стабілізація води

- процес водопідготовки, спрямований на запобігання корозії і відкладень карбонату кальцію в трубопроводах, обладнанні і апаратах. Вода вважається стабільною, якщо вона не викликає розчинення карбонату кальцію і не виділяє його. Здатність води утворювати карбонатні відкладення або, навпаки, розчиняти їх визначається твором активностей Са і СОз2. При концентрації розчиненого у воді СОГ нижче рівноважної відбувається зсув рівноваги в бік накопичення у воді іонів СОз супроводжується утворенням і виділенням в тверду фазу СаСОз. Якщо ж концентрація СОГ перевищує рівноважну, то створюються умови для розчинення СаСОз. При оцінці стану рівноваг часто використовують два показники: 1) відношення твори активностей кальцій-іона і карбонат-іона до тер-модінаміч. твору розчинності карбонату кальцію, іноді наз. ступенем насичення води карбонат кальцію, і 2) індекс насичення карбонатом кальцію. Останній являє собою різницю між фактичною. значенням рН води і його гіпотетічен. значенням, що відповідає стану насичення води карбонатом кальцію. У агресивної воді ступінь насичення 1, а індекс насичення - негативні. величина. Навпаки, в водах, здатних утворювати відкладення карбонату кальцію, ступінь насичення 1, і індекс насичення позитивний, а вода перенасичена карбонатом кальцію. Найбільш надійні значення індексу насичення і ступеня насичення води карбонатом кальцію отримують в ході експеримент. визначення шляхом продовжить, обробки води порошком вуглекислого кальцію (карбонатні випробування). Застосовуються і ін. В осн. розрахункові, оціночні показники, що враховують поряд з параметрами карбонатно-кальцієвої системи концентрації в воді хлоридів, сульфатів, іонних пар, розчиненого кисню, кремнію, нітратів, магнію і органічного. вуглецю, але володіють органічного. універсальністю.

М'які природні, опріснені, пом'якшення Н-катіонуванням і кислі стічні води належать до агресивним. К. водам, здатним до отло- жению карбонату кальцію і ін. Солей, часто відносять артезіанські (особливо баль-неологіч.) І Геотерм, води, води, використовувані для охолодження технологам. обладнання, а також обработ. вапном в схемах пом'якшення і кальцинації. Для стабілізації агресивної води застосовують обробку її реагентами, фільтрацію, а також декарбонізація. В якості реагентів використовують вапно, соду і з'єднання органічного. і неорганічних. фосфору. Стабілізаційні фільтри завантажують подрібненими природними карбонатами - мармуром, вапняком, крейдою, доломітом, коралами, силікатами і штучними - магномассой, шотралайтом, а також аніонообмінної смолою.

Дози реагентів призначають виходячи з стехіометрії реакцій зв'язування ними СОГ, допускаючи невелике пересичення води СаСОз. З'єднання фосфору - гек-саметафосфат або триполіфосфат натрію, а також оксіетілідендіфосфоно-вая к-та (ОЕДФК)

застосовують в складі інгібіторних протівокорроз. композицій в поєднанні з солями цинку або хрому. Реагенти дозують в оброблювану воду у вигляді розчинів. При використанні негашеного вапна вапняні розчини готують в гасителі та сатураторах. Завантаження карбонатних фільтрів приймають з великим надлишком по відношенню до стехіометрично необхідного її витраті при мінімізації розмірів її зерен. Аніоніт в стабілізації. фільтрах переводять в бикарбонатную форму і виробляють при фільтруванні обмін частини розчинених у воді сульфатів і хлоридів на бікарбонати. Глибина заміни залежить від кол-ва вуглекислого натрію, витрачається на регенерацію

Фільтри з подрібненим силікатом застосовують для гарячої води, коли розчинність кремнію підвищується. Осі. областю використання найбільш зручних в експлуатації фильтрац. установок стабілізації є м'які і опріснені води. У жорстких водах реакційна здатність стабілізації. установок різко падає, тому їх замінюють реагентами, к-які необхідно точно дозувати. Введення їх при означає. надлишку може привести до пом'якшення води в результаті взаємодії з солями жорсткості. Використання їдкого натру і соди обмежується їх недостатністю і високою вартістю.

При декарбонізації видалення СОГ досягається або продуванням через воду повітря, або підігрівом води до темп-ри 40-50 С, або вакуум-деаерацією. З огляду на високу енергоємність декарбонізація застосовується на установках малої іроіз-сті і в основному в жорстких водах. Для запобігання! відкладень карбонату кальцію застосовують пом'якшення, підкислення, карбонізацію, фос-фатірованіе води і вплив на неї електричними, магнітними та ультразвуковими полями. Практично всі відомі методи пом'якшення (реагентами, катіонуванням і нагріванням) застосовні для запобігання карбонатних відкладень в водах будь-якого складу (див. Пом'якшення води катіонуванням, Пом'якшення води реагентами).

Підкислення води досягається зазвичай введенням сірчаної або соляної к-ти. Дозу к-ти вибирають з таким розрахунком, щоб залишаються в розчині бікарбонати були стабілізовані готівковим і виділяється при підкисленні СОГ. При використанні сірчаної к-ти обмеження передбачають для запобігання сульфатних відкладень. У всіх випадках кислотної обробки відбувається збільшення вмісту солі води за рахунок добавки аніонів к-т. Метод підкислення не вимагає громіздкого реагентного х-ва, але передбачає ретельний контроль за добавкою до-ти. При карбонізації СОГ вводять в воду в складі або димових газів, або атмосферного повітря, або вводять чистий СОГ часто харчового якості. У сильно перенасичений. водах присадка СОГ сприяє зародженню кристалів СаСОз, к-які можуть бути виділені з води до її використання. У помірно пересичені. водах передуватиме, введення СОГ ком-. пенсирующие втрату углек ^ -ти, напр. при нагріванні води, і тим самим попереджає розпад бікарбонатів. В питне водопостачання спільної обробкою м'яких вод вапном і СОГ досягається підвищення в них карбонатної жорсткості до рівня, обусловл. сан.-гігаеніч. вимогами. Доза СОГ при стабілізації м'яких вод практично еквівалентна дозі до-ти, необхідної для тієї ж мети. При карбонізації підвищення мінералізації не відбувається. У порівнянні з кислотним вуглекислотне х-у безпечніше, надійніше і легше керовано.

При фосфатировании внаслідок поверхнево-активних властивостей з'єднання неорганічних. і органічного. фосфору адсорбуються на поверхні зародків кристалів СаСОз і перешкоджають їхньому росту і випадання. Фосфатування проводиться при темп-ре нагріву води не більше 60-70 С. При більш високих температурах відбувається утворення і виділення в осад ортофосфатов кальцію і магнію. Вплив електричні. магнітного та ультразвукового полів змінює умови кристалізації СаСОз, к-рий випадає у вигляді тонкодисперсних кристалів в об'ємі води.

При цьому антінакіпний ефект пояснюється або впливом полів на домішки води, або зміною її структури. Однак обробка води цими полями не завжди дає стійкий протинакипних ефект.

Очисні споруди. Обробка води

Але такі операції, як стабілізація води. підтримання необхідного значення рН і т. п.