Книга "Системы очистки воды" Пособие для менеджеров

Feature image

3.1 Измеряемые параметры воды.


3.1 Измеряемые параметры воды.

3.1.1 Жёсткость воды— совокупность химических и физических свойств воды, связанных с содержанием в ней растворённых солей щёлочноземельных металлов, главным образом, кальция и магния. Вода с большим содержанием таких солей называется жёсткой, с малым содержанием — мягкой. Различают временную жёсткость (карбонатную), образованную гидрокарбонатами и постоянную жёсткость (некарбонатную), вызванную присутствием других солей. Временная жёсткость обусловлена присутствием в воде гидрокарбонатов кальция и магния (Са(НСО3)2; Мg(НСО3)2). Постоянная жесткость воды обусловлена присутствием в воде сульфатов, хлоридов Са и Мg (СаSO4,CaCl2,MgSO4,MgCl2).

Жёсткая вода при умывании сушит кожу, в ней плохо образуется пена при использовании мыла. Использование жёсткой воды вызывает появление осадка (накипи) на стенках котлов, в трубах и т. п. В то же время, использование слишком мягкой воды может приводить к коррозии труб, так как, в этом случае отсутствует кислотно-щелочная буферность, которую обеспечивает гидрокарбонатная (временная) жёсткость. Потребление жёсткой или мягкой воды обычно не является опасным для здоровья, хотя есть данные о том, что высокая жёсткость способствует образованию мочевых камней, а низкая — незначительно увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний.

Жёсткость природных вод может варьироваться в довольно широких пределах и в течение года непостоянна. Увеличивается жёсткость из-за испарения воды, уменьшается в сезон дождей, а также в период таяния снега и льда.

 

Методы устранения жесткости.

Обратный осмос. Метод основан на прохождении воды через полупроницаемые мембраны (как правило, полиамидные). Вместе с солями жёсткости удаляется и большинство других солей. Эффективность очистки может достигать 99,9 %. Этот метод нашёл наибольшее применение в бытовых системах подготовки питьевой воды. В качестве недостатка данного метода следует отметить необходимость предварительной подготвки воды, подаваемой на обратноосмотическую мембрану.

Электродиализ. Основан на удалении из воды солей под действием электрического поля. Удаление ионов растворенных веществ происходит за счёт специальных мембран. Так же как и при использовании технологии обратного осмоса, происходит удаление и других солей, помимо ионов жёсткости.

Термический способ. Основан на нагреве воды, устраняет только временную (карбонатную) жёсткость. Находит применение в быту. В промышленности применяется, например, на ТЭЦ.

Реагентное умягчение. Метод основан на добавлении в воду соды или гашеной извести. При этом соли кальция и магния переходят в нерастворимые соединения и, как следствие, выпадают в осадок. Этот метод оправдан при относительно больших расходах воды, поскольку связан с решением ряда специфических проблем: фильтрации осадка, точной дозировки реагента.

Катионирование. Метод основан на использовании ионообменной гранулированной загрузки (чаще всего ионообменные смолы). Такая загрузка при контакте с водой поглощает катионы солей жёсткости (кальций и магний). Взамен, в зависимости от ионной формы, отдавая ионы натрия или водорода. Эти методы соответственно называются Na-катионирование и Н-катионирование. Как правило, жёсткость воды снижается при одноступенчатом натрий-катионировании до 0,05-0,1 мг-экв/л, при двухступенчатом — до 0,01 мг-экв/л.

Лучшим реагентом для устранения общей жесткости воды является ортофосфат натрия Na3PO4: 3Ca(HCO3)2 + 2Na3PO4 → Ca3(PO4)3↓+ 6NaHCO3 3MgSO4 + 2Na3PO4 → Mg3(PO4)2↓ + 3Na2SO4.

Ортофосфаты кальция и магния очень плохо растворимы в воде, поэтому достигается лучшее умягчение воды. В промышленности с помощью ионообменных фильтров заменяют ионы кальция и магния на ионы натрия и калия, получая мягкую воду. Определенное умягчение воды происходит и в бытовых фильтрах для питьевой воды. Отфильтрованная вода дает меньше накипи. Полностью очистить воду можно методом перегонки (дистилляцией).

В разных странах единицы измерения жесткости разные. В Украине применяется единица определения общей жесткости мг экв/дм3 (миллиграмм эквивалент/литр). Это приведенная кальциевая жесткость (1 мг экв/л=50 мг (Са)/л).

