Ūdens mīkstināšanas ķīmiskās metodes. ūdens mīkstinātājs

Mūsu ķermenis saņem līdz 25% minerālvielu no ūdens. Tādējādi ūdens kvalitāte tieši ietekmē mūsu veselības stāvokli. Galu galā caur to produktu, tostarp kaitīgo vielu, asimilācijas process notiek ļoti ātri. Un tāpēc, lai izvairītos no problēmām, ir jāveic ūdens mīkstināšana. Šajā rakstā mēs aplūkosim jautājumu par pārmērīgu cietības sāļu saturu ūdenī.

No šī raksta jūs uzzināsit:

Kāpēc ūdens ir jāmīkstina?

Kādas ir ūdens mīkstināšanas metodes

Kādi filtri var padarīt ūdeni mīkstāku

Cik laba ir reversās osmozes sistēma?

Kāpēc ūdens mīkstināšana mājām ir steidzama problēma

Kas ir ūdens cietība? Šis jēdziens nozīmē, cik daudz sārmzemju metālu sāļu tas satur. Krievijā ir savi kritēriji dzeramā ūdens cietības noteikšanai, ko nosaka GOST un sanitāri epidemioloģiskie noteikumi un noteikumi. Piemēram, SanPiN 2.1.4.1974-01. Citām valstīm ir savi standarti. Piemēram, Amerikas Savienotajās Valstīs tie ir Aģentūras standarti, kas aizsargā vidi. Eiropas Savienībā Padomes Direktīva 98/83/EK.

Oficiāli ūdens cietības indikators tiek mērīts grādos, un viens grāds ir vienāds ar 1 meq / l saskaņā ar GOST 31865-2012. Pieļaujamais slieksnis nedrīkst būt lielāks par 7 mg-ekv / l.

Ūdens cietību klasificē šādi:

mazāk nekā 1,5 mg-ekv / l - ļoti mīksts ūdens;

no 1,5 līdz 4 mg-ekv/l - mīksts ūdens;

no 4 līdz 8 mg-ekv / l - vidējas cietības ūdens;

no 8 līdz 12 mg-ekv/l - ciets ūdens;

virs 12 mg-ekv / l - ļoti ciets ūdens.

Tie ir standarti dzeramajam ūdenim, ko izmanto saimnieciskiem un sadzīves nolūkiem. Iekārtām, piemēram, tvaika katliem, tiek noteikti vēl stingrāki standarti. Un tas nav pārsteidzoši, jo katlam ir jādarbojas pareizi, un ciets ūdens var izraisīt tā bojājumus. Tāpēc ierobežojuma rādītāji ir uz pusi mazāki par SanPiN norādītajām vērtībām.

Kāpēc šis ūdens ir bīstams? Tās lietošana izraisa darbības traucējumus kuņģa-zarnu traktā un problēmas, kas saistītas ar kuņģa kustīgumu. Organismā pamazām uzkrājas sāļi, parādās locītavu sāpes, veidojas akmeņi žultspūslī un nierēs. Turklāt šīs vielas nogulsnējas uz ādas un matiem. Sāls nogulsnes paliek uz iekārtām, tās pašas tējkannas, veļasmašīna, santehnika... Tas ūdens ir kaitīgs arī veļai. Tas iznīcina cauruļvadus. Kas vēl? Tā kā sāls nogulsnes uz aprīkojuma detaļām un komponentiem izraisa siltuma pārneses koeficienta samazināšanos, palielinās arī degvielas patēriņš. Tādējādi ūdens mīkstināšana mājai un ražošanai ir ļoti ieteicama, ja tā neatbilst standartiem.

No akām un akām ūdens nāk ciets, jo zemes zarnās tas viss ir bez izņēmuma, un šajā gadījumā tā mīkstināšana ir nepieciešama.

Kā saprast, ka ūdens ir jāmīkstina? To norāda vairākas pazīmes:

Pēc mazgāšanas veļa ir cieta, uz tās novērojami balti traipi.

Nepieciešams vairāk mazgāšanas līdzekļa, nekā ieteicis ražotājs, un tas neputo pietiekami labi.

Tējkannas sienas ir pārklātas ar skalu.

Pēc higiēnas procedūrām āda šķiet sausa un savilkta.

Celtņi ir pārklāti.

Pirms mīkstināt ūdeni savai mājai, noskaidrojiet ūdens sastāvu, kas nāk no jūsu ūdens padeves. Veiciet ķīmisko analīzi. Ieteikumi: ja dzīvojat lauku tipa mājā (vasarnīcā vai privātmājā), tad izvēlieties automātisko instalāciju nepārtrauktai ūdens mīkstināšanai.

Tādējādi, lai novērstu veselības problēmas un pagarinātu sadzīves tehnikas kalpošanas laiku, jāizmanto mīkstināts ūdens. Automātiskie iestatījumi, kas nepārtraukti mīkstina ūdeni, ir vislabāk piemēroti lietošanai kotedžās un lauku mājās. Pareiza atlase sistēma ir iespējama tikai pēc ūdens sastāva noteikšanas, šajā sakarā nav iespējams iztikt bez tā ķīmiskās analīzes.

Kā ir iespējams mīkstināt ūdeni mājai

Pastāv dažādas metodesūdens mīkstināšana: ķīmiskā, mehāniskā un fizikālā. Tātad, ķīmiskā tīrīšana tiek veikta ar reaģentu palīdzību, mehāniskā ir fizisku barjeru izmantošana, un fiziskā nozīmē, ka tiek izmantoti dabas spēki, piemēram, magnētisms. Šīs metodes tiek apvienotas, lai sasniegtu vislabāko rezultātu.

Kāds ir mērķis un nosacījumi - tiek izvēlēta arī šāda tīrīšanas metode. To nosaka ūdens cietības līmenis, tas, cik liela vai maza ir mājas ēka. Tālāk apsveriet parastās ūdens mīkstināšanas metodes mājās.

Ķīmiskā tīrīšana. Tiek izmantoti speciāli reaģenti, kurus sauc par koagulantiem. Kalcija un magnija mijiedarbības rezultātā veidojas nešķīstošs savienojums, kas pamazām nosēžas uz filtra sieniņām. Kā reaģenti tiek izmantoti kaļķi, nātrija hidroksīds, sodas ūdens, fosfonāti. Šī metode ir piemērota tikai tehniskā ūdens attīrīšanai, piemēram, katlu telpā.

Polifosfāta tīrīšana.Šī vienkāršā un pieejamā reaģenta tīrīšanas metode mīkstina rūpnieciskais ūdens. Cietības sāls un nātrija polifosfāts reaģē, pēc tam veidojas nešķīstoša plēve, kas sastāv no kalcija un magnija polifosfāta, un tajā pašā laikā ūdens tiek piesātināts ar nātrija joniem.

Jonu apmaiņas mīkstināšana.Šī ir pieejama un efektīva tehnoloģija: ūdens iet caur mīkstinošu filtru, kas piepildīts ar jonu apmaiņas sveķiem. Pēc tam, kad tas iziet cauri pēdējam, jonu apmaiņas reakcijas rezultātā no ūdens kalcija un magnija joniem veidojas sveķi, kā arī notiek filtrētā šķidruma bagātināšanas process ar cilvēka veselībai un aprīkojumam drošiem nātrija joniem. sākās.

Šīs tehnoloģijas priekšrocības ietver to, ka jonu apmaiņas sveķiem ir spēja atjaunoties, tas ir, tos var atjaunot. Lai to izdarītu, pietiek ar sveķu mazgāšanu, kam izmanto parasto galda sāli. Daudzi ūdens mīkstinātāji ir aprīkoti ar vairāku procesoru vadību, kas nodrošina nepieciešamo automātisko reģenerācijas režīma aktivizēšanu.

Ūdens apstrāde ar šo metodi neizraisa nokrišņus, tas ir, nav nepieciešams iegādāties papildu filtrus. Šāda veida filtrs ir piemērots dzeramā un rūpnieciskā ūdens mīkstināšanai.

Filtrēšana pēc reversās osmozes principa. Izmantojot šo tehnoloģiju, ūdens mīkstināšanai tiek izmantota membrāna, kas izgatavota no aromātiskā poliamīda vai celulozes acetāta. Šāda veida membrāna gandrīz pilnībā garantē demineralizāciju, un, protams, tiek samazināts stinguma indekss. Rezultātā patērētājs saņem ūdeni tuvu destilātam.

Šai tīrīšanas metodei ir šādas priekšrocības: iekārtai ir mazi izmēri un zems enerģijas patēriņš. Trūkums ir tāds, ka filtri ir dārgi, membrāna dažreiz ir jānomaina, un tam tiek tērēts daudz naudas.

Reversās osmozes sistēma darbojas ar obligātu nosacījumu, ka ir uzstādīts rupjais priekšfiltrs un mākslīgās mineralizācijas pēcfiltrs. Ar pēdējo palīdzību ūdens tiek bagātināts ar kalcija sāļiem (no 40 mg/l), magnija (no 20 mg/l), fluora, kālija u.c. ķīmiskie elementi līdz 100 mg / l.

Nepieciešams izmantot mineralizatoru, jo reversās osmozes sistēma ūdeni attīra tik ļoti, ka veidojas ķīmiski tīrs savienojums. Ja ilgstoši dzer destilētu ūdeni, tad no organisma tiek izskaloti tam nepieciešamie makro un mikroelementi.

Magnētiskā filtrēšana. Magnētisko un elektromagnētisko metožu ieviešana ir atradusi savu pielietojumu ierīcēs mazs izmērs, kas ir uzstādīti uz cauruļvada iekšējām sienām. Caur šāda veida filtriem tiek izvadīts ūdens ar magnētisko lauku, kas iedarbojas uz magnija un kalcija sāļiem, liekot tiem veidot nešķīstošu formu. Nosēdumu noņemšana no ūdens apgādes sistēmas tiek veikta ūdens plūsmas dēļ.

Līdzīga filtrēšanas sistēma tiek izmantota, ja katlakmens ir jūsu ienaidnieks, un no tā ir nepieciešams aizsargāt katlus, kolonnas un ūdens sildītājus, veļas mašīnas vai trauku mazgājamās mašīnas, kas tiek uzstādītas privātmājās un kotedžās.

Plaši izplatīts iedzīvotāju vidū lauku mājas kombinētā metode. Piemēram, tehniskajā ūdensapgādē izmanto magnētisko filtru, dzeršanas vajadzību apmierināšanai izmanto reversās osmozes sistēmu (noteikti nepieciešams mineralizators). Pēdējās iespējas izmantošana nozīmē, ka tas nav lēts prieks, tāpēc, lai optimizētu izmaksas, uzstādiet jonu apmaiņas filtru. Tas izceļas ar savu daudzpusību, augstu veiktspēju, un ar to mīkstināto ūdeni var vienlīdz veiksmīgi izmantot pārtikā un sadzīves iekārtās.

Filtri, kas garantē ūdens mīkstināšanu mājā

Pēc optimālās tehnoloģijas noteikšanas pircējam ir svarīgi nepieļaut kļūdas, izvēloties konstruktīvu risinājumu.

Kompakts filtrs.Šis filtrs ir piestiprināts pie caurules, caur kuru ūdens nonāk ierīcē, piemēram, veļas mašīnā vai katlā. Ir iespējams izmantot arī daļēji šķīstošu reaģentu - nātrija polifosfātu, kas ielej iekšā, vai arī izmantot mākslīgi radītu. magnētiskais lauks. Šis filtrs ir ērts, taču paredzēts ūdens mīkstināšanai, kam pēc tīrīšanas ir tikai sadzīves nolūks vai tas kalpo tikai vienai iekārtai.


galvenais filtrs. Sistēma saņem ūdeni no caurules, uz kuras ir uzstādīts šis filtrs. Tas nodrošina, ka visi iespējamās problēmas saistīts ar ūdens mīkstināšanu, taču filtra cena ir augsta, un tā darbības process ir diezgan lēns.

kārtridžu filtrs. Parasti katrs šāda veida filtrs ir aprīkots ar caurspīdīgu kolbu ar maināmu jonu apmaiņas sveķu kasetni. Standarta izmēra filtrs (desmit collas) ir paredzēts četriem tūkstošiem litru vai nepārtrauktai darbībai sešu mēnešu periodā. Pēc tam kārtridžs tiek nomainīts. Šai sistēmai ir diezgan mazs darba resurss un nav iespējas atgūties.

Skapja tipa filtrs.Šīs mazās iekārtas var izmantot birojos un dzīvokļos. Šāda veida sistēmā tiek īstenota jonu apmaiņas tehnoloģija. Šim filtram ir par 50% mazāks sorbenta patēriņš nekā citiem mīkstinātāju veidiem, un tāpēc tas darbojas ekonomiskāk. Attīrīto ūdeni var droši dzert, funkcionēt mājsaimniecības ierīcesūdens absolūti nekaitē. Filtram ir viena nianse: tas tiek galā tikai ar maziem apjomiem un nav piemērots mājai ar lielu platību. Labākais variants– Šī ir kotedža, kurā dzīvo pieci vai seši īrnieki.

