La qualità dell'acqua potabile e del rubinetto, che utilizziamo per il consumo, la cucina, il lavaggio e le procedure igieniche, a volte lascia molto a desiderare. Qualsiasi acqua contiene sali ed elementi nocivi, che la rendono dura.

Questo problema è rilevante non solo per gli abitanti degli appartamenti, ma anche per i proprietari di cottage e case di campagna con approvvigionamento idrico autonomo, ad esempio una comunità di cottage a Krasnodar. Se si perfora o si scava un pozzo, anche se l'acqua avrà un sapore migliore, la percentuale di sali in essa contenuta potrebbe essere significativamente più alta del normale. Pertanto, è così importante applicare tempestivamente i necessari metodi di addolcimento dell'acqua, di cui imparerai in questo articolo.

Cos'è la durezza dell'acqua e com'è?

La durezza dell'acqua si riferisce all'insieme delle sue proprietà chimico-fisiche, al livello dei sali disciolti, principalmente calcio e magnesio (i cosiddetti “metalli alcalino terrosi”). Esistono i seguenti gradi di rigidità:

• temporaneo (carbonato) , in cui nell'acqua sono presenti sali di magnesio e bicarbonati di calcio;
• permanente (non carbonatico) , che è caratterizzato da altre impurità che non vengono rilasciate quando l'acqua viene bollita: anioni solfato, cloruro e nitrato.

L'unità più comunemente utilizzata per determinare la durezza è il milligrammo equivalente per litro (mg-eq/L). Esiste una tale classificazione dell'acqua:

• duro – da 6,0 mEq/l;
• durezza media – compresa tra 3,0 e 6,0 mEq/l;
• morbido – fino a 3,0 mEq/l.

Importante! L'indicatore ottimale della durezza dell'acqua potabile, secondo gli standard dell'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS), è 1,0-2,0 mEq/l.

Perché addolcire l'acqua?

L'uso di acqua dura ha le seguenti conseguenze negative:

1. Caratteristiche gustative basse. L'acqua è solitamente amara e talvolta ha un sapore metallico pronunciato.
2. Peggioramento della qualità del prodotto. L'acqua dura durante lo stoccaggio provoca la precipitazione del sale. Può trattarsi di acqua in bottiglia o del tipo utilizzato per produrre succhi, birra e vodka. Spesso sulle pareti delle bottiglie si trovano macchie difficili da pulire anche con l'utilizzo di prodotti appositi. Ecco perché è così importante regolare la durezza dell'acqua utilizzata nell'industria alimentare. Il valore consigliato qui è 0,1–0,2 mEq/L.
3. Effetti negativi sul corpo e sulla salute umana. Il consumo regolare di acqua ad alto contenuto di sale può causare problemi al sistema digestivo e al sistema urinario.
4. Secchezza eccessiva della pelle. Se dopo le procedure dell'acqua - fare la doccia, fare il bagno, lavarsi i capelli, si avverte una sensazione di oppressione e disidratazione della pelle, la causa di ciò potrebbe essere non solo i prodotti per l'igiene personale utilizzati (sapone, gel, schiuma), ma anche acqua dura. Lascia un residuo sui capelli e sulla pelle e crea una sgradevole sensazione di “duro”.
5. Maggiore consumo di detersivi. Durante il lavaggio, i sali contenuti nell'acqua interagiscono attivamente con i tensioattivi (tensioattivi) dei detersivi e li legano. Di conseguenza, devi utilizzare molto più della quantità di polvere specificata nelle istruzioni. Inoltre, l'acqua dura danneggia la struttura del tessuto.
6. Guasto degli elettrodomestici. L'eccesso di sale, depositandosi sotto forma di incrostazioni sulle pareti o sugli elementi riscaldanti di bollitori elettrici, lavatrici, caldaie, molto spesso porta al loro guasto. Quando si riscalda l'acqua dura, la quantità di elettricità consumata aumenta di circa il 15-20%.
7. Placca su impianti idraulici e superfici. Si può depositare all'interno e all'esterno dei rubinetti dell'acqua, sulle piastrelle, nei serbatoi dei WC, distruggendoli gradualmente. È molto difficile pulire la bilancia e sembra poco attraente.
8. Danni ai sistemi industriali. Accumulandosi nelle tubazioni e sulla superficie delle apparecchiature di scambio termico, i sali dell'acqua dura possono danneggiarle a lungo. La presenza di sali porta anche ad una diminuzione del coefficiente di scambio termico, ad un aumento dei costi energetici e del consumo di carburante.

Importante! Considerati questi fatti, l’acqua dura deve essere addolcita. Scegliendo un filtro adatto per l'addolcimento dell'acqua, garantirete il corretto funzionamento dei vostri elettrodomestici e manterrete la vostra salute.

Metodi di addolcimento dell'acqua

Esistono diverse opzioni su come addolcire l'acqua dura:

1. Ionico.
2. Reagente.
3. Magnetico.
4. Termico.
5. Membrana.
6. Elettromagnetico.
7. Combinato.

Importante! Scegli tu stesso quello che meglio si adatta alle tue capacità finanziarie, al tuo scopo funzionale e, quindi, sarà il più appropriato.

Metodo termico

Questo metodo prevede l'ebollizione, il metodo più comunemente utilizzato per trattare l'acqua in casa. Quando riscaldati ad una temperatura di 100°C, gli elementi chimici complessi - bicarbonato di calcio e solfato di calcio - si disintegrano.

Vantaggi:

1. Semplicità della procedura.
2. Non è necessario acquistare e successivamente effettuare la manutenzione di apparecchiature di filtraggio speciali.

Screpolatura:

1. Questo metodo non è adatto per addolcire l'acqua in grandi quantità.
2. Dopo il trattamento dell'acqua si forma un sedimento che deve essere rimosso.

Addolcimento acqua a scambio ionico

Questo metodo è uno dei più popolari oggi. Il principio del trattamento del liquido è quello di filtrarlo attraverso materiali che includono resina addolcitrice a grana fine. Di conseguenza, si verifica lo scambio ionico (gli elementi di sodio sostituiscono il calcio e il magnesio in eccesso).

Importante! Quando si installa un tale sistema, è necessario aggiornarlo regolarmente, poiché il numero di ioni diminuisce nel tempo. Nella maggior parte dei casi, questa operazione viene eseguita utilizzando una soluzione salina, che viene fatta passare attraverso lo strato di resina esaurita.

Tipologie di sistemi a scambio ionico per l'addolcimento dell'acqua

A seconda del volume d'acqua previsto, viene data la preferenza a un'opzione più adatta:

• una custodia economica con un pallone in cui vengono versati i cristalli e sostituiti con nuovi secondo necessità;
• cartuccia per addolcimento dell'acqua - un elemento sostituibile installato nel filtro, non può essere aggiornato, ma solo sostituito con uno nuovo;
• filtri rigenerativi dal design sofisticato: in tali sistemi, le proprietà della resina vengono aggiornate automaticamente secondo necessità.

Vantaggi:

1. Alte prestazioni.
2. Buona qualità ammorbidente.
3. Periodo di validità lungo.
4. Coinvolgimento minimo nel processo di aggiornamento.

Screpolatura:

1. Costo elevato dell'ultimo tipo di filtri.
2. La necessità di controllo personale e spese regolari per l'acquisto di materie prime per riempire il pallone o reinstallare la cartuccia.
3. L'acqua è adatta per uso domestico, ma non per cucinare o bere.

Metodi reagenti

Questa categoria comprende diversi metodi, che dipendono dal tipo di sostanza utilizzata. Il principio d'azione è la sostituzione o la dissoluzione degli elementi duri con quelli più morbidi. A questo scopo sono adatte le seguenti opzioni:

• soda + sale;
• lime;
• lime + soda;
• sale per addolcimento dell'acqua;
• splitter sintetici.

Importante! Questi ultimi vengono utilizzati in misura maggiore per proteggere le apparecchiature domestiche (lavastoviglie, lavatrici) dagli effetti negativi dell'acqua dura. In termini di efficienza e disponibilità, il più popolare è “Calgon”.

Vantaggi:

1. Alto grado di purificazione e addolcimento dell'acqua.
2. Le impurità torbide e nocive vengono rimosse.

Screpolatura:

1. Formazione di prodotti trasformati sotto forma di particelle solide.
2. La necessità di attenersi rigorosamente al dosaggio.
3. Quest'acqua non è potabile. L'eccezione è l'acqua dopo l'addolcimento con soda o reagente salino.
4. Rispetto delle condizioni speciali di conservazione dei reagenti per garantire la sicurezza di tutti i membri della famiglia, minimo: un luogo separato.

Addolcimento acqua a membrana

Questo metodo prevede di spingere le impurità dure sotto pressione. Per questo viene utilizzato un indicatore di pressione di 3-4 atm. e una membrana semipermeabile su cui si depositano tutti gli elementi nocivi.

Vantaggi:

1. L'installazione di un tale filtro per l'addolcimento dell'acqua consente di ottenere acqua altamente purificata, quasi distillata.
2. Rimuove tutte le impurità indesiderate, non solo quelle che influiscono direttamente sulla durezza.

Screpolatura:

1. La necessità di creare una pressione eccessiva nel sistema di approvvigionamento idrico non è inferiore alla norma specificata.
2. Per rendere l'acqua potabile è necessaria un'ulteriore mineralizzazione.
3. Costo elevato del sistema e materiali di consumo sostituibili.

Addolcitore magnetico dell'acqua

Il principio di funzionamento di un campo magnetico per la filtrazione dell'acqua si basa sulla perdita della capacità dei sali pesanti di depositarsi sulle pareti e su qualsiasi altra superficie. Magneti speciali sono attaccati direttamente alla rete idrica, attirano tutto il sale e le particelle metallizzate presenti nell'acqua, quindi vengono rimossi in un pozzetto speciale, dove si accumulano.

Vantaggi:

1. Ammorbidimento di alta qualità a bassa intensità di carico.
2. La capacità di pulire elettrodomestici e tubazioni: i magneti aiutano a rimuovere efficacemente incrostazioni e ruggine esistenti.
3. Consumo energetico ridotto.
4. Prolungamento della durata degli scambiatori di calore nei sistemi autonomi di riscaldamento dell'acqua.
5. Aumenta le prestazioni di qualsiasi impianto, come lavastoviglie o lavatrice.

Screpolatura:

1. Richiede la partecipazione umana diretta durante il funzionamento del sistema. Grandi pezzi di placca e accumuli devono essere rimossi regolarmente in modo che non danneggino le apparecchiature o contribuiscano a un ulteriore blocco delle tubazioni.
2. In acque molto dure hanno poco effetto.
3. La portata dei magneti è limitata.
4. Alto prezzo.

Importante! Un’opzione migliore sono i sistemi elettromagnetici, che sono leggermente più efficienti e richiedono meno attenzione umana, poiché le particelle pesanti vengono rimosse direttamente nelle fogne. Ma al momento sono ancora più costosi dei tradizionali addolcitori magnetici e, di conseguenza, non tutti possono permetterseli.

Addolcimento acqua combinato

Il nome stesso del metodo parla del principio di base della scelta di un sistema adatto per addolcire l'acqua in casa. Questa è una combinazione di diversi metodi sopra indicati per ottenere i massimi benefici.

Vantaggi:

1. Ottenere acqua di qualità ideale per esigenze specifiche.
2. Prevenire l'intasamento e la distruzione dei sistemi di approvvigionamento idrico e il guasto degli elettrodomestici.

Screpolatura:

1. Costoso.
2. Una combinazione di svantaggi di ogni singolo sistema.
3. Quando si combinano i sistemi è necessario un approccio professionale, il che comporta costi aggiuntivi per i servizi specialistici.

Installazione di un addolcitore d'acqua - video

Conclusione

Ora sai come addolcire l'acqua a casa, tutti i pro e i contro di ciascun metodo. Quale opzione scegliere dipende da te. Ma ricorda che se hai acqua molto dura nella tua fornitura d'acqua o nel pozzo, non dovresti ignorare questa procedura. Richiedere il supporto di specialisti pertinenti per chiarire le caratteristiche di qualità dell'acqua e i possibili metodi per correggere la situazione. Solo così puoi essere sicuro che l'acqua non danneggi la tua salute.

