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/(м²год)	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/(м²год); 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.