Jonu apmaiņas filtrs. Ierīce ir kolonna ar sāls tvertnēm. Katra vertikālā vienība ir tvertne, kuras iekšpusē ir jonu apmaiņas sveķi. Ūdens, kas iet caur tiem, ir pakļauts mīkstināšanai. Paredzēts, ka sistēmu varēs aprīkot ar sāls tvertni, ko izmanto reģenerācijas procesā. Pēc tam, kad tas ir sasniegts kritiskā robeža, filtrēšanas režīms mainās uz reģenerāciju un sālījums tiek novirzīts caur tvertni. Dārgās sistēmās ir divas filtrēšanas ķēdes. Viena ķēde ir iesaistīta reģenerācijas procesā, bet otrā darbojas ar pilnu jaudu.

Ūdens mīkstināšanas komplekti mūsu katalogā

Vidējai ģimenei, kas dzīvo privātmājā, ir piemērots ūdens mīkstināšanas filtrs, kura jauda ir līdz pusotram kubikmetram stundā. Bez nepieciešamības radītām nomaiņām pildviela var kalpot līdz desmit gadiem.

Ūdens mīkstināšana ar reverso osmozi

Pēdējā laikā reversās osmozes filtri tiek uzskatīti par labāko risinājumu, ja jums ir nepieciešams attīrīt vai mīkstināt ūdeni jūsu mājām. Bet šai ierīcei ir daudz trūkumu, kas liek domāt, ka nav ieteicams ieguldīt šādā mīkstinātājā.

Izšķīdušos cietības sāļus nevar noņemt ar sieta filtriem. Bet membrānas filtrs var tikt galā ar šo uzdevumu.

Reversās osmozes sistēmai ir zema produktivitāte, kas tiek uzskatīts par tās galveno trūkumu. To kompensē fakts, ka ir uzstādītas vairākas ķēdes, kas darbojas paralēli. Katrai no tām ir atsevišķa membrāna (nepieciešamo filtru komplekts), kā arī sūknis, kas injicē paaugstinātu spiedienu šīs iekārtas efektīvai darbībai.

Lai uzstādītu šāda veida filtrus, jāatrod pietiekami daudz vietas, kā arī jānoolē šī telpa, lai citās telpās nebūtu dzirdams troksnis, un jāatrisina citas ar to saistītas problēmas.

Bet prakse rāda, ka šīs jaudīgās instalācijas ikdienā tiek izmantotas ļoti reti. To funkcionalitāte ir plašāka nekā vienkāršam privātmājas ūdens mīkstinātājam, taču tajā pašā laikā šādas iekārtas ir pārāk dārgas, un tās turpmākā darbība nebūt nav lētākā. Šo sistēmu uzstādīšana tiek veikta rūpnīcās, kur dziļa tīrīšana darba šķidrumiem, stingri jāievēro tehnoloģiskais process.

Reversās osmozes uzstādīšanai ir vēl daži ierobežojumi, kas jāzina tiem, kas plāno iegādāties šo sistēmu:

Bez labas mehānisko piemaisījumu iepriekšējas filtrēšanas notiek ļoti ātra kasetņu piesārņošana. Riski ir īpaši lieli, ja ir vecpilsēta tīklu inženierija vai personīgā aka tika izurbta “uz smiltīm” (seklā dziļumā).

Katrs aprīkojuma modelis atbilst skaidrām prasībām, kādam jābūt izplūdes ūdens sastāvam, un šos standartus nosaka šo sistēmu ražotāji.

Turklāt ir jāievēro uzturētās temperatūras un ūdens diapazons, ko nosaka ražotājs. Vairumā gadījumu pie ieplūdes būs nepieciešams uzstādīt ierobežojošus vārstus, kā arī izmantot sūkņus ar automātisku ieslēgšanas un izslēgšanas vadību.

Iekārtas kvalitatīvai darbībai ir nepieciešams savlaicīgi mainīt atsevišķus elementus:

• ik pēc 4-6 mēnešiem - mehāniskie priekšfiltri;

  ik pēc 3-4 mēnešiem - filtri, kas pildīti ar aktivēto ogli (arī provizoriski);

  ik pēc 8-12 mēnešiem - pēcfiltri ar aktīvās ogles pildvielām);

  ik pēc diviem vai divarpus gadiem - reversās osmozes membrāna.

Autors ķīmiskais sastāvsūdens, kas attīrīts ar reverso osmozi, ir līdzvērtīgs destilētam šķidrumam. Ir vispāratzīts, ka tas zināmā mērā var kaitēt veselībai, jo, ja cilvēks katru dienu dzer šo ūdeni, viņš nesaņems organismam nepieciešamās minerālvielas. Turklāt dažiem īpašniekiem nepatīk dzert tik ļoti attīrītu ūdeni.

Šī iemesla dēļ reversās osmozes iekārtām kā papildinājums dažreiz tiek pievienoti speciāli bloki - mineralizatori. Ar to palīdzību kalcijs un magnijs nonāk ūdenī, tas ir, šķidrums ir piesātināts ar šiem elementiem. Sistēmu var aprīkot ar vārstu, kas nodrošinās šādas vienības iekļaušanu vispārējā shēmā gadījumos, kad rodas tāda nepieciešamība.

Viss, kas tika rakstīts iepriekš, noved pie nepieciešamības detalizēti apsvērt iespēju iegādāties reversās osmozes filtru, lai to izmantotu ūdens mīkstināšanai mājās.

Biokit piedāvājumi plaša izvēle reversās osmozes sistēmas, ūdens filtri un citas iekārtas, kas spēj atjaunot krāna ūdeni tā dabiskās īpašības.

Mūsu speciālisti ir gatavi jums palīdzēt:

pats pievienojiet filtrēšanas sistēmu;

izprast ūdens filtru izvēles procesu;

izvēlēties rezerves materiālus;

novērst vai atrisināt problēmas, iesaistot speciālistus uzstādītājus;

atrast atbildes uz saviem jautājumiem pa tālruni.

Uzticiet ūdens attīrīšanas sistēmas no Biokit - lai jūsu ģimene ir vesela!

Kā mīkstināt cietu ūdeni. Veidi, padomi, kaitējums un ieguvumi, dažādas metodes, īpašības un pieņemami rādītāji.

Mēs visi esam dzirdējuši par cieta ūdens briesmām – ne tikai virtuves iekārtas un apkures iekārtas, bet arī cilvēka ķermenim. Tomēr daži cilvēki zina, ka tā stingrība atšķiras pēc "izcelsmes", un turklāt tas nav absolūts ļaunums. Tāpēc šodien mēs apskatīsim, kā jūs varat veikt visefektīvāko ūdens mīkstināšanu dzeršanai un sadzīves vajadzībām, lai no tā gūtu maksimālu labumu.

Cietā ūdens īpašības

Ūdens kļūst ciets no izšķīdušiem sāļiem - kalcija un / vai magnija savienojumiem (pēdējo katjoni ir daudz retāk sastopami). Ir arī citi elementi, kuru klātbūtne var ietekmēt galīgos stingrības rādītājus, piemēram, mangāns, stroncijs, bārijs. Bet viņu ietekme ir tik niecīga, ka tā vienkārši netiek ņemta vērā.

Vispārējo cietības indeksu parasti sadala atkarībā no sāļu sastāva:

1. Karbonāts jeb pagaidu cietība - nosaka Ca un Mg bikarbonātu saturu ūdenī, ja pH līmenis pārsniedz 8,3 vienības. Ar to var viegli tikt galā, ilgstoši vārot – pēc stundas augstas temperatūras ietekmē sāļi vienkārši sadalīsies un nogulsnēs.
2. Nekarbonātu cietību sauc par nemainīgu, jo no tās nav tik viegli atbrīvoties. To nosaka dažādu skābju stabilo sāļu saturs, kas nesadalās un ir jānoņem ar citām metodēm, piemēram, ar reverso osmozi.

Rezumējot, šie divi rādītāji tikai parāda kopējo stingrību, lai gan ir grūti un dārgi tos aprēķināt atsevišķi. Parasti faktiskā sāls satura noteikšanai izmanto īpašus reaģentus vai indikatoru sloksnes.

Bet jūs varat uzzināt, ka jūsu sistēmā ir ciets ūdens, neveicot laboratorijas testus. Lietošanas procesā tas rada daudz problēmu, kuras vienkārši nav iespējams ignorēt:

• Baltas pēdas uz mazgātām drēbēm;
• Vāja putošana mazgāšanas līdzekļi, un kā sekas - to neefektivitāte;
• Mērogs uz tējkannas sienām (un iedomājieties, kas notiek ar apkures katlu, veļas mašīnu un trauku mazgājamo mašīnu sildelementiem);
• Pastāvīgi parādās aplikums uz miksera un izlietnes.

Ciets ūdens arī nodara ievērojamu kaitējumu cilvēka ķermenim. Ādas sausuma sajūta pēc saskares ar šādu vidi nav nekas cits kā lipīdu aizsargplēves nomazgāšana no tās virsmas. Un šī ūdens izmantošana iekšpusē bez iepriekšējas mīkstināšanas var izraisīt urolitiāzi.

Bet tas nenozīmē, ka ūdens mīkstināšanai jābūt pilnīgai, pat ja to izmanto dzeršanai un ēdiena gatavošanai. Šķidrums, kurā pilnībā nav sāļu, izraisa kalcija un magnija jonu deficītu organismā, kas negatīvi ietekmē sirds un asinsvadu sistēmas darbību. Dzeramā ūdens cietības kaitējums un ieguvumi ir viens no medicīnas paradoksiem. Bet atļauts vienkārši – pasākuma ievērošana.

No ārstu viedokļa pārāk cieta, kā arī pārāk mīksta ūdens lietošana ir nepieņemama. Šeit jums jāpieturas pie zelta vidusceļa.

"Atkārtoti mīkstināts" ūdens var kaitēt gan tērauda caurulēm, gan ūdensvadiem. apkures sistēmas– tā dēļ tie ir vairāk pakļauti korozijas nodilumam un tiem ir īsāks kalpošanas laiks nekā cauruļvadiem, kas transportē skarbu materiālu.

Tautas mīkstināšanas veidi

Arī mūsu vecmāmiņas saskārās ar cietā ūdens problēmām, un viņas vismaz nojauta par tā lietošanas bīstamību. Tāpēc ir pietiekami daudz vienkāršu un pieejamu veidu, kā mīkstināt tautas gudrības krājkasītē. Mēs piedāvājam populārākos no tiem.

Vārīšana (un nevis elektriskajā tējkannā, bet uz plīts, jo tikai ar ilgstošu karsēšanu ir iespējams sasniegt vēlamo cietības sāļu sadalīšanās efektu). Pēc tam šķidrumam dienu jāļauj nostādināties un tikai tad rūpīgi jānolej, nesajaucot apakšā esošās nogulsnes.

Saldēšana ir saudzīgāks veids, kas ļaus vismaz daļēji saglabāt derīgās vielas ūdenī un nesabojāt garšu. Uz saldētavu jānosūta caurspīdīgs ūdens trauks un jāuzrauga tā sasalšana. Tiklīdz 75-80% no kopējā tilpuma pārvēršas ledū, trauku izņem un šķidro atlikumu notecina - tajā koncentrējas sāļi, kas piešķir augstu stingrību.

Iekārtošanās. Jums vienkārši nepieciešams ielej ūdeni jebkurā traukā un novietot to prom no saules stari uz 3-6 dienām. Pēc tam jums rūpīgi jāiztukšo augšējie slāņi, netraucējot nogulsnes. Šāds ūdens nav piemērots dzeršanai, bet tas ir diezgan piemērots lietošanai mājās.

Silīcija vai šungīta pievienošana - minerāli, kas burtiski absorbē cietības sāļus. Mūsu vecvectēvi akas izklāta ar kramu, lai mīkstinātu tajās uzkrāto ūdeni. Mums ir pieejams vienkāršāks veids: jums vienkārši jānolaiž sterilie silīcija vai šungīta akmeņi traukā ar dzeramo ūdeni. Dabiskie absorbenti uzsūks sāļus 2-3 dienu laikā, lai gan daudzi iesaka šo periodu pagarināt līdz nedēļai.

Pārziepjošana ir viens no veidiem, kā sagatavot ūdeni mazgāšanai. Būs nepieciešams sarīvēt 15-20 g sadzīves vai tualetes ziepes un atšķaida to 0,5 l ūdens, līdz tas pilnībā izšķīst un parādās putas. Ar šo daudzumu pietiek ar šķidruma spaini, pēc kura visu vajag nostāvēt vismaz nakti – ziepes reaģēs ar sāļiem un nosūtīs tos nogulsnēs. No rīta šķīdumu uzmanīgi ielej citā traukā un pievieno tam. borskābe(2-3 ēdamkarotes).

Mūsdienu metodes

Mums, mūsdienu cilvēkiem, ir vienkāršāki veidi, kā mīkstināt cieto ūdeni. Lai to izdarītu, pietiek iegādāties un barošanas sistēmā ievietot mīkstināšanas filtrus ar jonu apmaiņas sveķiem. Tās ir divas tvertnes un darbojas pēc šāda principa:

1. Ciets ūdens nokļūst nodalījumā ar sveķiem, kas no tā “izņem” kalciju, magniju un citus sārmzemju elementus.
2. Noplicinātais šķidrums ieplūst otrajā tvertnē ar parasto galda sāli, kur tas tiek bagātināts ar nātrija joniem – organismam daudz noderīgāk.
3. Atlikumi ar "kaitīgiem" elementiem tiek noņemti kopā ar notekcaurulēm.

Rezultātā mēs iegūstam drošu un garšīgu normalizētas cietības mīkstinātu ūdeni. To var izmantot gan mājsaimniecības vajadzībām, gan dzeršanai vai ēdiena gatavošanai.