Addolcimento dell'acqua mediante dialisi

Trattamento magnetico dell'acqua

Letteratura

Fondamenti teorici dell'addolcimento dell'acqua, classificazione dei metodi

L'addolcimento dell'acqua si riferisce al processo di rimozione dei cationi di durezza da essa, ad es. calcio e magnesio. Secondo GOST 2874-82 "Acqua potabile", la durezza dell'acqua non deve superare 7 mEq/l. Alcuni tipi di produzione richiedono un profondo addolcimento dell'acqua di processo, ad es. fino a 0,05.0.01 mEq/l. Le fonti d'acqua generalmente utilizzate hanno una durezza che soddisfa gli standard dell'acqua potabile e non richiedono addolcimento. L'addolcimento dell'acqua viene effettuato principalmente durante la sua preparazione per scopi tecnici. Pertanto, la durezza dell'acqua per l'alimentazione delle caldaie a tamburo non deve superare 0,005 mEq/l. L'addolcimento dell'acqua viene effettuato utilizzando i seguenti metodi: termico, basato sul riscaldamento dell'acqua, sulla sua distillazione o sul congelamento; reagenti, in cui gli ioni presenti nell'acqua Circa ( II ) E Mg ( II ) si legano con vari reagenti in composti praticamente insolubili; scambio ionico, basato sul filtraggio dell'acqua addolcita attraverso materiali speciali che scambiano gli ioni inclusi nella loro composizione N / a ( I) o H (1) in ioni Ca (II) e Mg ( II ), contenuto nell'acqua di dialisi; combinati, che rappresentano varie combinazioni dei metodi elencati.

La scelta del metodo di addolcimento dell'acqua è determinata dalla sua qualità, dalla profondità di addolcimento richiesta e da considerazioni tecniche ed economiche. In conformità con le raccomandazioni di SNiP quando si addolciscono le acque sotterranee, dovrebbero essere utilizzati metodi di scambio ionico; quando si addolcisce l'acqua di superficie, quando è richiesta anche la chiarificazione dell'acqua, si utilizza il metodo della calce o della calce-soda e quando si addolcisce l'acqua in profondità, successiva cationizzazione. Le principali caratteristiche e condizioni per l'utilizzo dei metodi di addolcimento dell'acqua sono riportate nella tabella. 20.1.

addolcimento acqua dialisi termica

Per ottenere acqua per uso domestico e potabile, solitamente solo una certa parte di essa viene addolcita, per poi essere miscelata con acqua di fonte, mentre la quantità di acqua addolcita Qy determinato dalla formula

dov'è J o. E. - durezza totale dell'acqua di fonte, mEq/l; F 0. s. - durezza totale dell'acqua immessa in rete, mEq/l; F0. tu. - durezza dell'acqua addolcita, mEq/l.

Metodi di addolcimento dell'acqua

Indice	termico	reagente	scambio ionico	dialisi
Caratteristiche del processo	L'acqua viene riscaldata ad una temperatura superiore a 100°C, che rimuove la durezza carbonatica e non carbonatica (sotto forma di carbonato di calcio, idrossido, magnesio e gesso)	All'acqua viene aggiunta la calce, che elimina la durezza carbonatica e magnesiaca, e la soda, che elimina la durezza non carbonatica.	L'acqua da addolcire viene fatta passare attraverso filtri scambiatori cationici	L'acqua di sorgente viene filtrata attraverso una membrana semipermeabile
Scopo del metodo	Eliminazione della durezza carbonatica dall'acqua utilizzata per alimentare caldaie a bassa e media pressione	Addolcimento superficiale e contemporaneamente chiarificazione dell'acqua dai solidi sospesi	Addolcimento profondo di acqua contenente una piccola quantità di solidi sospesi	Addolcimento delle acque profonde
Consumo di acqua per i propri bisogni	-	Non più del 10%	Fino al 30% o più in proporzione alla durezza dell'acqua di fonte	10
Condizioni per un utilizzo efficace: torbidità dell'acqua di fonte, mg/l	Fino a 50	Fino a 500	Non più di 8	Fino a 2.0
Durezza dell'acqua, mEq/l	Durezza carbonatica con predominanza di Ca (HC03) 2, durezza non carbonatica sotto forma di gesso	5.30	Non superiore a 15	Fino a 10.0
Durezza residua dell'acqua, mEq/l	Durezza carbonatica fino a 0,035, CaS04 fino a 0,70	Fino a 0,70	0.03.0.05 prn monostadio e fino a 0,01 con cationizzazione a due stadi	0,01 e inferiori
Temperatura dell'acqua, °C	Fino a 270	Fino a 90	Fino a 30 (glauconite), fino a 60 (solfonito)	Fino a 60

Metodo termico di addolcimento dell'acqua

È consigliabile utilizzare il metodo termico di addolcimento dell'acqua quando si utilizzano acque carbonatiche utilizzate per alimentare caldaie a bassa pressione, nonché in combinazione con metodi reagenti di addolcimento dell'acqua. Si basa su uno spostamento dell'equilibrio dell'anidride carbonica quando viene riscaldata verso la formazione di carbonato di calcio, descritto dalla reazione

Ca(HC03)2 -> CaCO3+C02+H20.

L'equilibrio viene spostato a causa di una diminuzione della solubilità del monossido di carbonio (IV) causata da un aumento della temperatura e della pressione. L'ebollizione può rimuovere completamente il monossido di carbonio (IV) e quindi ridurre significativamente la durezza del carbonato di calcio. Tuttavia non è possibile eliminare completamente questa durezza, poiché il carbonato di calcio, anche se poco (13 mg/l alla temperatura di 18°C), è ancora solubile in acqua.

Se il bicarbonato di magnesio è presente nell'acqua, il processo della sua precipitazione avviene come segue: dapprima si forma carbonato di magnesio relativamente altamente solubile (110 mg/l a una temperatura di 18 ° C)

Mg (HCO3) → MgC03 + C02 + H20,

che idrolizza durante l'ebollizione prolungata dando luogo ad un precipitato poco solubile (8,4 mg/l). idrossido di magnesio

MgC0 3 +H 2 0 → Mg (0H) 2 +C0 2 .

Di conseguenza, quando l'acqua viene bollita, la durezza causata dai bicarbonati di calcio e magnesio diminuisce. Quando l'acqua viene bollita diminuisce anche la durezza, determinata dal solfato di calcio, la cui solubilità scende a 0,65 g/l.

Nella fig. 1 mostra un addolcitore termico progettato da Kopyev, caratterizzato dalla relativa semplicità del dispositivo e dal funzionamento affidabile. L'acqua trattata, preriscaldata nell'apparecchio, entra attraverso l'eiettore sulla presa del riscaldatore film e viene spruzzata su tubi disposti verticalmente, attraverso i quali scorre verso il vapore caldo. Successivamente, insieme all'acqua di scarico delle caldaie, entra nel chiarificatore con i sedimenti in sospensione attraverso il tubo di alimentazione centrale attraverso il fondo forato.

L'anidride carbonica e l'ossigeno rilasciati dall'acqua insieme al vapore in eccesso vengono scaricati nell'atmosfera. I sali di calcio e magnesio formati durante il riscaldamento dell'acqua vengono trattenuti nello strato sospeso. L'acqua addolcita, attraversato lo strato in sospensione, entra nella vasca di raccolta e viene scaricata all'esterno dell'apparecchio.

Il tempo di permanenza dell'acqua nell'addolcitore termico è di 30,45 minuti, la velocità del suo movimento verso l'alto nello strato sospeso è di 7,10 m/h e nei fori del doppio fondo 0,1-0,25 m/s.

Riso. 1. Addolcitore termico progettato da Kopyev.

15 - scarico delle acque di drenaggio; 12 - tubo di alimentazione centrale; 13 - falsi fondi forati; 11 - strato sospeso; 14 - scarico fanghi; 9 - raccolta acqua addolcita; 1, 10 2 - soffiaggio caldaia; 3 - espulsore; 4 - evaporazione; 5 - riscaldatore di pellicola; 6 - rilascio di vapore; 7 - tubazione forata ad anello per il drenaggio dell'acqua all'eiettore; 8 - partizioni divisorie inclinate

Metodi reagenti per l'addolcimento dell'acqua

L'addolcimento dell'acqua mediante metodi reagenti si basa sul trattamento con reagenti che formano composti scarsamente solubili con calcio e magnesio: Mg (OH) 2, CaC0 3, Ca 3 (P0 4) 2, Mg 3 (P0 4) 2 e altri, seguiti mediante la loro separazione in chiarificatori, vasche di sedimentazione a strato sottile e filtri di chiarificazione. Come reagenti vengono utilizzati calce, carbonato di sodio, idrossidi di sodio e bario e altre sostanze.

Addolcimento dell'acqua tramite calcinaio utilizzato per elevata durezza carbonatica e bassa durezza non carbonatica, nonché nei casi in cui non è necessario rimuovere i sali di durezza non carbonatica dall'acqua. La calce viene utilizzata come reagente, che viene introdotto sotto forma di soluzione o sospensione (latte) nell'acqua trattata preriscaldata. Una volta disciolta, la calce arricchisce l'acqua con ioni OH - e Ca 2+, che porta al legame del monossido di carbonio libero (IV) disciolto in acqua con la formazione di ioni carbonato e la transizione degli ioni idrocarbonato in ioni carbonato:

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

Un aumento della concentrazione di ioni CO 3 2 - nell'acqua trattata e la presenza in essa di ioni Ca 2+, tenendo conto di quelli introdotti con la calce, porta ad un aumento del prodotto di solubilità e alla precipitazione del carbonato di calcio scarsamente solubile :

Ca2+ + C03 - → CaC03.

Se c'è un eccesso di calce precipita anche l'idrossido di magnesio.

Mg2+ + 20H - → Mg(OH)2

Per accelerare la rimozione delle impurità disperse e colloidali e ridurre l'alcalinità dell'acqua, la coagulazione di queste impurità con solfato di ferro (II) viene utilizzata contemporaneamente alla calcinazione, ad es. FeS0 4 *7 H 2 0. La durezza residua dell'acqua addolcita durante la decarbonizzazione può essere ottenuta 0,4-0,8 mg-eq/l in più rispetto alla durezza non carbonatica e l'alcalinità è 0,8-1,2 mg-eq/l. La dose di calce è determinata dal rapporto tra la concentrazione di ioni calcio nell'acqua e la durezza carbonatica: a) nel rapporto [Ca 2+ ] /20<Ж к,

b) al rapporto [Ca 2+ ] /20 > J c,

dove [CO 2 ] è la concentrazione di monossido di carbonio libero (IV) nell'acqua, mg/l; [Ca 2+ ] - concentrazione di ioni calcio, mg/l; Fc - durezza carbonatica dell'acqua, mEq/l; D k - dose di coagulante (FeS0 4 o FeCl 3 in termini di prodotti anidri), mg/l; e k- massa equivalente della sostanza attiva del coagulante, mg/mg-eq (per FeS0 4 e k = 76, per FeCl 3 e k = 54); 0,5 e 0,3 - eccesso di calce per garantire una maggiore completezza della reazione, mEq/l.

L'espressione D k / e k si prende con segno meno se il coagulante viene introdotto prima della calce, e con segno più se insieme o dopo.

In assenza di dati sperimentali la dose del coagulante si ricava dall'espressione

D k = 3 (C) 1/3, (20,4)

dove C è la quantità di sostanze sospese formatesi durante l'addolcimento dell'acqua (in termini di sostanza secca), mg/l.

A sua volta, C viene determinato utilizzando la dipendenza

dove M e è il contenuto di solidi sospesi nell'acqua di sorgente, mg/l; M- Contenuto di CaO nella calce commerciale, %.

Metodo di addolcimento dell'acqua con soda e calceè descritto dalle seguenti reazioni fondamentali:

Utilizzando questo metodo è possibile portare la durezza residua a 0,5,1 e l'alcalinità da 7 a 0,8.1,2 mEq/l.

Le dosi di calce D e soda D s (in termini di Na 2 C0 3), mg/l, sono determinate dalle formule

(20.7)

dove è il contenuto di magnesio nell'acqua, mg/l; Gv. K. - durezza dell'acqua non carbonatica, mEq/l.

Con il metodo di addolcimento dell'acqua con soda e calce, il carbonato di calcio e l'idrossido di magnesio risultanti possono sovrasaturare le soluzioni e rimanere a lungo in uno stato colloidale disperso. La loro transizione in fanghi grossolani richiede molto tempo, soprattutto a basse temperature e in presenza di impurità organiche nell'acqua, che agiscono come colloidi protettivi. Con una grande quantità di essi, la durezza dell'acqua durante l'addolcimento dell'acqua dei reagenti può essere ridotta solo del 15,20%. In questi casi, prima dell'addolcimento o durante il processo di addolcimento, le impurità organiche vengono rimosse dall'acqua mediante agenti ossidanti e coagulanti. Con il metodo calce-soda il processo viene spesso eseguito in due fasi. Inizialmente vengono rimosse dall’acqua le impurità organiche e una parte significativa della durezza carbonatica, utilizzando sali di alluminio o di ferro con calce, effettuando il processo in condizioni ottimali di coagulazione. Successivamente si introduce la soda e il resto della calce e si addolcisce l'acqua. Quando si rimuovono le impurità organiche contemporaneamente all'addolcimento dell'acqua, come coagulanti vengono utilizzati solo sali di ferro, poiché con un pH elevato dell'acqua necessario per rimuovere la durezza del magnesio, i sali di alluminio non formano idrossido attivo ad assorbimento. La dose del coagulante in assenza di dati sperimentali viene calcolata utilizzando la formula (20.4). La quantità di sospensione è determinata dalla formula

dove W o - durezza totale dell'acqua, mEq/l.

