Реагентный метод умягчения воды
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ УМЯГЧЕНИЯ ВОДЫ
Цель работы
Определение влияния реакции среды, типа реагента, его расхода, температуры на эффективность умягчения воды.
Теоретические сведения
Требования к качеству воды, которая используется на предприятиях, в каждом конкретном случае определяется, исходя из требований технологии. Для воды, которая используется в водооборотных системах предприятий, существует ряд параметров, которые необходимо выдерживать, независимо от типа предприятия.
1. Содержание взвешенных веществ в воде. Допустимая концентрация взвешенных веществ в охладительной воде, циркулирующей в системах водоснабжения, в первую очередь зависит от скорости движения воды в теплообменных аппаратах. Если содержание нерастворимых веществ превышает допустимые значения, то оборотную и свежую воду очищают от взвешенных веществ. Следует помнить, что взвешенные вещества, присутствующие в воде оборотных систем, являются центрами кристаллизации солей жесткости и одновременно являются цементирующей основой для отложения карбоната кальция на стенках теплообменной поверхности и поверхности труб.
2. Оборотная вода теплообменных систем водоснабжения как и вода, используемая в последовательно соединенных системах прямоточного водоснабжения, должна сохранять термостабильность, т.е. подогрев не должен приводить к образованию на теплообменной поверхности отложений карбонатов кальция и магния.
3. В большинстве оборотных систем теплообменного водоснабжения карбонатная жесткость воды должна находиться в границах 2-3 мг-экв/л. Для оценки термостабильности оборотных систем используют шестибальную шкалу /табл. 1/.
Т а б л и ц а 1
Шкала термостабильности воды
| Группа термостабильности | Скорость карбонатных отложений | Бал термостабильности | |
| г/(м2∙год) | мм/месяц | ||
| I – абсолютно термостабильная | |||
| II - термостабильная | 0.3 | 0.1 | |
| 0.1-1.0 | 0.1-0.5 | ||
| III – ограниченно термостабильная | 1.5-3.0 | 0.5-1.0 | |
| 3.0-15.0 | 1.0-5.0 | ||
| IV – не термостабильная | 15.0 | 5.0 |
4. Вода не должна вызывать коррозию нелегированной стали и других материалов, которые используются в теплообменной аппаратуре и коммуникациях. Содержание растворимых веществ в оборотной воде растет пропорционально коэффициенту выпаривания. При этом увеличивается коррозионная активность среды. При отсутствии ингибиторов предельно допустимое содержание солей в оборотной воде рекомендуется не более 2 кг/м3, хотя в отдельных случаях минерализация оборотной воды достигает 3 кг/м3.
5. Допустимая скорость биологического обрастания теплообменных аппаратов не должна превышать 0.07 г/(м2∙год); скорость увеличения толщины слоя не должна превышать 0.05 мм/месяц. Для предупреждения интенсивного биообрастания сооружений и аппаратов в оборотной, а значит, и в свежей воде должно быть ограничено содержание органических соединений и соединений биогенных элементов (азота, фосфора и др.), что является питательной средой для микроорганизмов.
- Оборудование, устройства, материалы, реактивы
Оборудование:
- химическая посуда;
- термометры.
Устройства:
- рН-метр;
- магнитная мешалка;
- термостат.
Реактивы:
- гидрооксид натрия, 0.1Н;
- карбонат натрия, насыщенный раствор;
- фосфат натрия, 0.1Н;
- трилон Б, 0.1Н;
- аммиачная буферная смесь;
- индикатор – эриохром черный Т.
Рекомендации к выполнению работы
Реагентный метод умягчения воды
Суть реагентного метода умягчения воды состоит в связывании ионов кальция и магния химическими веществами в малорастворимые соединения, которые легко удаляются из воды. В зависимости от реагента, который используется, различают следующие методы: известковый, содовый, щелочной, фосфатный. Часто применяют смешанные методы.
На эффективность процесса влияют ряд факторов: тип реагента, рН среды, температура, величина постоянной и временной жесткости.