Dažādām valstīm ir savi cietības standarti. Mūsu maksimālie rādītāji dzeramajam ūdenim ir noteikti 7 mg-ekv/l, tehniskajam ūdenim - ne vairāk kā 9 mg-ekv/l.

Mīkstinošais efekts tiek iegūts arī pēc tekoša ūdens caur reversās osmozes sistēmu. Tas darbojas pavisam citādi: izspiež šķidrumu cauri speciālai membrānai ar ļoti mazām porām (0,0001 mikronu izmērs) un aiztur piemaisījumus molekulārā līmenī. Tādējādi ūdens tiek atbrīvots ne tikai no sāļiem, bet arī no baktērijām un citiem svešķermeņiem, praktiski pārvēršoties destilātā.

Diemžēl pastāvīga tā lietošana pārtikā nodara vairāk ļauna nekā laba. Tāpēc pēc tīrīšanas un mīkstināšanas šādu ūdeni vēlams izlaist caur mineralizatoru sistēmu, kas to bagātinās ar drošām vielām un atjaunos optimālu cietību. Tomēr tas ir diezgan piemērots mājsaimniecības vajadzībām.

Tāpat, lai aizsargātu aprīkojumu no cieta ūdens, tiek izmantotas dažādas piedevas:

• Pārtika, sodas pelni;
• citronskābe;
• Etiķis;
• Jebkurš ūdens mīkstinātājs uz polifosfātu bāzes (Calgon, Eonite, Sodasan utt.).

Kāpēc ūdens mīkstināšana ir tik svarīga?

Noteikti, dzīvojot dzīvoklī vai lauku mājā un izmantojot ūdeni no pilsētas ūdensvada, akas, akas vai cita ūdens ņemšanas avota, ir nācies saskarties ar nepatīkamajām cietā ūdens lietošanas sekām. Sausa āda pēc dušas, drēbju un audumu stīvums pēc mazgāšanas, slikta ziepju un mazgāšanas līdzekļu putošana, kā arī baltas nogulsnes uz santehnikas iekārtām un katlakmens parādīšanās vārīšanās laikā - tās visas ir redzamākās pazīmes, kas liecina par pārmērīgu cietības koncentrāciju. sāļi ūdenī. Nav iespējams neievērot cietā ūdens ietekmes kaitīgās sekas uz cilvēka ķermeni: sirds un asinsvadu sistēmas problēmas, kuņģa motilitātes traucējumi, locītavu slimības un nevēlamas nogulsnes nierēs vai žultsceļos. Papildus visam iepriekšminētajam, ūdens sildīšanas iekārtu (katlu, katlu, veļas mašīnas, trauku mazgājamās mašīnas utt.), veicina to priekšlaicīgu atteici.

Tāpat nav pieļaujams rūpniecībā izmantot ūdeni ar augstu sāļumu, izraisot tehnoloģisko un ķīmisko procesu pārkāpumus pārtikas, dzērienu, plaša patēriņa preču u.c. ražošanā. Nepieciešamība novērst ūdens cietību ir svarīga arī enerģētikas sektorā, kur katlakmens veidošanās traucē dārgu siltummaiņas iekārtu un apkures sistēmu darbību, vienlaikus krasi samazinot to siltummaiņas raksturlielumus (pēc tam palielinot degvielas izmaksas), un izraisot pilnīgu neveiksmi.

Cietā ūdens jēdziens. Kas izraisa ūdens cietību?

Ūdens cietība raksturo kalcija jonu (Ca 2+), magnija (Mg 2+), stroncija (Sr 2+), bārija (Ba 2+), dzelzs (Fe 2+) un mangāna (Mn) koncentrāciju (klātbūtni) tajā. 2+). Bet klātbūtne iekšā dabiskie ūdeņi ax tieši kalcija un magnija jonu daudzums ir daudz lielāks nekā citu uzskaitīto jonu kopējais klātbūtne. Šī iemesla dēļ ūdens cietība attiecas uz kopējo kalcija un magnija jonu daudzumu. Cietība atšķiras ar īslaicīgu (karbonātu), kaļķakmens veidošanos, ko izraisa kalcija un magnija bikarbonātu klātbūtne, kā arī pastāvīgu (nekarbonātu), bieži vien sulfātu un hlorīdu klātbūtnes dēļ un neizdalās vārīšanās laikā.

Mūsdienās attiecībā uz ūdens cietību ir vairākas prasības un normatīvie dokumenti ko apkopo dažādas nodaļas un ir orientētas uz dažāda veida patērētājiem. Kopējā sāls satura standarti neatkarīgi no virsmas vai gruntsūdeņi, mājsaimniecības un dzeršanas un sadzīves sistēmām lielākā mērā attiecas uz SanPiN "Dzeramā ūdens" prasībām, kur cietības sāļu MPC (maksimālā pieļaujamā koncentrācija) nedrīkst pārsniegt 7 mg / l. Tomēr pienācīga uzmanība jāpievērš ūdens kvalitātes standartiem karstā ūdens apgādes sistēmām, siltumapgādes sistēmām, tvaika un karstā ūdens katliem, kur ierīču darbības noteikumi paredz, ka MPC cietība ir ievērojami zemāka par SanPiN standartiem (mazāk nekā 2 mg / l). Jāņem vērā arī tas, ka Eiropas Savienības, Pasaules Veselības organizācijas un ASV nacionālajos standartos noteiktā kalcija un magnija jonu relatīvi zemākā koncentrācija, kas nepārsniedz 5 mg/l. Būtiski atšķirīgas prasības ūdens un sistēmu sāļumam rūpnieciskai lietošanai(dažreiz līdz pilnīgai prombūtnei), kur nepieciešamās koncentrācijas regulē ražošanas tehniskos un ķīmiskos procesus. Uzmanība ūdens cietības sāļu MPC enerģētikā ir pamatota ar iekārtu tehnoloģisko un ekonomisko efektivitāti (mazāk par 1 mg / l), un tā ir vairāk vērsta uz galvenās problēmas - katlakmens veidošanās - novēršanu.

Ūdens mīkstināšanas metodes

1. Ūdens mīkstināšana ar jonu apmaiņu populārākā un plaši izmantotā ūdens mīkstināšanas metode no akas vai ūdensapgādes sistēmas dzeršanas un sadzīves sistēmās. Šī metode sastāv no jonu apmaiņas materiālu (sveķu) spējas apmainīt cietības sāļu (kalcija, magnija uc) jonus pret citu molekulu joniem, kas neizraisa katlakmens veidošanos. Arī šī metode, atkarībā no izmantoto sveķu veida, ļauj iegūt dzelzs savienojumus un, ja nepieciešams, samazināt ūdens mineralizāciju. Tādējādi ūdens mīkstināšana ar jonu apmaiņu, atšķirībā no citām metodēm (izņemot reverso osmozi), nodrošina ūdens cietības novēršanu, un nepārvērš tos (neizņemot tos) formā, kas nerada katlakmens.

Mājsaimniecības un dzeršanas vajadzībām, lai mīkstinātu ūdeni no akas, akas vai ūdens padeves, bieži tiek izmantoti filtri ar pārtikas kvalitātes katjonu apmaiņas sveķiem Na formā. Šie sveķi ir paredzēti, lai novērstu ūdens cietību, atdalot kalcija un magnija jonus, apmainot tos pret nātrija joniem (nebūtiski nepalielinot ūdens mineralizāciju). Šie filtri ietver:

• WS sērijas ūdens mīkstinātāji (Lewatit S1567) . Automātiski un mehāniski filtri ūdens cietības novēršanai ar Vācijā ražotu filtru materiālu Lewatit S 1567.
• Korpusa ūdens mīkstinātāji: North Star, BWT, Atoll Excellece L, Atoll Excellece R. Kompakti automātiskie filtri Amerikas un Eiropas produkcijas ūdens cietības novēršanai.
• Nepārtrauktas darbības mīkstināšanas uzstādīšana WS TWIN (Lewatit S1567) . Automātiski ūdens cietināšanas filtri nepārtrauktai darbībai ūdens mīkstināšana bez reģenerācijas. Filtra ielāde - Lewatit S 1567.

Lai izmantotu katjonu apmaiņas filtrus apstākļos, kad ūdenī ir augsta dzelzs, mangāna, sērūdeņraža vai organisko savienojumu koncentrācija, ir nepieciešama to iepriekšēja noņemšana. Šī iemesla dēļ ūdens attīrīšanas sistēmu kompleksos tās tiek uzstādītas pēc iepriekšējas rupjas tīrīšanas, dozēšanas sistēmas, ūdens aerācijas, ūdens atdzelžošanas stacijas utt., atkarībā no izmantotajām tehnoloģijām.

Pretējā gadījumā vienreizējai ūdens, dzelzs, mangāna vai to organisko savienojumu cietības likvidēšanai, neizmantojot iepriekšējus "oksidētājus" (dozēšanu vai aerāciju) un atdzelžotājus, tiek izmantoti kombinētie sveķi, kas sastāv no katjonu maisījuma. - apmaiņa, anjonu apmaiņa un inerti materiāli. Šie filtri ietver:

• filtri ūdens mīkstināšanai un atdzelžošanai Geyser Aquachief (Ekotar B) vai stacijas ūdens noņemšanai un mīkstināšanai ECO A (Ecomix A) . Automātiski un mehāniski filtri ūdens cietības, izšķīdušās dzelzs un mangāna likvidēšanai ar atsevišķu sāls tvertni. Filtru materiāli Eocar B un Ecosoft Mix A.
• korpusa ūdens mīkstinātāji ATOLL sērija: EcoLife SM , Excellece LM . Amerikā ražoti automātiskie filtri ūdens cietības, izšķīdušās dzelzs un mangāna likvidēšanai vienā kompozītmateriāla filtra korpusā kopā ar sāls tvertni.
• ūdens mīkstināšanas iekārtas EKO (Ekomiks C) . Automātiskie un mehāniskie filtri ūdens cietības, izšķīdušā dzelzs, mangāna ar paaugstinātu organisko savienojumu koncentrāciju (pārsniegta permanganāta oksidēšanās) likvidēšanai ar atsevišķu sāls tvertni.

Gan rūpniecības, enerģētikas, sadzīves (īpaši tvaika un karstā ūdens katli), gan sadzīves un dzeršanas objektiem (t.sk. karstā un aukstā ūdens apgādei lauku mājām) līdz ar ūdens cietību ne mazāk svarīga ir arī vispārējā mineralizācija. Ar paaugstinātu mineralizāciju, ūdens mīkstināšana jonu apmaiņas metode arī ļauj efektīvi samazināt minerālsāļu saturu. Tomēr ūdens demineralizācija ir nedaudz sarežģītāka nekā mīkstināšana. Šis process ir balstīts uz sveķu anjonu apmaiņas īpašību izmantošanu pēc iepriekšējas katjonizācijas. Lai to izdarītu, ūdens attīrīšanā ir dažādas viena un vairāku posmu katjonizācijas un anjonizācijas shēmas.

Populārākie jonu apmaiņas sveķu zīmoli ir: Lewatit, Ecosoft Mix, Dowex, Purolite, Ecotar, PURESIN u.c. Ir vērts atzīmēt esošo viena un tā paša zīmola sveķu daudzveidību, kas atšķiras pēc īpašībām, sastāva, īpašībām un lietošanas mērķiem. Šī iemesla dēļ pirms nepieciešamā mīkstinātāja izvēles un iegādes vai uzpildes maiņas esošajā filtrā iesakām konsultēties ar speciālistu.

2. Ūdens mīkstināšanas metode, izmantojot reverso osmozi ietver puscaurlaidīgu membrānu izmantošanu, kas izgatavotas no celulozes acetāta vai aromātiskā poliamīda. Saglabā gandrīz visus jonus šī metode mīkstināšana nodrošina visdziļāko iespējamo demineralizāciju un cietības sāļu likvidēšanu. Reversās osmozes sistēmu attīrīšanas pakāpe ir līdz 99%. Salīdzinot ar jonu apmaiņas filtriem, to dizains kopumā ir mazāks un reprezentatīvs metāla karkass ar membrānām (kuru skaits un izmērs ir atkarīgs no ūdens attīrīšanas iekārtas nepieciešamās jaudas), revakcinācijas sūknis, sistēmas bloks, dozēšanas sūknis, mazās sastāvdaļas utt. Attīrītajam ūdenim nonākot membrānā, daļa no tā, kas izfiltrēta gandrīz līdz destilātam, nonāk pie patērētāja, bet pārējais ar visiem piemaisījumiem nonāk drenāžas sistēmā vai atkal tiek filtrēts.

Papildus mazajam izmēram un dizaina vienkāršībai (salīdzinoši ūdens mīkstinātājs jonu apmaiņas metode) reversās osmozes sistēmām, ir vērts atzīmēt arī tādas priekšrocības kā: zems enerģijas patēriņš, salīdzinoši mazs ekspluatācijas izmaksas un iespēja koncentrātu novadīt kanalizācijā. Tomēr, ņemot vērā visu šo, ir vērts apsvērt nepieciešamību pēc iepriekšējas apstrādātā ūdens apstrādes, lai membrānas kalpotu ilgu laiku. Pieļaujamo piemaisījumu koncentrāciju attīrītajā ūdenī regulē membrānu darbības raksturlielumi. Jāņem vērā arī lielais ūdens patēriņš (saņemot tikai 20-25% tīru, pārējais tiek notecināts), augstās izmaksas iegādes brīdī un ieteicamā nepārtrauktā darbība.

