Méthodes physiques et chimiques d'adoucissement de l'eau. Dommage de l'eau dure et moyens de l'adoucir Dans quelles installations l'adoucissement de l'eau se produit

L'eau a une solubilité exceptionnellement élevée. Tombant sous forme de précipitations, il dissout les gaz dans l'atmosphère, y compris gaz carbonique. En s'infiltrant plus loin dans le sol, l'eau capte quantité supplémentaire dioxyde de carbone en tant que produit de la décomposition d'objets vivants et non vivants. Lorsqu'il interagit avec l'eau, le dioxyde de carbone forme de l'acide carbonique, ce qui augmente le potentiel de dissolution des minéraux et d'autres impuretés. Traversant une couche de calcaire, il est saturé d'ions calcium et magnésium, responsables de la dureté. Le fer et le manganèse dans les sources se trouvent à des concentrations plus faibles que les ions calcium et magnésium. L'eau étant un solvant, elle capte les chlorures solubles, les sulfates, les nitrates de calcium et de magnésium. De même, il absorbe les composés carbonate, bicarbonate, chlorure, sulfate de sodium, ainsi qu'une certaine quantité de silice.

À cas général, avec des détails une analyse on le trouve à des concentrations plus ou moins importantes de presque tous les éléments du tableau périodique.

Rigidité Il est divisé en hydrocarbonate, également appelé temporaire, et non carbonaté (chlorure, sulfate, nitrate) - permanent. Rigidité temporaireéliminé par ébullition (plaque sur l'élément chauffant), rigidité constante n'est pas éliminé par chauffage.

L'élimination des sels de dureté est appelée adoucissement. La dureté de l'eau sur le territoire de la Fédération de Russie est mesurée en unités de meq/litre et, selon l'industrie d'utilisation, les exigences relatives au niveau de dureté varient de 7 meq/l (à usage domestique) à des unités de meq/litre ou moins en médecine, électronique, énergie, industrie nucléaire. Une dureté de l'eau admissible de 7 mg-eq / l ne présente pas de risque grave pour la santé, mais crée un certain nombre de problèmes domestiques. L'eau dure provoque la formation de dépôts et de dépôts à la surface des canalisations et des éléments de travail des appareils électroménagers. Ce problème est particulièrement pertinent pour les appareils avec éléments chauffants - chaudières à eau chaude et à vapeur, chaudières et autres équipements d'échange de chaleur.

Élimination de la rigidité - l'adoucissement est effectué à l'aide d'une résine échangeuse d'ions. Une résine échangeuse d'ions est un polymère composé d'une matrice polymère et de groupes fonctionnels. La matrice polymère est synthétisée à partir de monomère styrène en présence de divinylbenzène liant. Dans le processus de synthèse, on utilise de l'alcool qui s'évapore à un certain moment et quittant la matrice y forme des pores. Ensuite, des groupes fonctionnels sont introduits dans la matrice. Le groupe fonctionnel est constitué de deux parties : une partie fixe, attachée à la matrice, et une partie mobile. Si la partie mobile du groupe fonctionnel est un cation et la partie fixe est un anion, alors la résine est appelée échangeuse de cations, et si la partie mobile est un anion, alors échangeuse d'anions. La résine échangeuse de cations peut être sous forme sodique (résine échangeuse de cations Na) ou sous forme hydrogène (résine échangeuse de cations H).

