėjimas ir šių rodiklių padidinimas iki rekomenduojamų verčių.

Vandens kietumo standartai

Priklausomai nuo kietumo druskų koncentracijos, vanduo skirstomas į:

• minkštas - druskos kiekis ne didesnis kaip 2 mg-ekv / l;
• normalus - druskos kiekis 2 - 4 mg-ekv / l;
• kietoji – druskos kiekis 4–6 mg-ekv/l;
• didelis kietumas – druskos kiekis viršija 6 mg-ekv/l.

Rusijos standartas, reguliuojantis kokybę geriamas vanduo, nustatyta kietumo druskų koncentracijos ribinė vertė 7,0 mg-ekv/l. Nors PSO šį rodiklį nustato 2,5 mg-ekv/l, o EEB priėmė 2,9 mg-ekv/l standartą. Taigi kaip gėrimas vanduo iš čiaupo Rusijoje labai kieto vandens tiekimas yra leistinas, du kartus viršijant PSO rekomendacijas.

Vandens minkštinimo būdai

Šiluminis

Kitaip tariant, verda. Kylant temperatūrai, tirpus kalcio bikarbonatas (dažniausiai kietėjantis junginys) skyla į netirpią kalcio karbonatą ir anglies dioksidą. Netirpi dalis nusėda, dujos išeina. Iš dalies verdant sumažėja ir kalcio sulfato koncentracija. Terminis metodas yra pats prieinamiausias namuose, bet ne pats patogiausias ir turi mažą našumą. Be to, jis netinka magnio junginiams.

Membrana

Vandeniui tokiu būdu suminkštinti naudojamos molekulinės membranos, kurios praleidžia tik vandens daleles, pašalindamos didžiąją dalį nešvarumų (iki 98%). Taip veikia atvirkštinio osmoso filtrai.

Nereikia gerti užteršto vandens dėl kai kurių tariamai naudingos druskos kurių taip pat yra. Daug geriau maitinti savo kūną tomis pačiomis medžiagomis, kurios yra įprastame maiste. Tiesą sakant, žmonija visą gyvenimą juos suvalgo į duoną, pieną, mėsą, žuvį, daržoves ir vaisius. Pavyzdžiui, stiklinėje pieno vien tik kalcio yra šimtus kartų daugiau nei stiklinėje vandens iš čiaupo. Tam tikrais atvejais įrengiamas mineralizatorius tokiu būdu paruošti geriamąjį vandenį.

Cheminis (reagentas)

Metodo esmė – tirpius junginius paversti netirpiais. Tam naudojami įvairūs reagentai, priklausomai nuo vienos ar kitos rūšies druskų vyravimo vandenyje. Karbonato tipo druskoms naudojamos kalkės, natrio junginiai, soda ir sintetiniai junginiai, tokie kaip trinatrio fosfatas. Dėl to vanduo suminkštėja, tačiau dėl reagentų jo negalima valgyti.

Magnetinis

Vanduo veikiamas indukuojant konstantą magnetinis laukas. Praeinant per magnetinį lauką, pasikeičia kietumo druskų struktūra. Kaitinant molekulės nustoja jungtis ir nesudaro nuosėdų, taip pat atpalaiduoja esamų apnašų sluoksnį, kuris ištirpsta vandenyje. Šis metodas nesumažina druskų koncentracijos, bet apsaugo nuo jų nusėdimo nuosėdų pavidalu. Buitiniams tikslams toks vanduo puikiai tinka: vamzdžiams, siurbimo įrangai ir šildymo elementai truks ilgiau. Veiksmingai suminkštinti vandenį magnetais galima tik nedideliais kiekiais ir ne didesniais kaip 0,5 m/s srautais. Magnetinio minkštiklio pagalba sumažinamas ir geležies kiekis.

Elektromagnetinis

Tai patobulinta magnetinio versija, su skirtumu, kad druskų perteklius ne tik praranda gebėjimą nusodinti, bet ir per karterą pašalinamas į kanalizaciją.

Jonų mainai

Metodo esmė – kalcio ir magnio jonus pakeisti natrio jonais, kurių junginiai yra tirpūs ir nedaro neigiamos įtakos sveikatai bei įrangai.

Šiuolaikinės geriamojo vandens valymo sistemos dažnai derina kelis metodus, kurie priklauso nuo vandens iš šulinio analizės. Vandens valymo specialistas gali padėti nustatyti, kokio tipo minkštiklis tinka jūsų situacijai. Arteziniams gręžiniams Maskvos srityje, kur vyrauja karbonatai, rekomenduojama įrengti jonų mainų tipo vandens minkštiklius.

Struktūriškai prietaisas yra plastikinis indas, kurio viduje granulių pavidalu pilama polimerinė jonų mainų derva, galinti duoti natrio jonus ir sugerti kalcio bei magnio jonus. Į balioną patenkantis vanduo lėtai praeina per dervą, ant kurios vyksta išstūmimo reakcija. Kai natrio jonų koncentracija dervoje sumažėja, būtina atlikti plovimo ir regeneracijos procesą. Šiems tikslams prie cilindro prijungiamas druskos bakas, iš kurio tiekiamas natrio chlorido tirpalas. Procesą valdo automatinis valdymo blokas. Skalavimo metu suminkštinto vandens tiekimas sustabdomas, todėl regeneracija užprogramuojama nakčiai. Jei vanduo analizuojamas nuolat, rekomenduojama sumontuoti du cilindrus ir paeiliui pradėti regeneraciją. Periodiškai, vidutiniškai po 3-4 metų, derva turi būti keičiama, nes jos atkūrimo ciklų skaičius yra ribotas. Sistemos našumas priklauso nuo apkrovos tūrio cilindre.

Straipsnis parengtas dalyvaujant aikštelės vandens gerinimo sistemų skyriaus specialistams

Mūsų organizmas gauna iki 25 proc. mineralai iš vandens. Taigi vandens kokybė tiesiogiai veikia mūsų sveikatos būklę. Juk per jį labai greitai vyksta produktų, įskaitant kenksmingas medžiagas, asimiliacijos procesas. Todėl, norint išvengti problemų, reikia atlikti vandens minkštinimą. Šiame straipsnyje aptarsime per didelio kietumo druskų kiekio vandenyje problemą.

Iš šio straipsnio sužinosite:

Kodėl vandenį reikia suminkštinti?

Kokie yra vandens minkštinimo būdai

Kokie filtrai gali padaryti vandenį minkštesnį

Kuo gera atvirkštinio osmoso sistema?

Kodėl vandens minkštinimas namams yra neatidėliotina problema

Kas yra vandens kietumas? Ši sąvoka reiškia, kiek jame yra šarminių žemių metalų druskų. Rusijoje yra savi geriamojo vandens kietumo nustatymo kriterijai, kuriuos nustato GOST ir sanitarinės bei epidemiologinės taisyklės ir reglamentai. Pavyzdžiui, SanPiN 2.1.4.1974-01. Kitos šalys turi savo standartus. Pavyzdžiui, Jungtinėse Amerikos Valstijose tai yra Agentūros, kuri saugo, standartai aplinką. Europos Sąjungoje Tarybos direktyva 98/83/EB.

Oficialiai vandens kietumo rodiklis matuojamas laipsniais, o vienas laipsnis yra lygus 1 mekv / l pagal GOST 31865-2012. Leidžiama riba neturi būti didesnė nei 7 mg-ekv/l.

Vandens kietumas klasifikuojamas taip:

mažiau nei 1,5 mg-ekv / l - labai minkštas vanduo;

nuo 1,5 iki 4 mg-ekv/l - minkštas vanduo;

nuo 4 iki 8 mg-ekv / l - vidutinio kietumo vanduo;

nuo 8 iki 12 mg-ekv/l - kietas vanduo;

virš 12 mg-ekv/l – labai kietas vanduo.

Tai geriamojo vandens, naudojamo ekonominiais ir buitiniais tikslais, standartai. Įrangai, pavyzdžiui, garo katilams, taikomi dar griežtesni standartai. Ir tai nenuostabu, nes katilas turi veikti tinkamai, o kietas vanduo gali lemti jo gedimą. Todėl apribojimo rodikliai yra perpus mažesni nei SanPiN.

Kodėl šis vanduo pavojingas? Jo naudojimas sukelia virškinimo trakto sutrikimų ir problemų, susijusių su skrandžio motorika. Palaipsniui organizme kaupiasi druskos, atsiranda sąnarių skausmai, susidaro akmenys tulžies pūslėje ir inkstuose. Be to, šios medžiagos nusėda ant odos ir plaukų. Druskos nuosėdų lieka ant įrangos, tie patys virduliai, skalbimo mašina, santechnika... Šis vanduo kenkia ir skalbiniams. Jis sunaikina vamzdynus. Kas dar? Kadangi dėl druskos nuosėdų ant įrangos dalių ir komponentų sumažėja šilumos perdavimo koeficientas, didėja ir degalų sąnaudos. Taigi, vandens minkštinimas namams ir gamybai yra labai rekomenduojamas, jei jis neatitinka standartų.

