Умягчитель воды

Описание процесса умягчения

Во время очистки (умягчении) воды молекула Ca(HCO3)2, содержащая в воде проходя через слой смолы, содержащий ионы натрия участвует в обмене.
И в обмене участвует только два иона натрия (Na+), потому что удаляемый кальций двухионный (Са++).
Реакция пишется так:
Ca(HCO3)2 + 2Na+
происходит ионный обмен: 2 молекулы Na+ перходит из смолы в воду, а из воды 1 молекула Са2+ (кальций двухионный) переходит в смолу
И, тогда, в воде вместо 1 молекулы Ca(HCO3)2 будет 2 молекулы NaHCO3, у которого общий молекулярный вес составляет 168мг, что тяжелее чем вес одной молекулы Ca(HCO3)2 (161мг).
Из-за этого щелочность воды чуть-чуть повысится (где-то на 4.4%).
А во время регенерации смола промывается слабым 8-12% раствором пищевой соли (NaCl)
Когда этот раствор проходит сквозь слоя смолы и происходит ионный обмен между ионами, находящимся в воде и смоле.
Ионы Са2+, находящиеся в смоле обменивается с ионами Na+, а обмененный ион Са2+ соединяясь с двумя анионом Cl- смывается в канализацию в виде молекулы CaCl2.
Особенность Na катионирования заключается в том, что карбонатная жесткость исходной воды, обусловленная гидрокарбонатами кальция и магния, переходит в гидрокарбонат натрия NaHCO3, то есть концентрация бикарбонатных ионов не изменится. Солесодержание в воде несколько увеличится в результате замещения в растворе одного иона кальция или магния на два иона натрия с большой атомной массой.
Процесс Na-катионирования описывается следующими реакциями обмена:
Ca(HCO3)2 -> CaCO3 осадок + CO2 газ + H2O
1-й процесс
Mg(HCO3) -> MgCO3 + CO2 газ + H2O
2-й процесс
MgCO3 + H2O -> Mg(OH)2 осадок + CO2 газ
Разложение может также протекать под действием органических кислот (уксусная, молочная, лимонная кислоты).
NaНСО3 + Н+ --> СО2 + Н2О + Na+
Вода обычно после Na-катионитовых фильтров обычно имеет повышенную щелочность (рН>7), а после Н-катионитовых - повышенную кислотность (рН<7).
В таких случаях для снижения остаточной щелочности воды применяют метод Н—Na-катионирования.
* регенерация может проводится также с 8-12% раствором KCl.

Смолы применяемые при умягчении воды

1. Сильнокислотная катинообменная смола Purolite с100е в Na+ форме - гранулы высшего сорта чистоты, разработанная для очистки пищевых продуктов, напитков, питьевой воды и воды, используемой в приготовлении пищи.
2. Сильнокислотная катинообменная смола Lewatit S1467 в Na+ форме. Смола относится к группе сильнокислотных гелеобразных катионитов на основе сополимеров стирола-дивинилбензола.
3. Сильнокислотная катинообменная смола Dowex HCR-S в Na+ форме. Смола относится к группе сильнокислотных гелеобразных катионитов на основе сополимеров стирола-дивинилбензола.

Условия применения смолы:

* содержание взвеси в воде не более 8 мг/л
* цветность воды не более 30 град.
* ПДК хлора при постоянной контакте катионита с водой 0,1 мг/л.
* при удалении железа смолой категорический не допустимо наличие кислорода в воде, иначе на смолах будет нерастворимый гидрат окиси железа.
* органическое и коллоидное железо снижает емкость смолы.
* ограничение применения смолы при общей жесткости выше 15 мг*экв/л.
* отсутствие в воде сероводорода.
* отсутствие в воде трехвалентного железа.
* перманганатная окисляемость воды не более 5 мгО2/л.

Дополнительная информация

* Для умягчаемой воды до 0,2 мг-экв/л брать 8% раствор, а для 0,05 мг*экв/л - предусматривают двухступенчатую регенерацию
* Концентрация катионов = Na/1+ / (Ca/2+ + Mg/2+), концентрация анионов = НСО3/- / (Сl/- + SO4/2-), где концентрации ионов натрия, кальция, магния, бикарбонатов, хлоридов и сульфатов перевести в мг-экв/л
* Ионообменные смолы служат количеством до 700 циклов регенерации.
* Смола может удалять Фе до 4мг/л, а также марганец, нитраты, нитриты, тяжелый металл и органику.
* Мягкая вода 0 мг*экв/л становится агрессивной если в воде есть свободный углекислый газ СО2.
* Хлоридную жесткость можно удалять дозируя кальцинированную соду:
Na2CO3 + CaCl = CaCO3 осадок + 2NaCl соль * В котловой воде взвешенные вещества должны быть не более 1гр/л, а лучше 450-700 мг/л.
* Солесодержание 200-400 мг/л по удельному сопротивлению равно 200-6000 Ом*см.
* Воду можно оценить по удельной электрической проводимости * или по обратной величине — удельному сопротивлению р=1/х.
* Щелочность воды составляет карбонат, гидрокарбонат, гидрооксиды, бораты, силикаты и фосфаты.
* От ионов водорода вода становится кислой.
* Очень мягкая вода при выходе из крана мутнеет, которая при стояний на воздухе втечение короткого времени становится безцветной
* Гидрокарбонат кальция повышает щелочность и рН воды
* Известкование уменьшает карбонатную жесткость воды
* Следующий катион после предыдущего поглощается катионитом более интенсивно: Na+ / NH4+ / K1+ / Mg2+ / Ca2+
* Норма общей жесткости в воде для питья и подпитки котла составляет в пределах 3-4 мг*экв/л.
* 1гран СаСО3 = 1.296мг*экв/л:
Откуда это? Масса СаСО3 = 100, в реакции участвуют два иона Са: значит 100 / 2 = 50мг*экв/л: 1гран = 64.8мг: тогда 50/64.8 = 0.7716 мг*экв/л

Соотношение единиц измерения жесткости воды

 
= мг*экв/л
= Gem*
= Fr*
= мг/л (ррм) США
= GB*
ммоль/л
в 1 мг*экв/л
1
2,804
5,005
50,045
3,511
0,5
в 1 немец. градусе
0,356
1
1,785
17,847
1,253
0,178
в 1 франц. градусе
0,199
0,559
1
10
0,702
в 1 мг/л (ррм) США
0,02
0,056
0,1
1
0,07
в 1 англ. градусе
0,284
0,798
1,426
14,254
1

Пример вычисления:

1 французский градус = 0,2 мг*экв/л
1 немецкий градус равен 0.356мг*экв/л
1мг/л равен 0.02мг*экв/л
1мг*экв/л = 2.8 немецких градусов, или 5 французских градусов, или 50мг/л

Таблица ионов Ca2+ и Mg2+ в мировых единицах жесткости

ед. измерения
ион Са мг/л
ион Mg мг/л
в 1 мг*экв/л
20,04
12,16
в 1 немец. градус
7,15
4,34
в 1 франц. градус
4,005
2,429
в 1 мг/л (ррм)
0,4
0,243
в 1 англ. градус
5,708
3,463

Способы проведения регенерации

1. прямоточная технология, когда сервис и регенерация (сверху-вниз) проходят через слой в одном направлении.
2. противоточная технология, когда регенерация (снизу-верх), проходит в обратном направлении по отношению к сервису.
3. система Швебебетт (система WS ) - здесь сервис проходит снизу-верх, а регенерация сверху-вниз.

Наверх

Яндекс.Метрика

AFURA
Контактный телефон: (909) 165-76-78

Пишите нам на почту: afura@list.ru