Un addolcimento più profondo dell'acqua può essere ottenuto riscaldandola, aggiungendo un eccesso di reagente precipitante e portando l'acqua addolcita a contatto con i sedimenti precedentemente formati. Quando l'acqua viene riscaldata, la solubilità di CaCO 3 e Mg (OH) 2 diminuisce e le reazioni di addolcimento avvengono in modo più completo.

Dal grafico (Fig. 2, a) è chiaro che la durezza residua, vicina a quella teoricamente possibile, può essere ottenuta solo con un riscaldamento significativo dell'acqua. Un effetto ammorbidente significativo si osserva a 35,40°C un ulteriore riscaldamento è meno efficace; L'addolcimento profondo viene effettuato a temperature superiori a 100° C. Si sconsiglia di aggiungere un eccesso eccessivo di reagente precipitante durante la decarbonizzazione, poiché la durezza residua aumenta a causa della calce non reagita o se nell'acqua è presente durezza non carbonatica del magnesio a causa alla sua transizione alla durezza calcica:

MgS0 4 + Ca (OH) 2 = Mg (OH) 2 + CaS0 4

Riso. 2. Influenza della temperatura (a) e della dose di calce (b) sulla profondità dell'addolcimento dell'acqua utilizzando il metodo calce-soda e calce

Ca(0H)2 + Na2C03 = CaC03 + 2NaOH,

ma l'eccesso di calce porta a uno spreco eccessivo di soda, aumentando il costo dell'addolcimento dell'acqua e aumentando l'alcalinità degli idrati. Pertanto, la soda in eccesso viene assunta a circa 1 mEq/L. La durezza dell'acqua a seguito del contatto con i sedimenti caduti in precedenza viene ridotta di 0,3-0,5 mg-eq/l rispetto al processo senza contatto con i sedimenti.

Il processo di addolcimento dell'acqua deve essere controllato regolando il pH dell'acqua addolcita. Quando ciò non è possibile, viene controllata dal valore di alcalinità degli idrati, che viene mantenuta entro 0,1-0,2 mg-eq/l durante la decarbonizzazione, e 0,3-0,5 mg-eq/l durante l'addolcimento con calce-soda.

Con il metodo soda-sodio di addolcimento dell'acqua, viene trattata con soda e idrossido di sodio:

Poiché la soda si forma dalla reazione dell'idrossido di sodio con il bicarbonato, la dose necessaria per aggiungerla all'acqua è notevolmente ridotta. Se la concentrazione di bicarbonati nell'acqua è elevata e la durezza non carbonatica è bassa, nell'acqua addolcita potrebbe rimanere della soda in eccesso. Pertanto, questo metodo viene utilizzato solo tenendo conto del rapporto tra durezza carbonatica e non carbonatica.

Metodo sodio-sodio Solitamente utilizzato per addolcire l'acqua la cui durezza carbonatica è leggermente superiore alla durezza non carbonatica. Se la durezza carbonatica è approssimativamente uguale alla durezza non carbonatica, non è necessario aggiungere affatto soda, poiché la quantità necessaria per addolcire tale acqua si forma a seguito dell'interazione dei bicarbonati con la soda caustica. La dose di carbonato di sodio aumenta all'aumentare della durezza non carbonatica dell'acqua.

Il metodo rigenerativo della soda, basato sul rinnovo della soda durante il processo di addolcimento, viene utilizzato nella preparazione dell'acqua e per l'alimentazione di caldaie a vapore a bassa pressione

Ca(HC03)2 + Na2C03 = CaC03 + 2NaHC03.

Il bicarbonato di sodio, entrando in una caldaia con acqua addolcita, si decompone sotto l'influenza dell'alta temperatura

2NaHC03 = Na2C03 + H20 + C02.

La soda risultante, insieme a quella in eccesso inizialmente introdotta nell'addolcitore, viene immediatamente idrolizzata in caldaia per formare idrossido di sodio e monossido di carbonio (IV), che con l'acqua di spurgo entra nell'addolcitore, dove viene utilizzato per eliminare il calcare. e bicarbonati di magnesio dall'acqua addolcita. Lo svantaggio di questo metodo è che la formazione di una notevole quantità di CO 2 durante il processo di addolcimento provoca la corrosione del metallo e un aumento del residuo secco nell'acqua della caldaia.

Metodo di addolcimento dell'acqua con bario utilizzato in combinazione con altri metodi. Innanzitutto, nell'acqua vengono introdotti reagenti contenenti bario (Ba (OH) 2, BaCO 3, BaA1 2 0 4) per eliminare la durezza solfatica, quindi dopo aver chiarito l'acqua, viene trattata con calce e soda per ammorbidirla. La chimica del processo è descritta dalle reazioni:

A causa dell’elevato costo dei reagenti, il metodo al bario viene utilizzato molto raramente. Non è adatto alla preparazione di acqua potabile a causa della tossicità dei reagenti al bario. Il solfato di bario risultante si deposita molto lentamente, quindi sono necessari grandi serbatoi di decantazione o chiarificatori. Per introdurre BaCO3 si dovrebbero utilizzare flocculatori con agitatori meccanici, poiché BaCO3 forma una sospensione pesante e a sedimentazione rapida.

Le dosi necessarie di sali di bario, mg/l, possono essere trovate utilizzando le espressioni: idrossido di bario (prodotto del 100% di attività) D b =1,8 (SO 4 2-), alluminato di bario D b =128Zh 0; carbonato di bario D in = 2,07γ (S0 4 2-);

Il carbonato di bario viene utilizzato con la calce. Esponendo il carbonato di bario all'anidride carbonica si ottiene il bicarbonato di bario che viene dosato nell'acqua da addolcire. In questo caso la dose di anidride carbonica, mg/l, si determina dall'espressione: D arco. = 0,46 (SO42-); dove (S0 4 2-) è il contenuto di solfati nell'acqua addolcita, mg/l; γ=1.15.1.20 - coefficiente che tiene conto della perdita di carbonato di bario.

Metodo dell'ossalato per addolcire l'acqua basato sull'utilizzo di ossalato di sodio e sulla bassa solubilità in acqua dell'ossalato di calcio risultante (6,8 mg/l a 18° C)

Il metodo si distingue per la semplicità della progettazione tecnologica e hardware, tuttavia, a causa dell'elevato costo del reagente, viene utilizzato per addolcire piccole quantità di acqua.

La fosfatazione viene utilizzata per addolcire l'acqua. Dopo l'addolcimento dei reagenti con il metodo calce-soda è inevitabile la presenza di durezza residua (circa 2 mEq/l), che può essere ridotta a 0,02-0,03 mEq/l mediante fosfato addolcimento. Una purificazione così profonda consente in alcuni casi di non ricorrere all'addolcimento dell'acqua a scambio cationico.

La fosfatazione garantisce inoltre una maggiore stabilità dell'acqua, riduce il suo effetto corrosivo sulle tubazioni metalliche e previene i depositi di carbonati sulla superficie interna delle pareti dei tubi.

Come reagenti fosfati vengono utilizzati esametafosfato, tripolifosfato di sodio (ortofosfato), ecc.

Il metodo del fosfato per addolcire l'acqua utilizzando fosfato trisodico è il metodo con reagente più efficace. La chimica del processo di addolcimento dell'acqua con fosfato trisodico è descritta dalle reazioni

Come si può vedere dalle reazioni di cui sopra, l'essenza del metodo è la formazione di sali di calcio e magnesio dell'acido fosforico, che hanno una bassa solubilità in acqua e quindi precipitano abbastanza completamente.

L'addolcimento del fosfato viene solitamente effettuato riscaldando l'acqua a 105.150 ° C, ottenendo l'addolcimento a 0.02.0.03 mEq/l. A causa dell'elevato costo del fosfato trisodico, il metodo del fosfato viene solitamente utilizzato per addolcire l'acqua precedentemente addolcita con calce e soda. La dose di fosfato trisodico anidro (Df; mg/l) per un ulteriore addolcimento può essere determinata dall'espressione

DF =54,67 (W OST + 0,18),

dove Zhost è la durezza residua dell'acqua addolcita prima dell'addolcimento con fosfato, mEq/l.

I precipitati di Ca 3 (P0 4) 2 e Mg 3 (P0 4) 2 formati durante l'addolcimento del fosfato assorbono bene i colloidi organici e l'acido silicico dall'acqua addolcita, il che rende possibile identificare la fattibilità dell'utilizzo di questo metodo per la preparazione dell'acqua di alimentazione per caldaie a media e alta pressione (58 ,8.98.0 MPa).

Una soluzione per il dosaggio di esametafosfato di sodio o ortofosfato di sodio con una concentrazione dello 0,5-3% viene preparata in serbatoi, il cui numero deve essere almeno due. Le superfici interne delle pareti e del fondo dei serbatoi devono essere rivestite con materiale resistente alla corrosione. Il tempo di preparazione per una soluzione al 3% è di 3 ore con miscelazione obbligatoria utilizzando un agitatore o un metodo a gorgogliamento (utilizzando aria compressa).

Schemi tecnologici ed elementi strutturali degli impianti di addolcimento dell'acqua reagente

La tecnologia di addolcimento dell'acqua con reagenti utilizza apparecchiature per la preparazione e il dosaggio dei reagenti, miscelatori, vasche di sedimentazione a strato sottile o chiarificatori, filtri e impianti per la stabilizzazione del trattamento dell'acqua. Lo schema di un impianto di addolcimento dell'acqua a pressione è mostrato in Fig. 3

Riso. 3. Impianto di addolcimento acqua con reattore a vortice.

1 - tramoggia con massa di contatto; 2 - espulsore; 3, 8 - fornitura di acqua di sorgente e prelievo di acqua addolcita; 4 - reattore a vortice; 5 - ingresso dei reagenti; 6 - filtro di chiarificazione veloce; 9 - contatto rilascio di massa; 7 - serbatoio acqua addolcita

Questo impianto non è dotato di camera di flocculazione, poiché nella massa di contatto si formano fiocchi di precipitato di carbonato di calcio. Se necessario, l'acqua prima dei reattori viene chiarificata.

La struttura ottimale per addolcire l'acqua utilizzando metodi di calce o calce-soda è reattore a vortice (pressione o respiratore aperto) ( riso. 20.4). Il reattore è un corpo in cemento armato o acciaio, ristretto verso il basso (angolo di conicità 5,20°) e riempito per circa metà dell'altezza con massa di contatto. La velocità del movimento dell'acqua nella parte inferiore e stretta del reattore a vortice è di 0,8,1 m/s; la velocità del flusso ascensionale nella parte superiore a livello dei drenaggi è di 4,6 mm/s. Come massa di contatto vengono utilizzati frammenti di sabbia o marmo con una granulometria di 0,2-0,3 mm in ragione di 10 kg per 1 m3 di volume del reattore. Con un flusso d'acqua elicoidale verso l'alto, la massa di contatto viene sospesa, i granelli di sabbia si scontrano tra loro e CaCO 3 cristallizza intensamente sulla loro superficie; gradualmente i granelli di sabbia si trasformano in palline della forma corretta. La resistenza idraulica della massa di contatto è di 0,3 m per 1 m di altezza. Quando il diametro delle sfere aumenta a 1,5,2 mm, la massa di contatto più grande e pesante viene rilasciata dalla parte inferiore del reattore e ne viene aggiunta una nuova. I reattori Vortex non trattengono i sedimenti di idrossido di magnesio, quindi dovrebbero essere utilizzati insieme ai filtri installati dietro di essi solo nei casi in cui la quantità di sedimenti di idrossido di magnesio formato corrisponde alla capacità di trattenere lo sporco dei filtri.

Con una capacità di trattenimento dello sporco dei filtri a sabbia pari a 1,1,5 kg/m3 e un ciclo di filtraggio di 8 ore, la quantità consentita di idrossido di magnesio è di 25,35 g/m3 (il contenuto di magnesio nell'acqua di fonte non deve superare 10,15 g/m3 ). È possibile utilizzare reattori a vortice con un contenuto maggiore di idrossido di magnesio, ma dopo di essi è necessario installare chiarificatori per separare l'idrossido di magnesio.

Il consumo della massa di contatto fresca aggiunta mediante un eiettore è determinato dalla formula G = 0.045QZh, dove G- quantità di massa di contatto aggiunta, kg/giorno; E- durezza dell'acqua rimossa nel reattore, mEq/l; Q - produttività dell'installazione, m 3 / h.

Riso. 4. Reattore a vortice.