Iš šulinių ir šulinių vanduo ateina kietas, nes žemės gelmėse jis yra be išimties, ir šiuo atveju jį reikia suminkštinti.

Kaip suprasti, kad vandenį reikia suminkštinti? Tai rodo keli ženklai:

Po skalbimo skalbiniai kieti, ant jų pastebimos baltos dėmės.

Reikia daugiau ploviklio, nei rekomenduoja gamintojas, ir jis nepakankamai gerai putoja.

Virdulio sienelės padengtos apnašomis.

Po higienos procedūrų oda atrodo sausa ir stangri.

Kranai yra padengti.

Prieš minkštindami vandenį savo namams, išsiaiškinkite iš vandens tiekiamo vandens sudėtį. Išleisti cheminė analizė. Rekomendacijos: jei gyvenate name šalies tipas(kotedžas ar privati ​​gyvenamoji vieta), tada pasirinkite automatinį nuolatinį vandens minkštinimo įrenginį.

Taigi, norint išvengti sveikatos problemų ir prailginti buitinės technikos tarnavimo laiką, reikėtų naudoti suminkštintą vandenį. Kotedžuose ir sodybose geriausiai tinka automatiniai įrenginiai, kurie nuolat minkština vandenį. Teisingai parinkti sistemą galima tik nustačius vandens sudėtį, todėl be jo cheminės analizės apsieiti neįmanoma.

Kaip galima suminkštinti vandenį namams

Yra įvairių vandens minkštinimo būdų: cheminių, mechaninių ir fizinių. Taigi cheminis valymas atliekamas naudojant reagentus, mechaninis valymas yra fizinių barjerų naudojimas, o fizinės priemonės, kuriomis naudojamos gamtos jėgos, pavyzdžiui, magnetizmas. Šie metodai derinami, kad būtų pasiektas geriausias rezultatas.

Kokia paskirtis ir sąlygos – pasirenkamas ir toks valymo būdas. Tai lemia vandens kietumo lygis, pagal tai, kokio dydžio ar mažo yra namo pastatas. Tada apsvarstykite įprastus vandens minkštinimo namuose būdus.

Cheminis valymas. Naudojami specialūs reagentai, vadinami koaguliantais. Dėl kalcio ir magnio sąveikos susidaro netirpus junginys, kuris palaipsniui nusėda ant filtro sienelių. Kaip reagentai naudojamos kalkės, natrio hidroksidas, sodos vanduo, fosfonatai. Šis metodas tinka tik techninio vandens valymui, pavyzdžiui, katilinėje.

Polifosfato valymas.Šis paprastas ir prieinamas reagento valymo būdas suminkština technologinį vandenį. Kietumo druska ir natrio polifosfatas reaguoja, po to susidaro netirpi plėvelė, susidedanti iš kalcio ir magnio polifosfato, o tuo pačiu metu vanduo prisotinamas natrio jonais.

Jonų mainų minkštinimas. Tai nebrangi ir efektyvi technologija: vanduo praeina per minkštinimo filtrą, užpildytą jonų mainų derva. Praėjus per pastarąjį, dėl jonų mainų reakcijos iš vandens kalcio ir magnio jonų susidaro derva, taip pat vyksta filtruoto skysčio praturtinimas natrio jonais, kurie yra saugūs žmonių sveikatai ir įrangai. prasidėjo.

Šios technologijos pranašumai yra tai, kad jonų mainų derva turi galimybę atsinaujinti, tai yra, ją galima atkurti. Norėdami tai padaryti, pakanka nuplauti dervą, kuriai naudojama įprasta valgomoji druska. Daugelis vandens minkštiklių turi kelių procesorių valdymą, kuris užtikrina būtiną automatinį regeneracijos režimo įjungimą.

Vandens valymas šiuo metodu nesukelia kritulių, tai yra, nereikia pirkti papildomų filtrų. Šio tipo filtrai tinka geriamojo ir pramoninio vandens minkštinimui.

Filtravimas atvirkštinio osmoso principu. Naudojant šią technologiją vandeniui minkštinti naudojama membrana iš aromatinio poliamido arba celiuliozės acetato. Tokio tipo membrana beveik visiškai garantuoja demineralizaciją ir, žinoma, sumažėja standumo indeksas. Dėl to vartotojas gauna vandenį, artimą distiliatui.

Šis valymo būdas turi šiuos privalumus: įrenginys turi mažus matmenis ir mažas energijos sąnaudas. Trūkumas tas, kad filtrai brangūs, membraną kartais reikia keisti, tam išleidžiama nemažai pinigų.

Atvirkštinio osmoso sistema veikia su sąlyga, kad yra sumontuotas šiurkštus pirminis filtras ir dirbtinės mineralizacijos pofiltras. Pastarųjų pagalba vanduo praturtinamas kalcio druskomis (nuo 40 mg/l), magniu (nuo 20 mg/l), fluoru, kaliu, kitais cheminiais elementais iki 100 mg/l.

Būtina naudoti mineralizatorių, nes atvirkštinio osmoso sistema taip išvalo vandenį, kad susidaro chemiškai grynas junginys. Ilgai geriant distiliuotą vandenį, jam reikalingi makro ir mikroelementai išplaunami iš organizmo.

Magnetinis filtravimas. Magnetinių ir elektromagnetinių metodų įgyvendinimas buvo pritaikytas mažo dydžio įrenginiuose, kurie montuojami ant dujotiekio vidinių sienelių. Vanduo praleidžiamas per tokio tipo filtrą, magnetinis laukas veikia magnio ir kalcio druskas, todėl jos susidaro netirpios formos. Nuosėdų pašalinimas iš vandens tiekimo sistemos atliekamas dėl vandens srauto.

Panaši filtravimo sistema naudojama ir tuomet, jei nuosėdos yra jūsų priešas ir nuo jų būtina apsaugoti privačiuose namuose ir kotedžuose įrengtus boilerius, kolonėles ir vandens šildytuvus, skalbimo mašinas ar indaploves.

Kaimo namų gyventojai plačiai naudoja kombinuotą metodą. Pavyzdžiui, techniniame vandens tiekime naudojamas magnetinis filtras, gėrimo poreikiams tenkinti – atvirkštinio osmoso sistema (tikrai reikalingas mineralizatorius). Pastarosios galimybės naudojimas reiškia, kad tai nėra pigus malonumas, todėl, norėdami optimizuoti išlaidas, įdiekite jonų mainų filtrą. Jis išsiskiria universalumu, dideliu našumu, o jo suminkštintas vanduo vienodai sėkmingai gali būti naudojamas maistui ir buitinėje įrangoje.

Filtrai, garantuojantys vandens suminkštėjimą namuose

Nustačius optimalią technologiją, svarbu, kad pirkėjas nesuklystų rinkdamasis konstruktyvų sprendimą.

Kompaktiškas filtras.Šis filtras yra pritvirtintas prie vamzdžio, per kurį vanduo patenka į įrenginį, pavyzdžiui, skalbimo mašinoje ar boileryje. Taip pat galima naudoti dalinai tirpų reagentą – natrio polifosfatą, pilantį į vidų, arba dirbtinai sukurto magnetinio lauko panaudojimą. Šis filtras patogus, tačiau skirtas suminkštinti vandenį, kuris po valymo turi tik buitinę paskirtį arba tarnauja tik vienai įrangai.


pagrindinis filtras. Sistema vandenį gauna iš vamzdžio, ant kurio sumontuotas šis filtras. Tai užtikrina, kad visi galimų problemų susijęs su vandens minkštinimu, tačiau filtro kaina didelė, o jo veikimo procesas gana lėtas.

kasetinis filtras. Paprastai kiekviename tokio tipo filtre yra įmontuota permatoma kolba su keičiama jonų mainų dervos kasetė. Standartinio dydžio filtras (10 colių) skirtas keturiems tūkstančiams litrų arba nenutrūkstamam veikimui šešis mėnesius. Tada kasetė pakeičiama. Ši sistema turi gana mažai darbo išteklių ir nėra galimybės atsigauti.

Spintelės tipo filtras.Šie mažos instaliacijos rasti jų pritaikymą biuruose ir butuose. Šio tipo sistemose įdiegta jonų mainų technologija. Šio filtro sorbento sąnaudos yra 50% mažesnės nei kitų tipų minkštiklių, todėl jis veikia ekonomiškiau. Išvalytą vandenį galima saugiai gerti, funkcionuoti Buitinė technika vanduo visiškai nekenkia. Filtras turi vieną niuansą: jis susidoroja tik su mažais tūriais ir netinka namui su dideliu plotu. Geriausias variantas– Tai kotedžas, kuriame gyvena penki ar šeši nuomininkai.

