Chemische Verfahren zur Wasserenthärtung. Wasserenthärter

Unser Körper erhält bis zu 25 % der Mineralien aus Wasser. Somit wirkt sich die Wasserqualität direkt auf unseren Gesundheitszustand aus. Schließlich erfolgt dadurch der Prozess der Assimilation von Produkten, einschließlich schädlicher Substanzen, sehr schnell. Um Probleme zu vermeiden, sollte daher eine Wasserenthärtung durchgeführt werden. In diesem Artikel werden wir uns mit dem Problem des übermäßigen Gehalts an Härtesalzen im Wasser befassen.

Aus diesem Artikel erfahren Sie:

Warum muss Wasser enthärtet werden?

Welche Methoden zur Wasserenthärtung gibt es?

Welche Filter können Wasser weicher machen?

Wie gut ist eine Umkehrosmoseanlage?

Warum Wasserenthärtung für den Haushalt ein dringendes Problem ist

Was ist Wasserhärte? Dieses Konzept bedeutet, wie viel Erdalkalimetallsalze es enthält. In Russland gibt es eigene Kriterien zur Bestimmung der Trinkwasserhärte, die von GOSTs sowie sanitären und epidemiologischen Regeln und Vorschriften festgelegt werden. Zum Beispiel SanPiN 2.1.4.1974-01. Andere Länder haben ihre eigenen Standards. In den Vereinigten Staaten von Amerika sind dies beispielsweise die Standards der Agentur, die schützt Umfeld. In der Europäischen Union Richtlinie 98/83/EG des Rates.

Offiziell wird der Indikator für die Wasserhärte in Grad gemessen, und ein Grad entspricht 1 meq / l gemäß GOST 31865-2012. Der zulässige Schwellenwert sollte nicht höher als 7 mg-eq / l sein.

Die Wasserhärte wird wie folgt klassifiziert:

weniger als 1,5 mg-eq / l - sehr weiches Wasser;

von 1,5 bis 4 mg-eq/l - weiches Wasser;

von 4 bis 8 mg-eq / l - Wasser mittlerer Härte;

von 8 bis 12 mg-eq/l - hartes Wasser;

über 12 mg-eq / l - sehr hartes Wasser.

Dies sind Normen für Trinkwasser, das für wirtschaftliche und häusliche Zwecke verwendet wird. Für Geräte, zum Beispiel Dampfkessel, gelten noch strengere Standards. Und das ist nicht verwunderlich, denn der Kessel muss ordnungsgemäß funktionieren und hartes Wasser kann zu seinem Ausfall führen. Daher sind die Indikatoren für die Einschränkung die Hälfte der in SanPiN angegebenen Werte.

Warum ist dieses Wasser gefährlich? Seine Anwendung führt zu Fehlfunktionen im Magen-Darm-Trakt und Problemen im Zusammenhang mit der Magenmotilität. Salze sammeln sich allmählich im Körper an, Gelenkschmerzen treten auf und Steine ​​​​bilden sich in der Gallenblase und den Nieren. Außerdem lagern sich diese Stoffe auf Haut und Haaren ab. Salzablagerungen bleiben auf den Geräten, denselben Wasserkochern, Waschmaschinen, Sanitäranlagen... Dieses Wasser ist auch schädlich für die Wäsche. Es zerstört Pipelines. Was sonst? Da Salzablagerungen auf Teilen und Komponenten von Geräten zu einem Absinken des Wärmedurchgangskoeffizienten führen, steigt auch der Kraftstoffverbrauch. Daher wird die Enthärtung von Wasser für Haushalt und Produktion dringend empfohlen, wenn es nicht den Standards entspricht.

Aus Brunnen und Brunnen kommt hartes Wasser, da es in den Eingeweiden der Erde ausnahmslos alles ist und in diesem Fall seine Erweichung notwendig ist.

Wie kann man verstehen, dass Wasser enthärtet werden muss? Dies wird durch eine Reihe von Zeichen angezeigt:

Nach dem Waschen ist die Wäsche hart, es werden weiße Flecken darauf beobachtet.

Es wird mehr Waschmittel benötigt als vom Hersteller empfohlen und es schäumt nicht gut genug.

Die Wände des Kessels sind mit Kalk bedeckt.

Nach Hygienemaßnahmen erscheint die Haut trocken und gespannt.

Kräne sind beschichtet.

Informieren Sie sich vor dem Enthärten von Wasser für Ihr Zuhause über die Zusammensetzung des Wassers aus Ihrer Wasserversorgung. Führen Sie eine chemische Analyse durch. Empfehlungen: Wenn Sie in einem Landhaus (Ferienhaus oder Privathaus) wohnen, wählen Sie eine automatische Anlage zur kontinuierlichen Wasserenthärtung.

Daher sollte enthärtetes Wasser verwendet werden, um Gesundheitsproblemen vorzubeugen und die Lebensdauer von Haushaltsgeräten zu verlängern. Automatische Einstellungen, die kontinuierlich Wasser enthärten, eignen sich am besten für den Einsatz in Landhäusern und Landhäusern. Richtige Auswahl System ist nur nach Bestimmung der Wasserzusammensetzung möglich, in dieser Hinsicht ist es unmöglich, auf seine chemische Analyse zu verzichten.

Wie ist es möglich, das Wasser für das Haus zu enthärten?

Existieren verschiedene Methoden Wasserenthärtung: chemisch, mechanisch und physikalisch. So, chemische Reinigung wird mit Hilfe von Reagenzien durchgeführt, mechanisch ist die Verwendung physikalischer Barrieren und physikalisch impliziert, dass die Kräfte der Natur verwendet werden, beispielsweise Magnetismus. Diese Methoden werden kombiniert, um das beste Ergebnis zu erzielen.

Was ist der Zweck und die Bedingungen - eine solche Reinigungsmethode wird auch gewählt. Dies wird durch die Wasserhärte bestimmt, davon, wie groß oder klein das Hausgebäude ist. Betrachten Sie als Nächstes die gängigen Methoden zum Enthärten von Wasser für den Haushalt.

Chemische Reinigung. Es werden spezielle Reagenzien verwendet, die als Gerinnungsmittel bezeichnet werden. Durch das Zusammenwirken von Calcium und Magnesium entsteht eine unlösliche Verbindung, die sich nach und nach an den Filterwänden absetzt. Als Reagenzien werden Kalk, Natronlauge, Sodawasser, Phosphonate verwendet. Dieses Verfahren eignet sich nur für die Aufbereitung von technischem Wasser, beispielsweise in einem Heizungskeller.

Polyphosphat-Reinigung. Diese einfache und erschwingliche Reinigungsmethode für Reagenzien weicht auf Prozesswasser. Das Härtesalz und Natriumpolyphosphat reagieren, woraufhin sich ein unlöslicher Film aus Calcium- und Magnesiumpolyphosphat bildet und gleichzeitig Wasser mit Natriumionen gesättigt wird.

Enthärtung durch Ionenaustausch. Dies ist eine kostengünstige und effiziente Technologie: Das Wasser durchläuft einen Enthärtungsfilter, der mit Ionenaustauscherharz gefüllt ist. Nach dem Durchlaufen letzterer bildet sich infolge der Ionenaustauschreaktion ein Harz aus Calcium- und Magnesiumionen des Wassers, und der Prozess der Anreicherung der gefilterten Flüssigkeit mit Natriumionen, die für die menschliche Gesundheit und die Ausrüstung unbedenklich sind, ist ebenfalls gestartet.

Zu den Vorteilen dieser Technologie gehört die Tatsache, dass das Ionenaustauscherharz die Fähigkeit hat, sich zu regenerieren, dh wiederhergestellt werden kann. Dazu reicht es aus, das Harz zu waschen, wofür gewöhnliches Speisesalz verwendet wird. Viele Wasserenthärter sind mit einer Mehrprozessorsteuerung ausgestattet, die für die notwendige automatische Aktivierung des Regenerationsmodus sorgt.

Die Wasseraufbereitung nach dieser Methode führt nicht zu Niederschlägen, dh es müssen keine zusätzlichen Filter gekauft werden. Dieser Filtertyp eignet sich zur Enthärtung von Trink- und Brauchwasser.

Filtration nach dem Prinzip der Umkehrosmose. Bei dieser Technologie wird zur Enthärtung des Wassers eine Membran aus aromatischem Polyamid oder Celluloseacetat verwendet. Eine derartige Membran gewährleistet eine fast vollständige Entmineralisierung, und natürlich wird der Steifigkeitsindex reduziert. Dadurch erhält der Verbraucher destillatähnliches Wasser.

Diese Reinigungsmethode hat folgende Vorteile: Die Anlage hat kleine Abmessungen und einen geringen Energieverbrauch. Der Nachteil ist, dass die Filter teuer sind, die Membran manchmal ausgetauscht werden muss und dafür viel Geld ausgegeben wird.

Die Umkehrosmoseanlage arbeitet unter der zwingenden Bedingung, dass ein grober Vorfilter und ein künstlich mineralisierter Nachfilter installiert sind. Mit deren Hilfe wird das Wasser mit Calciumsalzen (ab 40 mg/l), Magnesium (ab 20 mg/l), Fluor, Kalium und anderen angereichert chemische Elemente bis zu 100 mg/l.

Der Einsatz eines Mineralisators ist notwendig, da die Umkehrosmoseanlage das Wasser so weit reinigt, dass eine chemisch reine Verbindung entsteht. Wenn Sie längere Zeit destilliertes Wasser trinken, werden die benötigten Makro- und Mikroelemente aus dem Körper ausgewaschen.

Magnetische Filterung. Die Implementierung magnetischer und elektromagnetischer Verfahren hat ihre Anwendung in Geräten gefunden kleine Größe, die an den Innenwänden der Rohrleitung installiert sind. Wasser wird durch diese Art von Filter geleitet, wobei ein Magnetfeld auf die Magnesium- und Calciumsalze einwirkt, wodurch sie eine unlösliche Form bilden. Die Entfernung von Sedimenten aus dem Wasserversorgungssystem erfolgt aufgrund des Wasserflusses.

Ein ähnliches Filtersystem wird verwendet, wenn Kalk Ihr Feind ist und es notwendig ist, Boiler, Säulen und Warmwasserbereiter, Waschmaschinen oder Geschirrspüler, die in Privathäusern und Cottages installiert sind, davor zu schützen.

Breite Nutzung durch Anwohner Landhäuser kombinierte Methode. Beispielsweise wird ein Magnetfilter in der technischen Wasserversorgung verwendet, eine Umkehrosmoseanlage wird verwendet, um den Trinkbedarf zu decken (ein Mineralisator wird sicherlich benötigt). Die Verwendung der letzteren Option impliziert, dass dies kein billiges Vergnügen ist, installieren Sie also einen Ionenaustauschfilter, um die Kosten zu optimieren. Es zeichnet sich durch seine Vielseitigkeit, hohe Leistung aus und das damit enthärtete Wasser kann gleichermaßen erfolgreich für Lebensmittel und Haushaltsgeräte verwendet werden.

Filter, die die Enthärtung des Wassers im Haus garantieren

Nach der Bestimmung der optimalen Technologie ist es für den Käufer wichtig, bei der Auswahl einer konstruktiven Lösung keine Fehler zu machen.

Kompaktfilter. Dieser Filter ist an dem Rohr befestigt, durch das Wasser in das Gerät eintritt, beispielsweise in eine Waschmaschine oder einen Boiler. Es ist auch möglich, ein teilweise lösliches Reagenz zu verwenden - Natriumpolyphosphat, das hineingegossen wird, oder ein künstlich erzeugtes zu verwenden Magnetfeld. Dieser Filter ist praktisch, aber er dient zum Enthärten von Wasser, das nach der Reinigung nur einen Haushaltszweck hat oder nur einem Gerät dient.


Hauptfilter. Das System erhält Wasser aus einem Rohr, an dem dieser Filter montiert ist. Dies stellt sicher, dass alle mögliche Probleme mit Wasserenthärtung verbunden, aber der Preis des Filters ist hoch und der Prozess seines Betriebs ist ziemlich langsam.

Kartuschenfilter. Typischerweise ist jeder Filter dieses Typs mit einem transparenten Kolben ausgestattet, in dem eine auswechselbare Ionenaustauscherharzkartusche installiert ist. Der Filter in Standardgröße (zehn Zoll) ist für viertausend Liter oder einen Dauerbetrieb über einen Zeitraum von sechs Monaten ausgelegt. Dann wird die Patrone ausgetauscht. Dieses System hat eine ziemlich geringe Arbeitsressource und es gibt keine Möglichkeit der Wiederherstellung.

Kabinettfilter. Diese kleinen Installationen finden ihre Anwendung in Büros und Wohnungen. Diese Art von System implementiert die Ionenaustauschtechnologie. Dieser Filter hat einen um 50 % geringeren Sorptionsmittelverbrauch als andere Enthärtertypen und arbeitet daher sparsamer. Das aufbereitete Wasser kann bedenkenlos getrunken werden, funktioniert Haushaltsgeräte Wasser schadet absolut nicht. Der Filter hat eine Nuance: Er kommt nur mit kleinen Volumina zurecht und ist nicht für ein Haus mit großer Fläche geeignet. Die beste Option- Dies ist ein Häuschen, in dem fünf oder sechs Mieter leben.