Līdz šim metode ūdens mīkstinātājs Ar reversās osmozes palīdzību ir viena no daudzsološākajām metodēm ūdens cietības noņemšanai un vispārējai attīrīšanai. Ūdens mīkstināšana ar reverso osmozi tiek plaši izmantota dzeramā ūdens pildīšanā, alkoholisko un bezalkoholisko dzērienu ražošanā, pārtikas rūpniecībā, kotedžās, lauku mājas, dzīvokļi utt. Starp mūsu produktiem jūs atradīsiet reversās osmozes sistēmas no tādiem ražotājiem kā: Atoll, Aquapro, Geyser, Osmosis RO utt.

3. Reaģenta ūdens mīkstināšanas metode ir attīrīta ūdens apstrāde (dozējot) ar dažādiem reaģentiem un koagulantiem, kas saista kalciju un magniju slikti šķīstošos savienojumos, kas pēc tam kopā ar citiem suspendētiem piemaisījumiem tiek aizturēti dažādās sedimentācijas tvertnēs vai dzidrināšanas filtros. Šajā gadījumā kā reaģenti tiek izmantoti kaļķi, sodas pelni, nātrija hidroksīds, skābes, fosfonāti uc Bieži vien ūdens mīkstināšanas reaģenta metode tiek izmantota, lai mīkstinātu jeb, citiem vārdiem sakot, "stabilizētu" siltumenerģijas sistēmas. industriālie objekti, mājokļi un komunālie pakalpojumi, katlumājas centralizētās siltumapgādes iekārtas u.c.

Reaģentu apstrādes galvenais mērķis ir novērst katlakmens veidošanos, koroziju un siltummaiņas iekārtu, tostarp cauruļvadu, mikrobioloģisko piesārņojumu zemā un augstā temperatūrā. To plaši izmanto virszemes ūdeņu attīrīšanā, kur pastāv liela varbūtība, ka būs augsts dzīvo organismu, aļģu, baktēriju un citu minerālu vai organisko piesārņotāju bīstamo vielmaiņas produktu saturs. Dziļākai ūdens mīkstināšanai to var izmantot ūdens attīrīšanas sistēmās kopā ar sekojošiem katjonu apmaiņas filtriem.

Atšķirībā no slēgtām siltumapgādes (apkures) sistēmām, reaģenta metode ūdens mīkstināšanai atklātās sistēmās praktiski netiek izmantota, jo tīkla ūdens kvalitātes prasībām atklātās sistēmās jāatbilst "dzeramā ūdens kvalitātes" prasībām.

4. Magnētiskā un elektromagnētiskā ūdens mīkstināšanas metode tiek izmantots, lai novērstu katlakmens veidošanos siltuma sistēmās, tvaika ģeneratoros, aukstā un karstā ūdens apgādes sistēmās rūpniecībā, lauku mājās, kotedžās, dzīvokļos utt., un tas ir process, kurā ūdens plūsma cauruļvadā tiek izvadīta caur magnētisko lauku. Magnētiskā lauka ietekmē kaļķakmens veidojošie karbonāta cietības piemaisījumi (kalcijs, magnijs un dzelzs) kristalizējas nešķīstošā formā, kas neveidojas cietas nogulsnes uz cauruļu vai ūdens sildītāju sienām, paliekot ūdens kolonnā. Tajā pašā laikā arī iepriekš izveidojušās nogulsnes laika gaitā tiek iznīcinātas un kopā ar ūdens plūsmu tiek viegli noņemtas no santehnikas sistēmas.

Lai izveidotu šos magnētiskos laukus cauruļvadā ūdens attīrīšanā, tiek izmantotas īpašas ierīces ar pastāvīgajiem magnētiem vai elektromagnētiem. Atšķirībā no ūdens mīkstinātājs Pateicoties jonu apmaiņas un reversās osmozes sistēmām, magnētiskie mīkstinātāji ir kompaktākie, viegli uzstādāmi, ekspluatējami un ekonomiskākie. Instalācijas ar elektromagnētisko ietekmi sastāv no elektroniskas vienības, kas sūta signālus uz izolētu vadu, kas aptīts ap ūdens cauruli. Pateicoties signāliem, kas nāk ar norādīto tīrību, šie vadi izstaro elektromagnētisko lauku, caur kuru attīrītais ūdens tiek mīkstināts.

Dažiem frāze "cietais ūdens" šķitīs kā literārs oksimorons, taču ir daudzi cilvēki, kas šo ūdens kvalitāti pazīst no pirmavotiem. Kā noteikt cietības pakāpi un kāpēc mīkstināt ūdeni - mēs pastāstīsim šajā rakstā.

Ciets ūdens ir sāls nogulšņu, nierakmeņu veidošanās iemesls, sirds un asinsvadu slimības. 80% slimību cilvēks dzer ar ūdeni. 90% ūdens sildītāju un citu ar ūdeni strādājošu iekārtu atteici izraisa liela smaguma pakāpe.

Kāds ir ūdens mīkstināšanas procesa mērķis?

Ūdens cietība ir tā fizikālās un ķīmiskās īpašības saistīts ar sārmzemju metālu izšķīdušo sāļu saturu. Pirmkārt, kalcijs un magnijs ir cietības sāļi. Dabiskajā vidē tie regulē dažādus ķīmiskos procesus. Ūdens cietību galvenokārt ietekmē tā nogulsnes. Upes un ezeri tiek papildināti no pazemes avotiem, kas plūst kaļķakmens slāņos, un bagātina tiem plūstošo ūdeni ar cietības sāļiem. Virszemes ūdeņos ir ievērojami mazāk kalcija un magnija nekā dziļajos ūdeņos. Ūdens cietība dabiskajos avotos sasniedz maksimumu ziemā, bet minimālo – pavasarī, pateicoties sniega kušanai.

Ir trīs ūdens cietības veidi:

• Ģenerālis. Tā ir kopējā magnija un kalcija jonu koncentrācija.
• Karbonāts. Tās otrais nosaukums ir īslaicīgs, jo rādītāji ir atkarīgi no kalcija un magnija karbonātu un bikarbonātu satura ūdenī, kurus vārot gandrīz pilnībā izvada.
• Gluži pretēji, nekarbonāts ir nemainīga vērtība, jo tas ir saistīts ar magnija un kalcija sāļu klātbūtni, kurus neietekmē temperatūras izmaiņas.

SI sistēmā ūdens cietību mēra molos uz kubikmetrs -mol/m³, bet praksē tiek izmantoti arī miligramu ekvivalenti litrā -mg-ekv/l. Saskaņā ar SanPiN normām dzeramā ūdens cietībai nevajadzētu būt lielākai par 7 mg-ekv / l. Nepieciešamā ūdens cietība alus ražošanai -līdz 4 mg-ekv/l, bezalkoholiskie dzērieni -0,7 mg-ekv/l.

Pārmērīgi ciets ūdens ir viens no nierakmeņu veidošanās iemesliem, jo ​​kalcija un magnija bikarbonāti apgrūtina kuņģa un zarnu darbību. Tā sauktās sāls nogulsnes locītavās var būt arī cieta ūdens dzeršanas rezultāts. Tajā esošie cietības sāļi aktīvi mijiedarbojas ar ziepēm, šampūniem, balzāmiem un citiem līdzīgiem produktiem, veidojot nogulsnes un samazinot to efektivitāti. Dabiskās tauku aizsardzības iznīcināšanas dēļ cilvēka ādas poras ir aizsērējušas ar jaunveidojumiem, apgrūtinot elpošanu. Tas var izraisīt sausumu, pūtītes, blaugznas, kā arī matu lūšanu un izkrišanu. Arī cietais ūdens sliktā veidā ietekmē ēdiena gatavošanu, iznīcinot sastāvdaļās esošās labvēlīgās vielas.

Ciets ūdens ievērojami samazina sadzīves tehnikas kalpošanas laiku: trauku mazgājamās mašīnas, katli, tējkannas utt. Sāls kristalizācijas rezultātā veidojas katlakmens, kas pēc tam izraisa koroziju un bojājumus. Tāpat kā šampūnu gadījumā, mazgājot cietā ūdenī, daļa pulvera “spēku” tiek novirzīti tā iedarbības neitralizācijai, taču šeit papildus banālai mazgāšanas līdzekļu pārtēriņai ir iespēja iegūt veļu ar traipiem vai traipiem. palielināt. Tās rodas arī veļas mazgājamās mašīnas "iekšās" veidojušās skalas dēļ.

Pilsētu teritorijās ciets ūdens tagad gandrīz nekad nav atrodams, bet privātajā sektorā un lauki situācija ir cita. Parasti to iedzīvotāji izmanto ūdeni no akas vai artēziskās akas, kurā tiek ievadīts piesātināts kalcijs un magnijs gruntsūdeņi. Turklāt līdz ar cietības sāļiem tur var nokļūt arī citas kaitīgas vielas. Šim nolūkam pietiek ar spēcīgu lietu un atkritumu izgāztuvi, kas atrodas rajonā.

Cik viegli to saprast ūdens mīkstināšana - tas ir cietības sāļu koncentrācijas samazināšanās tajā. Vienkāršākā šī procesa versija ir termiskā (tā ir arī vienkārša vārīšana). Kā minēts iepriekš, šajā procesā kalcija bikarbonāts sadalās nešķīstošā kalcija karbonātā, kas izgulsnējas, un oglekļa dioksīdā. Nedaudz samazinās arī kalcija sulfāta koncentrācija. Šī metode tiek uzskatīta par vienkāršāko, taču tās veiktspēja atstāj daudz vēlamo. Ir arī ķīmiska metode, kad ūdenim pievieno reaģentus, kas šķīstošos savienojumus pārvērš par nešķīstošiem. Galvenais trūkums ir tas, ka jūs joprojām nevarat dzert šādu šķidrumu. Citām metodēm ir nepieciešams īpašs aprīkojums.

Ūdens mīkstināšanas iekārtas

Papildus aplikumam uz sadzīves tehnikas sildelementiem un traipiem uz mazgātas veļas, cieta ūdens pazīme ir slikti putojošās ziepes un pulveri, gaļa, kas ir cieta pat pēc ilgstošas ​​vārīšanas, parastā tējas un kafijas aromāta trūkums, kā arī paša ūdens rūgto garšu. Turklāt ūdens cietību var noteikt, izmantojot īpašas testa strēmeles vai TDS mērītāju, kas mēra šķidruma elektrisko vadītspēju. Tomēr pirms ūdens mīkstināšanas filtra iegādes ieteicams to nosūtīt uz laboratoriju analīzei, lai eksperti varētu veikt visprecīzāko “diagnozi”. Piemēram, plūsmas filtrs ūdens mīkstināšanai būs būtisks tikai šķidrumiem bez kritiska dzelzs satura, un smagos gadījumos labāk ir izmantot galveno.

Kādas iekārtas tiek izmantotas ūdens mīkstināšanai? Eksperti izšķir šādas filtru kategorijas:

• Membrāna. Likvidē līdz 98% piemaisījumu, padarot ūdeni faktiski destilētu. Taču, lai viņu darba kvalitāte nesamazinātos, ūdens apgādes sistēmā ir jāuztur spiediens vismaz 3–4 atmosfēras. Šāda ierīce ir diezgan dārga, taču tai ir arī ilgs kalpošanas laiks.
• Polifosfāts. Tie ir kolba ar polifosfāta sāls kristāliem. Ūdens, kas iet caur tiem, ir piesātināts ar nātrija polifosfātu. Parasti tiek piestiprināts mājsaimniecības aprīkojuma priekšā. Polifosfāta filtri ir lēti, taču tie ir jāmaina ik pēc sešiem mēnešiem. Nav ieteicams dzert ūdeni, kas mīkstināts ar viņu palīdzību.
• Magnētisks. Pateicoties tiem, uz ūdeni iedarbojas pastāvīgs magnētiskais lauks, kas maina cietības sāļu struktūru. Karsējot molekulas pārstāj apvienoties un neveido nogulsnes, kā arī iznīcina jau esošo mērogu. Sāls koncentrācija paliek nemainīga, tāpēc šādas ierīces galvenokārt ir piemērotas caurulēm un sūknēšanas iekārtām. Atkarībā no šķirnes magnētiskie filtri var darboties no 5 līdz 25 gadiem bez nepieciešamības pēc apkopes.
• Elektromagnētiskais. Tie darbojas, pamatojoties uz vajadzīgās frekvences elektromagnētisko viļņu starojumu. Tiem ir nepieciešams tīkla savienojums, taču tie nepatērē daudz enerģijas. Savietojams ar jebkuru citu ūdens mīkstināšanas sistēmu. Pēc tam liekie sāļi tiek izvadīti caur tvertni kanalizācijā. Tāpat kā magnētiskie, tie papildus iznīcina mērogu, taču tie maksā par lielumu dārgāk.
• Jonu apmaiņas filtri ūdens mīkstināšanai. To skaidrs plus ir filtra elementa augstā veiktspēja un izturība. Tie ir kolonnas vai skapja tipa filtrs, kura iekšpusē ir jonu apmaiņas sveķi. Tāpat kā ar magnētiskajiem filtriem, ar tiem var tīrīt tikai aukstu ūdeni. Filtrēšanas process sastāv no kalcija un magnija jonu aizstāšanas ar nātrija joniem, kas nekaitē cilvēka ķermenim un sadzīves tehnikai.