1,8 - fornitura di acqua di sorgente e prelievo di acqua addolcita: 5 - campionatori; 4 - massa di contatto; 6 - rilascio dell'aria; 7 - portello per carico massa di contatto; 3 - ingresso dei reagenti; 2 - rimozione della massa di contatto esaurita

Negli schemi tecnologici di addolcimento dell'acqua dei reagenti con chiarificatori, vengono utilizzati miscelatori verticali al posto dei reattori a vortice (Fig. 5). Nei chiarificatori è opportuno mantenere per un'ora una temperatura costante, che non consenta oscillazioni superiori a 1°C, poiché si creano correnti convettive, risospensione dei sedimenti e loro rimozione.

Una tecnologia simile viene utilizzata per addolcire le acque torbide contenenti grandi quantità di sali di magnesio. In questo caso i miscelatori vengono caricati con massa di contatto. Quando si utilizzano chiarificatori progettati da E.F. Kurgaev, miscelatori e camere di formazione dei fiocchi non sono forniti, poiché la miscelazione dei reagenti con l'acqua e la formazione dei fiocchi di sedimenti avviene nei chiarificatori stessi.

L'altezza significativa e il volume ridotto dei compattatori di sedimenti ne consentono l'utilizzo per l'addolcimento dell'acqua senza riscaldamento, nonché per la desiliconizzazione dell'acqua con magnesite caustica. La distribuzione dell'acqua di sorgente mediante ugelli provoca il suo movimento rotatorio nella parte inferiore dell'apparecchio, che aumenta la stabilità dello strato sospeso durante le fluttuazioni di temperatura e fornitura d'acqua. L'acqua miscelata con i reagenti passa attraverso le partizioni di miscelazione orizzontali e verticali ed entra nella zona di separazione di assorbimento e regolazione della struttura del sedimento, che si ottiene modificando le condizioni di selezione del sedimento lungo l'altezza dello strato sospeso, creando i prerequisiti per ottenere la sua ottimale struttura, che migliora l'effetto di addolcimento e chiarificazione dell'acqua. I chiarificatori sono progettati allo stesso modo della chiarificazione dell'acqua convenzionale.

Con portate di acqua addolcita fino a 1000 m 3 /giorno è possibile utilizzare un impianto di trattamento acqua di tipo “Jet”. L'acqua trattata con l'aggiunta dei reagenti entra in una vasca di sedimentazione a strato sottile, quindi su un filtro.

L'Istituto minerario della filiale siberiana dell'Accademia russa delle scienze ha sviluppato una tecnologia elettrochimica senza reagenti per l'addolcimento dell'acqua. Utilizzando il fenomeno dell'alcalinizzazione all'anodo e dell'acidificazione al catodo quando si fa passare una corrente elettrica continua attraverso un sistema idrico, la reazione di scarica dell'acqua può essere rappresentata dalla seguente equazione:

2Í 2 0 + 2е 1 → 20Í - + Í 2,

dove e 1 è un segno che indica la capacità dei sali della durezza di dissociarsi in cationi Ca (II) e Mg (II).

Come risultato di questa reazione, aumenta la concentrazione di ioni ossidrile, che provoca il legame degli ioni Mg (II) e Ca (II) in composti insolubili. Dalla camera anodica di un elettrolizzatore a membrana (membrana realizzata in tessuto a nastro) questi ioni passano nella camera catodica a causa della differenza di potenziale tra gli elettrodi e della presenza di un campo elettrico tra loro.

Nella fig. La Figura 6 mostra uno schema tecnologico di un impianto per l'addolcimento dell'acqua mediante metodo elettrochimico.

L'impianto di produzione è stato installato nel locale caldaie distrettuale, il cui collaudo è durato circa due mesi. Il regime di trattamento elettrochimico si è rivelato stabile; non sono stati osservati depositi nelle camere catodiche.

La tensione sulle sbarre di alimentazione era di 16 V, la corrente totale era di 1600 A. La produttività totale dell'impianto era di 5 m3/h, la velocità del movimento dell'acqua nelle camere anodiche era di 0,31 n-0,42 m/min, nell'intercapedine tra diaframma e catodo 0,12-0,18 m/min.

Riso. 5. Impianto di addolcimento dell'acqua calce-sodica.1 ,8 - fornitura di acqua di sorgente e prelievo di acqua addolcita; 2 - espulsore; 3 - tramoggia con massa di contatto; 5 ingresso reagenti; 6 - chiarificatore con strato di sedimenti sospesi; 7 - filtro di chiarificazione veloce; 4 - reattore a vortice

Riso. 6. Schema di installazione per addolcimento elettrochimico dell'acqua I - raddrizzatore VAKG-3200-18; 2 - elettrolizzatore a membrana; 3, 4 - analita e catalizzatore; 5 - pompa; 6 - misuratore di acidita; 7 - chiarificatore con uno strato di sedimento sospeso; 8 - filtro rapido di chiarificazione; 9 - scarico in fognatura; 10, 11 - rimozione dell'acqua addolcita e fornitura di acqua di fonte; 12 - misuratore di flusso; 13 - cappa di aspirazione

È stato accertato che da acqua con W o = 14,5-16,7 mg-eq/l si ottiene un anolita con durezza 1,1 - 1,5 mg-eq/l a pH = 2,5-3 ed un catolita con durezza 0 0,6-1 mEq/l a pH=10,5-11. Dopo aver miscelato l'anolita e il catolita filtrati, gli indicatori dell'acqua addolcita erano i seguenti: la durezza totale del liquido era 0,8-1,2 mEq/l, pH = 8-8,5. I costi dell'energia elettrica ammontano a 3,8 kWh/m 3 .

Analisi chimiche, diffrattometriche a raggi X, spettroscopiche IR e spettrali hanno stabilito che il sedimento contiene prevalentemente CaC0 3, Mg (OH) 2 e parzialmente Fe 2 0 3 *H 2 0. Ciò indica che avviene il legame degli ioni Mg (II) durante il conteggio degli ioni ossidrile durante lo scarico delle molecole d'acqua al catodo.

Il trattamento elettrochimico dell'acqua prima di alimentarla ai filtri a scambio cationico può aumentare significativamente (15-20 volte) il loro ciclo operativo.

Metodo termochimico di addolcimento dell'acqua

L'addolcimento termochimico viene utilizzato esclusivamente nella preparazione dell'acqua per caldaie a vapore, poiché in questo caso il calore speso per il riscaldamento dell'acqua viene utilizzato in modo più efficiente. Con questo metodo, l'addolcimento dell'acqua viene solitamente effettuato a temperature dell'acqua superiori a 100°C Un addolcimento più intenso dell'acqua quando riscaldata è facilitato dalla formazione di scaglie pesanti e grandi di sedimento, la sua rapida sedimentazione è dovuta alla diminuzione della viscosità dell'acqua. quando riscaldato, e anche il consumo di calce è ridotto, poiché il monossido di carbonio libero (IV) viene rimosso mediante riscaldamento prima dell'introduzione dei reagenti. Il metodo termochimico viene utilizzato con e senza l'aggiunta di un coagulante, data l'elevata densità del sedimento elimina la necessità di appesantirlo durante la sedimentazione. Oltre al coagulante, vengono utilizzate calce e soda con l'aggiunta di fosfati e, meno spesso, idrossido di sodio e soda. L'uso del sodio al posto della calce semplifica in qualche modo la tecnologia di preparazione e dosaggio del reagente, ma tale sostituzione non è economicamente giustificata a causa del suo costo elevato.

Per garantire la rimozione della durezza non carbonatica nell'acqua, la soda viene aggiunta in eccesso. Nella fig. La Figura 7 mostra l'effetto dell'eccesso di soda sul calcio residuo e sulla durezza totale dell'acqua durante il suo addolcimento termochimico. Come si vede dai grafici, con un eccesso di soda di 0,8 mg/eq/l la durezza del calcio può ridursi a 0,2, e la durezza totale a 0,23 mg/eq/l. Con un'ulteriore aggiunta di soda la durezza diminuisce ancora di più. Il contenuto residuo di magnesio nell'acqua può essere ridotto a 0,05-0,1 mEq/L con un eccesso di calce (alcalinità idrata) di 0,1 mEq/L. Nella fig. La Figura 20.8 mostra un impianto di addolcimento termochimico dell'acqua.

Metodo calce-dolomite utilizzato per l'addolcimento e la desiliconizzazione simultanei dell'acqua ad una temperatura di 120 ° C. Con questo metodo di addolcimento è possibile ridurre l'alcalinità dell'acqua trattata con calce o calce e soda (senza eccesso) a 0,3 mEq/l con una concentrazione residua di calcio di 1,5 mg -eq/l e fino a 0,5 mEq/l con una concentrazione residua di calcio di 0,4 mEq/l. L'acqua di sorgente viene trattata con latte di calce-dolomite e chiarificata in un chiarificatore a pressione. Quindi passa attraverso i filtri a pressione di antracite e Na-cationite del primo e del secondo stadio.

Nei chiarificatori, l'altezza della zona di chiarificazione è considerata pari a 1,5 m, la velocità del flusso verso l'alto durante la calcinazione non è superiore a 2 mm/s. Il tempo di permanenza dell'acqua nel chiarificatore varia da 0,75 a 1,5 ore, a seconda del tipo di contaminazione da rimuovere. Si consiglia di aggiungere il sale coagulante di ferro (III) in una quantità di 0,4 mEq/L.

Riso. 7. L'effetto dell'eccesso di soda sul calcio residuo (a) e totale (B) durezza dell'acqua durante l'addolcimento termochimico

Riso. 8. Installazione dell'addolcimento dell'acqua calce-sodica con addolcimento al fosfato: 1 - scarico dei fanghi dal serbatoio di stoccaggio 2,3 - raccolta acqua addolcita; 4 - immissione di calce e soda; 5, 11 - fornitura di acqua di sorgente e prelievo di acqua addolcita; 6 - ingresso vapore; 7, 8 - termoreattore del primo e del secondo stadio; 9 - introduzione del fosfato trisodico; 10 - filtro rapido di chiarificazione

Metodo di addolcimento dell'acqua ad alta temperatura usato per ammorbidirlo quasi completamente. Le unità di addolcimento termochimico dell'acqua sono generalmente più compatte. Sono costituiti da erogatori di reagenti, vasche di sedimentazione a strato sottile o riscaldatori chiarificatori e filtri. Dosi di calce D e soda D s, mg/l, per addolcimento termochimico dell'acqua

dove C e e C c sono, rispettivamente, il contenuto di CaO e Na 2 C0 3 nel prodotto tecnico, %.

Addolcimento dell'acqua mediante dialisi

La dialisi è un metodo per separare soluti che differiscono significativamente nel peso molecolare. Si basa su diverse velocità di diffusione di queste sostanze attraverso una membrana semipermeabile che separa soluzioni concentrate e diluite. Sotto l'influenza di un gradiente di concentrazione (secondo la legge dell'azione di massa), i soluti si diffondono attraverso la membrana a velocità diverse verso la soluzione diluita. Il solvente (acqua) si diffonde nella direzione opposta, riducendo la velocità di trasporto del soluto. La dialisi viene effettuata in dispositivi a membrana con membrane in film di nitro e acetato di cellulosa. L'efficacia di una membrana semipermeabile per l'addolcimento dell'acqua è determinata dagli elevati valori di selettività e permeabilità all'acqua, che essa deve mantenere per un lungo tempo di funzionamento. La selettività della membrana può essere espressa come segue:

(Zh i - Zh y) /Zh i (20.11)

dove Ж в è la concentrazione della soluzione iniziale (durezza); W e - durezza dell'acqua addolcita.

In pratica, viene spesso utilizzato il coefficiente di riduzione del sale: il contenuto di C e /C arr. Riflette in modo più completo i cambiamenti nel funzionamento della membrana associati alla sua fabbricazione o all'esposizione a fattori esterni.

Esistono diversi modelli ipotetici per l'azione delle membrane semipermeabili.

Ipotesi di iperfiltrazione presuppone l'esistenza di pori in una membrana semipermeabile che consentono il passaggio dei componenti delle molecole d'acqua e degli ioni del sale idratato durante la dialisi. La base degli sviluppi teorici era la posizione secondo cui l'acqua e i sali in essa disciolti penetrano attraverso una membrana semipermeabile mediante diffusione e fluiscono attraverso i pori.

Modello di assorbimento la permeabilità si basa sulla premessa che sulla superficie della membrana e nella sua pori viene adsorbito uno strato di acqua legata con ridotta capacità dissolvente. Le membrane saranno semipermeabili se, almeno nello strato superficiale, presentano pori che non superano il doppio dello spessore dello strato di liquido legato.

Modello di diffusione si basa sul presupposto che i componenti del sistema si dissolvono nel materiale della membrana e si diffondono attraverso di essa. La selettività della membrana è spiegata dalla differenza nei coefficienti di diffusione e nella solubilità dei componenti del sistema nel suo materiale.