Jonų mainų filtras. Prietaisas yra kolonėlė su druskos rezervuarais. Kiekvienas vertikalus blokas yra bakas, kurio viduje yra jonų mainų derva. Per juos praeinantis vanduo suminkštėja. Numatyta, kad sistemoje gali būti įrengta druskos talpykla, kuri naudojama regeneracijos procese. Pasiekus kritinę ribą, filtravimo režimas pakeičiamas į regeneraciją ir sūrymas nukreipiamas per baką. Brangios sistemos turi dvi filtravimo grandines. Viena grandinė dalyvauja regeneravimo procese, o antroji veikia visu pajėgumu.

Vandens minkštinimo rinkiniai mūsų kataloge

Vidutinei šeimai, gyvenančiai privačiame name, tinka vandens minkštinimo filtras, kurio našumas siekia iki pusantro kubinio metro per valandą. Be pakeitimų, atsirandančių dėl būtinybės, užpildas gali tarnauti iki dešimties metų.

Vandens minkštinimas atvirkštinio osmoso būdu

Pastaruoju metu atvirkštinio osmoso filtrai buvo laikomi geriausiu sprendimu, jei reikia išvalyti ar suminkštinti vandenį savo namuose. Tačiau šis prietaisas turi daugybę trūkumų, o tai rodo, kad nepatartina investuoti į tokį minkštiklį.

Ištirpusių kietumo druskų negalima pašalinti tinkliniais filtrais. Tačiau membranos tipo filtras gali susidoroti su šia užduotimi.

Atvirkštinio osmoso sistemos našumas yra mažas, o tai laikomas pagrindiniu jos trūkumu. Tai kompensuoja tai, kad sumontuotos kelios lygiagrečiai veikiančios grandinės. Kiekvienas iš jų turi atskirą membraną (būtinų filtrų rinkinį), taip pat siurblį, kuris įpurškia padidintą slėgį, kad šis įrenginys veiktų efektyviai.

Montavimui šio tipo filtras, reikia rasti pakankamai vietos, taip pat izoliuoti šią patalpą, kad kitose patalpose nesigirdėtų triukšmas, bei išspręsti kitas susijusias problemas.

Tačiau praktika rodo, kad šie galingi įrenginiai kasdieniame gyvenime naudojami labai retai. Jų funkcionalumas platesnis nei paprasto vandens minkštiklio, skirto privataus tipo namui, tačiau tuo pačiu tokia įranga yra per brangi, o tolimesnė jos eksploatacija – toli gražu ne pati pigiausia. Šių sistemų montavimas vykdomas tose pramonės šakose, kur giluminis darbinių skysčių valymas reikalauja griežtai laikytis technologinio proceso.

Atvirkštinio osmoso įrengimas turi dar keletą apribojimų, į kuriuos turėtų žinoti tie, kurie planuoja įsigyti šią sistemą:

Gerai iš anksto nefiltravus mechaninių priemaišų, kasetės labai greitai užteršiamos. Rizika ypač didelė, jei naudojami seni miesto inžineriniai tinklai arba asmeninis gręžinys buvo išgręžtas „ant smėlio“ (negilus gylis).

Kiekvienas įrangos modelis atitinka aiškius reikalavimus, kokia turi būti išleidžiamo vandens sudėtis, o šiuos standartus nustato šių sistemų gamintojai.

Be to, būtina stebėti palaikomos temperatūros ir vandens diapazoną, kurį nustato gamintojas. Daugeliu atvejų prie įleidimo angos reikės įrengti ribojančius vožtuvus, taip pat naudoti siurblius su automatiniu įjungimu ir išjungimu.

Kad įranga veiktų kokybiškai, būtina ją laiku pakeisti. atskiri elementai:

• kas 4-6 mėnesius - mechaniniai pirminiai filtrai;

  kas 3-4 mėnesius - filtrai, užpildyti aktyvuota anglimi (taip pat preliminarūs);

  kas 8-12 mėnesių - pofiltrai su aktyvuotos anglies užpildais);

  kas dvejus ar dvejus su puse metų – atvirkštinio osmoso membrana.

Pagal cheminę sudėtį atvirkštinio osmoso principu išgrynintas vanduo prilyginamas distiliuotam skysčiui. Visuotinai pripažįstama, kad tai gali tam tikru mastu pakenkti sveikatai, nes jei žmogus geria šį vandenį kasdien, jis negaus organizmui reikalingų mineralų. Be to, kai kurie savininkai nemėgsta gerti tokio labai išgryninto vandens.

Dėl šios priežasties prie atvirkštinio osmoso gamyklų kaip priedas kartais jungiami specialūs blokeliai – mineralizatoriai. Su jų pagalba kalcis ir magnis patenka į vandenį, tai yra, skystis yra prisotintas šiais elementais. Sistema gali būti komplektuojama su vožtuvu, kuris užtikrins, kad toks mazgas būtų įtrauktas į bendrą grandinę, esant tokiam poreikiui.

Viskas, kas buvo parašyta aukščiau, lemia būtinybę išsamiai apsvarstyti galimybę įsigyti atvirkštinio osmoso filtrą, kad jį būtų galima naudoti vandens minkštinimui namuose.

Biokit siūlo platų atvirkštinio osmoso sistemų, vandens filtrų ir kitos įrangos asortimentą, kad atkurtų natūralias vandentiekio vandens savybes.

Mūsų specialistai pasiruošę Jums padėti:

patys prijunkite filtravimo sistemą;

suprasti vandens filtrų pasirinkimo procesą;

pasirinkti pakaitines medžiagas;

pašalinti triktis arba išspręsti problemas pasitelkus specialistus montuotojus;

rasti atsakymus į savo klausimus telefonu.

Patikėkite vandens valymo sistemas iš Biokit – tegul jūsų šeima būna sveika!

Pagrindiniai vandens minkštinimo būdai

Termocheminis vandens minkštinimo būdas

Vandens minkštinimas dializės būdu

Magnetinis vandens apdorojimas

Literatūra

Vandens minkštinimas reiškia kietumo katijonų pašalinimo iš jo procesą, t.y. kalcio ir magnio. Pagal GOST 2874-82 „Geriamasis vanduo“ vandens kietumas neturi viršyti 7 mg-ekv/l. Atskiros pramonės šakos kelia reikalavimus technologiniam vandeniui dėl gilaus jo minkštinimo, t.y. iki 0,05,0,01 mg-ekv / l. Dažniausiai naudojamų vandens šaltinių kietumas atitinka buitinio ir geriamojo vandens standartus, todėl jų nereikia minkštinti. Vandens minkštinimas daugiausia atliekamas ruošiant jį techniniams tikslams. Taigi vandens kietumas, skirtas tiekti būgniniams katilams, neturėtų viršyti 0,005 mg-ekv / l. Vandens minkštinimas atliekamas būdais: terminiu, pašildytu vandeniu, jo distiliavimu arba užšaldymu; reagentas, kuriame Ca (II) ir Mg (II) jonai vandenyje įvairiais reagentais surišami į praktiškai netirpius junginius; jonų mainai, pagrįsti suminkštinto vandens filtravimu per specialias medžiagas, kurios į jų sudėtį įeinančius Na (I) arba H (1) jonus keičia į Ca (II) ir Mg (II) jonus, esančius dializės vandenyje; kombinuotas, o tai yra įvairūs deriniai išvardytus metodus.

Vandens minkštinimo būdo pasirinkimą lemia jo kokybė, reikalingas minkštinimo gylis ir techniniai bei ekonominiai sumetimai. Remiantis SNiP rekomendacijomis, minkštinant požeminį vandenį, turėtų būti naudojami jonų mainų metodai; kai suminkštėja paviršiaus vanduo kai taip pat reikalingas vandens nuskaidrinimas, - kalkių arba kalkių-sodos metodas, o giliai suminkštinant vandenį - vėlesnis katijonizavimas. Pagrindinės vandens minkštinimo metodų charakteristikos ir naudojimo sąlygos pateiktos lentelėje. 20.1.

minkštinimo vandens dializė terminė

Norint gauti vandenį buities ir geriamojo vandens reikmėms, paprastai tik tam tikra jo dalis suminkštinama, po to sumaišoma su šaltinio vandeniu, o suminkštinto vandens kiekis Q y nustatomas pagal formulę.

kur J o. ir. - bendras šaltinio vandens kietumas, mg-ekv/l; F 0. s. - bendras į tinklą patenkančio vandens kietumas, mg-ekv/l; F 0. m. - suminkštinto vandens kietumas, mg-ekv/l.

Vandens minkštinimo būdai

Naudojant karbonatinį vandenį, naudojamą katilų maitinimui, patartina naudoti terminį vandens minkštinimo būdą. žemas spaudimas, taip pat kartu su vandens minkštinimo reagentais. Jis pagrįstas anglies dioksido pusiausvyros poslinkiu, kai jis kaitinamas link kalcio karbonato susidarymo, kuris apibūdinamas reakcija

Ca (HC0 3) 2 -\u003e CaCO 3 + C0 2 + H 2 0.