Neskatoties uz to, ka pēc ūdens mīkstināšanas jonu apmaiņas metodes var dzert, to uzskata par reaģentu, pārējie tiek klasificēti kā nereaģenti.

Atdzelžot nenozīmē mīkstināt

Termins "cietais ūdens" nav sinonīms vārdam "dzelzs ūdens". Saldūdens satur arī dzelzi, kas iekļūst akās un akās no sabrūkošiem akmeņiem un caurulēs no novecojošām un korodētām dzelzs un tērauda ūdensvadiem. Ar dzelzi pārsātinātu ūdeni ar aci noteikt nav grūti - tam ir raksturīga metāliska smarža un dzeltenīgi duļķains nokrāsa. Ar šādiem indikatoriem arī baltas lietas pēc mazgāšanas kļūst dzeltenīgas, un uz santehnikas parādās brūni plankumi.

Mūsu valstī pieļaujamais dzelzs daudzums ūdenī nedrīkst pārsniegt 0,3 mg-ekv / l. Ieteicamais kopējais dzelzs patēriņš pieaugušajiem ir 25 miligrami dienā.

"Pārdozēšana" var izraisīt urolitiāzi, zarnu darbības traucējumus, žultspūšļa slimības un zobu problēmas, kā arī dermatītu un alerģiju attīstību. Tāpēc nav jēgas iegādāties ūdens mīkstināšanas ierīces, vienlaikus atstājot novārtā atdzelžošanas aprīkojumu. Atšķiras arī gan ķīmiska, kad dzelzi iznīcina reaģenti, gan mehāniski, kad dzelzs sadalās ar aerācijas, koagulācijas un iepriekš aprakstītās jonu apmaiņas metodes palīdzību. Turklāt ir “divi vienā” iekārtas, kas vienlaikus darbojas gan ūdens mīkstināšanai, gan atdzelžošanai. Tie vienlīdz ietaupa vietu mājā, īpašnieka budžetu un viņa laiku.

Tehnoloģijas strauji attīstās, un varbūt kādreiz viss ūdens uz Zemes būs ārkārtīgi tīrs. Bet, kamēr tas nenotiek, ūdens filtrēšanas sistēmas klātbūtne ir steidzama nepieciešamība, jo no tā ir tieši atkarīga cilvēku veselība. Tajā pašā laikā jūs nevēlaties tērēt daudz naudas neefektīvām iekārtām, tāpēc filtra izvēle atdzelžošanai un ūdens mīkstināšanai ir jāpieiet uzmanīgi.

Ūdens mīkstināšana ar dialīzi

Magnētiskā ūdens apstrāde

Literatūra

Ūdens mīkstināšanas teorētiskie pamati, metožu klasifikācija

Ūdens mīkstināšana attiecas uz cietības katjonu atdalīšanas procesu no tā, t.i. kalcijs un magnijs. Saskaņā ar GOST 2874-82 "Dzeramais ūdens" ūdens cietība nedrīkst pārsniegt 7 mg-ekv / l. Atsevišķi ražošanas veidi procesa ūdens izvirzīt prasības pēc tās dziļas mīkstināšanas, t.i. līdz 0,05,0,01 mg-ekv / l. Parasti izmantotajiem ūdens avotiem ir tāda cietība, kas atbilst sadzīves un dzeramā ūdens standartiem, un tiem nav nepieciešama mīkstināšana. Ūdens mīkstināšana tiek veikta galvenokārt tās sagatavošanas laikā tehniskām vajadzībām. Tādējādi ūdens cietība cilindru katlu barošanai nedrīkst pārsniegt 0,005 mg-ekv / l. Ūdens mīkstināšanu veic ar metodēm: termiski, pamatojoties uz ūdens sildīšanu, tā destilāciju vai sasaldēšanu; reaģents, kurā joni ūdenī Ca ( II ) Un mg ( II ) saistās ar dažādiem reaģentiem praktiski nešķīstošos savienojumos; jonu apmaiņa, kuras pamatā ir mīkstināta ūdens filtrēšana caur īpašiem materiāliem, kas apmainās ar to sastāvā iekļautajiem joniem Na ( I) vai H (1) Ca (II) jonos un mg ( II ), kas atrodas dialīzes ūdenī; apvienoti, pārstāvot dažādas iepriekš minēto metožu kombinācijas.

Ūdens mīkstināšanas metodes izvēli nosaka tā kvalitāte, nepieciešamais mīkstināšanas dziļums un tehniskie un ekonomiskie apsvērumi. Saskaņā ar SNiP ieteikumiem mīkstinot gruntsūdeņus, jāizmanto jonu apmaiņas metodes; virszemes ūdens mīkstināšanai, kad nepieciešama arī ūdens dzidrināšana, izmanto kaļķu vai kaļķu-sodas metodi, un, kad ūdens ir dziļi mīkstināts, sekojoša katjonizācija. Galvenie ūdens mīkstināšanas metožu izmantošanas raksturlielumi un nosacījumi ir doti tabulā. 20.1.

mīkstinoša ūdens dialīze termiskā

Lai iegūtu ūdeni mājsaimniecības un dzeršanas vajadzībām, parasti tikai noteiktu tā daļu mīkstina, pēc tam sajauc ar avota ūdeni, savukārt mīkstina ūdens daudzumu. Q y nosaka pēc formulas

kur J o. Un. - avota ūdens kopējā cietība, mg-ekv/l; F 0. s. - kopējā tīklā ieplūstošā ūdens cietība, mg-ekv / l; J 0. y. - mīkstināta ūdens cietība, mg-ekv/l.

Ūdens mīkstināšanas metodes

Ūdens mīkstināšanas termiskā metode

Ja katlu barošanai izmanto karbonātu ūdeņus, ieteicams izmantot termisko ūdens mīkstināšanas metodi. zems spiediens, kā arī kombinācijā ar ūdens mīkstināšanas reaģentu metodēm. Tas ir balstīts uz oglekļa dioksīda līdzsvara nobīdi, kad tas tiek uzkarsēts kalcija karbonāta veidošanās virzienā, ko raksturo reakcija

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

Līdzsvaru nobīda oglekļa monoksīda (IV) šķīdības samazināšanās, ko izraisa temperatūras un spiediena paaugstināšanās. Vārīšana var pilnībā noņemt oglekļa monoksīdu (IV) un tādējādi ievērojami samazināt kalcija karbonāta cietību. Tomēr šo cietību nevar pilnībā novērst, jo kalcija karbonāts, kaut arī nedaudz (13 mg / l 18 ° C temperatūrā), joprojām šķīst ūdenī.

Magnija bikarbonāta klātbūtnē ūdenī tā izgulsnēšanās process notiek šādi: pirmkārt, veidojas salīdzinoši labi šķīstošs (110 mg / l 18 ° C temperatūrā) magnija karbonāts.

Mg (HCO 3) → MgC0 3 + C0 2 + H 2 0,

kas tiek hidrolizēts ilgstošas ​​vārīšanas laikā, kā rezultātā veidojas nedaudz šķīstošu nogulsnes (8,4 mg / l). magnija hidroksīds

MgC03 + H20 → Mg (0H)2 + C02.

Līdz ar to, ūdenim vārot, samazinās kalcija un magnija bikarbonātu radītā cietība. Verdošs ūdens samazina arī kalcija sulfāta noteikto cietību, kura šķīdība nokrītas līdz 0,65 g/l.

Uz att. 1 parāda Kopiev izstrādāto termisko mīkstinātāju, kam raksturīga relatīva ierīces vienkāršība un uzticama darbība. Apstrādātais ūdens, kas iepriekš uzsildīts aparātā, caur ežektoru nonāk plēves sildītāja izvadā un tiek izsmidzināts pa vertikāli novietotām caurulēm un pa tām plūst uz leju karstā tvaika virzienā. Pēc tam kopā ar noplūdes ūdeni no katliem tas pa centrālo padeves cauruli caur perforēto dibenu nonāk dzidrinātājā ar suspendētajām nogulsnēm.

No ūdens izdalītais oglekļa dioksīds un skābeklis kopā ar lieko tvaiku tiek izvadīti atmosfērā. Kalcija un magnija sāļi, kas veidojas ūdens sildīšanas laikā, tiek saglabāti suspendētajā slānī. Pēc tam, kad tas iziet cauri suspendētajam slānim, mīkstināts ūdens nonāk kolektorā un tiek izvadīts ārpus aparāta.

Ūdens uzturēšanās laiks termiskajā mīkstinātājā ir 30,45 min, tā kustības ātrums uz augšu suspendētajā slānī ir 7,10 m/h, viltus dibena atverēs 0,1,0,25 m/s.

Rīsi. 1. Termiskais mīkstinātājs, ko izstrādājis Kopiev.

15 - drenāžas ūdens novadīšana; 12 - centrālā padeves caurule; 13 - viltus perforētas apakšas; 11 - piekārtais slānis; 14 - dūņu novadīšana; 9 - mīkstināta ūdens savākšana; 1, 10 2 - katlu attīrīšana; 3 - ežektors; 4 - iztvaikošana; 5 - plēves sildītājs; 6 - tvaika izlāde; 7 - gredzenveida perforēts cauruļvads ūdens novadīšanai uz ežektoru; 8 - slīpas atdalošās starpsienas

Reaģentu metodes ūdens mīkstināšanai

Ūdens mīkstināšana ar reaģentu metodēm balstās uz tā apstrādi ar reaģentiem, kas veido slikti šķīstošos savienojumus ar kalciju un magniju: Mg (OH) 2, CaCO 3, Ca 3 (P0 4) 2, Mg 3 (P0 4) 2 un citiem, kam seko. ar to atdalīšanu dzidrinātājos, plānslāņa nostādināšanas tvertnēs un dzidrināšanas filtros. Kā reaģenti tiek izmantoti kaļķi, sodas pelni, nātrija un bārija hidroksīdi un citas vielas.

Ūdens mīkstināšana kaļķojot izmanto augstās karbonātu un zemās nekarbonātu cietības dēļ, kā arī gadījumā, ja nav nepieciešams no ūdens atdalīt nekarbonātu cietības sāļus. Kā reaģents tiek izmantots kaļķis, ko šķīduma vai suspensijas (piena) veidā ievada iepriekš uzkarsētā apstrādātā ūdenī. Izšķīdinot, kaļķi bagātina ūdeni ar OH - un Ca 2+ joniem, kas noved pie ūdenī izšķīdināta brīvā oglekļa monoksīda (IV) saistīšanās, veidojot karbonātu jonus un hidrokarbonāta jonu pāreju uz karbonātu:

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

CO 3 2 - jonu koncentrācijas palielināšanās attīrītajā ūdenī un Ca 2+ jonu klātbūtne tajā, ņemot vērā tos, kas ievadīti ar kaļķi, izraisa šķīdības produkta palielināšanos un slikti šķīstoša kalcija karbonāta nogulsnēšanos:

Ca 2+ + C0 3 - → CaC0 3.

Ar kaļķa pārpalikumu izgulsnējas arī magnija hidroksīds.

Mg 2+ + 20Н - → Mg (OH) 2

Lai paātrinātu izkliedēto un koloidālo piemaisījumu izvadīšanu un samazinātu ūdens sārmainību, vienlaikus ar kaļķošanu tiek izmantota šo piemaisījumu koagulācija ar dzelzs (II) sulfātu. FeS0 4 * 7 H 2 0. Mīkstinātā ūdens atlikušo cietību dekarbonizācijas laikā var iegūt par 0,4,0,8 mg-ekv / l vairāk nekā nekarbonātu cietību, un sārmainība ir 0,8,1,2 mg-ekv / l. Kaļķa devu nosaka pēc kalcija jonu koncentrācijas attiecības ūdenī un karbonāta cietības: a) pie attiecības [Ca 2+ ] /20<Ж к,

b) ar attiecību [Ca 2+] / 20 > W pret,

kur [СО 2 ] ir brīvā oglekļa monoksīda (IV) koncentrācija ūdenī, mg/l; [Ca 2+ ] - kalcija jonu koncentrācija, mg/l; Zhk - ūdens karbonāta cietība, mg-ekv / l; D līdz - koagulanta deva (FeS0 4 vai FeCl 3 bezūdens produktu izteiksmē), mg / l; e uz- koagulanta aktīvās vielas ekvivalenta masa, mg/mg-ekv (attiecībā uz FeSO 4 e k = 76, FeCl 3 e k = 54); 0,5 un 0,3 - kaļķa pārpalikums, lai nodrošinātu lielāku reakcijas pilnīgumu, mg-ekv / l.

Izteiksme D līdz /e to tiek ņemta ar mīnusa zīmi, ja koagulants tiek ievadīts pirms kaļķa, un ar plusa zīmi, ja kopā vai pēc.

Ja nav eksperimentālu datu, koagulanta devu nosaka pēc izteiksmes

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

kur C ir suspensijas daudzums, kas veidojas ūdens mīkstināšanas laikā (sausnas izteiksmē), mg/l.

Savukārt C tiek noteikts, izmantojot atkarību

kur M un - suspendēto vielu saturs avota ūdens, mg/l; m- CaO saturs komerciālajos kaļķos, %.

Laima-sodas ūdens mīkstināšanas metode aprakstītas ar šādām galvenajām reakcijām:

Saskaņā ar šo metodi atlikušo cietību var palielināt līdz 0,5,1 un sārmainību no 7 līdz 0,8,1,2 meq/l.