Teoria elettrostaticaè come segue. Quando l'acqua di sorgente si muove nella camera da un lato della membrana selettiva (cationite) e la salamoia dall'altro, gli ioni sodio, nel caso in cui la salamoia venga preparata da una soluzione di sale da cucina, migrano nella membrana e poi nell'acqua di fonte e gli ioni calcio nella direzione opposta, cioè .e. dall'acqua dura alla salamoia. Pertanto, gli ioni calcio vengono rimossi dall'acqua di fonte e sostituiti con ioni sodio non precipitanti. Allo stesso tempo, nelle camere si verificano processi collaterali che accompagnano il processo di dialisi principale: trasferimento osmotico dell'acqua, trasferimento di ioni simili, diffusione dell'elettrolita. Questi processi dipendono dalla qualità della membrana.

L'equazione di scambio tra gli ioni contenuti nell'acqua di sorgente e gli ioni nella membrana ha la forma

Dove x, x- altri ioni contenuti nella soluzione e nella membrana.

Equilibrio costante

L'equazione di scambio è scritta solo per lo ione calcio, ma> in realtà occorre tenere conto della somma degli ioni calcio e magnesio. L’equilibrio tra la salamoia e la membrana è:

Se k1+ k 2 , allora

dove n è un esponente che dipende da quali ioni sono inclusi nella soluzione.

Dall'ultima espressione possiamo concludere che se il rapporto di equilibrio degli ioni sodio nella salamoia e nell'acqua di sorgente dura è, ad esempio, 10, allora la durezza nell'acqua di sorgente sarà circa 100 volte inferiore a quella della salamoia. Area, m2, superficie della membrana

dove M è la quantità di sostanza che è passata attraverso la membrana; ΔC av - la forza trainante del processo, ovvero la differenza nelle concentrazioni della sostanza su entrambi i lati della membrana; Kd è il coefficiente di trasferimento di massa, solitamente determinato sperimentalmente o approssimativamente dall'espressione

β 1 e β 2 sono i coefficienti corrispondenti della velocità di trasferimento di una sostanza in una soluzione concentrata alla membrana e da essa in una soluzione diluita; b - spessore della membrana; D- coefficiente di diffusione del soluto.

Durezza dell'acqua addolcita dopo la dialisi:

dove C d e C p sono le concentrazioni dei sali all'inizio dell'apparecchio rispettivamente nel dializzato e nella salamoia, mEq/l; E Qp - produttività del dispositivo per dializzato e salamoia, rispettivamente, m 3 /h; F d e F r - durezza del dializzato e della salamoia all'inizio dell'apparecchio, mEq/l; a è una costante determinata dalle proprietà delle membrane e delle soluzioni;; l- lunghezza del percorso della soluzione nelle camere del dializzato e della salamoia dell'apparecchio, m; υ d - velocità di movimento del dializzato nella camera, m/s.

I test sperimentali dell'equazione (20.13) sulle membrane a scambio cationico MCC hanno mostrato una buona convergenza dei risultati. L'analisi della formula (20.13) mostra che riducendo la velocità di movimento del dializzato nelle camere dell'apparecchio si aumenta l'effetto addolcimento; la diminuzione della durezza dell'acqua addolcita è direttamente proporzionale alla concentrazione della salamoia;

Trattamento magnetico dell'acqua

Recentemente, nella pratica nazionale ed estera, il trattamento magnetico dell'acqua è stato utilizzato con successo per combattere la formazione di incrostazioni e incrostazioni. Il meccanismo dell'influenza di un campo magnetico sull'acqua e la sua mescolanza non è stata del tutto chiarita, ci sono una serie di ipotesi secondo cui E.F. Tebenichin classificati in tre gruppi: il primo, che accomuna la maggior parte delle ipotesi, riguarda l'effetto di un campo magnetico sugli ioni salini disciolti nell'acqua. Sotto l'influenza di un campo magnetico si verificano polarizzazione e deformazione degli ioni, accompagnate da una diminuzione della loro idratazione, aumentando la probabilità del loro avvicinamento e in in ultima analisi, l’istruzione centri di cristallizzazione; la seconda presuppone l'azione di un campo magnetico sulle impurità colloidali dell'acqua; il terzo gruppo combina idee sulla possibile influenza di un campo magnetico sulla struttura dell'acqua. Questo l'influenza, da un lato, può causare cambiamenti nell'aggregazione delle molecole d'acqua e, dall'altro, interrompere l'orientamento degli spin nucleari dell'idrogeno nelle sue molecole.

Il trattamento dell'acqua in un campo magnetico è comune per combattere la formazione di calcare. L'essenza del metodo è che quando l'acqua attraversa le linee di forza magnetiche, i formatori di calcare vengono rilasciati non sulla superficie riscaldante, ma nella massa dell'acqua. I sedimenti sciolti risultanti (fanghi) vengono rimossi mediante soffiatura. Il metodo è efficace nel trattamento delle acque della classe del carbonato di calcio, che costituiscono circa l'80% delle acque di tutti i bacini idrici del nostro Paese e coprono circa l'85% del suo territorio.

Il trattamento dell'acqua con un campo magnetico è stato ampiamente utilizzato per combattere la formazione di calcare nei condensatori delle turbine a vapore, nei generatori di vapore a bassa pressione e bassa capacità, nelle reti di riscaldamento e di fornitura di acqua calda e in vari scambiatori di calore, dove l'uso di altri trattamenti dell'acqua metodi non è economicamente fattibile. Rispetto all’addolcimento dell’acqua, i principali vantaggi del trattamento magnetico sono la semplicità, il basso costo, la sicurezza e la quasi totale assenza di costi di esercizio.

Il trattamento magnetico delle acque naturali (sia fresche che mineralizzate) porta ad una diminuzione dell'intensità della formazione di calcare sulle superfici riscaldanti solo se sono sovrasature sia di carbonato che di solfato di calcio al momento dell'esposizione al campo magnetico e a condizione che la concentrazione di monossido di carbonio libero (IV) inferiore alla sua concentrazione di equilibrio. L'effetto anticalcare dell'E determina la presenza di ossidi di ferro e altre impurità nell'acqua:

dove m n e m m sono la massa di scaglie formata sulla superficie riscaldante durante l'ebollizione nelle stesse condizioni della stessa quantità di acqua, rispettivamente non trattata e trattata con un campo magnetico, g.

L'effetto anticalcare dipende dalla composizione dell'acqua, dall'intensità del campo magnetico, dalla velocità del movimento dell'acqua e dalla durata della sua permanenza nel campo magnetico e da altri fattori. In pratica si utilizzano dispositivi magnetici con magneti ed elettromagneti permanenti in acciaio o in ferrite-bario (Fig. 9). I dispositivi con magneti permanenti hanno un design più semplice e non richiedono l'alimentazione dalla rete. Nei dispositivi con un elettromagnete, le bobine di filo vengono avvolte attorno a un nucleo (nucleo), creando un campo magnetico.

Il dispositivo magnetico è montato sulle tubazioni in posizione verticale o orizzontale mediante giunti adattatori. La velocità del movimento dell'acqua nello spazio non deve superare 1 m/s. Il funzionamento dei dispositivi può essere accompagnato dalla contaminazione dello spazio di passaggio con impurità meccaniche, principalmente ferromagnetiche. Pertanto, i dispositivi con magneti permanenti devono essere periodicamente smontati e puliti. Gli ossidi di ferro vengono rimossi dai dispositivi con dispositivi elettromagnetici scollegandoli dalla rete.

I risultati della ricerca MGSU (G.I. Nikoladze, V.B. Vikulina) hanno dimostrato che per acqua con una durezza carbonatica di 6,7 mcg-eq/l, ossidabilità di 5,6 mg02/l e contenuto di sale di 385,420 mg/l, l'intensità ottimale del campo magnetico era ( 10.12.8) * 19 4 A/m, che corrisponde ad un'intensità di corrente di 7,8 A.

Lo schema di installazione per il trattamento magnetico dell'acqua di alimentazione aggiuntiva delle caldaie a vapore per il riscaldamento è mostrato in Fig. 20.10.

Recentemente si sono diffusi dispositivi con bobine magnetizzanti esterne. Per magnetizzare grandi masse d'acqua sono stati creati dispositivi con lavorazione strato per strato.

Oltre a prevenire la formazione di calcare, trattamento magnetico , secondo P.P. Strokacha può essere utilizzato per intensificare il processo di coagulazione e cristallizzazione, accelerare la dissoluzione dei reagenti, aumentare l'efficienza dell'uso delle resine a scambio ionico e migliorare l'effetto battericida dei disinfettanti.

Riso. 9. Dispositivo elettromagnetico per il trattamento anticalcare dell'acqua SKV VTI: 1,8 - fornitura di sorgente e prelievo di acqua magnetizzata; 2 - netto; 3 - spazio di lavoro per il passaggio dell'acqua magnetizzata; 4 - involucro; 5 - bobina magnetizzante; 6 - nucleo; 7 - telaio; 9 - coperchio; 10 – terminali

Quando si progettano dispositivi magnetici per il trattamento dell'acqua, vengono specificati i seguenti dati: il tipo di dispositivo, le sue prestazioni, l'induzione del campo magnetico nello spazio di lavoro o la corrispondente intensità del campo magnetico, la velocità dell'acqua nello spazio di lavoro, il tempo impiegato acqua per passare attraverso la zona attiva del dispositivo, il tipo e la sua tensione per il dispositivo elettromagnetico o la lega magnetica e le dimensioni del magnete per i dispositivi a magnete permanente.

Riso. 10. Schema di un impianto magnetico per il trattamento dell'acqua di caldaia senza depurazione preliminare.

1,8 - acque di fonte e di reintegro; 2 - dispositivi elettromagnetici; 3, 4 - riscaldatori di I e II stadio; 5 - disaeratore; 6 - serbatoio intermedio; 7 - pompa di carica

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È diffusa la convinzione che l'acqua delle falde acquifere profonde possa essere consumata senza previa preparazione. In effetti, l'acqua che ne deriva è molto più pulita di quella dell'acqua alta, tuttavia contiene anche impurità, la cui presenza può influire negativamente sulla salute umana e sul funzionamento delle apparecchiature. Per comprendere nel dettaglio la questione rivolgiamoci agli specialisti del reparto sistemi di trattamento acqua dell’azienda BIICS.

L'acqua è un ottimo solvente. Essendo in costante contatto con le rocce, è saturo delle sostanze di cui queste rocce sono composte. Nel tempo, si accumula un numero enorme di composti. La composizione dell'acqua dipende dal tipo di roccia in cui passa la falda acquifera. Mosca e la regione di Mosca sono caratterizzate da un alto contenuto di sali di durezza carbonatica e composti di ferro.

Il consumo a lungo termine di acqua di maggiore durezza porta alla formazione di depositi di calcoli nei reni (calcoli), al contatto la pelle e i capelli si seccano. Durante il riscaldamento i composti precipitano formando un rivestimento duro e difficile da rimuovere. Gli elementi riscaldanti diventano inutilizzabili, i tubi e i tubi flessibili si intasano e aumenta il tasso di usura delle parti mobili delle apparecchiature.

La durezza superiore può essere determinata:

• visivamente: formazione di placca sugli impianti idraulici e sugli elementi riscaldanti (nel bollitore, sugli elementi riscaldanti di lavatrici e lavastoviglie, caldaie);
• assaggiare: rispetto all'acqua in bottiglia di durezza nota;
• sulla formazione di schiuma: in acque dure si forma meno schiuma ed il consumo di detersivi è maggiore;
• nel laboratorio.

L'addolcimento dell'acqua consiste nella riduzione della concentrazione dei sali di durezza e nel portare questi indicatori ai valori raccomandati.

Standard di durezza dell'acqua

A seconda della concentrazione dei sali di durezza, l'acqua si divide in:

• tenero - contenuto di sale non superiore a 2 mEq/l;
• normale - contenuto di sale entro 2 - 4 mEq/l;
• contenuto di sali duri compreso tra 4 e 6 mEq/l;
• elevata durezza - contenuto di sale superiore a 6 mEq/l.

La norma russa che regola la qualità dell'acqua potabile fissa il valore limite della concentrazione dei sali di durezza al livello di 7,0 mg-eq/l. Mentre l'OMS fissa questo indicatore a 2,5 mEq/L, la CEE ha adottato uno standard di 2,9 mEq/L. Pertanto, in Russia è consentito fornire acqua molto dura come acqua potabile del rubinetto, due volte superiore alle raccomandazioni dell'OMS.