Pusiausvyra pasislenka dėl anglies monoksido (IV) tirpumo sumažėjimo, kurį sukelia temperatūros ir slėgio padidėjimas. Virinant galima visiškai pašalinti anglies monoksidą (IV) ir taip žymiai sumažinti kalcio karbonato kietumą. Tačiau šio kietumo visiškai pašalinti negalima, nes kalcio karbonatas, nors ir šiek tiek (13 mg / l esant 18 ° C temperatūrai), vis tiek tirpsta vandenyje.

Vandenyje esant magnio bikarbonatui, jo nusodinimo procesas vyksta taip: pirmiausia susidaro gana gerai tirpus (110 mg / l 18 ° C temperatūroje) magnio karbonatas.

Mg (HCO 3) → MgC0 3 + C0 2 + H 2 0,

kuris hidrolizuojamas ilgai verdant, dėl to susidaro mažai tirpių nuosėdų (8,4 mg / l). magnio hidroksidas

MgC03 + H20 → Mg (0H)2 + C02.

Vadinasi, verdant vandenį sumažėja kietumas dėl kalcio ir magnio bikarbonatų. Verdantis vanduo sumažina ir kalcio sulfato nulemtą kietumą, kurio tirpumas nukrenta iki 0,65 g/l.

Ant pav. 1 parodytas Kopiev sukurtas terminis minkštiklis, pasižymintis santykiniu įrenginio paprastumu ir patikimu veikimu. Išvalytas vanduo, pašildytas aparate, pro ežektorių patenka į plėvelės šildytuvo išleidimo angą ir išpurškiamas per vertikaliai išdėstytus vamzdžius, o jais teka žemyn link karštų garų. Tada kartu su prapučiamu vandeniu iš katilų jis per centrinį tiekimo vamzdį per perforuotą dugną patenka į skaidrintuvą su suspenduotomis nuosėdomis.

Iš vandens išsiskiriantis anglies dioksidas ir deguonis kartu su garų pertekliumi išleidžiami į atmosferą. Kaitinant vandenį susidariusios kalcio ir magnio druskos sulaikomos pakibusiame sluoksnyje. Praėjęs pro kabantį sluoksnį, suminkštėjęs vanduo patenka į kolektorių ir išleidžiamas už aparato ribų.

Vandens buvimo laikas terminiame minkštiklyje – 30,45 min., jo judėjimo aukštyn greitis kabančiame sluoksnyje – 7,10 m/h, o netikro dugno angose ​​– 0,1,0,25 m/s.

Ryžiai. 1. Terminis minkštiklis sukurtas Kopiev.

15 - drenažo vandens išleidimas; 12 - centrinis tiekimo vamzdis; 13 - netikras perforuotas dugnas; 11 - pakabinamas sluoksnis; 14 - dumblo išleidimas; 9 - suminkštinto vandens surinkimas; 1, 10 - pradinio suminkštinto vandens tiekimas ir pašalinimas; 2 - katilų išvalymas; 3 - ežektorius; 4 - garinimas; 5 - plėvelės šildytuvas; 6 - garų išleidimas; 7 - žiedinis perforuotas vamzdynas vandens nutekėjimui į ežektorių; 8 - nuožulnios skiriamosios pertvaros

Vandens minkštinimas reagentiniais metodais pagrįstas jo apdorojimu reagentais, kurie sudaro mažai tirpius junginius su kalciu ir magniu: Mg (OH) 2, CaCO 3, Ca 3 (P0 4) 2, Mg 3 (P0 4) 2 ir kt. juos atskiriant skaidrintuvuose, plonasluoksnėse nusodinimo talpose ir skaidrinimo filtruose. Kaip reagentai naudojamos kalkės, kalcinuota soda, natrio ir bario hidroksidai bei kitos medžiagos.

Vandens minkštinimas kalkinant naudojamas, kai jis turi didelį karbonatinį ir mažą nekarbonatinį kietumą, taip pat tuo atveju, kai iš vandens nereikia šalinti nekarbonatinio kietumo druskų. Kaip reagentas naudojamos kalkės, kurios tirpalo arba suspensijos (pieno) pavidalu įvedamos į pašildytą apdorotą vandenį. Tirpdamos kalkės praturtina vandenį OH - ir Ca 2+ jonais, dėl ko vandenyje ištirpęs laisvas anglies monoksidas (IV) jungiasi, susidaro karbonato jonai ir hidrokarbonato jonai virsta karbonatu:

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

Padidėjusi CO 3 2 - jonų koncentracija išvalytame vandenyje ir jame esantys Ca 2+ jonai, atsižvelgiant į tuos, kurie įvedami su kalkėmis, padidina tirpumo produktą ir prastai tirpaus kalcio karbonato nusodinimą:

Ca 2+ + C0 3 - → CaC0 3.

Esant kalkių pertekliui, nusėda ir magnio hidroksidas.

Mg 2+ + 20Н - → Mg (OH) 2

Siekiant pagreitinti dispersinių ir koloidinių priemaišų pašalinimą bei sumažinti vandens šarmingumą, kartu su kalkimu naudojamas šių priemaišų koaguliavimas geležies (II) sulfatu. FeS0 4 * 7 H 2 0. Dekarbonizacijos metu suminkštinto vandens likutinį kietumą galima gauti 0,4,0,8 mg-ekv/l daugiau nei nekarbonatinio kietumo, o šarmingumas yra 0,8,1,2 mg-ekv/l. Kalkių dozė nustatoma pagal kalcio jonų koncentracijos vandenyje ir karbonato kietumo santykį: a) esant santykiu [Ca 2+ ] /20<Ж к,

b) su santykiu [Ca 2+] / 20 > W su,

čia [СО 2 ] yra laisvo anglies monoksido (IV) koncentracija vandenyje, mg/l; [Ca 2+ ] - kalcio jonų koncentracija, mg/l; Zhk - karbonatinis vandens kietumas, mg-ekv / l; D iki - koagulianto dozė (FeS0 4 arba FeCl 3, kalbant apie bevandenius produktus), mg / l; e c – koagulianto veikliosios medžiagos ekvivalentinė masė, mg/mg-ekv (FeS0 4 e c = 76, FeCl 3 e c = 54); 0,5 ir 0,3 - kalkių perteklius, užtikrinantis didesnį reakcijos užbaigtumą, mg-ekv / l.

Išraiška D iki /e to imama su minuso ženklu, jei koaguliantas įvedamas prieš kalkes, ir su pliuso ženklu, jei kartu arba po jo.

Nesant eksperimentinių duomenų, koagulianto dozė nustatoma pagal išraišką

D c \u003d 3 (C) 1/3, (20,4)

kur C yra suspensijos kiekis, susidaręs vandens minkštinimo metu (pagal sausosios medžiagos), mg/l.

Savo ruožtu C nustatomas naudojant priklausomybę

Kalkių ir sodos vandens minkštinimo metodas apibūdinamas šiomis pagrindinėmis reakcijomis:

Pagal šį metodą liekamasis kietumas gali būti padidintas iki 0,5,1, o šarmingumas nuo 7 iki 0,8,1,2 mekv/l.

Kalkių D ir sodos D dozės (pagal Na 2 C0 3), mg/l, nustatomos pagal formules

(20.7)

kur magnio kiekis vandenyje, mg/l; Zh n. k. - nekarbonatinis vandens kietumas, mg-ekv/l.

Taikant kalkių-sodos vandens minkštinimo metodą, susidaręs kalcio karbonatas ir magnio hidroksidas gali persotinti tirpalus ir ilgai išlikti koloidinėje-dispersinėje būsenoje. Jų perėjimas į rupųjį dumblą trunka ilgai, ypač esant žemai temperatūrai ir esant vandenyje organinėms priemaišoms, kurios veikia kaip apsauginiai koloidai. Esant dideliam jų skaičiui, vandens kietumą su reagentu vandens minkštinimu galima sumažinti tik 15,20%. Tokiais atvejais prieš minkštinimą arba jo metu organinės priemaišos iš vandens pašalinamos oksiduojančiomis medžiagomis ir koaguliantais. Taikant kalkių-sodos metodą, procesas dažnai atliekamas dviem etapais. Iš pradžių organinės priemaišos ir nemaža dalis karbonato kietumo iš vandens pašalinamos naudojant aliuminio arba geležies druskas su kalkėmis, procesą atliekant optimalias sąlygas koaguliacija. Po to įpilama soda ir likusios kalkių dalys, o vanduo suminkštinamas. Šalinant organines priemaišas kartu su vandens minkštinimu, kaip koaguliantai naudojamos tik geležies druskos, nes esant aukštai vandens pH vertei, būtinai magnio kietumui pašalinti, aliuminio druskos nesudaro sorbcijai aktyvaus hidroksido. Koagulanto dozė nesant eksperimentinių duomenų apskaičiuojama pagal formulę (20.4). Suspensijos kiekis nustatomas pagal formulę

kur W o yra bendras vandens kietumas, mg-ekv/l.