Ionenaustauschfilter. Das Gerät ist eine Säule mit Salztanks. Jede vertikale Einheit ist ein Tank mit einem Ionenaustauscherharz im Inneren. Das durch sie fließende Wasser unterliegt einer Enthärtung. Es ist vorgesehen, dass das System mit einem Salzbehälter ausgestattet werden kann, der im Regenerationsprozess verwendet wird. Nachdem es erreicht ist kritische Grenze wechselt der Filtrationsmodus auf Regeneration und die Sole wird durch den Tank geleitet. Teure Anlagen haben zwei Filterkreisläufe. Ein Kreislauf ist am Regenerationsprozess beteiligt, während der zweite mit voller Leistung arbeitet.

Wasserenthärtungssets in unserem Katalog

Für eine durchschnittliche Familie, die in einem Privathaus lebt, ist ein Wasserenthärtungsfilter mit einer Kapazität von bis zu anderthalb Kubikmetern pro Stunde geeignet. Ohne notwendi- gen Ersatz hält der Füller bis zu zehn Jahre.

Wasserenthärtung durch Umkehrosmose

In letzter Zeit gelten Umkehrosmosefilter als die beste Lösung, wenn Sie Wasser für Ihr Zuhause reinigen oder enthärten müssen. Aber dieses Gerät hat zahlreiche Nachteile, was darauf hindeutet, dass es nicht ratsam ist, in einen solchen Enthärter zu investieren.

Gelöste Härtesalze können mit Maschenfiltern nicht entfernt werden. Aber ein Membranfilter kann diese Aufgabe bewältigen.

Das Umkehrosmosesystem hat eine geringe Produktivität, was als sein Hauptnachteil angesehen wird. Dies wird dadurch kompensiert, dass mehrere Schaltungen verbaut sind, die parallel arbeiten. Jeder von ihnen hat eine separate Membran (ein Satz notwendiger Filter) sowie eine Pumpe, die einen erhöhten Druck für das effektive Funktionieren dieser Einheit einspritzt.

Um diesen Filtertyp zu installieren, müssen Sie genügend Platz finden und diesen Raum isolieren, damit in anderen Räumen kein Lärm zu hören ist, und andere damit zusammenhängende Probleme lösen.

Die Praxis zeigt jedoch, dass diese leistungsstarken Anlagen im Alltag nur sehr selten zum Einsatz kommen. Ihre Funktionalität ist breiter als die eines einfachen Wasserenthärters für ein Privathaus, aber gleichzeitig sind solche Geräte zu teuer und ihr weiterer Betrieb ist bei weitem nicht der billigste. Die Installation dieser Systeme erfolgt in Fabriken, wo z gründliche Reinigung Arbeitsflüssigkeiten ist der technologische Prozess strikt einzuhalten.

Die Umkehrosmoseanlage hat einige weitere Einschränkungen, die diejenigen, die planen, dieses System zu kaufen, beachten sollten:

Ohne gute Vorfilterung mechanischer Verunreinigungen kommt es sehr schnell zu einer Verschmutzung der Kartuschen. Die Risiken sind besonders hoch, wenn alte städtische Netzwerktechnik oder ein persönlicher Brunnen wurde „auf dem Sand“ (geringe Tiefe) gebohrt.

Jedes Gerätemodell erfüllt klare Anforderungen an die Zusammensetzung des Ausgangswassers, und diese Standards werden von den Herstellern dieser Systeme festgelegt.

Darüber hinaus ist es notwendig, den vom Hersteller festgelegten Bereich der gehaltenen Temperatur und des Wassers zu beachten. In den meisten Fällen ist es notwendig, Drosselventile am Einlass zu installieren und auch Pumpen mit automatischer Ein- und Aussteuerung zu verwenden.

Für die qualitativ hochwertige Funktion der Geräte ist es notwendig, einzelne Elemente rechtzeitig zu ändern:

• alle 4-6 Monate - mechanische Vorfilter;

  alle 3-4 Monate - mit Aktivkohle gefüllte Filter (auch vorläufig);

  alle 8-12 Monate - Nachfilter mit Aktivkohlefüllung);

  alle zwei oder zweieinhalb Jahre - eine Umkehrosmosemembran.

Von chemische Zusammensetzung Durch Umkehrosmose gereinigtes Wasser entspricht destillierter Flüssigkeit. Es ist allgemein anerkannt, dass es der Gesundheit bis zu einem gewissen Grad schaden kann, da eine Person, wenn sie dieses Wasser jeden Tag trinkt, nicht die für ihren Körper notwendigen Mineralien erhält. Außerdem trinken einige Besitzer nicht gerne solch hochreines Wasser.

Aus diesem Grund werden manchmal spezielle Blöcke – Mineralisatoren – als Zusatz an Umkehrosmoseanlagen angeschlossen. Mit ihrer Hilfe gelangen Kalzium und Magnesium ins Wasser, dh die Flüssigkeit ist mit diesen Elementen gesättigt. Das System kann mit einem Ventil ausgestattet werden, das sicherstellt, dass eine solche Einheit im Bedarfsfall in den allgemeinen Kreislauf eingebunden wird.

Alles, was oben geschrieben wurde, führt dazu, dass die Machbarkeit des Kaufs eines Umkehrosmosefilters im Detail geprüft werden muss, um damit Wasser für den Haushalt zu enthärten.

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So enthärten Sie hartes Wasser. Möglichkeiten, Tipps, Schaden und Nutzen, verschiedene Methoden, Merkmale und akzeptable Indikatoren.

Wir alle haben von den Gefahren von hartem Wasser gehört – nicht nur für Küchengeräte und Heizgeräte, sondern auch für den menschlichen Körper. Nur wenige wissen jedoch, dass seine Starrheit im "Ursprung" unterschiedlich ist, und außerdem ist es kein absolutes Übel. Deshalb schauen wir uns heute an, wie Sie Wasser für Trink- und Haushaltszwecke am effektivsten enthärten können, um das Beste daraus zu machen.

Eigenschaften von hartem Wasser

Wasser wird hart durch gelöste Salze - Calcium- und / oder Magnesiumverbindungen (die Kationen der letzteren sind viel seltener). Es gibt andere Elemente, deren Anwesenheit die endgültigen Steifigkeitsindikatoren beeinflussen kann, zum Beispiel Mangan, Strontium, Barium. Aber ihr Einfluss ist so unbedeutend, dass er einfach nicht berücksichtigt wird.

Der allgemeine Härteindex wird üblicherweise nach der Zusammensetzung der Salze eingeteilt:

1. Karbonat- oder temporäre Härte - bestimmt den Gehalt an Ca- und Mg-Bikarbonaten in Wasser bei einem pH-Wert von mehr als 8,3 Einheiten. Es kann leicht durch längeres Kochen behandelt werden - nach einer Stunde zerfallen die Salze einfach unter dem Einfluss hoher Temperaturen und fallen aus.
2. Die Nichtkarbonathärte wird als konstant bezeichnet, weil sie nicht so einfach loszuwerden ist. Sie wird durch den Gehalt an stabilen Salzen verschiedener Säuren bestimmt, die sich nicht zersetzen und durch andere Methoden, wie Umkehrosmose, entfernt werden müssen.

Zusammenfassend geben diese beiden Indikatoren nur die Gesamtsteifigkeit an, obwohl es schwierig und teuer ist, sie separat zu berechnen. Üblicherweise werden spezielle Reagenzien oder Indikatorstreifen verwendet, um den tatsächlichen Salzgehalt zu bestimmen.

Dass Ihr System hartes Wasser hat, können Sie aber auch ohne Labortests herausfinden. Im Prozess der Verwendung liefert es viele Probleme, die einfach nicht zu ignorieren sind:

• Weiße Flecken auf gewaschener Kleidung;
• Schwach schäumend Waschmittel, und als Folge - ihre Ineffizienz;
• Kalk an den Wänden des Wasserkochers (und stellen Sie sich vor, was mit den Heizelementen von Boilern, Waschmaschinen und Geschirrspülern passiert);
• Ständig erscheinender Belag an der Armatur und am Waschbecken.

Auch dem menschlichen Körper schadet hartes Wasser erheblich. Das Trockenheitsgefühl der Haut nach Kontakt mit einer solchen Umgebung ist nichts anderes als das Abwaschen des schützenden Lipidfilms von ihrer Oberfläche. Und die Verwendung dieses Wassers im Inneren ohne vorherige Enthärtung kann Urolithiasis hervorrufen.

Dies bedeutet jedoch nicht, dass die Wasserenthärtung vollständig sein sollte, selbst wenn es zum Trinken und Kochen verwendet wird. Eine Flüssigkeit ohne Salze führt zu einem Mangel an Calcium- und Magnesiumionen im Körper, was die Funktion des Herz-Kreislauf-Systems negativ beeinflusst. Der Schaden und Nutzen der Trinkwasserhärte ist eines der medizinischen Paradoxe. Aber es ist einfach erlaubt - die Einhaltung der Maßnahme.

Aus Sicht der Ärzte ist die Verwendung von zu hartem sowie zu weichem Wasser nicht akzeptabel. Hier müssen Sie sich an die goldene Mitte halten.

„Wieder enthärtetes“ Wasser kann sowohl Stahlrohre als auch Wasserleitungen beschädigen. Heizsysteme– dadurch sind sie korrosivem Verschleiß stärker ausgesetzt und haben eine kürzere Lebensdauer als Rohrleitungen, die aggressive Medien transportieren.

Volksweisen der Erweichung

Auch unsere Großmütter hatten mit den Problemen von hartem Wasser zu kämpfen und ahnten zumindest die Gefahren seiner Verwendung. Daher gibt es genug einfache und erschwingliche Möglichkeiten, das Sparschwein der Volksweisheit aufzuweichen. Wir stellen die beliebtesten davon vor.

Kochen (und nicht in einem Wasserkocher, sondern auf einem Herd, da der gewünschte Effekt der Zersetzung von Härtesalzen nur bei längerem Erhitzen erzielt werden kann). Danach sollte die Flüssigkeit einen Tag stehen gelassen werden und erst dann vorsichtig abgelassen werden, ohne den Bodensatz aufzuwirbeln.

Das Einfrieren ist eine schonendere Methode, mit der Sie nützliche Substanzen im Wasser zumindest teilweise konservieren und den Geschmack nicht beeinträchtigen können. Ein durchsichtiger Wasserbehälter muss zum Gefrierschrank geschickt und dessen Gefrieren überwacht werden. Sobald 75-80% des Gesamtvolumens zu Eis werden, wird das Gefäß herausgenommen und der flüssige Rückstand abgelassen - darin werden Salze konzentriert, die eine hohe Steifigkeit verleihen.

Absetzen. Sie müssen nur Wasser in einen beliebigen Behälter gießen und wegstellen Sonnenstrahlen für 3-6 Tage. Danach müssen Sie die oberen Schichten vorsichtig entwässern, ohne das Sediment zu stören. Solches Wasser ist nicht zum Trinken geeignet, aber für den Hausgebrauch durchaus geeignet.

Die Zugabe von Silizium oder Schungit - Mineralien, die Härtesalze buchstäblich absorbieren. Unsere Urgroßväter haben Brunnen mit Feuerstein ausgekleidet, um das darin gespeicherte Wasser zu erweichen. Uns steht ein einfacherer Weg zur Verfügung: Sie müssen nur die sterilen Steine ​​aus Silizium oder Schungit in einen Behälter mit Trinkwasser absenken. Natürliche Absorptionsmittel absorbieren Salze in 2-3 Tagen, obwohl viele empfehlen, diesen Zeitraum auf eine Woche zu verlängern.

Die Verseifung ist eine der Möglichkeiten, Wasser zum Waschen vorzubereiten. Es müssen 15-20 g Haushalt oder gerieben werden Toilettenseife und verdünnen Sie es in 0,5 l Wasser, bis es vollständig aufgelöst ist und Schaum erscheint. Diese Menge reicht für einen Eimer Flüssigkeit, danach müssen Sie alles mindestens eine Nacht stehen lassen - die Seife reagiert mit den Salzen und setzt sie ab. Am Morgen wird die Lösung vorsichtig in einen anderen Behälter gegossen und hinzugefügt. Borsäure(2-3 Esslöffel).

Moderne Methoden

Für uns moderne Menschen gibt es einfachere Möglichkeiten, hartes Wasser zu enthärten. Dazu reicht es aus, Enthärtungsfilter mit Ionenaustauscherharzen zu kaufen und in das Versorgungssystem einzusetzen. Sie sind Doppeltanks und arbeiten nach folgendem Prinzip:

1. Hartes Wasser tritt mit Harz in das Fach ein, das ihm Kalzium, Magnesium und andere Erdalkalielemente „entzieht“.
2. Die abgereicherte Flüssigkeit fließt mit gewöhnlichem Speisesalz in den zweiten Tank, wo sie mit Natriumionen angereichert wird - viel nützlicher für den Körper.
3. Rückstände mit "schädlichen" Elementen werden zusammen mit Abflüssen entfernt.

Als Ergebnis erhalten wir sicheres und wohlschmeckendes enthärtetes Wasser mit normalisierter Härte. Es kann sowohl für den Haushaltsbedarf als auch zum Trinken oder Kochen verwendet werden.

Verschiedene Länder haben ihre eigenen Härtestandards. Unsere Höchstwerte für Trinkwasser liegen bei 7 mg-eq/l, für technisches Wasser bei nicht mehr als 9 mg-eq/l.

Der Enthärtungseffekt wird auch nach fließendem Wasser durch eine Umkehrosmoseanlage erzielt. Es funktioniert auf eine ganz andere Weise: Es drückt die Flüssigkeit durch eine spezielle Membran mit sehr kleinen Poren (0,0001 Mikrometer groß) und fängt Verunreinigungen auf molekularer Ebene ein. So wird Wasser nicht nur von Salzen, sondern auch von Bakterien und anderen Fremdstoffen befreit und quasi zu einem Destillat.