Processus d'adoucissement de la résine échangeuse d'ions

Nettoyage avec des résines échangeuses d'ions

Une résine échangeuse d'ions est versée dans la colonne, remplissant 60 à 65% du volume total du filtre. De l'eau dure pénètre dans la colonne et, comme le matériau échangeur d'ions a une plus grande affinité chimique pour le calcium et le magnésium que pour les ions sodium, ces derniers sont déplacés par eux de la résine. Le remplacement des cations calcium et magnésium par des cations sodium se produit dans des rapports équivalents. Une eau contenant des ions de bicarbonate de calcium et de magnésium à l'entrée contiendra une quantité équivalente de bicarbonate de sodium à la sortie. La quantité d'ions sodium sur la résine est limitée, il arrive donc un moment où la résine cesse d'adoucir l'eau, c'est-à-dire que la capacité d'échange de la résine est épuisée. Pour recharger ou régénérer la résine, un processus d'échange d'ions inverse est initié, au cours duquel la résine échangeuse d'ions est exposée à une solution concentrée de l'espèce cationique d'origine. Pour régénérer la résine échangeuse de cations Na, relativement solution forte chlorure de sodium. Le sodium de la solution déplace le calcium et le magnésium de la résine, la rechargeant.

Installation d'adoucissement, nettoyage avec des résines échangeuses d'ions :
Structurellement, l'installation d'adoucissement se compose de trois parties : des cylindres avec de la résine échangeuse d'ions et un tube élévateur d'eau, une vanne de contrôle avec un contrôleur électronique et des conteneurs pour solution saline. Il existe deux types de contrôleurs : la régénération se produit en temps et la régénération se produit en volume. Avec la régénération temporisée, le contrôleur met l'unité en mode régénération après un certain nombre d'heures, de jours ou un certain jour de la semaine. Lors de la régénération en volume, la vanne de régulation a un compteur d'eau intégré, et après qu'une certaine quantité d'eau a traversé l'installation d'eau, le contrôleur la fait passer en mode de régénération. Ce volume s'appelle le cycle de filtration de l'installation et est calculé par le contrôleur en fonction de la dureté de l'eau, du volume et de la capacité de la charge, qui sont entrés dans le contrôleur pendant la phase de programmation.

Dans les cas où une alimentation ininterrompue en eau douce est requise, deux filtres identiques fonctionnant en mode TWIN ou DUPLEX peuvent être utilisés. En mode double, un contrôleur contrôle deux vannes de régulation. Lorsqu'un filtre adoucit l'eau, il est en mode de fonctionnement, le second à résine régénérée est en mode veille. Lorsque le cycle de filtrage du premier filtre est épuisé, la vanne de commande commute le deuxième filtre en mode de fonctionnement de filtration et le premier en mode de régénération. Une fois la régénération terminée, le premier filtre passe en mode veille et y reste jusqu'à la fin du cycle de filtrage du second. Le processus de nettoyage est répété cycliquement, les filtres fonctionnent en alternance.

Dans le mode « duplex », les filtres fonctionnent simultanément et sont commutés un à un selon un programme donné vers le mode régénération avec un décalage de son heure de démarrage de la durée du cycle de régénération.

Adoucissement de l'eau par chaulage

Dans les cas où il est nécessaire d'adoucir de l'eau à haute dureté carbonatée (plus de 30 mg-eq / l), il n'est pas conseillé d'utiliser une résine échangeuse d'ions. La dureté doit d'abord être réduite à l'aide de la technologie de chaulage. L'adoucissement de l'eau avec de la chaux et du carbonate de sodium consiste à doser de la chaux éteinte Ca(OH)2 dans de l'eau dure pour éliminer la dureté carbonatée en décantant puis en filtrant le précipité. La dureté non carbonatée, à son tour, est réduite par l'ajout de carbonate de soude Na2CO3 pour former un précipité insoluble, qui est également éliminé par filtration.

Cette méthode est utilisée dans les services publics d'eau et les entreprises à forte consommation d'eau. C'est assez méthode efficace réduire la dureté de l'eau, cependant, il n'élimine pas complètement tous les minéraux.

La chaux hydratée est utilisée pour éliminer le bicarbonate de calcium de l'eau. Lorsque le calcium et le magnésium sont sous forme de chlorures ou de sulfates, ce traitement est nettement moins efficace.

La réduction de la dureté de l'eau avec de la chaux et du carbonate de soude devient extrêmement coûteuse si la dureté doit être réduite à moins de 2 meq/L. À des fins domestiques, l'adoucissement de l'eau avec de la chaux et du carbonate de sodium n'est pas pratique. D'une part, il existe des difficultés d'approvisionnement en chaux et en carbonate de sodium, d'autre part, un contrôle strict du processus de décantation et de filtration est nécessaire. Un autre facteur limitant dans l'utilisation de ce procédé est la taille équipement nécessaire et une grande quantité de boue de chaux étant rejetée.

