Методы умягчения воды

Термическое умягчение воды. Химическая прочность и стойкость плохо-растворимых солей жесткости (соли двух валентных катионов в основном кальция (Са2+) и магния (Mg2+)) уменьшается при повышении температуры жидкости. При росте температуры воды до 120-200 °С с большой жесткостью, например, 17 мг экв/л, соли жесткости выпадают в осадок и таким образом, снижается карбонатная жесткость воды в 620-3700 раз. Типичный пример термического умягчения воды чайник, при кипячении жесткой воды образуется накипь, и жесткость воды понижается.

Реагентное умягчение воды. При этом способе очистки воды ионы Ca+2 и Mg+2 связываются различными веществами в нерастворимые соединения. В качестве реагентов для умягчения воды в системах охлаждения двигателей могу быть использованы каустическая сода NaOH, тиофосфат натрия NaPO4∙12H2O, хромпик K2CrO7 или Na2CrO7, порошок Трилон Б и т.д.

Безреагентное умягчение воды – магнитное воздействие. Магнитная обработка воды применяется с середины прошлого века. Данный метод очистки воды не умягчает воду, не снижает ее жесткость, а предотвращает выпадение накипи, карбонатных отложений. Данный метод используется, где умягчение воды не является самоцелью. Но данный метод нашел ограниченное применение в водоподготовке и применяется только при водоподготовке технической воды в редких случаях.

http://www.at-water.ru/upload/catalog/cottage/soften.gifУмягчение воды - Ионный обмен

Рис. 1 - Ионообменные смолы-ионный обмен

При небольших превышениях жесткости воды применяют натрий – катионитовую смолу или другие разновидности ионообменных смол. При прохождении жесткой воды через катионообменную смолу происходит обмен катионов Ca+2 и Mg+2 на катионы Na+, которые входят в состав смолы, таким образом, катионы Ca+2 и Mg+2 остаются на смоле, а катионы Na+ переходят в умягчаемую воду. Со временем все катионы Na+ обмениваются на катионы жесткости, катионообменная смола теряет способность умягчать воду и ее необходимо регенерировать. Для этого смола промывается раствором поваренной соли NaCl, в результате чего происходит процесс, обратный умягчению: катионы натрия переходят в состав смолы, при этом вытесняя катионы кальция и магния в промывную воду, сливаемую в дренаж (канализацию). После этого обогащенная натрием смола становиться вновь готовой к умягчению.

Умягчение воды - обратный осмос

Рис. 2 - Умягчение воды на установках обратного осмоса и нанофильтрации

Обратным осмосом называют метод разделения растворов. Если раствор (очищаемую воду) подать под давлением 3–8 МПа на полупроницаемую мембрану, то вода профильтруется через поры, а растворенное вещество останется. Данный эффект достигается из-за маленького размера пор мембран обратного осмоса и нанофильтрации 0,001 мкм – 0,0001 мкм, через которые не просачиваются молекулы включающие в свой состав ионы жесткости.

Эффективность обратного осмоса оценивают по селектив-ности мембраны - способности удерживать ионы и молекулы разного размера, а также по удельной производитель-ности единицы поверхности. Сегодня синтезированы полимерные мембраны с широким диапазоном размеров пор и высокой механической прочностью.

Интересные публикации:

Технические жидкости для автомобилей
Двигатель внутреннего сгорания необходимо охлаждать для обеспечения нормального теплового режима работы его узлов и деталей. Наиболее распространены системы охлаждения с принудительной циркуляцией жидкости. В процессе работы она может нагреваться до 100°C и иногда выше, а на стоянке осты ...

Бесстыковые рельсовые цепи
Бесстыковые рельсовые цепи (БРЦ) применяют на линиях, где рельсовые нити пути составлены из цельносварных рельсовых плетей большой длины. Исключение из состава рельсовой линии изолирующих стыков, как малонадежных в эксплуатации элементов, способствует повышению прочности пути, снижению ш ...

Контейнерный козловой кран
Контейнеры представляют собой стандартизованные по внешним и внутренним габаритам и местам расположения захватных приспособлений хранилища для грузов. По углам контейнеров размещены специальные элементы – фитинги, используемые как опоры контейнеров при их штабелировании и как элементы дл ...