Leider schadet die ständige Verwendung in Lebensmitteln mehr, als dass sie nützen. Daher ist es wünschenswert, dieses Wasser nach der Reinigung und Enthärtung durch ein System von Mineralisatoren zu leiten, das es mit sicheren Substanzen anreichert und die optimale Härte wiederherstellt. Es ist jedoch durchaus für den Haushaltsbedarf geeignet.

Um Geräte vor hartem Wasser zu schützen, werden außerdem verschiedene Zusätze verwendet:

• Lebensmittel, Soda;
• Zitronensäure;
• Essig;
• Jeder Wasserenthärter auf Basis von Polyphosphaten (Calgon, Eonite, Sodasan usw.).

Warum ist Wasserenthärtung so wichtig?

Wenn Sie in einer Wohnung oder einem Landhaus leben und Wasser aus einer städtischen Wasserversorgung, einem Brunnen, Brunnen oder einer anderen Wasserquelle verwenden, müssen Sie sich sicherlich mit den unangenehmen Folgen der Verwendung von hartem Wasser auseinandersetzen. Trockene Haut nach dem Duschen, Steifheit von Kleidung und Stoffen nach dem Waschen, schlechtes Schäumen von Seifen und Reinigungsmitteln sowie weiße Ablagerungen auf Sanitäranlagen und das Auftreten von Kalk beim Kochen - all dies sind die sichtbarsten Anzeichen einer übermäßigen Härtekonzentration Salze im Wasser. Die schädlichen Folgen des Einflusses von hartem Wasser auf den menschlichen Körper sind nicht zu übersehen: Probleme mit dem Herz-Kreislauf-System, eingeschränkte Beweglichkeit des Magens, Gelenkerkrankungen und unerwünschte Ablagerungen in den Nieren oder Gallenwegen. Zusätzlich zu all dem oben Genannten bildet sich während des Betriebs von Wasserheizgeräten (Kessel, Boiler, Waschmaschinen, Geschirrspüler usw.), trägt zu ihrem vorzeitigen Ausfall bei.

Außerdem ist es nicht akzeptabel, Wasser mit hohem Salzgehalt in der Industrie zu verwenden, was zu Verstößen gegen technologische und chemische Prozesse bei der Herstellung von Lebensmitteln, Getränken, Konsumgütern usw. führt. Die Notwendigkeit, die Wasserhärte zu eliminieren, spielt auch im Energiesektor eine wichtige Rolle, wo die Bildung von Kalk die Leistung teurer Wärmetauscher und Heizsysteme stört und gleichzeitig ihre Wärmetauscheigenschaften stark reduziert (und folglich die Brennstoffkosten erhöht). Totalausfall verursacht.

Das Konzept des harten Wassers. Was verursacht Wasserhärte?

Die Wasserhärte charakterisiert die Konzentration (Anwesenheit) von Calciumionen (Ca 2+), Magnesium (Mg 2+), Strontium (Sr 2+), Barium (Ba 2+), Eisen (Fe 2+) und Mangan (Mn 2+). Aber die Anwesenheit in natürliche Gewässer ax direkt von Calcium- und Magnesiumionen ist viel höher als die Gesamtpräsenz anderer aufgeführter Ionen. Aus diesem Grund bezieht sich die Wasserhärte auf die Gesamtmenge an Calcium- und Magnesiumionen. Die Härte unterscheidet sich in temporär (Karbonat), kalkbildend, verursacht durch das Vorhandensein von Calcium- und Magnesiumbikarbonaten, sowie permanent (Nicht-Karbonat), häufig aufgrund des Vorhandenseins von Sulfaten und Chloriden, die beim Kochen nicht freigesetzt werden.

In Bezug auf die Wasserhärte gibt es heute eine Reihe von Anforderungen und normative Dokumente von verschiedenen Abteilungen zusammengestellt und auf unterschiedliche Verbrauchertypen ausgerichtet. Standards für den Gesamtsalzgehalt, unabhängig von Oberfläche oder Grundwasser, für Systeme von Haushalts- und Trink- und Haushaltssystemen, kommt es in größerem Umfang auf die Anforderungen von SanPiN "Trinkwasser" an, wo die MPC (maximal zulässige Konzentration) von Härtesalzen nicht mehr als 7 mg / l überschreiten sollte. Die Wasserqualitätsstandards für Warmwasserversorgungssysteme, Wärmeversorgungssysteme, Dampf- und Heißwasserkessel sollten jedoch gebührend beachtet werden, wenn die Betriebsvorschriften von Geräten eine MPC-Härte erfordern, die deutlich unter den SanPiN-Standards liegt (weniger als 2 mg / l). Es sollte auch beachtet werden, dass die relativ niedrigere Konzentration von Calcium- und Magnesiumionen, die in den Qualitätsstandards der Europäischen Union, der Weltgesundheitsorganisation und den nationalen Standards der Vereinigten Staaten festgelegt ist und 5 mg/l nicht überschreitet. Deutlich unterschiedliche Anforderungen an den Salzgehalt von Wasser und Systemen industrielle Nutzung(manchmal bis zum völligen Fehlen), wo die notwendigen Konzentrationen die technischen und chemischen Prozesse der Produktion regeln. Die Beachtung des MPC von Wasserhärtesalzen in der Energiewirtschaft ist durch die technologische und wirtschaftliche Effizienz der Ausrüstung (weniger als 1 mg / l) gerechtfertigt und zielt eher darauf ab, das Hauptproblem - die Bildung von Ablagerungen - zu verhindern.

Methoden der Wasserenthärtung

1. Wasserenthärtung durch Ionenaustausch die beliebteste und am weitesten verbreitete Methode zur Enthärtung von Wasser aus einem Brunnen oder einem Wasserversorgungssystem in Trink- und Haushaltssystemen. Dieses Verfahren besteht in der Fähigkeit von Ionenaustauschmaterialien (Harzen), Ionen von Härtesalzen (Kalzium, Magnesium usw.) gegen Ionen anderer Moleküle auszutauschen, die keine Kesselsteinbildung verursachen. Außerdem können Sie mit dieser Methode je nach Art der verwendeten Harze Eisenverbindungen extrahieren und bei Bedarf die Mineralisierung von Wasser reduzieren. Daher sorgt die Wasserenthärtung durch Ionenaustausch im Gegensatz zu anderen Methoden (außer Umkehrosmose) für die Beseitigung der Wasserhärte und wandelt sie nicht (ohne sie zu entfernen) in eine Form um, die keine Ablagerungen verursacht.

Für Haushalts- und Trinkwasserzwecke, um Wasser aus Brunnen, Brunnen oder Wasserleitungen zu enthärten, werden häufig Filter mit lebensmitteltauglichen Kationenaustauscherharzen in Na-Form verwendet. Diese Harze wurden entwickelt, um die Wasserhärte zu beseitigen, indem Calcium- und Magnesiumionen entfernt und gegen Natriumionen ausgetauscht werden (ohne die Mineralisierung des Wassers wesentlich zu erhöhen). Diese Filter umfassen:

• Wasserenthärter der WS-Serie (Lewatit S1567) . Automatische und mechanische Filter zur Beseitigung der Wasserhärte mit deutschem Filtermaterial Lewatit S 1567.
• Kabinettwasserenthärter: North Star, BWT, Atoll Excellece L, Atoll Excellece R. Kompakte Automatikfilter zur Beseitigung der Wasserhärte aus amerikanischer und europäischer Produktion.
• Installation der Enthärtung der kontinuierlichen Aktion WS TWIN (Lewatit S1567) . Automatische Wasserhärtefilter für Dauerbetrieb Wasserenthärtung ohne Regenerierung. Filterbeladung - Lewatit S 1567.

Um Kationenaustauschfilter unter Bedingungen hoher Konzentration von Eisen, Mangan, Schwefelwasserstoff oder organischen Verbindungen im Wasser zu verwenden, ist deren vorherige Entfernung erforderlich. Aus diesem Grund werden sie in Komplexen von Wasseraufbereitungssystemen je nach verwendeter Technologie nach einer vorläufigen Grobreinigung, Dosiersystemen, Wasserbelüftung, Wasserenteisenungsstationen usw. installiert.

Ansonsten werden zur einmaligen Beseitigung der Härte von Wasser, Eisen, Mangan oder deren organischen Verbindungen ohne Verwendung von vorläufigen "Oxidatoren" (Dosierung oder Belüftung) und Eisenentfernern kombinierte Harze verwendet, die aus einem Kationengemisch bestehen -Austauscher, Anionenaustauscher und inerte Materialien. Diese Filter umfassen:

• Filter zur Wasserenthärtung und Enteisenung Geyser Aquachief (Ekotar B) oder Stationen zur Wasserenthärtung und Enthärtung ECO A (Ecomix A) . Automatische und mechanische Filter zur Beseitigung von Wasserhärte, gelöstem Eisen und Mangan mit separatem Salzbehälter. Filtermaterialien Eocar B und Ecosoft Mix A.
• Schrankwasserenthärter Serie ATOLL: EcoLife SM , Excellece LM . Automatischer Filter aus amerikanischer Produktion zur Beseitigung von Wasserhärte, gelöstem Eisen und Mangan in einem zusammengesetzten Filtergehäuse zusammen mit einem Salzbehälter.
• Wasserenthärtungsanlagen ECO (Ekomiks C) . Automatische und mechanische Filter zur Beseitigung von Wasserhärte, gelöstem Eisen, Mangan mit erhöhter Konzentration organischer Verbindungen (überhöhte Permanganatoxidation) mit separatem Salzbehälter.

Sowohl für Industrie-, Energie-, Haushalts- (insbesondere Dampf- und Heißwasserkessel) als auch für Haushalts- und Trinkanlagen (einschließlich Warm- und Kaltwasserversorgung von Landhäusern) ist die allgemeine Mineralisierung neben der Wasserhärte nicht weniger wichtig. Bei erhöhter Mineralisierung Wasserenthärtung Durch die Ionenaustauschmethode können Sie auch den Gehalt an Mineralsalzen effektiv reduzieren. Allerdings ist die Wasserentsalzung etwas komplexer als die Enthärtung. Dieses Verfahren basiert auf der Nutzung der Anionenaustauscheigenschaften von Harzen nach einer vorläufigen Kationisierung. Dazu gibt es in der Wasseraufbereitung verschiedene ein- und mehrstufige Schemata der Kationisierung und Anionisierung.

Die beliebtesten Marken von Ionenaustauscherharzen sind: Lewatit, Ecosoft Mix, Dowex, Purolite, Ecotar, PURESIN usw. Es ist erwähnenswert, dass es eine Vielzahl von Harzen derselben Marke gibt, die sich in Eigenschaften, Zusammensetzung, Merkmalen und Zwecken ihrer Anwendung unterscheiden. Aus diesem Grund empfehlen wir Ihnen, vor der Auswahl und dem Kauf des erforderlichen Enthärters oder dem Austausch der Hinterfüllung in einem vorhandenen Filter einen Fachmann zu konsultieren.

2. Wasserenthärtungsverfahren mit Umkehrosmose beinhaltet die Verwendung von semipermeablen Membranen aus Celluloseacetat oder aromatischem Polyamid. Zurückhalten fast aller Ionen diese Methode Die Enthärtung sorgt für die tiefstmögliche Demineralisierung und Entfernung von Härtesalzen. Der Reinigungsgrad von Umkehrosmoseanlagen beträgt bis zu 99 %. Im Vergleich zu Ionenaustauschfiltern ist ihr Design weniger umfassend und repräsentativ Korpus aus Metall mit Membranen (deren Anzahl und Größe von der erforderlichen Kapazität der Wasseraufbereitungsanlage abhängt), einer Druckerhöhungspumpe, einer Systemeinheit, einer Dosierpumpe, Kleinkomponenten usw. Wenn das gereinigte Wasser auf die Membran trifft, geht ein Teil davon fast bis zum Destillat gefiltert zum Verbraucher, und der Rest mit allen Verunreinigungen geht in das Abwassersystem oder geht erneut zur Filtration.

Neben der geringen Größe und der Einfachheit des Designs (relativ Wasserenthärter Ionenaustauschverfahren) von Umkehrosmoseanlagen sind auch solche Vorteile zu erwähnen wie: geringer Energieverbrauch, relativ klein Betriebskosten und die Möglichkeit, das Konzentrat in die Kanalisation einzuleiten. Bei alledem ist jedoch die Notwendigkeit einer Vorbehandlung des aufbereiteten Wassers für eine lange Lebensdauer der Membranen zu berücksichtigen. Die zulässige Konzentration von Verunreinigungen im behandelten Wasser wird durch die Betriebseigenschaften der Membranen geregelt. Zu berücksichtigen sind auch der hohe Wasserverbrauch (nur 20-25 % sauberes Wasser, der Rest wird abgelassen), hohe Anschaffungskosten und der empfohlene Dauerbetrieb.

Bis heute die Methode Wasserenthärter Mit Hilfe der Umkehrosmose ist eine der erfolgversprechendsten Methoden, Wasserhärte zu beseitigen und allgemein zu reinigen. Die Wasserenthärtung mit Umkehrosmose ist weit verbreitet in der Trinkwasserabfüllung, der Herstellung von alkoholischen und alkoholfreien Getränken, in der Lebensmittelindustrie, in Hütten, Landhäuser, Wohnungen usw. Unter unseren Produkten finden Sie Umkehrosmoseanlagen von Herstellern wie: Atoll, Aquapro, Geyser, Osmosis RO usw.