Kaļķa D un un sodas D devas (izsakot Na 2 C0 3), mg / l, nosaka pēc formulām

(20.7)

kur magnija saturs ūdenī, mg/l; Zh n. k. - nekarbonāta ūdens cietība, mg-ekv / l.

Izmantojot kaļķu-sodas ūdens mīkstināšanas metodi, iegūtais kalcija karbonāts un magnija hidroksīds var pārsātināt šķīdumus un ilgstoši palikt koloidāli izkliedētā stāvoklī. To pāreja uz rupjām dūņām aizņem ilgu laiku, īpaši zemā temperatūrā un organisko piemaisījumu klātbūtnē ūdenī, kas darbojas kā aizsargkoloīdi. Ar lielu skaitu no tiem ūdens cietību ar reaģenta ūdens mīkstināšanu var samazināt tikai par 15,20%. Šādos gadījumos pirms mīkstināšanas vai tās laikā organiskos piemaisījumus no ūdens atdala ar oksidētājiem un koagulantiem. Izmantojot kaļķa-sodas metodi, process bieži tiek veikts divos posmos. Sākotnēji no ūdens tiek noņemti organiskie piemaisījumi un ievērojama daļa karbonātu cietības, izmantojot alumīnija vai dzelzs sāļus ar kaļķi, veicot procesu optimālos koagulācijas apstākļos. Pēc tam tiek ievadīta soda un pārējais kaļķis, un ūdens tiek mīkstināts. Noņemot organiskos piemaisījumus vienlaikus ar ūdens mīkstināšanu, kā koagulantus izmanto tikai dzelzs sāļus, jo pie augsta ūdens pH vērtības, kas nepieciešama magnija cietības noņemšanai, alumīnija sāļi neveido sorbcijas aktīvo hidroksīdu. Koagulanta devu, ja nav eksperimentālo datu, aprēķina pēc formulas (20.4). Suspensijas daudzumu nosaka pēc formulas

kur W o ir kopējā ūdens cietība, mg-ekv/l.

Dziļāku ūdens mīkstināšanu var panākt, to karsējot, pievienojot nogulsnētāja pārpalikumu un radot mīkstinātā ūdens kontaktu ar iepriekš izveidotajiem nokrišņiem. Sildot ūdeni, CaCO 3 un Mg (OH) 2 šķīdība samazinās un mīkstināšanas reakcijas norit pilnīgāk.

No grafika (2. att., a) redzams, ka atlikušo cietību, tuvu teorētiski iespējamajai, var iegūt tikai ar ievērojamu ūdens uzsildīšanu. Ievērojams mīkstinošs efekts tiek novērots pie 35,40°C, tālāka karsēšana ir mazāk efektīva. Dziļo mīkstināšanu veic temperatūrā virs 100 ° C. Dekarbonizācijas laikā nav ieteicams pievienot lielu nogulsnētāja pārpalikumu, jo atlikušā cietība palielinās neizreaģējušo kaļķu dēļ vai ja ūdenī ir magnija nekarbonāta cietība tā dēļ. pāreja uz kalcija cietību:

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

Rīsi. 2. att. Temperatūras (a) un kaļķu devas (b) ietekme uz ūdens mīkstināšanas dziļumu ar kaļķu-sodas un kaļķu metodēm

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

bet kaļķa pārpalikums izraisa neefektīvu sodas izšķērdēšanu, ūdens mīkstināšanas izmaksu pieaugumu un hidratētā sārmainuma palielināšanos. Tāpēc sodas pārpalikums tiek ņemts apmēram 1 mg-ekv / l. Ūdens cietība, saskaroties ar iepriekš izgulsnētajām nogulsnēm, samazinās par 0,3-0,5 mg-ekv/l, salīdzinot ar procesu bez saskares ar nogulsnēm.

Ūdens mīkstināšanas procesa kontrole jāveic, pielāgojot mīkstinātā ūdens pH. Ja tas nav iespējams, to kontrolē hidratētās sārmainības vērtība, kas tiek uzturēta 0,1,0,2 meq/l robežās dekarbonizācijas laikā un 0,3,0,5 meq/l kaļķa-sodas mīkstināšanas laikā.

Ar sodas-nātrija metodi ūdens mīkstināšanai to apstrādā ar sodu un nātrija hidroksīdu:

Sakarā ar to, ka soda veidojas, nātrija hidroksīdam reaģējot ar bikarbonātu, ievērojami samazinās deva, kas nepieciešama tās pievienošanai ūdenim. Ar augstu bikarbonātu koncentrāciju ūdenī un zemu nekarbonātu cietību, liekā soda var palikt mīkstinātā ūdenī. Tāpēc šo metodi izmanto, tikai ņemot vērā karbonātu un nekarbonātu cietības attiecību.

Soda-nātrija metode parasti izmanto ūdens mīkstināšanai, kura karbonāta cietība ir nedaudz augstāka nekā nekarbonāta cietība. Ja karbonāta cietība ir aptuveni vienāda ar nekarbonātu, sodu nevar pievienot vispār, jo šāda ūdens mīkstināšanai nepieciešamais daudzums veidojas bikarbonātu mijiedarbības rezultātā ar kaustisko sodu. Sodas pelnu deva palielinās, palielinoties ūdens nekarbonāta cietībai.

Sodas reģeneratīvā metode, kuras pamatā ir sodas atjaunošana mīkstināšanas procesā, tiek izmantota ūdens sagatavošanā zemspiediena tvaika katlu barošanai.

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

Nātrija bikarbonāts, nokļūstot katlā ar mīkstinātu ūdeni, augstas temperatūras ietekmē sadalās

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

Iegūtā soda kopā ar pārpalikumu, kas vispirms tiek ievadīta ūdens mīkstinātājā, nekavējoties hidrolizējas katlā, veidojot nātrija hidroksīdu un oglekļa monoksīdu (IV), kas ar attīrīšanas ūdeni nonāk ūdens mīkstinātājā, kur to izmanto kalcija atdalīšanai. un magnija bikarbonātus no mīkstinātā ūdens. Šīs metodes trūkums ir tāds, ka ievērojama CO 2 daudzuma veidošanās mīkstināšanas procesā izraisa metāla koroziju un sauso atlikumu palielināšanos katla ūdenī.

Bārija ūdens mīkstināšanas metode izmanto kombinācijā ar citām metodēm. Vispirms ūdenī ievada bāriju saturošus reaģentus (Ba (OH) 2, BaCO 3, BaA1 2 0 4), lai likvidētu sulfātu cietību, pēc tam pēc ūdens dzidrināšanas to apstrādā ar kaļķi un soda papildu mīkstināšanai. Procesa ķīmiju apraksta ar reakcijām:

Reaģentu augsto izmaksu dēļ bārija metodi izmanto reti. Tā kā bārija reaģenti ir toksiski, tas nav piemērots dzeramā ūdens pagatavošanai. Iegūtais bārija sulfāts izgulsnējas ļoti lēni, tāpēc ir nepieciešamas lielas nostādināšanas tvertnes vai dzidrinātāji. Lai ieviestu BaCO3, jāizmanto flokulatori ar mehāniskiem maisītājiem, jo ​​BaCO 3 veido smagu, ātri nosēdošu suspensiju.

Nepieciešamās bārija sāļu devas, mg / l, var atrast, izmantojot izteicienus: bārija hidroksīds (produkts ar 100% aktivitāti) D b \u003d 1,8 (SO 4 2-), bārija alumināts D b \u003d 128 W 0; bārija karbonāts D \u003d 2,07γ (S0 4 2-);

Bārija karbonātu izmanto kopā ar kaļķi. Oglekļa dioksīdam iedarbojoties uz bārija karbonātu, tiek iegūts bārija bikarbonāts, kas tiek dozēts mīkstinātajā ūdenī. Šajā gadījumā oglekļa dioksīda devu, mg/l, nosaka pēc izteiksmes: D ang. = 0,46 (SO 4 2-); kur (S0 4 2-) ir sulfātu saturs mīkstinātajā ūdenī, mg/l; γ=1.15.1.20 - koeficients, ņemot vērā bārija karbonāta zudumu.

Oksalāta ūdens mīkstināšanas metode pamatojoties uz nātrija oksalāta izmantošanu un iegūtā kalcija oksalāta zemo šķīdību ūdenī (6,8 mg/l pie 18°C)

Metodi raksturo tehnoloģiskā un instrumentālā dizaina vienkāršība, tomēr reaģenta augsto izmaksu dēļ to izmanto nelielu ūdens daudzumu mīkstināšanai.

Fosfatēšanu izmanto ūdens mīkstināšanai. Pēc reaģenta mīkstināšanas ar kaļķa-sodas metodi atlikušās cietības klātbūtne (apmēram 2 mg-ekv / l) ir neizbēgama, ko var samazināt līdz 0,02-0,03 mg-ekv / l, veicot papildu mīkstināšanu ar fosfātu. Šāda dziļa pēcapstrāde dažos gadījumos ļauj neizmantot katjonu ūdens mīkstināšanu.

Fosfatēšana nodrošina arī lielāku ūdens stabilitāti, samazinot tās korozīvo ietekmi uz metāla cauruļvadiem un novēršot karbonātu nogulsnēšanos uz cauruļu sienu iekšējās virsmas.

Kā fosfātu reaģenti izmanto heksametafosfātu, nātrija tripolifosfātu (ortofosfātu) utt.

Fosfāta metode ūdens mīkstināšanai, izmantojot trinātrija fosfātu, ir visefektīvākā reaģenta metode. Ūdens mīkstināšanas procesa ķīmija ar trinātrija fosfātu ir aprakstīta ar reakcijām

Kā redzams no iepriekš minētajām reakcijām, metodes būtība ir fosforskābes kalcija un magnija sāļu veidošanās, kuriem ir zema šķīdība ūdenī un tāpēc tie diezgan pilnībā izgulsnējas.

Fosfātu mīkstināšanu parasti veic, uzsildot ūdeni līdz 105,150 ° C, sasniedzot tā mīkstināšanu līdz 0,02,0,03 mg-ekv / l. Tā kā trinātrija fosfāts ir dārgs, fosfāta metodi parasti izmanto, lai atkārtoti mīkstinātu ūdeni, kas iepriekš mīkstināts ar kaļķi un soda. Bezūdens trinātrija fosfāta devu (Df; mg/l) papildu mīkstināšanai var noteikt pēc izteiksmes

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

kur F ost - mīkstinātā ūdens atlikušā cietība pirms fosfāta mīkstināšanas, mg-ekv / l.

Fosfātu mīkstināšanas laikā radušās Ca 3 (P0 4) 2 un Mg 3 (P0 4) 2 nogulsnes labi adsorbē organiskos koloīdus un silīcijskābi no mīkstināta ūdens, kas ļauj atklāt šīs metodes izmantošanas iespējamību barības ūdens sagatavošanai barotnei un barošanai. augstspiediena katli (58 .8.98.0 MPa).

Heksametafosfāta vai nātrija ortofosfāta dozēšanas šķīdumu ar koncentrāciju 0,5-3% sagatavo cisternās, kuru skaitam jābūt vismaz divām. Iekšējās virsmas tvertņu sienām un apakšai jābūt pārklātām ar korozijizturīgu materiālu. 3% šķīduma pagatavošanas laiks ir 3 stundas ar obligātu maisīšanu ar maisītāju vai burbuļošanu (izmantojot kompresēts gaiss) veidā.

Ķīmisko ūdens mīkstināšanas iekārtu tehnoloģiskās shēmas un konstrukcijas elementi

Reaģentu ūdens mīkstināšanas tehnoloģijā tiek izmantotas iekārtas reaģentu sagatavošanai un dozēšanai, maisītāji, plānslāņa sedimentācijas tvertnes vai dzidrinātāji, filtri un iekārtas ūdens attīrīšanas stabilizēšanai. Spiediena ūdens mīkstinātāja diagramma ir parādīta attēlā. 3

Rīsi. 3. Ūdens mīkstinātājs ar virpuļreaktoru.

1 - piltuve ar kontaktmasu; 2 - ežektors; 3, 8 - sākuma un mīkstinātā ūdens padeve; 4 - virpuļreaktors; 5 - reaģentu ievadīšana; 6 - ātrās dzidrināšanas filtrs; 9 - kontaktmasas izgāšana; 7 - mīkstināta ūdens tvertne

Šajā iekārtā nav flokulācijas kameras, jo kalcija karbonāta nogulsnes flokulējas kontaktmasā. Ja nepieciešams, ūdens reaktoru priekšā tiek attīrīts.

