Задачи водоподготовки. Характеристика природных вод. Характеристика примесей воды. Растворимость твердых веществ и газов в воде, страница 4

Перед пуском в работу на поверхность ФЭЛов намывается фильтрующий слой, для этого внутрь фильтра материал закачивают в виде суспензии, после чего фильтрующий материал набухает, вода из фильтра оттачивается с помощью насосов и на поверхности ФЭЛов образуется тонкий фильтрующий слой. Недостаток данного фильтра в том, что при загрязнении фильтрующий слой смывается обратным током воды и новый фильтроцикл начинается с намывки фильтрующего слоя.

2.3. Коагуляция  воды.

Коагуляцией называют процесс укрупнения слипания коллоидных частиц, завершающийся выпадением их в осадок, удаляемый фильтрованием. Процесс обратной коагуляции называется пептизацией. Для коагуляции в воду добавляют реагенты-коагулянты. При этом наблюдается сначала помутнение воды, а затем образование крупных рыхлых хлопьев, выпадающих в осадок.

В качестве коагулянтов в водоподготовке используют сернокислый алюминий   Al₂(SO₄)₃ х 18 H₂O, сернокислое закисное железо FеSO₄ х 7H₂O, хлорное железо FеCl ₃ . Эти вещества добавляют в исходную воду в виде растворов 5-10% концентрации. В результате коагуляции уменьшается щелочность воды, поэтому обрабатываемая вода должна иметь некоторый запас щелочности, то есть рН>8. после коагуляции уменьшается окисляемость воды и увеличивается ее прозрачность. В настоящее время в качестве коагулянтов широко применяются вещества флокулянты или полиэлектролиты. При растворении их в воде происходит ионизация частиц и молекулы приобретают положительный или отрицательный заряд, что приводит к укрупнения частиц, с выпадением их в осадок. Коагуляция может протекать в осветлителе или отдельном баке-отстойнике, а также непосредственно на осветлительных фильтрах. В качестве флокулянтов используют полиакриламид (ПАА), ВА-2, который добавляют в воду в виде растворов 0,1-0,2% концентрации.

2.4. Обработка воды методом осаждения.

Способы частичного умягчения воды. Частичное  умягчение методом осаждения накипеобразователей основано на связывании катионов  Mg  и  Ca  с ионами    CO₃^-2  и OH^- с образованием труднорастворимых веществ, таких как CaCO₃  и  Mg(OH)₂, выпадающих в осадок, удаляемый фильтрованием. Ионы CO₃^-2   и  OH^-   вводят в воду с различными реагентами-осадителями, в зависимости от которых различают следующие способы умягчения воды:

1. Известковый – негашеной известью  CaO;

2. Содово-известковый – гашеной известью  Ca(OH)₂  ;

3. Едконатровый – добавляют в воду едкий натр или каустическую соду NaOH

4. Известково-едконатровый – добавляют кальцинированую соду  Na₂CO_3.

Характеристика методов осаждения. Известкование применяется в тех случаях, когда необходимо снизить щелочность исходной воды. Глубокого умягчения при этом не достигают, так как разрушается только карбонатная жесткость воды.

Содово-известковый метод позволяет достичь более глубокого умягчения, а при подогреве воды остаточная жесткость составляет приблизительно 0,2 мг-экв/кг. При этом способе известью удаляется жесткость карбонатная, магниевая и  CO₂. Содой разрушается некарбонатная жесткость. Особенностью процесса обработки воды едким натром является образование кальцинированной соды в результате взаимодействия  NaOH     с  бикарбонатами кальция и магния, растворенными в воде. В результате обработка ведется сочетанием реагентов   NaOH и Na₂CO₃,  и вода достаточно умягчается.

2.5. Магнезиальное обескремнивание воды.

Магнезиальное обескремнивание применяется для частичного удаления ионов кремниевой кислоты. В качестве реагента используют каустический  магнезит  MgCO₃     , который получают обжига магнезита при температуре 750-800⁰С  

Окись магния MgО  добавляют в воду в виде порошка или же магнезиального молока, совместно с известью. Окись магния, введенная в обрабатываемую воду, частично подвергается гидратации, образуя сложные молекулы, вступающие в реакцию с ионами кремниевой кислоты, образуя труднорастворимые соединения, выпадающие в осадок. Процесс частичного обескремнивания протекает в предварительно подогретой воде, при температуре   40-45⁰С, рН=10,1-10,3. причем остаточное кремнесодержание составляет не более 1 мг/л воды.