3. Verfahren zur Reagenzienwasserenthärtung ist eine Behandlung (durch Dosierung) von gereinigtem Wasser mit einer Vielzahl von Reagenzien und Gerinnungsmitteln, die Calcium und Magnesium zu schwer löslichen Verbindungen binden, die anschließend zusammen mit anderen suspendierten Verunreinigungen in verschiedenen Absetzbecken oder Klärfiltern zurückgehalten werden. Als Reagenzien dienen dabei Kalk, Soda, Natronlauge, Säuren, Phosphonate etc. Häufig wird das Reagenzverfahren der Wasserenthärtung eingesetzt, um die Wärmeenergiesysteme zu enthärten, also zu „stabilisieren“. Industrieanlagen, Wohnungs- und Kommunalwirtschaft, Kesselhäuser, Zentralheizungen usw.

Der Hauptzweck der Behandlung mit Reagenzien besteht darin, Kesselsteinbildung, Korrosion und mikrobiologische Verschmutzung von Wärmeaustauschgeräten, einschließlich Rohrleitungen, bei niedrigen und hohen Temperaturen zu verhindern. Es wird häufig in der Oberflächenwasserbehandlung eingesetzt, wo mit hoher Wahrscheinlichkeit ein hoher Gehalt an gefährlichen Stoffwechselprodukten lebender Organismen, Algen, Bakterien und anderen mineralischen oder organischen Schadstoffen besteht. Zur tieferen Wasserenthärtung kann es zusammen mit nachgeschalteten Kationenaustauschfiltern in Wasseraufbereitungsanlagen eingesetzt werden.

Im Gegensatz zu geschlossenen Systemen zur Wärmeversorgung (Heizung) wird die Reagenzmethode zur Enthärtung von Wasser in offenen Systemen praktisch nicht angewendet, da die Anforderungen an die Qualität des Netzwassers in offenen Systemen den Anforderungen an "Trinkwasserqualität" entsprechen müssen.

4. Magnetisches und elektromagnetisches Verfahren zur Wasserenthärtung wird verwendet, um die Bildung von Ablagerungen in thermischen Systemen, Dampfgeneratoren, Kalt- und Warmwasserversorgungssystemen in der Industrie, Landhäusern, Landhäusern, Wohnungen usw. zu verhindern, und ist ein Prozess, bei dem der Wasserfluss in einer Rohrleitung durch ein Magnetfeld geleitet wird. Unter dem Einfluss eines Magnetfelds kristallisieren kalkbildende Verunreinigungen der Karbonathärte (Kalzium, Magnesium und Eisen) in einer unlöslichen Form, die keine festen Ablagerungen an den Wänden von Rohren oder Warmwasserbereitern bildet, während sie in der Wassersäule verbleiben. Gleichzeitig werden auch vorher gebildete Ablagerungen im Laufe der Zeit zerstört und zusammen mit dem Wasserfluss leicht aus dem Sanitärsystem entfernt.

Um diese Magnetfelder in der Rohrleitung in der Wasseraufbereitung zu erzeugen, werden spezielle Geräte mit Permanentmagneten oder Elektromagneten verwendet. Im Gegensatz zu Wasserenthärter von Ionenaustausch- und Umkehrosmosesystemen sind magnetische Enthärter die kompaktesten, einfach zu installierenden, zu bedienenden und wirtschaftlichsten. Anlagen mit elektromagnetischer Beeinflussung bestehen aus einer elektronischen Einheit, die Signale an einen isolierten Draht sendet, der um eine Wasserleitung gewickelt ist. Dank der Signale mit der angegebenen Reinheit senden diese Drähte ein elektromagnetisches Feld aus, durch das das gereinigte Wasser enthärtet wird.

Manchen mag der Ausdruck „hartes Wasser“ wie ein literarisches Oxymoron erscheinen, aber es gibt viele Menschen, die diese Wasserqualität aus erster Hand kennen. Wie man den Härtegrad bestimmt und warum Wasser enthärtet wird, erfahren Sie in diesem Artikel.

Hartes Wasser ist der Grund für die Bildung von Salzablagerungen, Nierensteinen, Herzkreislauferkrankung. 80% der Krankheiten, die eine Person mit Wasser trinkt. 90% der Ausfälle von Warmwasserbereitern und anderen mit Wasser arbeitenden Geräten werden durch hohe Schwere verursacht.

Wozu dient die Wasserenthärtung?

Die Wasserhärte ist eine Kombination aus ihrer physikalischen und chemische Eigenschaften mit dem Gehalt an gelösten Salzen von Erdalkalimetallen verbunden. Zunächst einmal sind Calcium und Magnesium Härtesalze. In der Natur regulieren sie verschiedene chemische Prozesse. Die Härte des Wassers wird hauptsächlich durch seine Ablagerung beeinflusst. Flüsse und Seen werden aus unterirdischen Quellen gespeist, die in Kalkschichten fließen und das durch sie fließende Wasser mit Härtesalzen anreichern. Oberflächengewässer enthalten deutlich weniger Calcium und Magnesium als Tiefengewässer. Die Wasserhärte in natürlichen Quellen erreicht im Winter ihr Maximum und im Frühling ihr Minimum dank der Schneeschmelze.

Es gibt drei Arten von Wasserhärte:

• Allgemein. Dies ist die Gesamtkonzentration an Magnesium- und Calciumionen.
• Karbonat. Sein zweiter Name ist vorübergehend, da die Indikatoren vom Gehalt an Calcium- und Magnesiumcarbonaten und -bicarbonaten im Wasser abhängen, die durch Kochen fast vollständig eliminiert werden.
• Nichtkarbonat hingegen ist ein konstanter Wert, da es auf das Vorhandensein von Magnesium- und Calciumsalzen zurückzuführen ist, die von Temperaturänderungen nicht beeinflusst werden.

Im SI-System wird die Wasserhärte in Mol pro gemessen Kubikmeter -mol/m³, in der Praxis werden aber auch Milligrammäquivalente pro Liter verwendet -mg-eq/l. Gemäß den Normen von SanPiN sollte die Trinkwasserhärte nicht mehr als 7 mg-eq / l betragen. Erforderliche Wasserhärte für die Bierherstellung -bis 4 mg-eq/l, Erfrischungsgetränke -0,7 mg-Äq/l.

Zu hartes Wasser ist einer der Gründe für die Bildung von Nierensteinen, da Calcium- und Magnesiumbicarbonate die Arbeit von Magen und Darm erschweren. Die sogenannten Salzablagerungen in den Gelenken können auch die Folge des Trinkens von hartem Wasser sein. Die darin enthaltenen Härtesalze interagieren aktiv mit Seifen, Shampoos, Balsamen und anderen ähnlichen Produkten, bilden einen Niederschlag und verringern ihre Wirksamkeit. Durch die Zerstörung des natürlichen Fettschutzes werden die Poren der menschlichen Haut mit Neubildungen verstopft, was das Atmen erschwert. Dies kann zu Trockenheit, Akne, Schuppen sowie Haarbruch und Haarausfall führen. Hartes Wasser wirkt sich auch negativ auf das Kochen aus und zerstört die in den Zutaten enthaltenen nützlichen Substanzen.

Hartes Wasser verkürzt die Lebensdauer von Haushaltsgeräten erheblich: Geschirrspüler, Boiler, Wasserkocher usw. Durch die Kristallisation von Salz bildet sich Kesselstein, der anschließend zu Korrosion und Bruch führt. Wie bei Shampoos wird beim Waschen in hartem Wasser ein Teil der „Kräfte“ des Pulvers darauf gerichtet, seine Wirkung zu neutralisieren, aber hier besteht neben dem banalen Mehrverbrauch an Waschmitteln die Möglichkeit, Wäsche mit Flecken oder Flecken zu bekommen Zunahme. Sie entstehen auch durch Kalkablagerungen im „Inneren“ der Waschmaschine.

In städtischen Gebieten wird hartes Wasser jetzt fast nie gefunden, aber in privaten Sektoren und Landschaft die Situation ist anders. Normalerweise verwenden ihre Bewohner Wasser aus einem Brunnen oder einem artesischen Brunnen, in das gesättigtes Kalzium und Magnesium gelangen Grundwasser. Außerdem können neben Härtesalzen auch andere Schadstoffe dorthin gelangen. Dafür reichen Starkregen und eine im Quartier gelegene Müllhalde.

Wie einfach ist es zu verstehen Wasserenthärtung - Dies ist eine Abnahme der Konzentration von Härtesalzen darin. Die einfachste Version dieses Prozesses ist thermisch (es ist auch einfaches Kochen). Wie oben erwähnt, zerfällt Calciumbicarbonat bei diesem Verfahren in unlösliches Calciumcarbonat, das ausfällt, und Kohlendioxid. Auch die Konzentration von Calciumsulfat nimmt leicht ab. Diese Methode gilt als die einfachste, aber ihre Leistung lässt zu wünschen übrig. Es gibt auch eine chemische Methode, bei der dem Wasser Reagenzien zugesetzt werden, die lösliche Verbindungen in unlösliche umwandeln. Der Hauptnachteil ist, dass Sie eine solche Flüssigkeit immer noch nicht trinken können. Andere Methoden erfordern eine spezielle Ausrüstung.

Ausrüstung zur Wasserenthärtung

Neben Plaque auf den Heizelementen von Haushaltsgeräten und Flecken auf gewaschener Wäsche sind schlecht schäumende Seifen und Pulver, Fleisch, das auch nach langem Kochen hart ist, das Fehlen des üblichen Aromas von Tee und Kaffee, ein Zeichen für hartes Wasser sowie der bittere Geschmack des Wassers selbst. Darüber hinaus kann die Wasserhärte mit speziellen Teststreifen oder einem TDS-Meter, das die elektrische Leitfähigkeit einer Flüssigkeit misst, bestimmt werden. Es wird jedoch empfohlen, vor dem Kauf eines Filters zur Wasserenthärtung diesen zur Analyse in ein Labor zu schicken, damit Experten eine möglichst genaue „Diagnose“ stellen können. Beispielsweise ist ein Durchlauffilter zur Wasserenthärtung nur für Flüssigkeiten ohne kritischen Eisengehalt relevant, und in schweren Fällen ist es besser, einen Hauptfilter zu verwenden.

Welche Anlagen werden zur Wasserenthärtung eingesetzt? Experten unterscheiden folgende Kategorien von Filtern:

• Membran. Eliminieren Sie bis zu 98 % der Verunreinigungen, wodurch das Wasser tatsächlich destilliert wird. Damit die Qualität ihrer Arbeit jedoch nicht abnimmt, muss im Wasserversorgungssystem ein Druck von mindestens 3–4 Atmosphären aufrechterhalten werden. Ein solches Gerät ist ziemlich teuer, hat aber auch eine lange Lebensdauer.
• Polyphosphat. Sie sind ein Kolben mit Kristallen aus Polyphosphatsalz. Das sie durchströmende Wasser ist mit Natriumpolyphosphat gesättigt. Normalerweise vor Haushaltsgeräten angebracht. Polyphosphatfilter sind kostengünstig, müssen aber alle sechs Monate gewechselt werden. Es wird nicht empfohlen, mit ihrer Hilfe enthärtetes Wasser zu trinken.
• Magnetisch. Dank ihnen wirkt ein konstantes Magnetfeld auf das Wasser, das die Struktur der Härtesalze verändert. Die Moleküle verbinden sich beim Erhitzen nicht mehr und bilden keinen Niederschlag und zerstören auch den bereits vorhandenen Zunder. Die Salzkonzentration bleibt gleich, so dass solche Geräte hauptsächlich für Rohrleitungen und Pumpanlagen geeignet sind. Je nach Sorte können Magnetfilter 5 bis 25 Jahre wartungsfrei arbeiten.
• Elektromagnetisch. Sie arbeiten auf der Grundlage der Abstrahlung elektromagnetischer Wellen der erforderlichen Frequenz. Sie benötigen eine Netzwerkverbindung, verbrauchen aber nicht viel Energie. Kompatibel mit allen anderen Wasserenthärtungssystemen. Überschüssige Salze werden dann durch den Sumpf in die Kanalisation entfernt. Neben magnetischen zerstören sie zusätzlich Zunder, kosten aber eine Größenordnung mehr.
• Ionenaustauschfilter zur Wasserenthärtung. Ihr klares Plus ist die hohe Leistungsfähigkeit und Langlebigkeit des Filterelements. Sie sind Säulen- oder Schrankfilter, in denen sich ein Ionenaustauscherharz befindet. Wie bei Magnetfiltern kann damit nur kaltes Wasser gereinigt werden. Der Filtrationsprozess besteht darin, Calcium- und Magnesiumionen durch Natriumionen zu ersetzen, die dem menschlichen Körper und den Haushaltsgeräten nicht schaden.

Trotz der Tatsache, dass Wasser nach der Ionenaustauschmethode getrunken werden kann, gilt es als Reagenz, der Rest wird als Nicht-Reagenz eingestuft.

Enteisen heißt nicht weichmachen

Der Begriff „hartes Wasser“ ist nicht gleichbedeutend mit „eisenhaltigem Wasser“. Süßwasser enthält auch Eisen, das durch einstürzende Felsen in Brunnen und Brunnen und durch alternde und korrodierte Wasserleitungen aus Eisen und Stahl in Rohre gelangt. Es ist nicht schwierig, mit Eisen übersättigtes Wasser mit dem Auge zu bestimmen - es hat einen charakteristischen metallischen Geruch und eine gelblich-trübe Färbung. Mit solchen Indikatoren werden auch weiße Dinge nach dem Waschen gelblich und braune Flecken erscheinen auf Rohrleitungen.