Metodi di addolcimento dell'acqua

Termico

In altre parole: bollente. Con l’aumento della temperatura, il bicarbonato di calcio solubile (il composto più comune che causa durezza) si scompone in carbonato di calcio insolubile e anidride carbonica. La parte insolubile precipita ed il gas evapora. L'ebollizione riduce parzialmente la concentrazione di solfato di calcio. Il metodo termico è il più accessibile in casa, ma non il più conveniente e ha una bassa produttività. Inoltre non è adatto per composti di magnesio.

Membrana

Per addolcire l'acqua in questo modo si utilizzano membrane molecolari che lasciano passare solo le particelle d'acqua, rimuovendo la maggior parte delle impurità (fino al 98%). Ecco come funzionano i filtri ad osmosi inversa.

Non è necessario bere acqua contaminata per il bene di alcuni sali presumibilmente benefici che contiene. È molto meglio nutrire il proprio corpo con le stesse sostanze, presenti però negli alimenti comuni. In realtà, l'umanità trascorre tutta la sua vita assumendoli nel pane, nel latte, nella carne, nel pesce, nella verdura e nella frutta. Ad esempio, un bicchiere di latte contiene centinaia di volte più calcio di un bicchiere di acqua del rubinetto. In alcuni casi viene installato un mineralizzatore per preparare l'acqua potabile in questo modo.

Prodotto chimico (reagente)

L'essenza del metodo è convertire i composti solubili in composti insolubili. Per questo, vengono utilizzati vari reagenti a seconda della predominanza di sali di un tipo o dell'altro nell'acqua. Per i sali di tipo carbonato vengono utilizzati calce, composti di sodio, soda e composti sintetici come il fosfato trisodico. Di conseguenza, l'acqua viene addolcita, ma a causa della presenza di reagenti non può essere consumata come cibo.

Magnetico

L'acqua è influenzata inducendo un campo magnetico costante. Il passaggio attraverso un campo magnetico modifica la struttura dei sali di durezza. Le molecole smettono di connettersi quando riscaldate e non formano un precipitato, inoltre allentano lo strato di incrostazioni esistenti, che si dissolve in acqua. Questo metodo non riduce la concentrazione dei sali, ma ne impedisce la deposizione come sedimento. Quest'acqua è adatta per scopi domestici: tubi, apparecchiature di pompaggio ed elementi riscaldanti dureranno più a lungo. L'acqua può essere addolcita efficacemente utilizzando i magneti solo in piccoli volumi e con velocità di flusso non superiori a 0,5 m/s. L'addolcitore magnetico riduce anche il contenuto di ferro.

Elettromagnetico

È una versione migliorata del magnetico con la differenza che i sali in eccesso non solo perdono la capacità di precipitare, ma vengono anche rimossi attraverso il pozzetto nelle fogne.

Scambio ionico

L'essenza del metodo è sostituire gli ioni di calcio e magnesio con ioni di sodio, i cui composti sono solubili e non hanno un effetto negativo sulla salute e sulle attrezzature.

I moderni sistemi di purificazione dell'acqua potabile spesso combinano diversi metodi, che dipendono dall'analisi dell'acqua del pozzo. Un professionista del trattamento dell’acqua può aiutarti a determinare quale tipo di addolcitore è necessario per la tua situazione. Per i pozzi artesiani nella regione di Mosca, dove predominano i carbonati, si consiglia di installare addolcitori d'acqua a scambio ionico.

Strutturalmente, il dispositivo è un contenitore di plastica, nel quale viene colata una resina polimerica a scambio ionico sotto forma di granuli, in grado di rilasciare ioni sodio e assorbire ioni calcio e magnesio. L'acqua che entra nel cilindro attraversa lentamente la resina sulla quale avviene la reazione di ricambio. Quando la concentrazione di ioni sodio nella resina diminuisce è necessario effettuare un processo di lavaggio e rigenerazione. A tale scopo, al cilindro è collegato un serbatoio del sale, dal quale viene fornita una soluzione di cloruro di sodio. Il processo è controllato da un'unità di controllo automatica. Durante il risciacquo viene interrotta l'erogazione dell'acqua addolcita, quindi la rigenerazione viene programmata di notte. Se l'acqua viene raccolta continuamente, si consiglia di installare due cilindri e avviare la rigenerazione alternativamente. Periodicamente, mediamente ogni 3-4 anni, la resina deve essere cambiata, poiché il numero dei suoi cicli di ripristino è limitato. Le prestazioni del sistema dipendono dal volume di carico nel cilindro.

L’articolo è stato preparato con la partecipazione di specialisti del dipartimento dei sistemi di trattamento delle acque del sito

Una durezza elevata provoca la formazione di incrostazioni e compromette l'efficacia dei detersivi. In condizioni così sfavorevoli aumenta il rischio di danni ai componenti funzionali delle apparecchiature di riscaldamento e di altre apparecchiature. I costi operativi e i costi per il rispetto delle norme igienico-sanitarie sono in aumento.

I produttori moderni offrono diversi metodi di addolcimento dell'acqua e set di attrezzature corrispondenti. Scegliere l'opzione migliore non sarà difficile dopo aver letto questa pubblicazione. Qui ci sono informazioni utili che ti aiuteranno a implementare il progetto in modo economico e rapido.

Definizioni di base

Il livello complessivo di rigidità è determinato come la somma delle componenti permanenti e temporanee. Di norma, la prima parte ha poca importanza pratica, quindi può essere esclusa dalla revisione. Il secondo è determinato dalla concentrazione dei cationi magnesio e calcio. Quando riscaldate, queste sostanze chimiche vengono convertite in un sedimento insolubile chiamato incrostazione.

Sono loro che intasano i condotti tecnici, cosa che si accompagna a un peggioramento delle prestazioni della caldaia. Tali formazioni sono caratterizzate da porosità e bassa conduttività termica. Questo strato, accumulandosi sulla superficie dell'elemento riscaldante, blocca la normale rimozione del calore. Se non si utilizza un metodo efficace per addolcire l'acqua dura, la lavatrice o altre apparecchiature dotate di un elemento riscaldante verranno danneggiate a causa del calcare.

In pratica risolvono i problemi di riduzione del livello di rigidità, ovvero di eliminazione totale dei fenomeni dannosi. La seconda opzione è migliore! Implica una protezione affidabile di prodotti costosi, un'efficace prevenzione e prevenzione delle situazioni di emergenza.

Metodo 1: calore

Il principio di funzionamento di questi metodi di addolcimento dell'acqua risulta chiaro dalla definizione generale. Tutti sanno che durante l'ebollizione (riscaldamento) si forma attivamente uno strato di calcare sulle pareti del bollitore. Una volta completata la procedura, la rigidità sarà ridotta.

L’unico vantaggio è la semplicità teorica del metodo. Uno studio approfondito della questione rivela le seguenti carenze:

• durata del processo;
• una piccola quantità di liquido che può essere elaborato a casa;
• costi significativi per elettricità, gas e altri tipi di carburante.

Va ricordato che nella fase di finitura è necessario rimuovere le incrostazioni ostinate. Si tratta di operazioni lavorative ad alta intensità di manodopera che possono rovinare il contenitore funzionante.

Metodo 2: trattamento del campo elettromagnetico

Dalle descrizioni sopra riportate si può trarre una conclusione intermedia. La rimozione di composti nocivi mediante sostanze chimiche, scambio ionico, ebollizione e filtrazione su membrana richiede sfide ingegneristiche complesse. Questo verrà scritto di seguito. I costi aumentano di conseguenza. I composti polifosfati sono più efficaci. Sono economici, ma bloccano in modo affidabile il processo negativo. Il metodo può essere considerato ideale se non fosse per la contaminazione del liquido.

La tecnologia di elaborazione elettromagnetica non presenta questi svantaggi. L'esposizione a un campo forte modifica la forma delle particelle di scaglie. Le sporgenze aghiformi create non consentono loro di combinarsi in grandi frazioni. Ciò blocca il processo di formazione delle incrostazioni.

Per ottenere un campo di potenza e configurazione ottimali, viene utilizzato un generatore di oscillazioni elettromagnetiche ad alta frequenza. Funziona secondo uno speciale algoritmo che non provoca un effetto di “dipendenza”. Una diminuzione dell'effetto positivo si osserva quando si lavora con magneti permanenti.

Quando studi le attuali offerte del mercato, dovresti prestare attenzione ai moderni modelli di alta qualità di dispositivi elettromagnetici per il trattamento dell'acqua:

• svolgono le loro funzioni con un consumo elettrico minimo (5-20 W/ora).
• Una bobina viene creata da diversi giri di filo. Il dispositivo è connesso alla rete. Non è necessaria alcuna configurazione aggiuntiva.
• La portata raggiunge i 2 km, sufficienti per proteggere l'intera struttura.
• La durata dei dispositivi supera i 20 anni.

In ogni caso, è necessario scegliere un produttore che abbia una solida esperienza nel settore di attività pertinente!

Metodi chimici di addolcimento dell'acqua

Una tecnica ben nota agli specialisti specializzati è l'aggiunta di calce spenta alla soluzione. Le reazioni chimiche legano le molecole di calcio e magnesio con la successiva formazione di un precipitato insolubile. Man mano che si accumula sul fondo della vasca di lavoro, viene rimosso. Piccole particelle sospese vengono trattenute attraverso il metodo del fosfato. Una tecnologia simile viene utilizzata per ridurre la componente non carbonatica utilizzando la soda.

Lo svantaggio principale di questo e di altri metodi di questa categoria è la contaminazione del liquido con sostanze chimiche. Affinché tale lavorazione sia sicura, è necessario rispettare rigorosamente i dosaggi ottimali e monitorare attentamente tutte le fasi importanti. La riproduzione di alta qualità della tecnologia a casa non è possibile senza difficoltà e costi eccessivi. Viene utilizzato nelle stazioni di trattamento dell'acqua comunali e collettive di categoria professionale.

Tuttavia, una tecnica “chimica” è diventata popolare nella vita di tutti i giorni. I ricercatori hanno scoperto che i composti polifosfati formano gusci attorno a minuscole frazioni insolubili. Impediscono loro di combinarsi in particelle di grandi dimensioni e di attaccarsi alle pareti dei tubi e alle superfici esterne dei dispositivi di riscaldamento.

I produttori di detersivi al fosfato sfruttano questa utile proprietà. Vengono utilizzati anche contenitori speciali a flusso continuo in cui vengono collocati i sali polifosfati. I dispositivi vengono montati sul tubo di ingresso davanti a caldaie e lavatrici. Il metodo non è adatto per la preparazione dell'acqua potabile.

Filtrazione

L'effetto desiderato può essere ottenuto riducendo la dimensione delle cellule alla dimensione delle molecole. Tali condotti microscopici vengono creati nelle membrane ad osmosi inversa. Sono in grado di far passare solo acqua pulita. Il liquido contaminato si accumula davanti alla barriera e viene scaricato nello scarico.

Il problema è risolto? Non si dovrebbero trarre conclusioni affrettate. La tecnica di filtrazione è davvero buona, ma solo per processare 180-220 litri/giorno. Questa è la prestazione della serie a un costo ragionevole. Tale importo non è sufficiente per una sola doccia o per soddisfare altre necessità domestiche.

Per aumentare la produttività, più membrane vengono installate in parallelo. Per far funzionare il kit è necessario aumentare la pressione con un'apposita stazione di pompaggio. Tali apparecchiature per la filtrazione dell'acqua sono costose e occupano molto spazio.

Addolcimento dell'acqua mediante il metodo dello scambio ionico

Riduci i costi primari e operativi con l'aiuto di apparecchiature di questa categoria. Viene utilizzato un materiale di riempimento speciale che trattiene gli ioni di calcio e magnesio. Allo stesso tempo, il liquido è pieno di composti di sodio innocui.

I vantaggi sono riportati nel seguente elenco:

• A parte il sapore salato, le caratteristiche iniziali dell'acqua non cambiano in peggio.
• Dopo aver trattato una certa quantità di liquido, le funzioni utili del materiale di riempimento vengono ripristinate mediante lavaggio e rigenerazione.
• Queste procedure vengono eseguite ripetutamente in modalità automatica, senza un attento controllo e intervento da parte dell'utente.
• Se vengono seguite le regole operative, il riempimento in resina rimane operativo per più di sei anni.

È necessario sottolineare la disponibilità della miscela di rigenerazione. Questa è una soluzione economica del normale sale da cucina (buona purezza).

Come prima, ecco le sfumature che meritano di essere menzionate per un'analisi completa dell'addolcimento dell'acqua utilizzando il metodo dello scambio ionico:

• Il metodo di addolcimento dell'acqua a scambio ionico interrompe la fornitura all'impianto durante la rigenerazione (durata superiore a un'ora). Per eliminare questo inconveniente vengono installati in parallelo due contenitori funzionali.
• Un kit performante per una famiglia di 2-3 persone occupa diversi metri quadrati. metri di superficie.
• Il lavoro produce molto rumore durante il processo di lavaggio, quindi è necessario un efficace isolamento acustico della stanza.
• Qualsiasi cambiamento significativo nel livello di durezza deve essere regolato manualmente.
• Un set ben attrezzato con un'unità di automazione e diversi serbatoi funzionanti è costoso.