Giliau suminkštinti vandenį galima jį kaitinant, pridedant nusodintuvo perteklių ir sukuriant suminkštinto vandens kontaktą su anksčiau susidariusiais krituliais. Kaitinant vandenį, sumažėja CaCO 3 ir Mg (OH) 2 tirpumas, o minkštėjimo reakcijos vyksta pilniau.

Iš grafiko (2 pav., a) matyti, kad liekamąjį kietumą, artimą teoriškai galimam, galima gauti tik gerokai pakaitinus vandenį. Esant 35,40°C pastebimas reikšmingas minkštinimo efektas, tolesnis kaitinimas yra mažiau efektyvus. Gilus minkštinimas atliekamas esant aukštesnei nei 100 ° C temperatūrai. Dekarbonizacijos metu nerekomenduojama dėti didelio nusodintuvo pertekliaus, nes liekamasis kietumas padidėja dėl nesureagavusių kalkių arba jei vandenyje yra magnio nekarbonato kietumas dėl jo perėjimas prie kalcio kietumo:

MgS0 4 + Ca (OH) 2 \u003d Mg (OH) 2 + CaS0 4

Ryžiai. 2 pav. Temperatūros (a) ir kalkių dozės (b) įtaka vandens minkštėjimo gyliui kalkių-sodos ir kalkių metodais

Ca (0H) 2 + Na 2 C0 3 \u003d CaC0 3 + 2NaOH,

tačiau kalkių perteklius lemia neefektyvų sodos švaistymą, vandens minkštinimo išlaidų padidėjimą ir hidratuoto šarmingumo padidėjimą. Todėl sodos perteklius imamas apie 1 mg-ekv / l. Vandens kietumas dėl sąlyčio su anksčiau nusodintomis nuosėdomis sumažėja 0,3–0,5 mg-ekv / l, palyginti su procesu be sąlyčio su nuosėdomis.

Vandens minkštinimo procesas turėtų būti kontroliuojamas reguliuojant suminkštinto vandens pH. Kai tai neįmanoma, jis kontroliuojamas hidratuoto šarmingumo verte, kuri dekarbonizacijos metu palaikoma 0,1,0,2 mekv/l, o kalkių-sodos minkštinimo metu – 0,3,0,5 mekv/l.

Taikant sodos-natrio vandens minkštinimo metodą, jis apdorojamas soda ir natrio hidroksidu:

Dėl to, kad soda susidaro natrio hidroksidui reaguojant su bikarbonatu, dozė, reikalinga ją įpilti į vandenį, žymiai sumažėja. Esant didelei bikarbonatų koncentracijai vandenyje ir mažam nekarbonatiniam kietumui, sodos perteklius gali likti suminkštintame vandenyje. Todėl šis metodas naudojamas tik atsižvelgiant į santykį tarp karbonatinio ir nekarbonatinio kietumo.

Sodos-natrio metodas dažniausiai naudojamas minkštinti vandenį, kurio karbonatinis kietumas yra šiek tiek didesnis nei nekarbonato. Jei karbonato kietumas yra maždaug lygus nekarbonatiniam, sodos apskritai negalima dėti, nes tokiam vandeniui suminkštinti reikalingas kiekis susidaro dėl bikarbonatų sąveikos su kaustine soda. Sodos dozė didėja didėjant nekarbonatiniam vandens kietumui.

Sodos regeneracinis metodas, pagrįstas sodos atsinaujinimu minkštinimo proceso metu, naudojamas ruošiant vandenį žemo slėgio garo katilams maitinti.

Ca (HC0 3) 2 + Na 2 C0 3 \u003d CaC0 3 + 2NaHC0 3.

Natrio bikarbonatas, patekęs į katilą su minkštintu vandeniu, suyra veikiamas aukštos temperatūros

2NaHC0 3 \u003d Na 2 C0 3 + H 2 0 + C0 2.

Susidariusi soda kartu su pertekliumi, pirmą kartą patekusi į vandens minkštiklį, iš karto hidrolizuojasi katile, susidarant natrio hidroksidui ir anglies monoksidui (IV), kuris kartu su išvalomu vandeniu patenka į vandens minkštiklį, kur yra naudojamas kalcio pašalinimui. ir magnio bikarbonatus iš suminkštinto vandens. Šio metodo trūkumas yra tas, kad minkštėjimo proceso metu susidaręs didelis CO 2 kiekis sukelia metalo koroziją ir katilo vandenyje padidėjusį sausų likučių kiekį.

Bario vandens minkštinimo metodas naudojamas kartu su kitais metodais. Pirmiausia į vandenį įvedami bario turintys reagentai (Ba (OH) 2, BaCO 3, BaA1 2 0 4), kad būtų pašalintas sulfatinis kietumas, po to, vandeniui nuskaidrinti, jis apdorojamas kalkėmis ir soda papildomam minkštinimui. Proceso chemija apibūdinama reakcijomis:

Dėl brangių reagentų bario metodas naudojamas retai. Dėl bario reagentų toksiškumo jis netinkamas geriamojo vandens ruošimui. Gautas bario sulfatas nusodina labai lėtai, todėl reikia didelių nusodinimo rezervuarų arba skaidrintuvų. Norint įvesti BaCO3, reikia naudoti flokuliatorius su mechaniniais maišytuvais, nes BaCO 3 sudaro sunkią, greitai nusėdančią suspensiją.

Reikiamas bario druskų dozes, mg / l, galima rasti naudojant posakius: bario hidroksidas (100% aktyvumo produktas) D b \u003d 1,8 (SO 4 2-), bario aliuminatas D b \u003d 128 W 0; bario karbonatas D \u003d 2,07γ (S0 4 2-);

Bario karbonatas naudojamas su kalkėmis. Anglies dioksidui veikiant bario karbonatą, gaunamas bario bikarbonatas, kuris dozuojamas į suminkštintą vandenį. Šiuo atveju anglies dvideginio dozė, mg/l, nustatoma iš išraiškos: D ang. = 0,46 (SO 4 2-); čia (S0 4 2-) yra sulfatų kiekis suminkštintame vandenyje, mg/l; γ=1.15.1.20 – koeficientas, atsižvelgiant į bario karbonato nuostolius.

Oksalato vandens minkštinimo metodas pagrįstas natrio oksalato naudojimu ir mažu gauto kalcio oksalato tirpumu vandenyje (6,8 mg/l esant 18°C).

Metodas pasižymi technologinio ir instrumentinio dizaino paprastumu, tačiau dėl brangaus reagento jis naudojamas nedideliems vandens kiekiams minkštinti.

Vandeniui minkštinti naudojamas fosfatavimas. Suminkštinus reagentą kalkių-sodos metodu, neišvengiamas liekamasis kietumas (apie 2 mg-ekv/l), kurį galima sumažinti iki 0,02-0,03 mg-ekv/l papildomai minkštinant fosfatu. Toks gilus tolesnis apdorojimas leidžia kai kuriais atvejais nenaudoti katijoninio vandens minkštinimo.

Fosfatuojant taip pat pasiekiamas didesnis vandens stabilumas, sumažinamas jo korozinis poveikis metaliniai vamzdynai ir išvengiama karbonatų nuosėdų susidarymo ant vamzdžio sienelių vidinio paviršiaus.

Kaip fosfatiniai reagentai naudojami heksametafosfatas, natrio tripolifosfatas (ortofosfatas) ir kt.

Fosfatinis vandens minkštinimo metodas, naudojant trinatrio fosfatą, yra efektyviausias reagento metodas. Vandens minkštinimo trinatrio fosfatu proceso chemija aprašoma reakcijomis

Kaip matyti iš aukščiau pateiktų reakcijų, metodo esmė yra fosforo rūgšties kalcio ir magnio druskų susidarymas, kurios mažai tirpsta vandenyje ir todėl visiškai nusėda.

Fosfatų minkštinimas paprastai atliekamas kaitinant vandenį iki 105,150 ° C, pasiekiant jo minkštėjimą iki 0,02,0,03 mg-ekv / l. Dėl didelės trinatrio fosfato kainos, fosfato metodas dažniausiai naudojamas pakartotinai suminkštinti vandenį, anksčiau suminkštintą kalkėmis ir soda. Bevandenio trinatrio fosfato dozę (Df; mg/l) papildomam minkštinimui galima nustatyti pagal išraišką

D F \u003d 54,67 (W OST + 0,18),

kur F ost – liekamasis suminkštinto vandens kietumas prieš minkštinant fosfatu, mg-ekv/l.