In unserem Land sollte die zulässige Eisenmenge im Wasser 0,3 mg-eq / l nicht überschreiten. Die empfohlene Gesamteisenaufnahme für einen Erwachsenen beträgt 25 Milligramm pro Tag.

Eine "Überdosierung" kann zu Urolithiasis, Darmerkrankungen, Erkrankungen der Gallenblase und Zahnproblemen sowie Dermatitis und der Entwicklung von Allergien führen. Daher macht es keinen Sinn, Wasserenthärtungsgeräte zu kaufen und gleichzeitig Geräte zur Enteisenung zu vernachlässigen. Es ist auch anders, sowohl chemisch, wenn Eisen durch Reagenzien zerstört wird, als auch mechanisch, wenn Eisen mit Hilfe von Belüftung, Koagulation und dem oben beschriebenen Ionenaustauschverfahren abgebaut wird. Darüber hinaus gibt es „Zwei-in-Eins“-Anlagen, die gleichzeitig Wasserenthärtung und Enteisenung ermöglichen. Sie sparen Platz im Haus, das Budget des Eigentümers und seine Zeit gleichermaßen.

Die Technologie schreitet schnell voran, und vielleicht wird eines Tages das gesamte Wasser auf der Erde außergewöhnlich sauber sein. Aber bis dies geschieht, ist das Vorhandensein eines Wasserfiltersystems dringend erforderlich, da die menschliche Gesundheit direkt davon abhängt. Gleichzeitig möchten Sie nicht viel Geld für ineffiziente Geräte ausgeben, daher sollte die Wahl eines Filters zur Enteisenung und Wasserenthärtung sorgfältig angegangen werden.

Wasserenthärtung durch Dialyse

Magnetische Wasseraufbereitung

Literatur

Theoretische Grundlagen der Wasserenthärtung, Methodenklassifikation

Wasserenthärtung bezieht sich auf den Prozess der Entfernung von Härtekationen, d.h. Kalzium und Magnesium. Gemäß GOST 2874-82 "Trinkwasser" sollte die Wasserhärte 7 mg-eq / l nicht überschreiten. Bestimmte Produktionsarten Prozesswasser stellen Forderungen nach ihrer Tiefenerweichung, d.h. bis zu 0,05,0,01 mg-eq / l. Übliche Wasserquellen haben eine Härte, die den Standards von Brauch- und Trinkwasser entspricht, und müssen nicht enthärtet werden. Die Wasserenthärtung erfolgt hauptsächlich während der Aufbereitung für technische Zwecke. Daher sollte die Wasserhärte für die Beschickung von Trommelkesseln 0,005 mg-eq / l nicht überschreiten. Die Wasserenthärtung erfolgt nach folgenden Methoden: thermisch, basierend auf Erhitzen von Wasser, dessen Destillation oder Gefrieren; Reagenz, in dem die Ionen im Wasser Ca ( II ) Und mg ( II ) binden mit verschiedenen Reagenzien zu praktisch unlöslichen Verbindungen; Ionenaustausch, basierend auf der Filtration von enthärtetem Wasser durch spezielle Materialien, die die in ihrer Zusammensetzung enthaltenen Ionen austauschen N / A ( I) oder H(1) in Ca(II)-Ionen und mg ( II ) im Dialysewasser enthalten; kombiniert, die verschiedene Kombinationen der obigen Verfahren darstellen.

Die Wahl des Wasserenthärtungsverfahrens wird durch dessen Qualität, die erforderliche Enthärtungstiefe sowie technische und wirtschaftliche Erwägungen bestimmt. In Übereinstimmung mit den Empfehlungen von SNiP bei der Enthärtung von Grundwasser sollten Ionenaustauschverfahren eingesetzt werden; bei der Enthärtung von Oberflächenwasser, wenn zusätzlich eine Wasserklärung erforderlich ist, wird das Kalk- oder Kalk-Soda-Verfahren eingesetzt, bei Tiefenenthärten des Wassers anschließende Kationisierung. Die wichtigsten Merkmale und Bedingungen für die Verwendung von Wasserenthärtungsverfahren sind in der Tabelle angegeben. 20.1.

Enthärtung Wasser Dialyse thermisch

Um Wasser für den Haushalts- und Trinkwasserbedarf zu gewinnen, wird üblicherweise nur ein bestimmter Teil davon enthärtet, gefolgt von einer Vermischung mit dem Quellwasser, während die Menge an enthärtetem Wasser Q y durch die Formel bestimmt

wo Jo. Und. - Gesamthärte des Quellwassers, mg-eq/l; F 0. s. - Gesamthärte des in das Netz eintretenden Wassers, mg-eq / l; J 0. j. - Härte des enthärteten Wassers, mg-eq/l.

Methoden der Wasserenthärtung

Thermisches Verfahren zur Wasserenthärtung

Bei Verwendung von kohlensäurehaltigen Wässern zur Beschickung von Kesseln empfiehlt es sich, das thermische Verfahren der Wasserenthärtung anzuwenden. niedriger Druck, sowie in Kombination mit Reagenzverfahren der Wasserenthärtung. Sie beruht auf der Verschiebung des Kohlendioxidgleichgewichts beim Erhitzen hin zur Bildung von Calciumcarbonat, was durch die Reaktion beschrieben wird

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

Das Gleichgewicht wird durch eine Abnahme der Löslichkeit von Kohlenmonoxid (IV), verursacht durch eine Temperatur- und Druckerhöhung, verschoben. Das Kochen kann Kohlenmonoxid (IV) vollständig entfernen und dadurch die Calciumcarbonathärte erheblich verringern. Diese Härte kann jedoch nicht vollständig beseitigt werden, da Calciumcarbonat, wenn auch geringfügig (13 mg / l bei einer Temperatur von 18 ° C), immer noch wasserlöslich ist.

In Gegenwart von Magnesiumbicarbonat in Wasser verläuft der Fällungsprozess wie folgt: Zunächst wird ein relativ gut lösliches (110 mg / l bei einer Temperatur von 18 ° C) Magnesiumcarbonat gebildet

Mg (HCO 3) → MgC0 3 + C0 2 + H 2 0,

das bei längerem Kochen hydrolysiert wird, wodurch ein Niederschlag von schwerlöslichen Niederschlägen (8,4 mg / l) entsteht. Magnesiumhydroxid

MgC0 3 + H 2 0 → Mg (0H) 2 + C0 2.

Folglich nimmt beim Kochen von Wasser die Härte aufgrund von Calcium- und Magnesiumbicarbonaten ab. Kochendes Wasser reduziert auch die durch Calciumsulfat bestimmte Härte, dessen Löslichkeit auf 0,65 g/l sinkt.

Auf Abb. Fig. 1 zeigt einen von Kopiev entworfenen thermischen Enthärter, der sich durch eine relative Einfachheit der Vorrichtung und einen zuverlässigen Betrieb auszeichnet. Das in der Vorrichtung vorgewärmte behandelte Wasser tritt durch den Ejektor zum Ausgang des Filmerhitzers ein und wird über vertikal angeordnete Rohre gesprüht und fließt durch sie nach unten zum heißen Dampf. Anschließend gelangt es zusammen mit dem Abschlämmwasser aus den Kesseln durch das zentrale Zuführungsrohr durch den Siebboden in das Klärbecken mit Schwebstoffen.

Aus dem Wasser freigesetztes Kohlendioxid und Sauerstoff werden zusammen mit überschüssigem Wasserdampf in die Atmosphäre abgegeben. Die beim Erhitzen von Wasser entstehenden Calcium- und Magnesiumsalze werden in der Schwebeschicht zurückgehalten. Nach dem Durchgang durch die suspendierte Schicht tritt das enthärtete Wasser in den Sammler ein und wird außerhalb der Vorrichtung abgeführt.

Die Verweilzeit des Wassers im thermischen Enthärter beträgt 30,45 min, die Geschwindigkeit seiner Aufwärtsbewegung in der Schwebeschicht 7,10 m/h und in den Öffnungen des Senkbodens 0,1,0,25 m/s.

Reis. 1. Thermischer Weichspüler, entworfen von Kopiev.

15 - Ableitung von Drainagewasser; 12 - zentrale Versorgungsleitung; 13 - falsche perforierte Böden; 11 - Schwebeschicht; 14 - Schlammaustrag; 9 - Sammeln von enthärtetem Wasser; 1, 10 2 - Kesselspülung; 3 - Auswerfer; 4 - Verdunstung; 5 - Folienheizung; 6 - Dampfauslass; 7 - eine ringförmige perforierte Rohrleitung für den Wasserabfluss zum Ejektor; 8 - geneigte Trennwände

Reagenzverfahren zur Wasserenthärtung

Die Wasserenthärtung durch Reagenzverfahren basiert auf ihrer Behandlung mit Reagenzien, die mit Calcium und Magnesium schwerlösliche Verbindungen bilden: Mg (OH) 2, CaCO 3, Ca 3 (P0 4) 2, Mg 3 (P0 4) 2 und andere, gefolgt durch ihre Abscheidung in Klärbecken, Dünnschichtabsetzbecken und Klärfiltern. Als Reagenzien werden Kalk, Soda, Natrium- und Bariumhydroxide und andere Substanzen verwendet.

Wasserenthärtung durch Kalkung wird wegen seiner hohen Karbonat- und niedrigen Nichtkarbonathärte sowie in dem Fall verwendet, wenn es nicht erforderlich ist, Salze der Nichtkarbonathärte aus Wasser zu entfernen. Als Reagenz wird Kalk verwendet, der in Form einer Lösung oder Suspension (Milch) in vorgewärmtes aufbereitetes Wasser eingebracht wird. Beim Auflösen reichert Kalk Wasser mit OH - und Ca 2+ -Ionen an, was zur Bindung von freiem, im Wasser gelöstem Kohlenmonoxid (IV) unter Bildung von Carbonationen und Umwandlung von Hydrogencarbonat-Ionen in Carbonat führt:

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

Eine Erhöhung der Konzentration von CO 3 2 - -Ionen im behandelten Wasser und das Vorhandensein von Ca 2+ -Ionen darin, unter Berücksichtigung der mit Kalk eingeführten, führt zu einer Erhöhung des Löslichkeitsprodukts und zur Ausfällung von schwer löslichem Calciumcarbonat:

Ca 2+ + C0 3 - → CaC0 3.

Bei einem Überschuss an Kalk fällt auch Magnesiumhydroxid aus.

Mg 2+ + 20Н - → Mg (OH) 2

Um die Entfernung dispergierter und kolloidaler Verunreinigungen zu beschleunigen und die Alkalität des Wassers zu verringern, wird gleichzeitig mit dem Kalken eine Koagulation dieser Verunreinigungen mit Eisen (II) -sulfat verwendet. FeS0 4 * 7 H 2 0. Die Resthärte von enthärtetem Wasser während der Entkarbonisierung kann um 0,4,0,8 mg-Äq / l mehr als die Nichtkarbonathärte erhalten werden, und die Alkalität beträgt 0,8,1,2 mg-Äq / l. Die Kalkdosierung wird durch das Verhältnis der Konzentration von Calciumionen im Wasser und der Karbonathärte bestimmt: a) im Verhältnis [Ca 2+ ] /20<Ж к,

b) mit dem Verhältnis [Ca 2+] / 20 > W zu,

wobei [СО 2 ] die Konzentration an freiem Kohlenmonoxid (IV) in Wasser ist, mg/l; [Ca 2+ ] – Konzentration von Calciumionen, mg/l; Zhk - Karbonathärte von Wasser, mg-eq / l; D bis - Dosis des Gerinnungsmittels (FeS0 4 oder FeCl 3 in Bezug auf wasserfreie Produkte), mg / l; e zu- Äquivalentmasse des Wirkstoffs des Gerinnungsmittels, mg/mg-eq (für FeSO 4 e k = 76, für FeCl 3 e k = 54); 0,5 und 0,3 - ein Überschuss an Kalk, um eine größere Vollständigkeit der Reaktion zu gewährleisten, mg-eq / l.

Der Ausdruck D bis /e bis wird mit einem Minuszeichen genommen, wenn das Gerinnungsmittel vor Kalk eingeführt wird, und mit einem Pluszeichen, wenn es zusammen oder danach eingeführt wird.

In Ermangelung experimenteller Daten wird die Dosis des Gerinnungsmittels aus der Expression gefunden

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

wobei C die bei der Wasserenthärtung gebildete Suspensionsmenge (bezogen auf Trockenmasse) in mg/l ist.

C wiederum wird anhand der Abhängigkeit bestimmt

wo M und - der Gehalt an Schwebstoffen in Quellwasser, mg/l; M- CaO-Gehalt im handelsüblichen Kalk, %.

Kalk-Soda-Wasserenthärtungsverfahren durch folgende Hauptreaktionen beschrieben:

Nach diesem Verfahren kann die Resthärte auf 0,5,1 und die Alkalinität von 7 auf 0,8,1,2 meq/l gesteigert werden.

Dosen von Kalk D und Soda D s (bezogen auf Na 2 C0 3), mg / l, werden durch die Formeln bestimmt

(20.7)

wo ist der Magnesiumgehalt in Wasser, mg/l; Zh n. k. - Nichtkarbonathärte von Wasser, mg-eq / l.