Esposizione ad ultrasuoni

Il trattamento con vibrazioni della gamma di frequenza corrispondente viene utilizzato per ridurre il livello di rigidità. Allo stesso tempo viene distrutto lo strato di vecchie incrostazioni, utile per pulire le tubazioni senza composti chimici aggressivi.

Gli ultrasuoni vengono utilizzati con precauzioni professionali per pulire e proteggere le apparecchiature industriali. Gli elementi di grandi dimensioni di queste strutture e le connessioni filettate hanno una migliore resistenza ai forti effetti delle vibrazioni.

Quali metodi di addolcimento dell'acqua sono adatti alle diverse proprietà?

Il metodo ottimale viene selezionato tenendo conto delle condizioni reali del funzionamento futuro. Specialisti esperti consigliano di creare un progetto generale con filtri meccanici e di altro tipo per coordinare accuratamente tutti i componenti funzionali.

In un appartamento di città puoi contare sul mantenimento di una qualità accettabile dell'acqua dura. Gli obblighi corrispondenti sono specificati nel contratto con l'organizzazione fornitrice. In patria, però, non si possono escludere incidenti sulle autostrade e picchi di pressione. Per proteggersi da questi influssi negativi, all'ingresso è installato un filtro fosfatico o meccanico con regolatore di pressione e manometri di controllo. È necessario sottolineare i vantaggi del convertitore elettromagnetico, tenendo conto delle caratteristiche degli oggetti di questa categoria:

• compattezza;
• leggero;
• assenza di rumore;
• bell'aspetto.

Per l'approvvigionamento idrico suburbano autonomo, i proprietari prudenti preferiscono utilizzare un pozzo artesiano. Questa fonte fornisce un elevato grado di purificazione attraverso la filtrazione naturale. Ma a grandi profondità aumenta la concentrazione di impurità lavate via dalle rocce. Tra questi ci sono composti salini in concentrazioni piuttosto elevate.

In un'abitazione privata è più facile trovare spazio libero per le apparecchiature tecnologiche. Qui è possibile installare i kit per l'addolcimento dell'acqua utilizzando il metodo dello scambio ionico. Le reti ingegneristiche necessarie sono installate nei locali. Non dobbiamo dimenticare un buon isolamento. È necessario mantenere il regime di temperatura impostato dal produttore. Il cloro e altri composti chimici che potrebbero danneggiare il terreno di riempimento esistente dovrebbero essere rimossi.

Istituto statale federale di istruzione professionale superiore

"UNIVERSITÀ FEDERALE SIBERIANA"

Istituto Politecnico

Saggio

Metodi di chiarificazione e addolcimento dell'acqua.

Utilizzo di un inibitore IOMS.

Capo ________________ Yakovenko A.A.

Studente TE 06 - 03 ________________ Minaeva D.S.

Krasnojarsk 2009

Metodi di chiarificazione dell'acqua.

La chiarificazione dell'acqua si riferisce al rilascio di sostanze sospese da essa durante il movimento continuo dell'acqua attraverso strutture speciali (insediamenti, chiarificatori) a basse velocità. A basse velocità di movimento dell'acqua, le sostanze sospese in essa contenute, il cui peso specifico è maggiore del peso specifico dell'acqua, precipitano sotto l'influenza della gravità, formando sedimenti nel serbatoio di decantazione.

Gli schemi tecnologici per il trattamento delle acque sono determinati in ciascun caso specifico in base ai requisiti e comprendono le seguenti fasi di lavoro:

studi tecnologici e prove preliminari di laboratorio dei reagenti utilizzati;

selezione e calcolo delle apparecchiature per il dosaggio e la miscelazione dei reagenti;

selezione dell'attrezzatura per la chiarificazione dello strato sottile e la compattazione della sospensione;

selezione e calcolo di filtri veloci con caricamento granulare, sia a pressione che di tipo aperto;

selezione di tecnologie e attrezzature per la disidratazione dei fanghi con successivo smaltimento;

selezione delle attrezzature per la disinfezione mediante dosaggio di una soluzione di cloro (ipoclorito di sodio) e monitoraggio della qualità dell'acqua trattata.

A seconda della direzione del movimento dell'acqua, le vasche di sedimentazione si dividono in orizzontali, verticali e radiali.

Un serbatoio di decantazione orizzontale (Fig. 1) è un serbatoio rettangolare, il cui asse longitudinale (più lungo) è diretto lungo il movimento dell'acqua. L'acqua chiarificata viene convogliata attraverso il tubo 1 in uno scivolo di distribuzione 2, che presenta una serie di fori che servono a distribuire più uniformemente il flusso d'acqua attraverso la sezione trasversale della coppa. La velocità del movimento dell'acqua in questi fori non deve superare 0,4 m/sec. L'acqua chiarificata confluisce in un'altra trincea 3 e da questa attraverso la tubazione 4 viene scaricata ai filtri. Le particelle sedimentate (fanghi) si accumulano sul fondo, che dovrebbe avere una pendenza opposta al movimento dell'acqua.

Il tempo di sedimentazione per le vasche di sedimentazione orizzontali viene solitamente considerato per una miscela coagulata non superiore a 4 ore. Le vasche di sedimentazione orizzontali per la chiarificazione di grandi quantità di acqua possono essere divise in altezza in più compartimenti paralleli (pavimenti). I vantaggi delle vasche di decantazione a piani (proposta del Prof. P.I. Piskunov) sono una piccola area edificabile e un minor consumo di calcestruzzo. Un serbatoio di decantazione di questo tipo è stato costruito in uno dei più grandi impianti di trattamento delle acque reflue dell'Unione Sovietica.

Riso. 1. Schema di un serbatoio di decantazione orizzontale: 1 - vassoio; 2 - camera di ricezione; 3 - scivolo di ricezione; 4 - al filtro; 5 - per rimuovere i sedimenti

Riso. 2. Schema di un decantatore verticale 1 - tubazione centrale; 2 vassoi; 3- tubo di uscita; 4 - conduttura per la rimozione dei sedimenti

I serbatoi di decantazione verticale (Fig. 2) sono un serbatoio rotondo, talvolta quadrato, con fondo conico e un tubo centrale nel quale viene alimentata l'acqua chiarificata dalla camera di formazione dei fiocchi.

All'uscita del tubo centrale nel pozzetto, l'acqua sale a bassa velocità e viene drenata, già chiarificata, attraverso il lato di una grondaia posta concentricamente, da dove viene scaricata al filtro. Il sedimento che cade sul fondo della vasca di decantazione viene periodicamente rimosso.

La portata dell'acqua nel tubo centrale è considerata compresa tra 30 e 75 mm/sec. Il tempo di sedimentazione dell'acqua nel serbatoio di decantazione è T = 2 ore. La velocità del movimento verso l'alto dell'acqua è di 0,5-0,6 mm/sec.

Il diametro del serbatoio di decantazione non deve superare i 12 m, e il rapporto tra il diametro e l'altezza del serbatoio di decantazione è generalmente considerato non superiore a 1,5.

I serbatoi di decantazione radiale sono serbatoi rotondi con fondo leggermente conico. L'acqua entra nel tubo centrale e da esso viene diretta in direzione radiale verso un vassoio di raccolta lungo la periferia del pozzetto. Le vasche di decantazione hanno una profondità ridotta; i sedimenti vengono rimossi meccanicamente senza interrompere il funzionamento della vasca di decantazione. I sedimentatori radiali sono costruiti con un diametro di 10 l* o più con una profondità da 1,5-2,5 m (alla parete del sedimentatore) a 3-5 m (al centro).

La scelta del tipo di sedimentatore dipende dalla resa giornaliera della stazione, dalla sua disposizione generale, dal terreno, dalla natura del terreno, ecc. Per una resa giornaliera fino a 3000 m3 si consiglia l'utilizzo di sedimentatori verticali. Le vasche di sedimentazione orizzontali vengono utilizzate quando la capacità della stazione è superiore a 30.000 m3/giorno, sia in caso di coagulazione dell'acqua che senza di essa.

I sedimentatori radiali sono adatti per portate d'acqua elevate (oltre 40.000 m3/giorno). Il vantaggio di queste vasche di sedimentazione rispetto a quelle rettangolari orizzontali è la rimozione meccanizzata dei sedimenti senza interrompere il funzionamento della vasca di sedimentazione. Vengono utilizzati in caso di elevata torbidità dell'acqua fluviale (con e senza coagulazione) principalmente per la chiarificazione delle acque industriali.

Chiarificatori con sedimenti sospesi. Il processo di chiarificazione procede molto più intensamente se l'acqua chiarificata, dopo la coagulazione, viene fatta passare attraverso una massa di sedimento precedentemente formato, mantenuta in sospensione da una corrente

Riso. 3. Chiarificatori: a - design originale; b - tipologia corridoio: 1 - tubazioni di distribuzione; 2 - grondaie con fori allagati; 3 - parte operativa del chiarificatore; 4- zona protettiva; 5 - vassoio di uscita; 6 - tubo per aspirare i sedimenti; 7 - finestre delle precipitazioni; Compattatore a 8 sedimenti; 9 - tubi scarico sedimenti) 10 - tubo scarico acqua chiarificata

Tali chiarificatori forniscono un effetto di chiarificazione dell'acqua maggiore rispetto ai tradizionali serbatoi di decantazione, il che si spiega con l'allargamento e la ritenzione più rapidi delle sostanze sospese quando l'acqua coagulata passa attraverso i sedimenti sospesi.

L'utilizzo di un chiarificatore con residuo in sospensione consente, rispetto ad un decantatore convenzionale, di ridurre il consumo di coagulante, ridurre le dimensioni delle strutture e ottenere un maggiore effetto di chiarificazione dell'acqua.

Il chiarificatore del progetto originale è un serbatoio cilindrico con un compattatore di fanghi nella sua parte centrale (Fig. 3, a). Qui l'acqua con il reagente entra nel separatore d'aria, poi scende nei tubi forati di distribuzione 1, e poi nei fori del fondo forato 2.

L'acqua, passando attraverso lo strato di sedimento in sospensione 3, entra nella zona di chiarificazione 4 e tracima nelle canalette di scarico. I sedimenti sospesi in eccesso entrano nel serbatoio di stoccaggio dei fanghi 5, da dove vengono periodicamente rimossi nel sistema fognario.

Il chiarificatore a corridoio (vedi Fig. 3, b) è un serbatoio rettangolare. L'acqua coagulata entra nel chiarificatore attraverso il tubo 1 e viene distribuita attraverso i tubi forati 2 nella parte inferiore (funzionante) 3 del chiarificatore. La velocità del movimento dell'acqua nella parte di lavoro deve essere tale da sospendere le scaglie di coagulante. Questo strato aiuta a trattenere le particelle sospese. Il grado di chiarificazione dell'acqua è molto più elevato rispetto a quello di un sedimentatore convenzionale.

Sopra la parte operativa si trova una zona protettiva 4, dove non è presente nessuno strato sospeso. L'acqua chiarificata viene scaricata dalla vaschetta 5 e dai tubi 10 per le successive lavorazioni. La quantità in eccesso di sedimento viene scaricata tramite aspirazione nel tubo 6 attraverso le finestre 7 nel compattatore di sedimenti 8, dove il sedimento viene compattato e periodicamente scaricato in fogna attraverso i tubi 9.

La velocità del flusso verso l'alto nella parte operativa del chiarificatore è considerata pari a 1-1,2 mm/sec.

Metodi di addolcimento dell'acqua.

La rimozione dei sali di durezza dall'acqua, cioè l'addolcimento, deve essere effettuata per alimentare gli impianti di caldaie e la durezza dell'acqua per le caldaie a media e bassa pressione non deve essere superiore a 0,3 mg.eq/l. L'addolcimento dell'acqua è richiesto anche per industrie come l'industria tessile, della carta e quella chimica, dove l'acqua non deve avere una durezza superiore a 0,7-1,0 mg.eq/l. È opportuno anche addolcire l'acqua per uso domestico e potabile, soprattutto se supera i 7 mg.eq/l.

Vengono utilizzati i seguenti metodi principali di addolcimento dell'acqua:

1) metodo dei reagenti - introducendo reagenti che promuovono la formazione di composti di calcio e magnesio scarsamente solubili e la loro precipitazione;

2) metodo dello scambio cationico, in cui l'acqua addolcita viene filtrata attraverso sostanze che hanno la capacità di scambiare i cationi in esse contenuti (sodio o idrogeno) con cationi di calcio e magnesio, sali disciolti nell'acqua. Come risultato dello scambio vengono trattenuti gli ioni calcio e magnesio e si formano sali di sodio che non conferiscono durezza all'acqua;

3) metodo termico, che consiste nel riscaldare l'acqua ad una temperatura superiore a 100°, che elimina quasi completamente i sali della durezza carbonatica.