Optimālā iekārta ūdens mīkstināšanai, izmantojot kaļķa vai kaļķa-sodas metodes, ir virpuļreaktors (spiediens vai atvērts spirators) ( rīsi. 20.4). Reaktors ir dzelzsbetona vai tērauda korpuss, kas ir sašaurināts uz leju (konusa leņķis 5,20°) un aptuveni līdz pusei no augstuma piepildīts ar kontaktmasu. Ūdens kustības ātrums virpuļreaktora apakšējā šaurajā daļā ir 0,8,1 m/s; augšupejošās plūsmas ātrums augšējā daļā drenāžas ierīču līmenī ir 4,6 mm/s. Kā kontaktmasu izmanto smilšu vai marmora skaidas ar graudu izmēru 0,2-0,3 mm ar ātrumu 10 kg uz 1 m3 reaktora tilpuma. Ar spirālveida augšupejošu ūdens plūsmu kontaktmasa tiek nosvērta, smilšu graudi saduras viens ar otru, un uz to virsmas intensīvi kristalizējas CaCO 3; Pamazām smilšu graudi pārtop pareizas formas bumbiņās. Kontaktmasas hidrauliskā pretestība ir 0,3 m uz 1 m augstumu. Kad lodīšu diametrs palielinās līdz 1,5,2 mm, no reaktora apakšas tiek atbrīvota lielākā, smagākā kontaktmasa un tiek noslogota svaigā. Vortex reaktori neuztur magnija hidroksīda nogulsnes, tāpēc tos drīkst lietot kopā ar aiz tiem uzstādītajiem filtriem tikai tajos gadījumos, kad izveidoto magnija hidroksīda nogulumu daudzums atbilst filtru netīrības ietilpībai.

Ar smilšu filtru netīrumu ietilpību, kas vienāda ar 1,1,5 kg/m 3 un filtra ciklu 8 stundas, pieļaujamais magnija hidroksīda daudzums ir 25,35 g/m 3 (magnija saturs avota ūdenī nedrīkst pārsniegt 10,15 g/m). 3). Var izmantot virpuļreaktorus ar lielāku magnija hidroksīda saturu, bet pēc tam nepieciešams uzstādīt dzidrinātājus magnija hidroksīda atdalīšanai.

Ar ežektoru pievienotās svaigās kontaktmasas patēriņu nosaka pēc formulas G = 0,045QЖ, kur G- pievienotās kontaktmasas daudzums, kg/dienā; UN- reaktorā noņemtā ūdens cietība, mg-ekv/l; Q - uzstādīšanas jauda, ​​m 3 / h.

Rīsi. 4. Vortex reaktors.

1,8 - sākuma un mīkstinātā ūdens padeve: 5 - paraugu ņēmēji; 4 - kontakta masa; 6 - gaisa izplūde; 7 - lūka kontaktmasas iekraušanai; 3 - reaģentu ievadīšana; 2 - izlietotās kontaktmasas noņemšana

Reaģenta ūdens mīkstināšanas ar dzidrinātājiem tehnoloģiskajās shēmās virpuļreaktoru vietā tiek izmantoti vertikālie maisītāji (5. att.). Dzidrinātājos stundu jāuztur nemainīga temperatūra, izvairoties no svārstībām, kas pārsniedz 1 ° C, jo notiek konvekcijas strāvas, nogulšņu satraukums un tā noņemšana.

Mīkstināšanai tiek izmantota līdzīga tehnoloģija dubļaini ūdeņi kas satur lielu daudzumu magnija sāļu. Šajā gadījumā maisītāji tiek noslogoti ar kontaktmasu. Izmantojot E.F. izstrādātos dzidrinātājus. Kurgaev, maisītāji un flokulācijas kameras netiek nodrošinātas, jo reaģentu sajaukšanās ar ūdeni un nogulšņu pārslu veidošanās notiek pašos dzidrinātājos.

Ievērojams augstums ar nelielu nogulumu biezinātāju tilpumu ļauj tos izmantot ūdens mīkstināšanai bez karsēšanas, kā arī ūdens atūdeņošanai ar kodīgu magnezītu. Avota ūdens sadale pa sprauslām izraisa tā rotācijas kustību aparāta apakšējā daļā, kas palielina suspendētā slāņa stabilitāti ar temperatūras un ūdens padeves svārstībām. Ūdens, kas sajaukts ar reaģentiem, iziet cauri horizontālām un vertikālām sajaukšanas deflektoriem un nonāk sorbcijas separācijas un dūņu struktūras regulēšanas zonā, kas tiek panākta, mainot dūņu paraugu ņemšanas apstākļus pa suspendētā slāņa augstumu, radot priekšnoteikumus to optimālās struktūras iegūšanai. , kas uzlabo ūdens mīkstināšanas un dzidrināšanas efektu. Dzidrinātāji ir izstrādāti tāpat kā parastajai ūdens dzidrināšanai.

Uz mīkstinātā ūdens rēķina līdz 1000 m 3 /dienā var izmantot "Jet" tipa ūdens attīrīšanas iekārtu. Apstrādātais ūdens ar pievienotajiem reaģentiem nonāk plānslāņa tvertnē, pēc tam filtrā.

Krievijas Zinātņu akadēmijas Sibīrijas filiāles Kalnrūpniecības institūtā ir izstrādāta bezreaģentu elektroķīmiskā ūdens mīkstināšanas tehnoloģija. Izmantojot sārmināšanas fenomenu pie anoda un paskābināšanu pie katoda, kad cauri tiek laista tiešā elektriskā strāva ūdens sistēma, ūdens izplūdes reakciju var attēlot ar šādu vienādojumu:

2Н 2 0 + 2е 1 → 20Н - + Н 2,

kur e 1 ir zīme, kas norāda uz cietības sāļu spēju sadalīties Ca (II) un Mg (II) katjonos.

Šīs reakcijas rezultātā palielinās hidroksiljonu koncentrācija, kas izraisa Mg (II) un Ca (II) jonu saistīšanos nešķīstošos savienojumos. No diafragmas (diafragma izgatavota no jostas tipa auduma) elektrolizatora anoda kameras šie joni nonāk katoda kamerā, pateicoties potenciālu starpībai starp elektrodiem un elektriskā lauka klātbūtnei starp tiem.

Uz att. 6 parādīts tehnoloģiju sistēma iekārtas ūdens mīkstināšanai ar elektroķīmisko metodi.

Ražotne tika uzstādīta rajona katlumājā, kas ilga aptuveni divus mēnešus. Elektroķīmiskās apstrādes režīms izrādījās stabils, katoda kamerās netika novērota sedimentācija.

Spriegums uz barošanas riepām bija 16 V, kopējā strāva 1600 A. Kopējā iekārtas jauda 5 m3/h, ūdens ātrums anoda kamerās 0,31 n-0,42 m/min, spraugā starp diafragma un katods 0,12-0,18 m/min.

Rīsi. 5. Laima-sodas ūdens mīkstināšanas uzstādīšana.1 ,8 - sākuma un mīkstinātā ūdens padeve; 2 - ežektors; 3 - piltuve ar kontaktmasu; 5 reaģentu ievadīšana; 6 - dzidrinātājs ar suspendētu nogulumu slāni; 7 - dzidrināšanas ātrais filtrs; 4 - virpuļreaktors

Rīsi. 6. Elektroķīmiskā ūdens mīkstināšanas I - taisngrieža VACG-3200-18 uzstādīšanas shēma; 2 - diafragmas elektrolizators; 3, 4 - analīts un katalīts; 5 - sūknis; 6 - pH mērītājs; 7 - dzidrinātājs ar suspendētu nogulumu slāni; 8 - dzidrinošs ātrais filtrs; 9 - novadīt kanalizācijā; 10, 11 - mīkstinātā ūdens noņemšana un avota ūdens padeve; 12 - plūsmas mērītājs; 13 - izplūdes pārsegs

Konstatēts, ka no ūdens ar W o = 14,5-16,7 mg-ekv/l iegūst anolītu ar cietību 1,1-1,5 mg-ekv/l pie pH = 2,5-3 un katolītu ar cietību 0 ,6-1 mg-ekv/l pie pH=10,5-11. Pēc filtrētā anolīta un katolīta sajaukšanas mīkstinātā ūdens rādītāji bija šādi: kopējā cietība W o 0,8-1,2 meq/l, pH = 8-8,5. Elektrības izmaksas sastādīja 3,8 kWh/m 3 .

Ķīmiskās, rentgenstaru difrakcijas, IR spektroskopiskās un spektrālās analīzes atklāja, ka nogulsnes galvenokārt satur CaC0 3, Mg (OH) 2 un daļēji Fe 2 0 3 *H 2 0. Tas liecina, ka notiek Mg (II) jonu saistīšanās. pēc hidroksiljonu skaitīšanas ūdens molekulu izvadīšanas laikā pie katoda.

Ūdens elektroķīmiskā apstrāde pirms tā padeves katjonu apmaiņas filtriem ļauj būtiski (15-20 reizes) palielināt to darbības ciklu.

Termoķīmiskā ūdens mīkstināšanas metode

Termoķīmisko mīkstināšanu izmanto tikai ūdens sagatavošanai tvaika katliem, jo šajā gadījumā visracionālāk tiek izmantots ūdens sildīšanai patērētais siltums. Ar šo metodi ūdens mīkstināšanu parasti veic "ūdens temperatūrā virs 100 ° C. Intensīvāku ūdens mīkstināšanu, kad tas tiek uzkarsēts, veicina smagu un lielu nogulumu pārslu veidošanās, tā ātrākā sedimentācija, jo samazinās karsējot tiek samazināta arī ūdens viskozitāte, kā arī kaļķu patēriņš, jo brīvais oglekļa monoksīds (IV) tiek noņemts, karsējot pirms reaģentu ievadīšanas. Termoķīmisko metodi izmanto gan ar koagulanta pievienošanu, gan bez tā, jo ūdens blīvums ir augsts. nogulsnes novērš nepieciešamību tām kļūt smagākām nokrišņu laikā.Papildus koagulantam izmanto kaļķi un soda ar fosfātu piedevu, retāk nātrija hidroksīdu un soda. Nātrija hidroksīda izmantošana kaļķu vietā nedaudz vienkāršo koagulācijas tehnoloģiju. reaģenta sagatavošana un dozēšana, tomēr šāda nomaiņa nav ekonomiski pamatota tā augsto izmaksu dēļ.

Lai nodrošinātu nekarbonāta ūdens cietības noņemšanu, soda tiek pievienota pārmērīgi. Uz att. 7 parāda sodas pārpalikuma ietekmi uz atlikušo kalciju un ūdens vispārējo cietību tā termoķīmiskās mīkstināšanas laikā. Kā redzams no grafikiem, ar sodas pārpalikumu 0,8 mg-ekv/l kalcija cietību var samazināt līdz 0,2, bet kopējo cietību līdz 0,23 mg/ekv-l. Tālāk pievienojot soda, cietība samazinās vēl vairāk. Magnija atlikuma saturu ūdenī var samazināt līdz 0,05,0,1 mg-ekv/l ar kaļķa pārpalikumu (hidrāta sārmainība) 0,1 mg-ekv/l. Uz att. 20.8 parāda termoķīmiskās ūdens mīkstināšanas ierīkošanu.

Kaļķa-dolomīta metode izmanto vienlaicīgai ūdens mīkstināšanai un silikonizācijai 120 ° C temperatūrā. Izmantojot šo mīkstināšanas metodi, ūdens sārmainību, kas apstrādāta ar kaļķi vai kaļķi un soda (bez pārpalikuma), var samazināt līdz 0,3 meq / l ar atlikušo kalcija koncentrāciju 1,5 mg-ekv/l un līdz 0,5 mg-ekv/l ar atlikušo kalcija koncentrāciju 0,4 mg-ekv/l. Avota ūdeni apstrādā ar kaļķa-dolomīta pienu un dzidrināt spiediena dzidrinātājā. Pēc tam tas iziet cauri pirmā un otrā posma spiediena antracīta un Na-kationīta filtriem.

Dzidrinātājos dzidrināšanas zonas augstums ir vienāds ar 1,5 m, augšupejošās plūsmas ātrums kaļķošanas laikā nav lielāks par 2 mm / s. Ūdens uzturēšanās laiks dzidrinātājā ir no 0,75 līdz 1,5 stundām atkarībā no noņemamā piesārņojuma veida. Dzelzs (III) sāls koagulantu ieteicams pievienot 0,4 mg-ekv/l.

Rīsi. 7. Sodas pārpalikuma ietekme uz atlikušo kalciju (a) un kopējo (b)ūdens cietība tā termoķīmiskās mīkstināšanas laikā

Rīsi. 8. Kaļķu-sodas ūdens mīkstināšanas ar fosfātu papildu mīkstināšanu uzstādīšana: 1 - dūņu izvadīšana no noliktavas 2,3 - mīkstināta ūdens savākšana; 4 - kaļķa un sodas ievadīšana; 5, 11 - sākuma un mīkstinātā ūdens padeve; 6 - tvaika ievade; 7, 8 - pirmās un otrās pakāpes termoreaktors; 9 - trinātrija fosfāta ievadīšana; 10 - ātrs attīrīšanas filtrs

Augstas temperatūras ūdens mīkstināšanas metode izmanto, lai to gandrīz pilnībā mīkstinātu. Termoķīmiskie ūdens mīkstinātāji parasti ir kompaktāki. Tie sastāv no reaģentu dozatoriem, plānslāņa sedimentācijas tvertnes sildītājiem vai dzidrinātājiem un filtriem. Kaļķu D un sodas D devas, mg / l, ar termoķīmisko ūdens mīkstināšanu

kur C un un C ar - attiecīgi CaO un Na 2 C0 3 saturu tehniskajā produktā,%.