Beim Kalk-Soda-Wasserenthärtungsverfahren können das entstehende Calciumcarbonat und Magnesiumhydroxid die Lösungen übersättigen und lange Zeit in einem kolloidal dispergierten Zustand verbleiben. Ihre Umwandlung in groben Schlamm dauert lange, insbesondere bei niedrigen Temperaturen und der Anwesenheit von organischen Verunreinigungen im Wasser, die als Schutzkolloide wirken. Bei einer großen Anzahl von ihnen kann die Wasserhärte mit Reagenzwasserenthärtung nur um 15,20 % reduziert werden. In solchen Fällen werden vor oder während der Enthärtung mit Oxidations- und Koagulationsmitteln organische Verunreinigungen aus dem Wasser entfernt. Beim Kalk-Soda-Verfahren wird der Prozess oft in zwei Stufen durchgeführt. Zunächst werden dem Wasser organische Verunreinigungen und ein erheblicher Teil der Karbonathärte entzogen, Verwendung von Salzen von Aluminium oder Eisen mit Kalk, Durchführung des Verfahrens unter optimalen Koagulationsbedingungen. Danach werden Soda und der restliche Kalk eingebracht und das Wasser enthärtet. Bei der Entfernung organischer Verunreinigungen gleichzeitig mit der Wasserenthärtung werden ausschließlich Eisensalze als Koagulationsmittel verwendet, da Aluminiumsalze bei einem zur Entfernung der Magnesiumhärte notwendigen hohen pH-Wert des Wassers kein sorptionsaktives Hydroxid bilden. Die Dosis des Gerinnungsmittels ohne experimentelle Daten wird nach der Formel (20.4) berechnet. Die Menge der Suspension wird durch die Formel bestimmt

wo Wo ist die Gesamthärte von Wasser, mg-eq / l.

Eine tiefere Enthärtung des Wassers kann erreicht werden, indem man es erwärmt, einen Überschuss an Fällungsmittel hinzufügt und das enthärtete Wasser mit dem zuvor gebildeten Niederschlag in Kontakt bringt. Wenn Wasser erhitzt wird, nimmt die Löslichkeit von CaCO 3 und Mg(OH) 2 ab und Erweichungsreaktionen laufen vollständiger ab.

Aus dem Diagramm (Abb. 2, a) ist ersichtlich, dass die Resthärte nahe der theoretisch möglichen nur bei starker Erwärmung des Wassers erreicht werden kann. Bei 35,40 °C wird ein deutlicher Erweichungseffekt beobachtet, weiteres Erhitzen ist weniger effektiv. Eine Tiefenenthärtung wird bei Temperaturen über 100 °C durchgeführt. Es wird nicht empfohlen, bei der Entkarbonisierung einen großen Überschuss an Fällungsmittel zuzusetzen, da die Resthärte durch nicht umgesetzten Kalk oder bei Magnesium-Nichtkarbonathärte im Wasser aufgrund dessen ansteigt Übergang zur Calciumhärte:

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

Reis. Abb. 2. Einfluss von Temperatur (a) und Kalkdosierung (b) auf die Tiefe der Wasserenthärtung durch die Kalk-Soda- und Kalk-Methode

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

aber ein Überschuss an Kalk führt zu einer ineffizienten Verschwendung von Soda, einer Erhöhung der Kosten für die Wasserenthärtung und einer Erhöhung der hydratisierten Alkalinität. Daher wird ein Überschuss an Soda von etwa 1 mg-eq / l eingenommen. Die Wasserhärte als Ergebnis des Kontakts mit dem zuvor ausgefällten Niederschlag wird um 0,3–0,5 mg-eq / l im Vergleich zum Verfahren ohne Kontakt mit dem Niederschlag verringert.

Die Kontrolle des Wasserenthärtungsprozesses sollte durch Einstellen des pH-Wertes des enthärteten Wassers erfolgen. Wenn dies nicht möglich ist, wird es durch den Wert der hydratisierten Alkalinität gesteuert, die während der Entkarbonisierung innerhalb von 0,1,0,2 meq/l und während der Kalk-Soda-Enthärtung auf 0,3,0,5 meq/l gehalten wird.

Bei der Soda-Natrium-Enthärtungsmethode wird Wasser mit Soda und Natriumhydroxid behandelt:

Aufgrund der Tatsache, dass Soda durch die Reaktion von Natriumhydroxid mit Bicarbonat entsteht, wird die erforderliche Dosis für die Zugabe zu Wasser erheblich reduziert. Bei einer hohen Bikarbonatkonzentration im Wasser und einer niedrigen Nichtkarbonathärte kann überschüssiges Soda im enthärteten Wasser verbleiben. Daher wird diese Methode nur unter Berücksichtigung des Verhältnisses zwischen Karbonat- und Nichtkarbonathärte angewendet.

Soda-Natrium-Methode Wird normalerweise zum Enthärten von Wasser verwendet, dessen Karbonathärte etwas höher ist als das von Nichtkarbonat. Wenn die Karbonathärte ungefähr gleich der Nichtkarbonathärte ist, kann überhaupt kein Soda hinzugefügt werden, da die zum Enthärten dieses Wassers erforderliche Menge durch die Wechselwirkung von Bikarbonat mit Natronlauge gebildet wird. Die Sodadosierung steigt mit zunehmender Nichtkarbonathärte des Wassers.

Das Soda-Regenerationsverfahren, das auf der Erneuerung von Soda während des Enthärtungsprozesses basiert, wird bei der Wasseraufbereitung zur Speisung von Niederdruck-Dampfkesseln eingesetzt

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

Natriumbicarbonat, das mit enthärtetem Wasser in den Kessel gelangt, zersetzt sich unter dem Einfluss hoher Temperaturen

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

Das entstehende Soda hydrolysiert zusammen mit dem Überschuss, der zuerst in den Wasserenthärter eingeführt wird, sofort im Kessel unter Bildung von Natriumhydroxid und Kohlenmonoxid (IV), das mit Spülwasser in den Wasserenthärter gelangt, wo es zur Entfernung von Kalzium verwendet wird und Magnesiumbicarbonate aus dem enthärteten Wasser. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass die Bildung einer erheblichen Menge CO 2 während des Enthärtungsprozesses eine Korrosion des Metalls und eine Erhöhung des Trockenrückstands im Kesselwasser verursacht.

Wasserenthärtungsverfahren mit Barium in Kombination mit anderen Methoden eingesetzt. Zunächst werden bariumhaltige Reagenzien in Wasser (Ba (OH) 2, BaCO 3, BaA1 2 0 4) eingebracht, um die Sulfathärte zu beseitigen, und nach der Klärung des Wassers wird es zur zusätzlichen Enthärtung mit Kalk und Soda behandelt. Die Chemie des Prozesses wird durch die Reaktionen beschrieben:

Aufgrund der hohen Reagenzienkosten wird die Bariummethode selten verwendet. Aufgrund der Toxizität von Bariumreagenzien ist es für die Trinkwasseraufbereitung ungeeignet. Das entstehende Bariumsulfat fällt sehr langsam aus, so dass große Absetzbecken oder Klärbecken benötigt werden. Zum Einbringen von BaCO3 sollten Flockulatoren mit mechanischen Rührwerken verwendet werden, da BaCO 3 eine schwere, schnell absetzende Suspension bildet.

Die erforderlichen Dosen von Bariumsalzen, mg / l, können unter Verwendung der Ausdrücke gefunden werden: Bariumhydroxid (ein Produkt mit 100% Aktivität) D b \u003d 1,8 (SO 4 2-), Bariumaluminat D b \u003d 128 W 0; Bariumcarbonat D in \u003d 2,07γ (S0 4 2-);

Bariumcarbonat wird mit Kalk verwendet. Durch die Einwirkung von Kohlendioxid auf Bariumcarbonat wird Bariumbicarbonat gewonnen, das dem enthärteten Wasser zudosiert wird. In diesem Fall wird die Kohlendioxiddosis mg/l bestimmt aus dem Ausdruck: D ang. = 0,46 (SO 4 2-); wobei (S0 4 2-) der Gehalt an Sulfaten im enthärteten Wasser ist, mg/l; γ=1.15.1.20 - Koeffizient unter Berücksichtigung des Verlustes an Bariumcarbonat.

Oxalat-Wasserenthärtungsverfahren basierend auf der Verwendung von Natriumoxalat und der geringen Wasserlöslichkeit des resultierenden Calciumoxalats (6,8 mg/l bei 18°C)

Das Verfahren zeichnet sich durch Einfachheit des technologischen und instrumentellen Designs aus, wird jedoch aufgrund der hohen Kosten des Reagens zum Enthärten kleiner Wassermengen verwendet.

Phosphatierung dient der Wasserenthärtung. Nach der Reagensenthärtung durch das Kalk-Soda-Verfahren ist das Vorhandensein einer Resthärte (ca. 2 mg-eq / l) unvermeidlich, die durch zusätzliche Phosphatenthärtung auf 0,02-0,03 mg-eq / l reduziert werden kann. Eine solche tiefe Nachbehandlung ermöglicht es in einigen Fällen, nicht auf eine kationische Wasserenthärtung zurückzugreifen.

Durch die Phosphatierung wird auch eine höhere Wasserstabilität erreicht, die korrosive Wirkung auf Metallrohrleitungen verringert und Karbonatablagerungen an der Innenfläche von Rohrwänden verhindert.

Als Phosphatreagenzien werden Hexametaphosphat, Tripolyphosphat (Orthophosphat), Natrium usw. verwendet.

Die Phosphatmethode der Wasserenthärtung mit Trinatriumphosphat ist die effektivste Reagenzmethode. Die Chemie des Prozesses der Wasserenthärtung mit Trinatriumphosphat wird durch die Reaktionen beschrieben

Wie aus den obigen Reaktionen ersichtlich ist, liegt der Kern des Verfahrens in der Bildung von Calcium- und Magnesiumsalzen der Phosphorsäure, die in Wasser schwerlöslich sind und daher ziemlich vollständig ausfallen.

Die Phosphatenthärtung wird normalerweise durchgeführt, indem Wasser auf 105,150 ° C erhitzt wird, wobei seine Erweichung auf 0,02,0,03 mg-eq / l erreicht wird. Aufgrund der hohen Kosten von Trinatriumphosphat wird das Phosphatverfahren normalerweise verwendet, um Wasser wieder zu enthärten, das zuvor mit Kalk und Soda enthärtet wurde. Aus dem Ausdruck kann die Dosis an wasserfreiem Trinatriumphosphat (Df; mg/l) zur zusätzlichen Enthärtung bestimmt werden

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

wo F ost - Resthärte von enthärtetem Wasser vor der Phosphatenthärtung, mg-eq / l.

Ca 3 (P0 4) 2 - und Mg 3 (P0 4) 2 -Niederschläge, die während der Phosphatenthärtung gebildet werden, adsorbieren organische Kolloide und Kieselsäure gut aus enthärtetem Wasser, was es ermöglicht, die Machbarkeit der Verwendung dieses Verfahrens zur Herstellung von Speisewasser für Medium und aufzuzeigen Hochdruckkessel (58 .8.98.0 MPa).

In Tanks, deren Anzahl mindestens zwei betragen sollte, wird eine Lösung zur Dosierung von Hexametaphosphat oder Natriumorthophosphat mit einer Konzentration von 0,5-3% hergestellt. Interne Oberflächen Die Wände und der Boden der Tanks müssen mit einem korrosionsbeständigen Material bedeckt sein. Die Zubereitungszeit einer 3%igen Lösung beträgt 3 Stunden mit obligatorischem Rühren mit einem Rührer oder Blasen (mit Druckluft) Weg.

Technologische Schemata und Strukturelemente chemischer Wasserenthärtungsanlagen

In der Technik der Reagenzwasserenthärtung kommen Geräte zur Aufbereitung und Dosierung von Reagenzien, Mischer, Dünnschichtabsetzbecken oder Klärbecken, Filter und Anlagen zur Stabilisierung der Wasseraufbereitung zum Einsatz. Das Diagramm eines Druckwasserenthärters ist in Abb. 1 dargestellt. 3

Reis. 3. Wasserenthärter mit Wirbelreaktor.

1 - Trichter mit Kontaktmasse; 2 - Auswerfer; 3, 8 - Zufuhr von Anfangs- und Abfuhr von enthärtetem Wasser; 4 - Wirbelreaktor; 5 - Eingabe von Reagenzien; 6 - Schnellklärfilter; 9 - Abladen von Kontaktmasse; 7 - Behälter für enthärtetes Wasser

In dieser Anlage gibt es keine Flockungskammer, da der Kalkniederschlag in der Kontaktmasse ausflockt. Bei Bedarf wird das Wasser vor den Reaktoren geklärt.

Die optimale Anlage zur Enthärtung von Wasser mit Kalk- oder Kalk-Soda-Verfahren ist Wirbelreaktor (Druck- oder offenes Gebläse) ( Reis. 20.4). Der Reaktor ist ein nach unten verjüngter Stahlbeton- oder Stahlkörper (Verjüngungswinkel 5,20°), der etwa zur Hälfte mit einer Kontaktmasse gefüllt ist. Die Geschwindigkeit der Wasserbewegung im unteren engen Teil des Wirbelreaktors beträgt 0,8,1 m/s; die Geschwindigkeit der Aufwärtsströmung im oberen Teil auf Höhe der Entwässerungsvorrichtungen beträgt 4,6 mm/s. Als Kontaktmasse werden Sand- oder Marmorsplitter mit einer Körnung von 0,2-0,3 mm in einer Menge von 10 kg pro 1 m3 Reaktorvolumen verwendet. Bei einer spiralförmigen Aufwärtsströmung des Wassers wird die Kontaktmasse gewogen, die Sandkörner kollidieren miteinander und CaCO 3 kristallisiert intensiv auf ihrer Oberfläche; Allmählich verwandeln sich die Sandkörner in Kugeln mit der richtigen Form. Der hydraulische Widerstand der Kontaktmasse beträgt 0,3 m pro 1 m Höhe. Wenn der Durchmesser der Kugeln auf 1,5,2 mm zunimmt, wird die größte und schwerste Kontaktmasse vom Boden des Reaktors gelöst und die frische geladen. Wirbelreaktoren halten kein Magnesiumhydroxid-Sediment zurück, daher sollten sie in Verbindung mit dahinter installierten Filtern nur dann verwendet werden, wenn die Menge an gebildetem Magnesiumhydroxid-Sediment der Schmutzkapazität der Filter entspricht.

