Cтраница 1
Снижение жесткости воды методом катионного обмена основано на способности некоторых природных или искусственных веществ, практически нерастворимых в воде, обменивать находящиеся в их составе ионы Na и Н на ионы Са2 и Mg2, обусловливающие жесткость воды. Процесс обмена катионов рассматривается в настоящее время как обратимая гетерогенная химическая реакция, протекающая на поверхности твердой фазы катионита. Обмен катионов происходит в строго эквивалентных соотношениях. Скорости реакции обмена ионов катионита и достижения полного равновесия весьма велики. Благодаря этому допустимы большие скорости фильтрования умягчаемой воды через катиониты. [1]
Для снижения жесткости воды она подвергается умягчению или обессоливанию. Умягчение воды осуществляется термическим, химическим и физико-химическим методами. Наиболее эффективен ионообменный метод, который основан на способности ионитов обменивать свои подвижные ионы на ионы солей, растворенных в воде. [2]
Для снижения жесткости воды или для полного удаления из нее катионов кальция, магния и железа проводят умягчение воды. Существуют разные методы умягчения: физические ( термическая или электромагнитная обработка воды), химические ( известковый, содовый, натронный н фосфатный) и метод ионного обмена. [3]
Существует несколько методов снижения жесткости воды. [4]
Процесс, приводящий к снижению жесткости воды, то есть к уменьшению концентрации ионов Са2 и Mgz, называют умягчением воды. Умягчение жесткой воды производят также ионообменным способом: пропускают жесткую воду через слой твердого практически не растворимого в воде катионита. Так называют вещество, обменивающее входящий в его состав катион натрия Na на катионы Са2 и Mg2, содержащиеся в жесткой воде. [5]
![]() |
Результаты опытов по умягчению природных вод Р6 86 МН / м2 ( 70 кгс / см2. [6] |
Специальное исследование [33] было посвящено изучению возможности снижения жесткости воды методом обратного осмоса на ацетатцеллюлозных мембранах. Часть полученных в этой работе результатов представлена в таблч. [7]
Какие из перечисленных ниже веществ могут быть применены для снижения жесткости воды, вызванной присутствием в ней гипса: а) карбонат калия; б) поваренная соль; в) фосфат натрия. [8]
В тех случаях, когда промышленностью предъявляются особо повышенные требования к снижению жесткости воды, идущей на питание установок, производят так называемое двухступенчатое умягчение. Этот метод осуществляется в двух сериях Na-фильтров, расположенных последовательно друг за другом. Основные количества катионов жесткости удаляются в первой серии фильтров. Вторая серия ( так называемые барьерные фильтры) предназначена для освобождения воды от небольшого количества оставшихся катионов жесткости. [9]
![]() |
Схема осветлителя для известкования. и магнезиального обескремнивания. [10] |
Назначение процесса известкова-н и я - снижение щелочности исходной воды; при этом происходит снижение жесткости воды и уменьшение ее сухого остатка. При совмещении известкования с коагуляцией удаляются также грубодисперсные и коллоидные примеси. [11]
Такой режим работы Н - катионитных фильтров позволяет использовать почти все обменные катионы водорода для снижения жесткости воды, которых нет в случае параллельного Н - Na-катионирования. [12]
Карбонат натрия, кальцинированная сода Na2CO3 представляет собой белый мелкокристаллический порошок с р 2.533 г / см3, рН 11.2 и применяется, в основном, для удаления агрессивных ионов кальция и магния, попадающих в раствор с пластовыми водами, гипсом, ангидритом и цементом, а также для повышения рН пресных буровых растворов, приготовления некоторых химреагентов ( УЩР, НЛГ и др.), буровых растворов из глин кальциевого типа ( пептизатор), увеличения выхода раствора ( меняется обменный комплекс) и снижения жесткости воды. Добавка Na2CO3 составляет до 0.5 % в порошкообразном виде к объему раствора и 2 - 3 % в виде 5 - 15 % - ной концентрации. Так как Na2CO3 плохо связывает ионы Mg2 при низких температурах ( лучше при повышенных), то их удаление можно производить добавкой NaOH при любой температуре. [13]
При умягчении воды из нее удаляются катионы Са и Mg ( накипеобразователи) до поступления воды в котел. Снижение жесткости воды осуществляется химическим или термическим способом. Как указывалось выше, нагреванием воды до 85 - 10.0 С устраняется временная ( карбонатная) жесткость. Постоянная жесткость удаляется применением метода катионного обмена, сущность которого заключается в следующем: вода пропускается через слой катионитового вещества, обладающего способностью заменять свой обменный катион на катионы солей воды. При Na-катионировании жесткость воды снижается до 0 2 - 0 5 мг-экв / кг. В процессе эксплуатации катионит истощается и его подвергают регенерации, пропуская через него 8 - 10 % - ный раствор поваренной соли. [14]
Неприятным фактом после нескольких лет эксплуатации стало повышение жесткости воды в нем. Для снижения жесткости воды, поступающей из шахты, а то время было принято решение укоротить все четыре всасывающие трубы с 10 метров до 5 с тем, чтобы прекратить забор воды из более глубоких слоев. [15]