Fosfatų minkštinimo metu susidarančios Ca 3 (P0 4) 2 ir Mg 3 (P0 4) 2 nuosėdos iš suminkštinto vandens gerai adsorbuoja organinius koloidus ir silicio rūgštį, todėl galima nustatyti šio metodo panaudojimo galimybę ruošti tiekiamą vandenį katilams. vidutinis ir aukštas spaudimas(58.8.98.0 MPa).

Heksametafosfato arba natrio ortofosfato dozavimo tirpalas, kurio koncentracija yra 0,5–3%, ruošiamas talpyklose, kurių skaičius turi būti ne mažesnis kaip du. Vidiniai paviršiai cisternų sienos ir dugnas turi būti padengtos korozijai atsparia medžiaga. 3% tirpalo paruošimo laikas yra 3 valandos, būtinai maišant maišytuvu arba burbuliuojant (naudojant suslėgtą orą).

Technologinės schemos ir konstrukciniai elementai cheminiai vandens minkštinimo įrenginiai

Reagentinio vandens minkštinimo technologijoje naudojama reagentų paruošimo ir dozavimo įranga, maišytuvai, plonasluoksnės nuosėdų talpyklos arba skaidrintuvai, filtrai ir vandens valymo stabilizavimo įrenginiai. Slėginio vandens minkštiklio schema parodyta fig. 3

Ryžiai. 3. Vandens minkštiklis su sūkurine reaktoriumi.

1 - bunkeris su kontaktine mase; 2 - ežektorius; 3, 8 - pradinio suminkštinto vandens tiekimas ir pašalinimas; 4 - sūkurinis reaktorius; 5 - reagentų įvedimas; 6 - greito nuskaidrinimo filtras; 9 - kontaktinės masės išmetimas; 7 - suminkštinto vandens bakas

Šiame augale flokuliacijos kameros nėra, nes kalcio karbonato nuosėdos flokuliuojasi kontaktinėje masėje. Jei reikia, prieš reaktorius esantis vanduo nuskaidrinamas.

Optimali struktūra vandens minkštinimui kalkių arba kalkių-sodos metodais yra sūkurinis reaktorius (slėginis arba atviras spiratorius) (20.4 pav.). Reaktorius yra gelžbetoninis arba plieninis korpusas, susiaurintas žemyn (smailės kampas 5,20°) ir maždaug iki pusės aukščio užpildytas kontaktine mase. Vandens judėjimo greitis apatinėje siauroje sūkurinio reaktoriaus dalyje yra 0,8,1 m/s; srauto aukštyn greitis viršutinėje dalyje drenažo įrenginių lygyje 4,6 mm/s. Kaip kontaktinė masė, smėlio arba marmuro drožlės, kurių grūdelių dydis yra 0,2–0,3 mm, naudojamos 10 kg 1 m3 reaktoriaus tūrio. Sraigtiniu vandens srautu aukštyn pasveriama kontaktinė masė, smėlio grūdeliai susiduria vienas su kitu, o jų paviršiuje intensyviai kristalizuojasi CaCO 3; smėlio grūdeliai pamažu virsta kamuoliukais teisinga forma. Kontaktinės masės hidraulinė varža yra 0,3 m 1 m aukščio. Kai rutuliukų skersmuo padidėja iki 1,5,2 mm, iš reaktoriaus dugno išleidžiama didžiausia, sunkiausia kontaktinė masė ir pakraunama šviežia. Sūkuriniai reaktoriai nesulaiko magnio hidroksido nuosėdų, todėl jie turėtų būti naudojami kartu su už jų sumontuotais filtrais tik tais atvejais, kai susidarančių magnio hidroksido nuosėdų kiekis atitinka filtrų nešvarumą.

Kai smėlio filtrų nešvarumų talpa lygi 1,1,5 kg/m 3 ir filtro ciklas 8 val., leistinas magnio hidroksido kiekis yra 25,35 g/m 3 (magnio kiekis šaltinio vandenyje neturi viršyti 10,15 g/m). 3). Galima naudoti sūkurinius reaktorius su didesniu magnio hidroksido kiekiu, tačiau po to reikia įrengti skaidrintuvus magnio hidroksidui atskirti.

Šviežios kontaktinės masės, pridėtos naudojant ežektorių, suvartojimas nustatomas pagal formulę G = 0,045QЖ, kur G yra pridėtos kontaktinės masės kiekis, kg/dieną; W - reaktoriuje pašalinto vandens kietumas, mg-ekv/l; Q - montavimo pajėgumas, m 3 / h.

Ryžiai. 4. Sūkurinis reaktorius.

1.8 - pradinio suminkštinto vandens tiekimas ir pašalinimas: 5 - mėginių ėmikliai; 4 - kontaktinė masė; 6 - oro išleidimas; 7 - kontaktinės masės pakrovimo liukas; 3 - reagentų įvedimas; 2 - panaudotos kontaktinės masės pašalinimas

Reagentinio vandens minkštinimo skaidrintuvais technologinėse schemose vietoj sūkurinių reaktorių naudojami vertikalūs maišytuvai (5 pav.). Skaidrintuvuose valandą reikia palaikyti pastovią temperatūrą, vengiant didesnių nei 1 ° C svyravimų, nes atsiranda konvekcinės srovės, nuosėdų maišymas ir jų pašalinimas.

Panaši technologija naudojama drumstam vandeniui, kuriame yra, minkštinti didelis skaičius magnio druskos. Tokiu atveju maišytuvai apkraunami kontaktine mase. Naudojant skaidrintuvus, sukurtus E.F. Kurgajevo, maišytuvų ir flokuliavimo kamerų nėra, nes reagentai maišosi su vandeniu ir susidaro nuosėdų dribsniai pačiuose skaidrintuvuose.

Didelis aukštis su nedideliu tūriu nuosėdų tirštikliai leidžia juos naudoti vandens minkštinimui nekaitinant, taip pat vandens nusausinimui šarminiu magnezitu. Šaltinio vandens paskirstymas purkštukais sukelia jo sukimosi judėjimą apatinėje aparato dalyje, o tai padidina kabančio sluoksnio stabilumą svyruojant temperatūrai ir vandens tiekimui. Vanduo, sumaišytas su reagentais, praeina per horizontalias ir vertikalias maišymo pertvaras ir patenka į sorbcinio atskyrimo ir dumblo struktūros reguliavimo zoną, kuri pasiekiama keičiant dumblo mėginių ėmimo sąlygas išilgai kabančio sluoksnio aukščio, sukuriant prielaidas jį gauti. optimali struktūra, kuris pagerina minkštinančio ir skaidrinančio vandens poveikį. Skaidrintuvai yra sukurti taip pat, kaip ir įprastiniam vandens skaidrinimui.

Suminkštinto vandens sąskaita iki 1000 m 3 /parą galima naudoti "Jet" tipo vandens valymo įrenginius. Išvalytas vanduo su pridėtais reagentais patenka į plonasluoksnį karterį, tada į filtrą.

Rusijos mokslų akademijos Sibiro filialo Kasybos institute buvo sukurta bereagentinė elektrocheminio vandens minkštinimo technologija. Naudojant šarminimo prie anodo ir rūgštėjimo prie katodo fenomeną, kai praeina konstanta elektros srovė per vandens sistemą vandens išleidimo reakciją galima pavaizduoti tokia lygtimi:

2Н 2 0 + 2е 1 → 20Н - + Н 2,

kur e 1 yra ženklas, rodantis kietumo druskų gebėjimą išsiskirti į Ca (II) ir Mg (II) katijonus.

Dėl šios reakcijos padidėja hidroksilo jonų koncentracija, dėl kurios Mg (II) ir Ca (II) jonai jungiasi į netirpius junginius. Iš diafragmos (diafragmos, pagamintos iš diržo tipo audinio) elektrolizatoriaus anodo kameros šie jonai patenka į katodo kamerą dėl potencialų skirtumo tarp elektrodų ir tarp jų esančio elektrinio lauko.

Ant pav. 6 parodyta vandens minkštinimo elektrocheminiu būdu įrenginio technologinė schema.

Rajono katilinėje buvo įrengta gamykla, kuri truko apie du mėnesius. Elektrocheminio apdorojimo būdas pasirodė stabilus, katodo kamerose nuosėdų nepastebėta.

Maitinimo padangose ​​įtampa buvo 16 V, bendra srovė 1600 A. Bendra įrenginio galia 5 m3/h, vandens greitis anodo kamerose 0,31 n-0,42 m/min, tarpe tarp diafragma ir katodas 0,12-0,18 m/min.