Bei einer Schmutzkapazität von Sandfiltern von 1,1,5 kg/m 3 und einem Filterzyklus von 8 Stunden beträgt die zulässige Menge an Magnesiumhydroxid 25,35 g/m 3 (der Magnesiumgehalt im Quellwasser sollte 10,15 g/m 3 nicht überschreiten 3). Es ist möglich, Wirbelreaktoren mit einem höheren Gehalt an Magnesiumhydroxid zu verwenden, danach müssen jedoch Klärbecken installiert werden, um Magnesiumhydroxid abzutrennen.

Der Verbrauch an frischer Kontaktmasse, die mit einem Auswerfer hinzugefügt wird, wird durch die Formel bestimmt G = 0,045QЖ, wo G- Menge der hinzugefügten Kontaktmasse, kg/Tag; UND- im Reaktor entfernte Wasserhärte, mg-eq/l; Q - Installationskapazität, m 3 / h.

Reis. 4. Wirbelreaktor.

1,8 - Zufuhr von Anfangs- und Abfuhr von enthärtetem Wasser: 5 - Probennehmer; 4 - Kontaktmasse; 6 - Luftauslass; 7 - eine Luke zum Laden der Kontaktmasse; 3 - Eingabe von Reagenzien; 2 - Entfernung der verbrauchten Kontaktmasse

In technologischen Schemata der Reagenzwasserenthärtung mit Klärbecken werden anstelle von Wirbelreaktoren Vertikalmischer verwendet (Abb. 5). In Klärbecken sollte eine Stunde lang eine konstante Temperatur aufrechterhalten werden, wobei Schwankungen von mehr als 1 ° C vermieden werden, da Konvektionsströmungen, Sedimentbewegungen und deren Entfernung auftreten.

Eine ähnliche Technologie wird zum Erweichen verwendet schlammiges Wasser enthalten große Mengen an Magnesiumsalzen. Dabei werden die Mischer mit Kontaktmasse beschickt. Bei Verwendung von Klärbecken von E.F. Kurgaev, Mischer und Flockungskammern sind nicht vorgesehen, da die Vermischung von Reagenzien mit Wasser und die Bildung von Sedimentflocken in den Klärbecken selbst erfolgen.

Eine beträchtliche Höhe mit einem geringen Volumen an Sedimentverdickern ermöglicht ihre Verwendung zur Wasserenthärtung ohne Erwärmung sowie zur Entkieselung von Wasser mit kaustischem Magnesit. Die Verteilung des Quellwassers durch Düsen bewirkt dessen Rotationsbewegung im unteren Teil der Apparatur, was die Stabilität der Schwebeschicht bei Temperatur- und Wasserzufuhrschwankungen erhöht. Mit Reagenzien vermischtes Wasser passiert horizontale und vertikale Mischleitbleche und tritt in die Zone der Sorptionstrennung und Regulierung der Schlammstruktur ein, was durch Änderung der Bedingungen für die Schlammprobenahme entlang der Höhe der suspendierten Schicht erreicht wird, wodurch Voraussetzungen für den Erhalt ihrer optimalen Struktur geschaffen werden , was die Wirkung der Wasserenthärtung und -klärung verbessert. Klärbecken sind genauso aufgebaut wie die konventionelle Wasserklärung.

Auf Kosten von enthärtetem Wasser bis zu 1000 m 3 /Tag kann eine Wasseraufbereitungsanlage vom Typ "Jet" verwendet werden. Das behandelte Wasser mit den hinzugefügten Reagenzien tritt in den Dünnschichtsumpf und dann in den Filter ein.

Am Institut für Bergbau der Sibirischen Abteilung der Russischen Akademie der Wissenschaften wurde eine reagenzlose elektrochemische Wasserenthärtungstechnologie entwickelt. Ausnutzung des Phänomens der Alkalisierung an der Anode und Versauerung an der Kathode beim Durchleiten eines elektrischen Gleichstroms Wassersystem, kann die Wasserabgabereaktion durch die folgende Gleichung dargestellt werden:

2Í 2 0 + 2å 1 → 20Í - + Í 2,

wobei e 1 ein Zeichen ist, das die Fähigkeit von Härtesalzen anzeigt, in Ca(II)- und Mg(II)-Kationen zu dissoziieren.

Als Ergebnis dieser Reaktion steigt die Konzentration an Hydroxylionen, was die Bindung von Mg (II) - und Ca (II) -Ionen zu unlöslichen Verbindungen bewirkt. Aus der Anodenkammer eines Diaphragma-Elektrolyseurs (Diaphragma aus Gewebe vom Riementyp) gelangen diese Ionen aufgrund der Potentialdifferenz zwischen den Elektroden und des Vorhandenseins eines elektrischen Felds zwischen ihnen in die Kathodenkammer.

Auf Abb. 6 gezeigt Technologiesystem Anlagen zur Wasserenthärtung durch elektrochemische Verfahren.

Die Produktionsanlage wurde im Kreiskesselhaus installiert, was etwa zwei Monate dauerte. Die Art der elektrochemischen Behandlung erwies sich als stabil, es wurde keine Sedimentation in den Kathodenkammern beobachtet.

Die Spannung an den Versorgungsreifen betrug 16 V, der Gesamtstrom 1600 A. Die Gesamtkapazität der Anlage betrug 5 m3/h, die Wassergeschwindigkeit in den Anodenkammern 0,31 n-0,42 m/min, im Zwischenraum das Diaphragma und die Kathode 0,12–0,18 m/min.

Reis. 5. Installation einer Kalk-Soda-Wasserenthärtung.1 ,8 - Zufuhr von Anfangs- und Abfuhr von enthärtetem Wasser; 2 - Auswerfer; 3 - Trichter mit Kontaktmasse; 5 Eingabe von Reagenzien; 6 - Klärbecken mit einer Schicht aus suspendiertem Sediment; 7 - Klärungsschnellfilter; 4 - Wirbelreaktor

Reis. 6. Schema der Installation der elektrochemischen Wasserenthärtung I - Gleichrichter VCG-3200-18; 2 - Diaphragma-Elektrolyseur; 3, 4 - Analyt und Katalysator; 5 - Pumpe; 6 - pH-meter; 7 - Klärbecken mit einer Schicht aus suspendiertem Sediment; 8 - klärender Schnellfilter; 9 - Einleitung in die Kanalisation; 10, 11 - Entfernung von enthärtetem und Zufuhr von Quellwasser; 12 - Durchflussmesser; 13 - Abzugshaube

Es wurde festgestellt, dass aus Wasser mit Wo = 14,5–16,7 mg-eq/l ein Anolyt mit einer Härte von 1,1–1,5 mg-eq/l bei pH = 2,5–3 und ein Katholyt mit einer Härte von 0 erhalten werden 6–1 mg-eq/l bei pH = 10,5–11. Nach dem Mischen des filtrierten Anolyten und Katholyten waren die Indikatoren für enthärtetes Wasser wie folgt: Die Gesamthärte Wo betrug 0,8–1,2 meq/l, pH = 8–8,5. Die Stromkosten betrugen 3,8 kWh/m 3 .

Chemische, Röntgenbeugungs-, IR-spektroskopische und spektrale Analysen haben ergeben, dass der Niederschlag hauptsächlich CaC0 3 , Mg(OH) 2 und teilweise Fe 2 0 3 *H 2 0 enthält. Dies weist darauf hin, dass die Bindung von Mg(II)-Ionen erfolgt nach Zählung von Hydroxylionen während der Entladung von Wassermolekülen an der Kathode.

Die elektrochemische Behandlung von Wasser vor der Zuführung zu Kationenaustauschfiltern ermöglicht eine deutliche (15- bis 20-fache) Verlängerung ihres Betriebszyklus.

Thermochemisches Verfahren zur Wasserenthärtung

Die thermochemische Enthärtung wird ausschließlich bei der Wasseraufbereitung für Dampfkessel eingesetzt, da in diesem Fall die zum Erhitzen von Wasser aufgewendete Wärme am rationellsten genutzt wird. Bei dieser Methode wird die Wasserenthärtung normalerweise "bei einer Wassertemperatur über 100 ° C durchgeführt. Eine intensivere Wasserenthärtung beim Erhitzen wird durch die Bildung schwerer und großer Sedimentflocken erleichtert, deren schnellste Sedimentation aufgrund einer Abnahme in die Viskosität von Wasser beim Erhitzen, und der Kalkverbrauch wird ebenfalls reduziert, da freies Kohlenmonoxid (IV) durch Erhitzen vor dem Einbringen von Reagenzien entfernt wird. Das thermochemische Verfahren wird mit und ohne Zugabe eines Koagulans verwendet, da die hohe Dichte von Der Niederschlag braucht nicht während der Fällung schwerer zu werden. Neben dem Gerinnungsmittel werden Kalk und Soda mit Zusatz von Phosphaten und seltener Natriumhydroxid und Soda verwendet. Die Verwendung von Natriumhydroxid anstelle von Kalk vereinfacht die Technologie etwas Herstellung und Dosierung des Reagenzes, jedoch ist ein solcher Ersatz aufgrund seiner hohen Kosten wirtschaftlich nicht gerechtfertigt.

Um die Entfernung der kohlensäurefreien Wasserhärte zu gewährleisten, wird Soda im Überschuss hinzugefügt. Auf Abb. 7 zeigt die Wirkung eines Überschusses an Soda auf das Restkalzium und die Gesamthärte von Wasser während seiner thermochemischen Enthärtung. Wie aus den Diagrammen ersichtlich, kann bei einem Sodaüberschuss von 0,8 mg-eq/l die Calciumhärte auf 0,2 und die Gesamthärte auf 0,23 mg/eq-l reduziert werden. Bei weiterer Zugabe von Soda nimmt die Härte noch mehr ab. Mit einem Kalküberschuss (Hydratalkalinität) von 0,1 mg-eq/l kann der Restgehalt an Magnesium im Wasser auf 0,05.0,1 mg-eq/l gesenkt werden. Auf Abb. 20.8 zeigt die Installation einer thermochemischen Wasserenthärtung.

Kalk-Dolomit-Verfahren Wird zur gleichzeitigen Enthärtung und Entsilikonisierung von Wasser bei einer Temperatur von 120 ° C verwendet. Mit dieser Enthärtungsmethode kann die Alkalität von mit Kalk oder Kalk und Soda (ohne Überschuss) behandeltem Wasser mit einer Restkalziumkonzentration auf 0,3 meq / l reduziert werden von 1,5 mg-eq/l und bis zu 0,5 mg-eq/l bei einer Calcium-Restkonzentration von 0,4 mg-eq/l. Das Quellwasser wird mit Kalkdolomitmilch aufbereitet und in einem Druckklärbecken geklärt. Dann durchläuft es Anthrazit- und Na-Kationit-Druckfilter der ersten und zweiten Stufe.

In Klärbecken beträgt die Höhe der Klärzone 1,5 m, die Geschwindigkeit der Aufwärtsströmung während des Kalkens beträgt nicht mehr als 2 mm / s. Die Verweilzeit des Wassers im Klärbecken beträgt je nach Art der zu entfernenden Verschmutzung 0,75 bis 1,5 Stunden. Es wird empfohlen, Eisen(III)-Salz-Koagulans in einer Menge von 0,4 mg-eq/l hinzuzufügen.

Reis. 7. Wirkung von überschüssigem Soda auf Restcalcium (a) und Gesamt (B) Härte des Wassers während seiner thermochemischen Enthärtung

Reis. 8. Installation einer Kalk-Soda-Wasserenthärtung mit Phosphat-Zusatzenthärtung: 1 - Schlammaustrag aus dem Lager 2,3 - Sammeln von enthärtetem Wasser; 4 - Eingabe von Kalk und Soda; 5, 11 - Zufuhr von Anfangs- und Abfuhr von enthärtetem Wasser; 6 - Dampfzufuhr; 7, 8 - Thermoreaktor der ersten und zweiten Stufe; 9 - Zufuhr von Trinatriumphosphat; 10 - Klärungsschnellfilter

Hochtemperatur-Wasserenthärtungsverfahren verwendet, um es fast vollständig zu erweichen. Thermochemische Wasserenthärter sind in der Regel kompakter. Sie bestehen aus Reagenzdispensern, Dünnschichtabsetzbeckenheizungen oder Klärbecken und Filtern. Dosen von Kalk D und Soda D s, mg / l, mit thermochemischer Wasserenthärtung

wobei C und und C mit - jeweils der Gehalt an CaO und Na 2 C0 3 im technischen Produkt, %.