Ūdens mīkstināšana ar dialīzi

Dialīze ir ievērojami atšķirīgu izšķīdušo vielu atdalīšanas metode molekulmasas. Tās pamatā ir dažādi šo vielu difūzijas ātrumi caur daļēji caurlaidīgu membrānu, kas atdala koncentrētus un atšķaidītus šķīdumus. Koncentrācijas gradienta iedarbībā (saskaņā ar masas iedarbības likumu) izšķīdušās vielas dažādos ātrumos izkliedējas caur membrānu atšķaidītā šķīduma virzienā. Šķīdinātājs (ūdens) izkliedējas pretējā virzienā, samazinot izšķīdušo vielu transportēšanas ātrumu. Dialīzi veic membrānas ierīcēs ar nitro un celulozes acetāta plēves membrānām. Puscaurlaidīgās ūdens mīkstināšanas membrānas efektivitāti nosaka augstas vērtības selektivitāte un ūdens caurlaidība, kas tai jāsaglabā ilgu darbības laiku. Membrānas selektivitāti var izteikt šādi:

(F un - F y) / F un (20.11)

kur W in - sākotnējā šķīduma koncentrācija (cietība); W un - mīkstināta ūdens cietība.

Praksē bieži tiek izmantots sāls samazināšanas koeficients - C un /C saturs arr. Tas vispilnīgāk atspoguļo izmaiņas membrānas darbībā, kas saistītas ar tās izgatavošanu vai ārējo faktoru ietekmi.

Ir vairāki hipotētiski modeļi puscaurlaidīgu membrānu darbībai.

Hiperfiltrācijas hipotēze liecina par poru esamību daļēji caurlaidīgā membrānā, kas ļauj dialīzes laikā iziet ūdens molekulu un hidratēto sāls jonu partneriem. Teorētiskās izstrādes pamatā bija nostāja, ka ūdens un tajā izšķīdinātie sāļi difūzijas ceļā iekļūst caur puscaurlaidīgu membrānu un izplūst cauri porām.

Sorbcijas modelis caurlaidība ir balstīta uz pieņēmumu, ka uz membrānas virsmas un tajā poras adsorbēts slānis saistīts ūdens ar samazinātu šķīdību. Membrānas būs puscaurlaidīgas, ja tām vismaz virsmas slānī būs poras, kas ne vairāk kā divas reizes pārsniedz saistītā šķidruma slāņa biezumu.

Difūzijas modelis izriet no pieņēmuma, ka sistēmas sastāvdaļas izšķīst membrānas materiālā un izkliedējas caur to. Membrānas selektivitāte ir izskaidrojama ar difūzijas koeficientu un sistēmas sastāvdaļu šķīdības atšķirībām tās materiālā.

Elektrostatiskā teorija ir šāds. Kad avota ūdens pārvietojas kamerā vienā selektīvās (katjonu apmaiņas) membrānas pusē un sālījums otrā pusē, nātrija joni gadījumā, ja sālījumu gatavo no šķīduma galda sāls, migrē membrānā un tālāk avota ūdenī, un kalcija joni pretējā virzienā, t.i. no cieta ūdens uz sālījumu. Tādējādi kalcija joni tiek izņemti no avota ūdens un aizstāti ar neizgulsnošiem nātrija joniem. Tajā pašā laikā kamerās notiek sānu procesi, kas pavada galveno dialīzes procesu: ūdens osmotiskā pārnešana, tāda paša nosaukuma jonu pārnešana, elektrolītu difūzija. Šie procesi ir atkarīgi no membrānas kvalitātes.

Apmaiņas vienādojumam starp avota ūdenī esošajiem joniem un membrānas joniem ir forma

Kur x, x- citi joni, kas atrodas šķīdumā un membrānā.

Līdzsvara konstante

Apmaiņas vienādojums ir uzrakstīts tikai kalcija jonam, bet> faktiski ir jāņem vērā kalcija un magnija jonu summa. Līdzsvars starp sālījumu un membrānu ir:

Ja k1+ k 2, tad

kur n ir eksponents atkarībā no tā, kuri joni atrodas šķīdumā.

No pēdējās izteiksmes varam secināt, ka, ja nātrija jonu līdzsvara attiecība sālījumā un cietā avota ūdenī ir, piemēram, 10, tad avota ūdenī cietība būs aptuveni 100 reizes mazāka nekā sālījumā. Platība, m 2, membrānas virsma

kur M ir vielas daudzums, kas izgājis cauri membrānai; ΔС cf - procesa virzītājspēks, t.i., vielas koncentrāciju atšķirība abās membrānas pusēs; K d - masas pārneses koeficients, ko parasti nosaka eksperimentāli vai aptuveni pēc izteiksmes

β 1 un β 2 - atbilstošie koeficienti vielas pārneses ātrumam koncentrētā šķīdumā uz membrānu un no tās atšķaidītā; b - membrānas biezums; D ir izšķīdušās vielas difūzijas koeficients.

Mīkstināta ūdens cietība pēc dialīzes:

kur C d un C p ir sāļu koncentrācija aparāta sākumā attiecīgi dializātā un sālījumā, mg-ekv/l; Un Qp - aparāta veiktspēja attiecīgi dializātam un sālījumam, m 3 /h; F d un F r - dializāta un sālījuma cietība aparāta sākumā, mg-ekv/l; a ir konstante, ko nosaka membrānu un šķīdumu īpašības;; L- šķīduma ceļa garums aparāta dializāta un sālsūdens kamerās, m; υ d - dializāta kustības ātrums kamerā, m/s.

Vienādojuma (20.13) eksperimentālā pārbaude uz MCC katjonīta membrānām uzrādīja labu rezultātu konverģenci. Formulas (20.13) analīze parāda, ka dializāta kustības ātruma samazināšanās aparāta kamerās palielina mīkstināšanas efektu, mīkstinātā ūdens cietības samazināšanās ir tieši proporcionāla sālījuma koncentrācijai.

Magnētiskā ūdens apstrāde

Nesen vietējā un ārvalstu praksē magnētiskā ūdens apstrāde ir veiksmīgi izmantota, lai cīnītos pret katlakmens veidošanos un inkrustāciju. Magnētiskā lauka ietekmes uz ūdeni mehānisms un tā piemaisījumi nav galīgi noskaidroti, pastāv vairākas hipotēzes, ka E.F. Tebeņihins klasificē trīs grupās: pirmā, kas apvieno lielāko daļu hipotēžu, attiecas uz magnētiskā lauka ietekmi uz ūdenī izšķīdinātiem sāls joniem. Magnētiskā lauka ietekmē notiek jonu polarizācija un deformācija, ko pavada to hidratācijas samazināšanās, kas palielina to konverģences iespējamību, un galīgā izglītība kristalizācijas centri; otrais ir saistīts ar magnētiskā lauka iedarbību uz ūdens koloidālajiem piemaisījumiem; trešā grupa apvieno idejas par magnētiskā lauka iespējamo ietekmi uz ūdens struktūru. Šis ietekme, no vienas puses, var izraisīt izmaiņas ūdens molekulu agregācijā, no otras puses, izjaukt ūdeņraža kodola spinu orientāciju tā molekulās.

Ūdens apstrāde magnētiskajā laukā ir izplatīta, lai cīnītos pret katlakmens veidošanos. Metodes būtība ir tāda, ka tad, kad ūdens šķērso magnētisko spēka līnijas Kaļķakmens veidotāji izdalās nevis uz sildvirsmas, bet gan ūdens masā. Radušās irdenās nogulsnes (dūņas) tiek noņemtas pūšot. Metode ir efektīva kalcija karbonātu klases ūdeņu attīrīšanā, kas veido aptuveni 80% no visu mūsu valsts ūdenstilpņu ūdeņiem un aizņem aptuveni 85% no tās teritorijas.

Ūdens apstrāde ar magnētisko lauku ir plaši izmantota, lai cīnītos pret katlakmens veidošanos kondensatoros. tvaika turbīnas, zemspiediena un mazjaudas tvaika ģeneratoros, siltumtīklos un karstā ūdens apgādes tīklos un dažādos siltummaiņos, kur citu ūdens attīrīšanas metožu izmantošana nav ekonomiski izdevīga. Salīdzinot ar ūdens mīkstināšanu, tās magnētiskās apstrādes galvenās priekšrocības ir vienkāršība, zemas izmaksas, drošība un gandrīz nekādas ekspluatācijas izmaksas.

Dabisko ūdeņu (gan svaigu, gan mineralizētu) magnētiskā apstrāde noved pie katlakmens veidošanās intensitātes samazināšanās uz sildvirsmām tikai tad, ja tās magnētiskā lauka iedarbības brīdī ir pārsātinātas gan ar karbonātu, gan kalcija sulfātu un ar nosacījumu, ka brīvā oglekļa monoksīda (IV) koncentrācija ir mazāka par tā līdzsvara koncentrāciju. Pretkaļķa efekts E izraisa dzelzs oksīdu un citu piemaisījumu klātbūtni ūdenī:

kur m n un m m ir katlakmens masa, kas veidojas uz sildvirsmas vārīšanās laikā tādos pašos apstākļos ar tādu pašu ūdens daudzumu, attiecīgi, neapstrādāts un apstrādāts ar magnētisko lauku, g.

Atkaļķošanas efekts ir atkarīgs no ūdens sastāva, magnētiskā lauka stipruma, ūdens kustības ātruma un uzturēšanās ilguma magnētiskajā laukā un citiem faktoriem. Praksē magnētiskās ierīces tiek izmantotas ar pastāvīga tērauda vai ferīta-bārija magnētiem un elektromagnētiem (9. att.). Ierīces ar pastāvīgajiem magnētiem ir strukturāli vienkāršākas un neprasa strāvu no elektrotīkla. Ierīcēs ar elektromagnētu ap serdi (kodolu) tiek apvilktas stieples spoles, radot magnētisko lauku.

Magnētiskā ierīce tiek piestiprināta pie cauruļvadiem vertikālā vai horizontālā stāvoklī ar adaptera uzmavu palīdzību. Ūdens kustības ātrums spraugā nedrīkst pārsniegt 1 m/s. Aparāta darbības procesu var pavadīt caurejas spraugas piesārņojums ar mehāniskiem, galvenokārt feromagnētiskiem piemaisījumiem. Tāpēc ierīces ar pastāvīgajiem magnētiem ir periodiski jāizjauc un jātīra. Dzelzs oksīdi tiek noņemti no elektromagnētiskajām ierīcēm, atvienojot tās no elektrotīkla.

MGSU (G.I. Nikoladze, V.B. Vikuļina) pētījumu rezultāti parādīja, ka ūdenim ar karbonāta cietību 6,7 µg-ekv/l oksidējamība 5,6 mg02/l un sāļums 385,420 mg/l ir optimālais magnētiskais lauks. stiprums bija (10.12.8) * 19 4 A / m, kas atbilst strāvas stiprumam 7,8 A.

Apkures tvaika katlu papildu padeves ūdens magnētiskās apstrādes uzstādīšanas shēma ir parādīta attēlā. 20.10.

Nesen ierīces ar ārējām magnetizējošām spolēm ir kļuvušas plaši izplatītas. Lielu ūdens masu magnetizēšanai ir izveidotas ierīces ar tā slāņa slāņa apstrādi.

Papildus katlakmens veidošanās novēršanai, magnētiskā apstrāde , saskaņā ar P.P. Strokach var izmantot, lai pastiprinātu koagulācijas un kristalizācijas procesu, paātrinātu reaģentu šķīšanu, palielinātu jonu apmaiņas sveķu izmantošanas efektivitāti un uzlabotu dezinfekcijas līdzekļu baktericīdo darbību.

Rīsi. 9. Elektromagnētiskais aparāts ūdens pretkaļķu apstrādei SKV VTI: 1,8 - magnetizētā ūdens ievadīšana un noņemšana; 2 - tīkls; 3 - darba sprauga magnetizēta ūdens caurlaidei; 4 - apvalks; 5 - magnetizējošā spole; 6 - kodols; 7 - rāmis; 9 - vāks; 10 - termināļi

Projektējot magnētiskās ierīces ūdens attīrīšanai, tiek norādīti šādi dati: ierīces tips, tās veiktspēja, magnētiskā lauka indukcija darba spraugā vai atbilstošā magnētiskā lauka stiprums, ūdens ātrums darba spraugā, laiks, kad ūdens iziet cauri aktīvajai. ierīces zona, tips un tās spriegums elektromagnētiskajai ierīcei vai magnētiskā sakausējuma un magnēta izmēri pastāvīgo magnētu mašīnām.

Rīsi. 10. Magnētiskās instalācijas izvietošanas shēma katlu ūdens attīrīšanai bez priekšapstrādes.

1,8 - avota un papildūdens; 2 - elektromagnētiskās ierīces; 3, 4 - sildītāji I un II pakāpe; 5 - deaerators; 6 - starptvertne; 7 - kosmētikas sūknis

Literatūra

1. Aleksejevs L.S., Gladkovs V.A. Mīksto ūdeņu kvalitātes uzlabošana. M.,

2. Stroyizdat, 1994. gads

3. Alferova L.A., Nechaev A.P. slēgtas sistēmas rūpniecības uzņēmumu, kompleksu un reģionu ūdenssaimniecība. M., 1984. gads.

4. Ajukajevs R.I., Meltsers V.Z. Filtru materiālu ražošana un izmantošana ūdens attīrīšanai.L.,1985.

5. Veitsers Yu.M., Miits D.M. Augstmolekulārie flokulanti ūdens attīrīšanas procesos. M., 1984. gads.

6. Jegorovs A.I. Spiediena cauruļveida sistēmu hidraulika santehnikā ārstniecības iestādes. M., 1984. gads.

7. Žurba M.G. Ūdens attīrīšana uz granulētiem filtriem. Ļvova, 1980. gads.