Зменшення жорсткості води за рахунок підвищення ефективності видалення гідрокарбонату кальцію

Abstract

Зниження жорсткості води є актуальною проблемою як для харчової промисловості, так і для муніципальних систем водопостачання. Особливо відчутною дана проблема є там, де для водопостачання використовують підземні та ґрунтові води з високим показником жорсткості, зумовленим наявністю в них мінеральних домішок, зокрема гідрокарбонатів кальцію і магнію. При нагріванні такої води іони кальцію і магнію, що зумовлюють жорсткість води, утворюють малорозчинні сполуки. Ці сполуки відкладаються на поверхнях теплообмінних апаратів, теплоенергетичних установок, трубопроводів, що призводить до зниження ефективності їх роботи, перевитрати палива, частих зупинок для очищення тощо. Метою дослідження є підвищення ефективності видалення гідрокарбонату кальцію і зменшення жорсткості води за рахунок застосування принципу дискретно-імпульсного введення енергії. Це дасть можливість вдосконалити технологію очищення води для муніципальних систем водопостачання, для промислових підприємств та теплових станцій. Об'єктом досліджень була вода з артезіанської свердловини, що піддавалась обробленню на роторно-пульсаційному апараті з принципом дискретно-імпульсного введення енергії в аераційно-окислювальній установці роторного типу. Визначено, що при обробці води в роторно-пульсаційному апараті без додавання розчину гідроксиду амонію можна знизити вміст іонів кальцію з 77,1 до 57,1 мг/дм3, а загальну жорсткість – з 6,7 до 3,8 °Ж. Доведено, що додавання до води, що обробляється, гідроксиду амонію в кількості 0,1 мас% і її обробки в роторно-пульсаційному апараті при швидкості зсуву потоку 40∙103 с-1 протягом 10 циклів обробки дозволяє знизити вміст іонів кальцію на 99,3 %, а загальну жорсткість зменшити до 0,08 °Ж. Обробку води за принципом дискретно-імпульсного введення енергії в роторно-пульсаційному апараті рекомендовано використовувати при реалізації низки хімічних методів пом'якшення для зменшення витрати реагентів та підвищення ступеня очищення.