Ryžiai. 5. Kalkių-sodos vandens minkštinimo įrengimas 1.8 - pradinio suminkštinto vandens tiekimas ir pašalinimas; 2 - ežektorius; 3 - bunkeris su kontaktine mase; 5 reagentų įvedimas; 6 - skaidrintuvas su suspenduotų nuosėdų sluoksniu; 7 - greitasis skaidrumo filtras; 4 - sūkurinis reaktorius

Ryžiai. 6. Elektrocheminio vandens minkštinimo I - lygintuvo VACG-3200-18 montavimo schema; 2 - diafragminis elektrolizatorius; 3, 4 - analitė ir katalitas; 5 - siurblys; 6 - pH matuoklis; 7 - skaidrintuvas su suspenduotų nuosėdų sluoksniu; 8 - greitas skaidrumo filtras; 9 - išleidimas į kanalizaciją; 10, 11 - suminkštinto pašalinimas ir šaltinio vandens tiekimas; 12 - srauto matuoklis; 13 - išmetimo gaubtas

Nustatyta, kad iš vandens, kurio W o = 14,5-16,7 mg-ekv/l, gaunamas 1,1-1,5 mg-ekv/l kietumo anolitas, kai pH = 2,5-3, ir katolitas, kurio kietumas 0 ,6-1 mg-ekv/l esant pH=10,5-11. Sumaišius nufiltruotą anolitą ir katolitą, suminkštinto vandens rodikliai buvo tokie: bendras kietumas W o 0,8-1,2 mekv/l, pH = 8-8,5. Elektros kaina siekė 3,8 kWh/m 3 .

Cheminė, rentgeno spindulių difrakcijos, IR spektroskopinė ir spektrinė analizė parodė, kad nuosėdose daugiausia yra CaC0 3, Mg (OH) 2 ir iš dalies Fe 2 0 3 *H 2

Vanduo yra priverstinis ir brangus įvykis, kuris yra gana sudėtingas uždavinys, susijęs su daugybe teršalų ir naujų junginių atsiradimo jų sudėtyje.Vandens valymo metodus galima suskirstyti į 2 dideles grupes: destruktyvus ir regeneracinis. Destrukciniai metodai yra pagrįsti teršalų naikinimo procesais. Susidarę skilimo produktai pašalinami ...

Jis gaminamas per vidurinį ir viršutinį surinkimo ir paskirstymo įrenginius, nukreipiant dalį panaudoto regeneravimo tirpalo arba tiekiant žaliavinį vandenį per recirkuliacijos grandinę. 1. FILTRŲ TIPAI IR JŲ KONSTRUKCIJOS YPATUMAI Joniniai filtrai klasifikuojami atsižvelgiant į veikimo principą, taip pat į tikslus, kurių siekiama vandeniui einant pro juos. 1.1 FIP filtrai,...

Kodėl taip būtinas vandens minkštinimas?

Tikrai, gyvenant bute ar kaimo name ir naudojant vandenį iš miesto vandentiekio, šulinio, šulinio ar kito vandens paėmimo šaltinio, teko susidurti su nemaloniomis kieto vandens naudojimo pasekmėmis. Sausa oda po dušo, drabužių ir audinių standumas po skalbimo, blogas muilo ir ploviklių putojimas, taip pat baltos nuosėdos santechnikos įranga ir apnašų atsiradimas verdant – visa tai yra ryškiausi kietumo druskų koncentracijos vandenyje pertekliaus požymiai. Neįmanoma nepastebėti žalingų kieto vandens poveikio žmogaus organizmui pasekmių: širdies ir kraujagyslių sistemos problemų, skrandžio judrumo, sąnarių ligų ir nepageidaujamų nuosėdų susidarymo inkstuose ar tulžies takuose. Be visų pirmiau minėtų dalykų, veikiant vandens šildymo įrangai (katilams, katilams, Skalbimo mašinos, indaplovės ir kt.), prisideda prie ankstyvo jų gedimo.

Taip pat pramonėje nepriimtina naudoti didelio druskingumo vandenį, sukeliantį technologinių ir cheminių procesų pažeidimus gaminant maistą, gėrimus, plataus vartojimo prekes ir kt. Poreikis panaikinti vandens kietumą taip pat vaidina svarbų vaidmenį energetikos sektoriuje, kur dėl nuosėdų susidarymo sutrinka brangios šilumos mainų įrangos ir šildymo sistemų veikimas, o kartu smarkiai sumažėja jų šilumos mainų charakteristikos (vėliau didėja kuro sąnaudos). sukelia visišką nesėkmę.

Kieto vandens samprata. Kas lemia vandens kietumą?

Vandens kietumas apibūdina kalcio jonų (Ca 2+), magnio (Mg 2+), stroncio (Sr 2+), bario (Ba 2+), geležies (Fe 2+) ir mangano (Mn) koncentraciją (buvimą) jame. 2+). Tačiau kalcio ir magnio jonų buvimas natūraliuose vandenyse yra daug didesnis nei bendras kitų išvardytų jonų buvimas. Dėl šios priežasties vandens kietumas reiškia bendrą kalcio ir magnio jonų kiekį. Kietumas skiriasi laikinu (karbonatiniu), nuosėdų susidarymu, kurį sukelia kalcio ir magnio bikarbonatų buvimas, taip pat nuolatiniu (nekarbonatu), dažnai dėl sulfatų ir chloridų buvimo ir neišsiskiria verdant.

Šiandien vandens kietumui keliami keli reikalavimai ir norminiai dokumentai sudaryta įvairių padalinių ir orientuota į skirtingus vartotojų tipus. Geriamųjų ir buitinių sistemų bendrojo druskos kiekio, neatsižvelgiant į paviršinį ar požeminį vandenį, standartai iš esmės yra sumažinti iki SanPiN „Geriamojo vandens“ reikalavimų, kur kietumo druskų MPC (didžiausia leistina koncentracija) neturėtų viršyti 7 mg / l. Tačiau reikia atkreipti dėmesį į vandens kokybės standartus karšto vandens tiekimo sistemoms, šilumos tiekimo sistemoms, garo ir karšto vandens katilams, kur įrenginių eksploatavimo taisyklėse reikalaujama, kad MPC kietumas būtų žymiai mažesnis nei SanPiN standartai (mažiau nei 2 mg / l). Atkreiptinas dėmesys ir į tai, kad santykinai mažesnė kalcio ir magnio jonų koncentracija, nustatyta Europos Sąjungos, Pasaulio sveikatos organizacijos ir JAV nacionaliniuose standartuose, neviršijanti 5 mg/l. Reikalavimai vandens druskingumui taip pat labai skiriasi pramoninėse sistemose (kartais iki visiško nebuvimo), kur reikiamos koncentracijos reguliuoja techninius ir cheminius gamybos procesus. Dėmesys vandens kietumo druskų MPC energetikos sektoriuje pateisinamas technologiniais ir ekonominis efektyvumasįranga (mažiau nei 1 mg/l), ir yra labiau nukreipta į pagrindinės problemos – apnašų susidarymo – prevenciją.

Vandens minkštinimo būdai

1. Vandens minkštinimas jonų mainų būdu populiariausias ir plačiausiai naudojamas vandens iš šulinio ar vandentiekio minkštinimo būdas geriamosiose ir buitinėse sistemose. Šis metodas susideda iš jonų mainų medžiagų (dervų) gebėjimo pakeisti kietumo druskų (kalcio, magnio ir kt.) jonus kitų molekulių jonais, kurie nesukelia nuosėdų susidarymo. Taip pat šis metodas, priklausomai nuo naudojamų dervų tipo, leidžia išgauti geležies junginius ir prireikus sumažinti vandens mineralizaciją. Taigi vandens minkštinimas jonų mainais, skirtingai nei kiti metodai (išskyrus atvirkštinį osmosą), užtikrina vandens kietumo pašalinimą, o ne paverčia jų (jų nepašalinant) į formą, kuri nesukelia apnašų.

Buitiniais ir geriamaisiais tikslais, vandeniui iš šulinio, šulinio ar vandentiekio suminkštinti dažnai naudojami filtrai su maistinėmis katijonų mainų dervomis Na formos. Šios dervos skirtos pašalinti vandens kietumą, pašalinant kalcio ir magnio jonus, pakeičiant juos natrio jonais (nepadidinant vandens mineralizacijos). Šie filtrai apima:

• WS serijos vandens minkštikliai (Lewatit S1567) . Automatiniai ir mechaniniai filtrai vandens kietumui pašalinti su Vokietijoje pagaminta filtrų medžiaga Lewatit S 1567.
• Korpuso vandens minkštikliai: North Star, BWT, Atoll Excellece L, Atoll Excellece R. Kompaktiški automatiniai filtrai vandens kietumui pašalinti iš Amerikos ir Europos produkcijos.
• Nepertraukiamo veikimo minkštinimo įrengimas WS TWIN (Lewatit S1567) . Automatiniai vandens kietėjimo filtrai nuolatiniam darbui vandens minkštinimas be regeneracijos. Filtro pakrovimas – Lewatit S 1567.