I metodi di addolcimento sono spesso usati in combinazione. Ad esempio, una parte dei sali di durezza viene rimossa mediante un metodo reagente e la parte rimanente viene rimossa utilizzando lo scambio cationico.

Tra i metodi con reagenti, il metodo di addolcimento con calce sodata è il più comune. La sua essenza si riduce ad ottenere, al posto dei sali di Ca Mg disciolti in acqua, i sali insolubili CaC0 3 e Mg(OH) 2, che precipitano.

Entrambi i reagenti - soda Na 2 C0 3 e calce Ca (OH) 2 - vengono introdotti nell'acqua da addolcire contemporaneamente o alternativamente.

Sali di carbonato, durezza temporanea vengono rimossi con calce, non carbonatici, durezza permanente - con soda. Le reazioni chimiche durante la rimozione della durezza carbonatica procedono come segue:

Ca(HC0 3)2 + Ca(OH)2 = 2 CaC0 3 + 2H 2 0.

In questo caso precipita il carbonato di calcio CaCO3. Quando si rimuove il bicarbonato di magnesio Mg(HC0 3) 2, la reazione è questa:

Mg (HCOa)2 + 2Ca (OH)2 = Mg (OH)2 + 2CaC0 3 + 2H 2 0.

L'ossido di magnesio idrato Mg(OH) 2 coagula e precipita. Per eliminare la durezza non carbonatica, all'acqua da addolcire viene aggiunto Na 2 C0 3. Le reazioni chimiche durante la rimozione della durezza non carbonatica sono le seguenti:

Na2C08 + CaS04 = CaCO8 + Na2S04;

Na2CO3 + CaCl2 = CaC03 + 2NaCl.

Come risultato della reazione si ottiene carbonato di calcio, che precipita.

Per l'addolcimento profondo si utilizzano misure ausiliarie, come il riscaldamento dell'acqua trattata a circa 90, mentre la durezza residua può essere aumentata a 0,2-0,4 mg.eq/l.

Senza riscaldamento, il trattamento dell'acqua viene effettuato con grandi dosi in eccesso di calce, seguito dalla rimozione di questi eccessi mediante insufflazione dell'acqua con anidride carbonica. L'ultimo processo è chiamato ricarbonatazione.

Nella fig. La Figura 4 mostra uno schema di un impianto di addolcimento dell'acqua reagente, che comprende un dispositivo per la preparazione e il dosaggio di soluzioni reagenti, miscelatori, camere di reazione, chiarificatori e filtri.

Per addolcire l'acqua erogata in modo uniforme e che scorre continuamente, vengono utilizzati gli stessi dosatori per soluzioni di soda e calce utilizzati per la coagulazione. Se la portata dell'acqua addolcita oscilla, vengono utilizzati i cosiddetti distributori proporzionali.

Riso. 4. Schema di addolcimento dell'acqua del reagente: 1 - camera di reazione (reattore a vortice); 2 - chiarificatore; 3 - filtro al quarzo; 4 - miscelatore; 5, 6 e 7 - dispensatori per soluzioni reagenti; 8, 9 e 10 - serbatoi per sciogliere coagulanti e soda per la preparazione del latte di calce; 11 - serbatoio; 12 - pompa; 13 - separatore d'aria.

Il metodo della calce sodata è adatto per addolcire l'acqua con qualsiasi rapporto di durezza carbonatica e non carbonatica.

Gli svantaggi del metodo di addolcimento con calce sodata sono i seguenti: 1) l'acqua non viene completamente addolcita; 2) gli impianti di addolcimento sono ingombranti; 3) è necessario un attento dosaggio di soda e calce, difficile da ottenere a causa della variabilità della composizione dell'acqua addolcita e dei reagenti.

Il metodo di addolcimento dei cationiti si basa sulla capacità di sostanze chiamate cationiti di scambiare i cationi di sodio Na+ o idrogeno H+ in essi contenuti con cationi di calcio o magnesio disciolti in acqua. In base a ciò, viene fatta una distinzione tra sodio-cationite e idrogeno-sodio: metodi di addolcimento dell'acqua con cationite.

Utilizzando gli scambiatori cationici, l'acqua viene addolcita in un impianto costituito da diversi serbatoi metallici a pressione caricati con scambiatore cationico (Fig. 5).

L'acqua non trattata entra nel filtro attraverso i tubi A, B e C; L'uscita dell'acqua addolcita avviene attraverso il tubo G. Quando il filtro è in funzione, le valvole 2 e 5 sono aperte e le altre (1, 3, 4 e 6) sono chiuse. Prima della rigenerazione, il filtro viene lavato.

Per il lavaggio del filtro l'acqua della vasca D viene alimentata attraverso il tubo E e passa attraverso gli scarichi dal basso verso l'alto. La durata del lavaggio è di 20-30 minuti, l'intensità è di 4-6 l/sec per 1 m2. L'acqua di lavaggio dei filtri viene scaricata attraverso i tubi B, B, F, con le valvole 4 e 3 aperte e il resto chiuso.

Durante la rigenerazione, la soluzione di scambio cationico rigenerante viene alimentata attraverso il tubo B, passa attraverso il filtro dall'alto verso il basso e viene scaricata attraverso il tubo. In questo caso le valvole 1 e 6 sono aperte, le altre (2-5) sono chiuse; La durata della rigenerazione è di circa 30-60 minuti e il lavaggio dalla soluzione rigenerante è di 40-60 minuti.

Riso. 5. Schema di un impianto di addolcimento dell'acqua a cationite

I vantaggi del metodo dello scambio cationico sono i seguenti: 1) l'acqua viene addolcita quasi completamente; 2) è sufficiente dosare una soluzione di sale da cucina o acido solforico; 3) i filtri sono prodotti in fabbrica. Gli svantaggi di questo metodo includono la necessità di prechiarire l'acqua, poiché le sostanze colloidali e organiche avvolgono i grani delle resine a scambio cationico e ne riducono la capacità di scambio.

I reagenti utilizzati nel trattamento dell'acqua vengono introdotti nell'acqua nei seguenti luoghi:

a) cloro (durante la clorazione preliminare) - nelle condotte di aspirazione della stazione di pompaggio del primo ascensore o nelle condotte idriche che forniscono acqua alla stazione di trattamento;

b) coagulante - nella tubazione davanti al mixer o nel mixer;

c) calce per alcalinizzazione durante la coagulazione - contemporaneamente al coagulante;

d) carbone attivo per rimuovere odori e sapori dall'acqua fino a 5 mg/l - prima dei filtri. A grandi dosi, il carbone deve essere introdotto nella stazione di pompaggio del primo ascensore o contemporaneamente al coagulante nel miscelatore dell'impianto di trattamento delle acque, ma non prima di 10 minuti dopo l'introduzione del cloro;

e) il cloro e l'ammoniaca per la disinfezione dell'acqua vengono introdotti prima degli impianti di trattamento e nell'acqua filtrata. Se nell'acqua sono presenti fenoli, è opportuno introdurre ammoniaca sia durante la clorazione preliminare che finale.

La soluzione coagulante viene preparata in vasche soluzione; da dove dovrebbe essere rilasciato o pompato nei serbatoi di rifornimento. Per fornire una determinata quantità di soluzione coagulante all'acqua, è necessario installare degli erogatori.

Quando si utilizzano distributori automatici basati sul principio di modificare la conduttività elettrica dell'acqua in base alle impurità, è necessario introdurre calce per l'alcalinizzazione dopo aver raccolto l'acqua coagulata inviata al distributore.

Tipi speciali di purificazione e trattamento dell'acqua includono: desalinizzazione, desalinizzazione, rimozione del ferro, rimozione dei gas disciolti dall'acqua e stabilizzazione.

Meccanismo d'azione degli inibitori IOMS.

Quando l'acqua viene riscaldata durante il funzionamento dell'impianto di riscaldamento, avviene la decomposizione termica degli ioni bicarbonato in essa presenti con formazione di ioni carbonato. Gli ioni carbonato, interagendo con gli ioni calcio presenti in eccesso, formano nuclei di cristalli di carbonato di calcio. Sulla superficie dei nuclei si depositano sempre più ioni carbonato e ioni calcio, a seguito dei quali si formano cristalli di carbonato di calcio, in cui il carbonato di magnesio è spesso presente sotto forma di soluzione solida sostitutiva. Precipitati sulle pareti degli apparecchi di riscaldamento, questi cristalli crescono insieme formando incrostazioni (Fig. 6, a).

Il componente principale che garantisce l'attività anticalcare di tutti gli inibitori in esame sono gli organofosfonati, sali di acidi fosfonici organici. Quando gli organofosfonati vengono introdotti nell'acqua contenente ioni di calcio, magnesio e altri metalli, formano composti chimici molto forti: complessi. (Molti inibitori moderni contengono organofosfonati sotto forma di complessi con metalli di transizione, principalmente zinco.) Poiché un litro di acqua naturale o industriale contiene 1020-1021 ioni di calcio e magnesio, e gli organofosfonati vengono introdotti in una quantità di sole 1018-1019 molecole per litro di acqua, tutte le molecole di organofosfonati formano complessi con ioni metallici e i complessoni in quanto tali non sono presenti nell'acqua. I complessi organofosfonati vengono adsorbiti (precipitati) sulla superficie dei nuclei dei cristalli di carbonato di calcio, prevenendo l'ulteriore cristallizzazione del carbonato di calcio. Pertanto, quando si aggiungono all'acqua 1–10 g/m3 di organofosfonati, le incrostazioni non si formano anche quando viene riscaldata acqua molto dura (Fig. 6, b).

I complessi organofosfonati sono in grado di adsorbire non solo sulla superficie dei nuclei cristallini, ma anche sulle superfici metalliche. La pellicola sottile risultante rende difficile all'ossigeno raggiungere la superficie metallica, di conseguenza la velocità di corrosione del metallo diminuisce. Tuttavia, la protezione più efficace del metallo dalla corrosione è fornita dagli inibitori a base di complessi di acidi fosfonici organici con zinco e alcuni altri metalli, sviluppati e messi in pratica dal professor Yu.I. Kuznetsov. Nello strato superficiale del metallo, questi composti sono in grado di decomporsi per formare composti insolubili di idrossido di zinco, nonché complessi di struttura complessa, in cui sono coinvolti molti atomi di zinco e ferro. Di conseguenza, si forma una pellicola sottile e densa, che aderisce saldamente al metallo, proteggendolo dalla corrosione. Il grado di protezione del metallo dalla corrosione quando si utilizzano tali inibitori può raggiungere il 98%.

I moderni preparati a base di organofosfonati non solo inibiscono i depositi di incrostazioni e la corrosione, ma distruggono gradualmente anche i vecchi depositi di incrostazioni e i prodotti della corrosione. Ciò è spiegato dalla formazione di strati superficiali di adsorbimento di organofosfonati nei pori delle incrostazioni, la cui struttura e proprietà (ad esempio il coefficiente di dilatazione termica) differiscono dalla struttura dei cristalli di incrostazioni. Le fluttuazioni di temperatura e i gradienti che si verificano durante il funzionamento del sistema di riscaldamento portano all'incuneamento di aggregati di scaglie cristalline. Di conseguenza, il calcare viene distrutto, trasformandosi in una sottile sospensione che può essere facilmente rimossa dal sistema. Pertanto, quando si introducono preparati contenenti organofosfonati in impianti di riscaldamento con una grande quantità di vecchi depositi di calcare e prodotti di corrosione, è necessario drenare regolarmente i sedimenti dai filtri e dai raccoglitori di fango installati nei punti più bassi dell'impianto. Il fango deve essere drenato, a seconda della quantità di sedimenti, 1–2 volte al giorno, riempiendo il sistema con acqua pulita trattata con inibitori in una quantità pari allo 0,25–1% del volume di acqua del sistema all'ora. È da notare che quando la concentrazione dell'inibitore aumenta oltre i 10–20 g/m3 le incrostazioni vengono distrutte con formazione di sospensioni molto grossolane che possono intasare le strozzature dell'impianto di riscaldamento. Pertanto, un sovradosaggio dell'inibitore in questo caso rischia di intasare il sistema. La pulizia più efficace e sicura degli impianti di riscaldamento da vecchi depositi di calcare e prodotti di corrosione si ottiene utilizzando preparati contenenti tensioattivi, ad esempio la composizione KKF.

UN) B)

Riso. 6. Sezione della tubazione di fornitura di acqua calda intra-quarto da 89 mm:

a - dopo due anni di funzionamento con acqua con una durezza di 8–12 mEq/dm3;

b - sei mesi dopo l'inizio del trattamento dell'acqua con l'inibitore IOMS-1.