Wasserenthärtung durch Dialyse

Die Dialyse ist eine Methode zur Trennung von gelösten Stoffen, die sich erheblich unterscheiden Molekulargewichte. Es basiert auf unterschiedlichen Diffusionsgeschwindigkeiten dieser Substanzen durch eine halbdurchlässige Membran, die konzentrierte und verdünnte Lösungen trennt. Unter Einwirkung eines Konzentrationsgradienten (gemäß Massenwirkungsgesetz) diffundieren die gelösten Stoffe unterschiedlich schnell durch die Membran in Richtung der verdünnten Lösung. Das Lösungsmittel (Wasser) diffundiert in die entgegengesetzte Richtung, wodurch die Transportgeschwindigkeit der gelösten Stoffe verringert wird. Die Dialyse wird in Membrangeräten mit Nitro- und Celluloseacetat-Filmmembranen durchgeführt. Die Wirksamkeit einer semipermeablen Wasserenthärtungsmembran wird bestimmt durch hohe Werte Selektivität und Wasserdurchlässigkeit, die es über eine lange Betriebszeit aufrechterhalten muss. Die Membranselektivität kann wie folgt ausgedrückt werden:

(F und - F y) / F und (20.11)

wo W in - die Konzentration der ursprünglichen Lösung (Härte); W und - Härte von enthärtetem Wasser.

In der Praxis wird häufig der Salzreduktionskoeffizient verwendet - der Gehalt an C und /C arr. Es spiegelt am vollständigsten Änderungen im Betrieb der Membran wider, die mit ihrer Herstellung oder mit dem Einfluss externer Faktoren verbunden sind.

Es gibt mehrere hypothetische Modelle für die Wirkung semipermeabler Membranen.

Hyperfiltrationshypothese schlägt die Existenz von Poren in einer semipermeablen Membran vor, die es Wassermolekülen und hydratisierten Salzionen ermöglichen, während der Dialyse zu passieren. Grundlage theoretischer Entwicklungen war die Position, dass Wasser und darin gelöste Salze durch Diffusion durch eine semipermeable Membran dringen und durch die Poren strömen.

Sorptionsmodell Permeabilität basiert auf der Prämisse, dass auf der Oberfläche der Membran und in ihr Poren adsorbierte Schicht gebundenes Wasser mit reduzierter Löslichkeit. Die Membranen sind semipermeabel, wenn sie zumindest in der Oberflächenschicht Poren aufweisen, die die doppelte Dicke der gebundenen Flüssigkeitsschicht nicht überschreiten.

Diffusionsmodell geht davon aus, dass sich die Komponenten des Systems im Membranmaterial lösen und durch dieses diffundieren. Die Selektivität der Membran erklärt sich durch den Unterschied in den Diffusionskoeffizienten und der Löslichkeit der Komponenten des Systems in ihrem Material.

Theorie der Elektrostatik ist wie folgt. Wenn sich das Quellwasser in der Kammer auf der einen Seite der selektiven (Kationenaustauscher-)Membran und die Sole auf der anderen Seite bewegt, werden Natriumionen in dem Fall, wenn die Sole aus einer Lösung hergestellt wird Tisch salz, wandern in die Membran und weiter in das Quellwasser und Calciumionen in die entgegengesetzte Richtung, d.h. von hartem Wasser zu Sole. Somit werden dem Quellwasser Calciumionen entzogen und durch nicht ausfallende Natriumionen ersetzt. Gleichzeitig laufen in den Kammern Nebenprozesse ab, die den Hauptprozess der Dialyse begleiten: osmotischer Wassertransfer, gleichnamiger Ionentransfer, Elektrolytdiffusion. Diese Prozesse hängen von der Qualität der Membran ab.

Die Austauschgleichung zwischen den im Quellwasser enthaltenen Ionen und den Ionen in der Membran hat die Form

Wo x, x- andere Ionen, die in der Lösung und in der Membran enthalten sind.

Gleichgewichtskonstante

Die Austauschgleichung ist nur für das Calcium-Ion aufgestellt, tatsächlich muss aber die Summe der Calcium- und Magnesium-Ionen berücksichtigt werden. Das Gleichgewicht zwischen der Sole und der Membran ist:

Wenn k1+k 2 , dann

wobei n ein Exponent ist, abhängig davon, welche Ionen sich in der Lösung befinden.

Aus dem letzten Ausdruck können wir schließen, dass, wenn das Gleichgewichtsverhältnis von Natriumionen in Sole und hartem Quellwasser beispielsweise 10 beträgt, die Härte im Quellwasser etwa 100-mal geringer ist als in Sole. Fläche, m 2 , Membranfläche

wobei M die Stoffmenge ist, die die Membran passiert hat; ΔС cf - die treibende Kraft des Prozesses, d. H. Der Unterschied in den Konzentrationen des Stoffes auf beiden Seiten der Membran; K d - Massentransferkoeffizient, normalerweise experimentell oder ungefähr aus dem Ausdruck bestimmt

β 1 und β 2 - die entsprechenden Koeffizienten der Übertragungsrate einer Substanz in einer konzentrierten Lösung zur Membran und von ihr in einer verdünnten; b - Membrandicke; D ist der Diffusionskoeffizient des gelösten Stoffes.

Härte des enthärteten Wassers nach der Dialyse:

wobei C d und C p die Konzentrationen von Salzen am Anfang des Geräts bzw. im Dialysat und in der Sole sind, mg-eq / l; Und Qp - die Leistung der Vorrichtung jeweils für Dialysat und Sole, m 3 /h; F d und F r - Härte von Dialysat und Sole am Anfang des Geräts, mg-eq/l; a ist eine Konstante, die durch die Eigenschaften von Membranen und Lösungen bestimmt wird; L- die Weglänge der Lösung in den Dialysat- und Solekammern des Geräts, m; υ d - die Bewegungsgeschwindigkeit des Dialysats in der Kammer, m/s.

Die experimentelle Überprüfung von Gleichung (20.13) an MCC-Kationitmembranen zeigte eine gute Konvergenz der Ergebnisse. Eine Analyse der Formel (20.13) zeigt, dass eine Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit des Dialysats in den Kammern des Geräts die Enthärtungswirkung erhöht, eine Verringerung der Härte von enthärtetem Wasser direkt proportional zur Konzentration der Sole ist.

Magnetische Wasseraufbereitung

In jüngster Zeit wird in der Praxis im In- und Ausland die magnetische Wasseraufbereitung erfolgreich zur Bekämpfung von Kalkbildung und Verkrustung eingesetzt. Der Mechanismus des Einflusses eines Magnetfeldes auf Wasser und seine Verunreinigungen nicht endgültig aufgeklärt wurden, gibt es eine Reihe von Hypothesen, dass E.F. Tebenichin in drei Gruppen eingeteilt: Die erste, die die meisten Hypothesen vereint, bezieht sich auf die Wirkung eines Magnetfelds auf in Wasser gelöste Salzionen. Unter Einfluss eines Magnetfeldes Polarisierung und Verformung von Ionen treten auf, begleitet von einer Abnahme ihrer Hydratation, was die Wahrscheinlichkeit ihrer Konvergenz erhöht, und in ultimative Bildung Kristallisationszentren; die zweite beinhaltet die Einwirkung eines Magnetfelds auf die kolloidalen Verunreinigungen des Wassers; Die dritte Gruppe vereint Ideen über den möglichen Einfluss eines Magnetfelds auf die Struktur von Wasser. Das Einfluss kann einerseits Veränderungen in der Aggregation von Wassermolekülen verursachen, andererseits die Orientierung der Kernspins von Wasserstoff in seinen Molekülen stören.

Wasserbehandlung in einem Magnetfeld ist üblich, um die Bildung von Ablagerungen zu bekämpfen. Die Essenz der Methode ist, dass wenn Wasser magnetisch kreuzt Kraftlinien Kalkbildner werden nicht auf der Heizfläche, sondern in der Wassermasse freigesetzt. Die dabei entstehenden losen Sedimente (Schlamm) werden durch Ausblasen entfernt. Die Methode ist wirksam bei der Behandlung von Gewässern der Calciumcarbonat-Klasse, die etwa 80% der Gewässer aller Gewässer in unserem Land ausmachen und etwa 85% seines Territoriums bedecken.

Die Wasserbehandlung mit einem Magnetfeld ist weit verbreitet, um die Kesselsteinbildung in Kondensatoren zu bekämpfen. Dampfturbine, in Niederdruck- und Dampferzeugern mit geringer Kapazität, in Heizungsnetzen und Warmwasserversorgungsnetzen und verschiedenen Wärmetauschern, wo der Einsatz anderer Wasseraufbereitungsmethoden wirtschaftlich nicht vertretbar ist. Im Vergleich zur Wasserenthärtung sind die Hauptvorteile der Magnetbehandlung Einfachheit, niedrige Kosten, Sicherheit und fast keine Betriebskosten.

Die magnetische Behandlung natürlicher Wässer (sowohl frisch als auch mineralisiert) führt nur dann zu einer Verringerung der Intensität der Kalkbildung auf Heizflächen, wenn sie zum Zeitpunkt der Einwirkung eines Magnetfelds sowohl mit Karbonat als auch mit Calciumsulfat übersättigt sind und vorausgesetzt, dass die Konzentration von freies Kohlenmonoxid (IV) weniger als seine Gleichgewichtskonzentration. Der Kalkschutzeffekt E verursacht das Vorhandensein von Eisenoxiden und anderen Verunreinigungen im Wasser:

wobei m n und m m die beim Kochen unter den gleichen Bedingungen der gleichen Wassermenge auf der Heizfläche gebildete Zundermasse sind, unbehandelt bzw. mit einem Magnetfeld behandelt, g.

Die Antikalkwirkung hängt von der Zusammensetzung des Wassers, der Stärke des Magnetfelds, der Geschwindigkeit der Wasserbewegung und der Dauer seines Aufenthalts im Magnetfeld und anderen Faktoren ab. In der Praxis werden Magnetgeräte mit Dauermagneten aus Stahl oder Ferrit-Barium und Elektromagneten verwendet (Bild 9). Geräte mit Permanentmagneten sind konstruktiv einfacher und benötigen keinen Strom aus dem Netz. Bei Geräten mit Elektromagneten werden Drahtspulen um den Kern (Kern) gewickelt, wodurch ein Magnetfeld entsteht.

Das Magnetgerät wird mit Hilfe von Adapterhülsen in vertikaler oder horizontaler Position an den Rohrleitungen montiert. Die Geschwindigkeit der Wasserbewegung im Spalt sollte 1 m/s nicht überschreiten. Während des Betriebs der Vorrichtung kann es zu einer Verunreinigung des Durchgangsspaltes mit mechanischen, hauptsächlich ferromagnetischen Verunreinigungen kommen. Daher müssen Geräte mit Permanentmagneten regelmäßig zerlegt und gereinigt werden. Eisenoxide werden aus elektromagnetischen Geräten entfernt, indem diese vom Stromnetz getrennt werden.

Die Ergebnisse der Studien von MGSU (G.I. Nikoladze, V.B. Vikulina) zeigten, dass für Wasser mit einer Karbonathärte von 6,7 µg-eq/l, einer Oxidierbarkeit von 5,6 mgO2/l und einem Salzgehalt von 385,420 mg/l das optimale Magnetfeld vorliegt Stromstärke war (10.12.8) * 19 4 A/m, was einer Stromstärke von 7,8 A entspricht.

Das Installationsschema für die magnetische Aufbereitung des zusätzlichen Speisewassers von Heizdampfkesseln ist in Abb. 1 dargestellt. 20.10.

In letzter Zeit sind Vorrichtungen mit externen Magnetisierungsspulen weit verbreitet. Für die Magnetisierung großer Wassermassen wurden Geräte mit schichtweiser Verarbeitung geschaffen.

Zusätzlich zur Verhinderung der Kalkbildung magnetische Behandlung , laut P. P. Strokach kann verwendet werden, um den Koagulations- und Kristallisationsprozess zu intensivieren, die Auflösung von Reagenzien zu beschleunigen, die Effizienz der Verwendung von Ionenaustauscherharzen zu erhöhen und die bakterizide Wirkung von Desinfektionsmitteln zu verbessern.

Reis. 9. Elektromagnetischer Apparat zur Antikalk-Wasserbehandlung SKV VTI: 1,8 - Zufuhr von Anfangs- und Entfernung von magnetisiertem Wasser; 2 - Netz; 3 - Arbeitsspalt für den Durchgang von magnetisiertem Wasser; 4 - Gehäuse; 5 - Magnetisierungsspule; 6 - Kern; 7 - rahmen; 9 - Deckel; 10 - Klemmen

Bei der Auslegung von Magnetgeräten für die Wasseraufbereitung werden folgende Daten angegeben: Gerätetyp, dessen Leistung, Magnetfeldinduktion im Arbeitsspalt bzw. entsprechende Magnetfeldstärke, Wassergeschwindigkeit im Arbeitsspalt, Zeit für Wasserdurchgang durch den Wirkstoff Zone des Geräts, Typ und seine Spannung für das elektromagnetische Gerät oder magnetische Legierung und Magnetabmessungen für Permanentmagnetmaschinen.

Reis. 10. Schema der Platzierung einer Magnetanlage zur Behandlung von Kesselwasser ohne Vorbehandlung.

1,8 - Quell- und Zusatzwasser; 2 - elektromagnetische Geräte; 3, 4 - Erhitzer I und II Stufen; 5 - Entlüfter; 6 - Zwischentank; 7 - Make-up-Pumpe

Literatur

1. Alekseev L.S., Gladkov V.A. Verbesserung der Qualität weicher Wässer. M.,

2. Strojizdat, 1994

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