Norint naudoti katijonų mainų filtrus esant didelei geležies, mangano, vandenilio sulfido ar organinių junginių koncentracijai vandenyje, būtina juos iš anksto pašalinti. Dėl šios priežasties vandens gerinimo sistemų kompleksuose jos įrengiamos po išankstinio grubaus valymo, dozavimo sistemos, vandens aeracijos, vandens nugeležinimo stotys ir pan., priklausomai nuo naudojamų technologijų.

Priešingu atveju vienkartiniam vandens, geležies, mangano ar jų organinių junginių kietumo pašalinimui, nenaudojant išankstinių "oksidatorių" (dozavimo ar aeravimo) ir geležies šalinimo priemonių, naudojamos kombinuotos dervos, sudarytos iš katijonų mišinio. - mainai, anijonų mainai ir inertinės medžiagos. Šie filtrai apima:

• vandens minkštinimo ir geležies šalinimo filtrai Geyser Aquachief (Ekotar B) arba vandens šalinimo ir minkštinimo stotys ECO A (Ecomix A) . Automatiniai ir mechaniniai vandens kietumo, ištirpusios geležies ir mangano šalinimo filtrai su atskiru druskos rezervuaru. Filtrų medžiagos Eocar B ir Ecosoft Mix A.
• korpusiniai vandens minkštikliai ATOLL serija: EcoLife SM , Excellece LM . Amerikoje pagaminti automatiniai filtrai vandens kietumo, ištirpusios geležies ir mangano šalinimui viename kompozitiniame filtro korpuse kartu su druskos rezervuaru.
• vandens minkštinimo įrenginiai ECO (Ekomiks C) . Automatiniai ir mechaniniai vandens kietumo, ištirpusios geležies, mangano su padidinta organinių junginių koncentracija (viršijo permanganato oksidaciją) šalinimo filtrai su atskiru druskos rezervuaru.

Tiek pramonėje, tiek energetikoje, buityje (ypač garo ir karšto vandens katiluose), tiek buitinėms ir gertuvėms (įskaitant karšto ir šalto vandens tiekimą kaimo namams), bendra mineralizacija yra ne mažiau svarbi kartu su vandens kietumu. Padidėjus mineralizacijai, vandens minkštinimas jonų mainų metodas taip pat leidžia efektyviai sumažinti mineralinių druskų kiekį. Tačiau vandens demineralizacija yra šiek tiek sudėtingesnė nei minkštinimas. Šis procesas pagrįstas dervų anijonų mainų savybių panaudojimu po išankstinio katijonizavimo. Norėdami tai padaryti, vandens valyme yra įvairios vieno ir kelių pakopų katijonizacijos ir anijonizacijos schemos.

Populiariausi jonų mainų dervų prekės ženklai: Lewatit, Ecosoft Mix, Dowex, Purolite, Ecotar, PURESIN ir kt. Verta atkreipti dėmesį į esamą to paties prekės ženklo dervų įvairovę, kurios skiriasi savybėmis, sudėtimi, savybėmis ir naudojimo tikslais. Dėl šios priežasties, prieš pasirenkant ir perkant reikiamą minkštiklį arba keičiant užpildą esamame filtre, rekomenduojame pasikonsultuoti su specialistu.

2. Vandens minkštinimo metodas naudojant atvirkštinį osmosą apima pusiau pralaidžių membranų, pagamintų iš celiuliozės acetato arba aromatinio poliamido, naudojimą. Šis minkštinimo būdas, sulaikantis beveik visus jonus, užtikrina kuo gilesnę demineralizaciją ir kietumo druskų pašalinimą. Atvirkštinio osmoso sistemų grynumo laipsnis yra iki 99%. Jų dizainas, palyginti su jonų mainų filtrai mažiau bendras ir yra metalinis karkasas su membranomis (kurių skaičius ir dydis priklauso nuo reikiamos vandens valymo stoties galios), slėginis siurblys, sistemos blokas, dozavimo pompa, smulkios detalės ir kt. Išvalytam vandeniui patekus į membraną, dalis jo, išfiltruota beveik iki distiliato, patenka į vartotoją, o likusi dalis su visomis priemaišomis patenka į drenažo sistemą arba vėl filtruojama.

Be mažo dydžio ir dizaino paprastumo (santykinai vandens minkštiklis jonų mainų metodas) atvirkštinio osmoso sistemų, taip pat verta atkreipti dėmesį į tokius privalumus kaip: mažas energijos suvartojimas, santykinai mažos eksploatacijos išlaidos ir galimybė koncentratą išpilti į kanalizaciją. Tačiau, atsižvelgiant į visa tai, verta apsvarstyti išvalyto vandens išankstinio apdorojimo poreikį, kad membranos tarnautų ilgą laiką. Reguliuojama leistina priemaišų koncentracija išvalytame vandenyje eksploatacinės charakteristikos membranos. Taip pat reikia atsižvelgti į dideles vandens sąnaudas (gaunant tik 20-25% švaraus, likusi dalis nuleidžiama), dideles išlaidas pirkimo metu ir rekomenduojamą nuolatinį veikimą.

Iki šiol metodas vandens minkštiklis Atvirkštinio osmoso pagalba yra vienas iš perspektyviausių vandens kietumo šalinimo ir apskritai valymo būdų. Vandens minkštinimas atvirkštiniu osmosu plačiai naudojamas pilstant geriamąjį vandenį, gaminant alkoholinius ir nealkoholinius gėrimus, maisto pramonėje, kotedžuose, kaimo namai, butai ir kt. Tarp mūsų gaminių rasite atvirkštinio osmoso sistemas iš tokių gamintojų kaip: Atoll, Aquapro, Geyser, Osmosis RO ir kt.

3. Reagento vandens minkštinimo būdas yra išgryninto vandens apdorojimas (dozuojant) įvairiais reagentais ir koaguliantais, kurie sujungia kalcį ir magnį į sunkiai tirpius junginius, kurie vėliau kartu su kitomis suspenduotomis priemaišomis sulaikomi įvairiose sedimentacijos talpyklose arba skaidrinimo filtruose. Šiuo atveju kaip reagentai naudojamos kalkės, natrio karbonatas, natrio hidroksidas, rūgštys, fosfonatai ir tt Neretai vandens minkštinimo reagentu metodas naudojamas suminkštinti, kitaip tariant, „stabilizuoti“ šilumos energijos sistemas. pramonės objektai, būsto ir komunalinės paslaugos, katilinės centralizuoto šildymo įrenginiai ir kt.

Pagrindinis apdorojimo reagentais tikslas yra užkirsti kelią nuosėdų susidarymui, korozijai ir mikrobiologiniam šilumos mainų įrangos, įskaitant vamzdynus, užsiteršimui esant žemai ir aukštai temperatūrai. Jis plačiai naudojamas paviršinio vandens valymui, kai yra didelė tikimybė, kad bus daug pavojingų gyvų organizmų medžiagų apykaitos produktų, dumblių, bakterijų ir kitų mineralinių ar organinių teršalų. Gilesniam vandens minkštinimui jis gali būti naudojamas vandens valymo sistemose kartu su vėlesniais katijonų mainų filtrais.

Skirtingai nuo uždarų šilumos tiekimo sistemų (šildymo), reagentinis vandens minkštinimo būdas atviros sistemos ah praktiškai nenaudojamas, nes atvirų sistemų tinklo vandens kokybės reikalavimai turi atitikti „geriamojo vandens kokybės“ reikalavimus.

4. Magnetinis ir elektromagnetinis vandens minkštinimo būdas naudojamas siekiant išvengti apnašų susidarymo šiluminėse sistemose, garo generatoriuose, šalto ir karšto vandens tiekimo sistemose pramonėje, kaimo namuose, kotedžuose, butuose ir kt., ir yra vandens srauto pravedimo vamzdyne per magnetinį lauką procesas. Veikiant magnetiniam laukui, nuosėdas formuojančios karbonato kietumo priemaišos (kalcis, magnis ir geležis) kristalizuojasi į netirpią formą, kuri nesudaro kietų apnašų ant vamzdžių ar vandens šildytuvų sienelių, o lieka vandens stulpelyje. Tuo pačiu metu anksčiau susidarę nuosėdos taip pat laikui bėgant sunaikinamos ir kartu su vandens srautu lengvai pašalinamos iš vandentiekio sistemos.

Norint sukurti šiuos magnetinius laukus vamzdyne vandens valymo metu, naudojami specialūs prietaisai nuolatiniai magnetai arba elektromagnetai. Skirtingai nei vandens minkštiklis naudojant jonų mainų ir atvirkštinio osmoso sistemas, magnetiniai minkštikliai yra kompaktiškiausi, lengvai montuojami, eksploatuojami ir ekonomiškiausi. Elektromagnetinio poveikio įrenginius sudaro elektroninis blokas, kuris siunčia signalus į žaizdą vandens vamzdis izoliuotas laidas. Dėl nurodyto grynumo signalų šie laidai skleidžia elektromagnetinį lauką, per kurį praeina išvalytas vanduo suminkštinamas.