 

НЕМЕЦКИЕ ГРАДУСЫ (dGH):

1° = 1часть оксида кальция – СаО в 100000 частей воды, или 0.719 частей оксида магния – MgO в 100000 частей воды, или 10 мг СаО в 1 л воды, или 7.194 мг MgO в 1 л воды. dGH (dH) и dKH в настоящее время наиболее часто употребляется в аквариумистике как единица измерения жесткости, причем обозначение dGH – относится к общей жесткости, dKH – к карбонатной.

 

ФРАНЦУЗСКИЕ ГРАДУСЫ (fh):

= 1 часть CaCO3 в 100000 частей воды, или 10 мг CaCO3 в 1 л воды;

 

АМЕРИКАНСКИЕ ГРАДУСЫ (usH):

= 1 гран (0.0648 г) CaCO3 в 1 галлоне (американском! 3.785 л) воды. Поделив граммы на литры получаем: 17.12 мг/л СаСО3 . Однако есть еще одно определение американского градуса: 1 часть CaCO3 в 1000000 частей воды (в англоязычной литературе выражение концентрации, как 1 часть на 1 000 000 частей называют ppm - –art per million (одна часть на миллион), и часто используют. На практике оно идентично 1мг/л). Таким образом этот 1 американский градус = 1мг CaCO3 в 1л воды. Именно эта величина американского градуса принята во всех таблицах с переходными коэффициентами для перевода одних единиц измерения жесткости в другие; (случай странный, ибо люди сведующие в штатовской жизни, утверждают, что в США используется именно первый из упомянутых американских градусов).

 

АНГЛИЙСКИЕ ГРАДУСЫ (Clark):

= 1 гран (0.0648 г) в 1 галлоне (английском! 4.546 л) воды = 14.254 мг/л CaCO3

 

Далее приведена таблица пересчета разных единиц жесткости, применяемых в разных странах.

Название единицы

Сокращение

Умножитель

Сокращение

Название переводной единицы

CaCO3

 

ПЕРЕВОД ЕДИНИЦ ЖЕСТКОСТИ

 

Франц. град.

Пример: Франц. f°

град. х10 = 10

частей на миллион по

ppm

частей на миллион по CaCO3

Франц. град.

0.7

gn/gal

грейн в галлоне (UK) по CaCO3

Франц. град.

0.584

gn/gal

грейн в галлоне (US) по CaCO3

Франц. град.

0.56

dH°

Немец. град.

Немец. град.

dH°

17.85

ppm

частей на миллион по CaCO3

Немец. град.

dH°

1.25

gn/gal

грейн в галлоне (UK) по CaCO3

Немец. град.

dH°

1.042

gn/gal

грейн в галлоне (US) по CaCO3

Немец. град.

dH°

1.785

Франц. град.

эквиваленты в литре

экв/л

21.85

kgn/ft3

килогрейн по CaCO3 в куб. футе

эквиваленты в литре

экв/л

28

CaO г/л

CaO граммы в литре

миллиграмм-эквиваленты в литре

мг-экв/л

2.8

dH°

Немец. град.

Немец. град.

dH°

0.357

мг-экв/л

миллиграмм-эквиваленты в литре

грейн в галлоне (UK) по CaCO3

gn/gal

0.8

dH°

Немец. град.

грейн в галлоне (UK) по CaCO3

gn/gal

1.428

Франц. град.

грейн в галлоне (UK) по

CaCO3 грейн в галлоне (UK) по

CaCO3

gn/gal gn/gal

0.833 14.28

gn/gal ppm

грейн в галлоне (US) по CaCO3 частей на миллион по CaCO3

грейн в галлоне (US) по CaCO3

gn/gal

0.959

dH°

Немец. град.

грейн в галлоне (US) по CaCO3

gn/gal

1.712

Франц. град.

грейн в галлоне (US) по CaCO3

gn/gal

1.201

gn/gal

грейн в галлоне (UK) по CaCO3

грейн в галлоне (US) по CaCO3

gn/gal

17.12

ppm

частей на миллион по CaCO3

граммы в литре по CaCO3

г/л

0.780

kgn/ft3

килогрейн по CaCO3 в куб. футе

частей на миллион по CaCO3

ppm

0.10

Франц. град.

частей на миллион по CaCO3

ppm

0.056

dH°

Немец. град.

частей на миллион по CaCO3

ppm

0.070

gn/gal

грейн в галлоне (UK) по CaCO3

частей на миллион по CaCO3

ppm

0.0584

gn/gal

грейн в галлоне (US) по CaCO3


Комментарии (0)



Добавление комментариев закрыто.
2010-2016 © Waterspace | Все права защищены.