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:

Ремонт тормозной системы с пневматическим приводом
Автомобильный транспорт в общей транспортной системе России имеет важное значение и занимает первое место в перевозке грузов. Автомобильным транспортом доставляют сырье на промышленные предприятия и вывозят готовые изделия, перевозят сельскохозяйственную продукцию. Большую роль играет ав ...

Организация процессов освоения дальних и пригородных пассажиропотоков
Экономические и политические процессы, проходящие в нашей стране в последние десять лет, разрыв экономических связей между республиками бывшего СССР поставил железнодорожный транспорт России в тяжелейшее состояние. Все это привело к ухудшению обстановки и в пассажирских перевозках как в ...

Приемы управления автомобилем в особо опасных условиях
Приемы управления легковым автомобилем в этих условиях наиболее сложны, требуют большого мастерства и опыта, основанных на знаниях теории движения автомобиля и существенно зависящих от типа автомобиля (заднеприводной или переднеприводной). Скользкой дорога бывает не только зимой. В ле ...