Adoucissement de l'eau par dialyse

Traitement magnétique de l'eau

Littérature

Fondements théoriques de l'adoucissement de l'eau, classification des méthodes

L'adoucissement de l'eau fait référence au processus d'élimination des cations de dureté, c'est-à-dire calcium et magnésium. Conformément à GOST 2874-82 "Eau potable", la dureté de l'eau ne doit pas dépasser 7 mg-eq / l. Types séparés industries, l'eau de process est soumise aux exigences de son adoucissement profond, c'est-à-dire jusqu'à 0,05.0.01 mg-éq/l. Les sources d'eau couramment utilisées ont une dureté qui répond aux normes de l'eau domestique et potable et n'ont pas besoin d'être adoucies. L'adoucissement de l'eau s'effectue principalement lors de sa préparation à des fins techniques. Ainsi, la dureté de l'eau d'alimentation des chaudières à tambour ne doit pas dépasser 0,005 mg-eq/l. L'adoucissement de l'eau est réalisé par des méthodes: thermiques, basées sur le chauffage de l'eau, sa distillation ou sa congélation; réactif, dans lequel les ions de l'eau Californie ( II ) et mg ( II ) se lient avec divers réactifs en composés pratiquement insolubles ; échange d'ions, basé sur la filtration de l'eau adoucie à travers des matériaux spéciaux qui échangent les ions inclus dans leur composition N / A ( I) ou H (1) en ions Ca (II) et mg ( II ) contenue dans l'eau de dialyse ; combinées, représentant diverses combinaisons des méthodes ci-dessus.

Le choix de la méthode d'adoucissement de l'eau est déterminé par sa qualité, la profondeur d'adoucissement requise et des considérations techniques et économiques. Conformément aux recommandations du SNiP lors du ramollissement eaux souterraines des méthodes d'échange d'ions doivent être utilisées ; lors de l'adoucissement de l'eau de surface, lorsque la clarification de l'eau est également requise, la méthode à la chaux ou à la chaux-soude est utilisée, et lorsque l'eau est profondément adoucie, la cationisation ultérieure. Les principales caractéristiques et conditions d'utilisation des méthodes d'adoucissement de l'eau sont indiquées dans le tableau. 20.1.

adoucissement de l'eau de dialyse thermique

Pour obtenir de l'eau pour les besoins domestiques et de boisson, seule une certaine partie de celle-ci est généralement adoucie, suivie d'un mélange avec l'eau de source, tandis que la quantité d'eau adoucie Q y déterminé par la formule

où J o. et. - dureté totale de l'eau de source, mg-eq/l ; F 0. s. - dureté totale de l'eau entrant dans le réseau, mg-eq/l ; J 0. y. - dureté de l'eau adoucie, mg-eq/l.

Méthodes d'adoucissement de l'eau

Indice	thermique	réactif	échange d'ion	dialyse
Caractéristique de processus	L'eau est chauffée à une température supérieure à 100 ° C, tandis que la dureté carbonatée et non carbonatée est éliminée (sous forme de carbonate de calcium, d'hydroxyde et de magnésium et de gypse)	De la chaux est ajoutée à l'eau, ce qui élimine la dureté carbonatée et magnésienne, ainsi que la soude, qui élimine les non-carbonates - deuxième dureté.	L'eau adoucie passe à travers des filtres de cationite	L'eau brute est filtrée à travers une membrane semi-perméable
But de la méthode	Élimination de la dureté carbonatée de l'eau utilisée pour alimenter les chaudières à basse et moyenne pression	Adoucissement peu profond avec clarification simultanée de l'eau des solides en suspension	Adoucissement profond de l'eau contenant une petite quantité de solides en suspension	Adoucissement de l'eau profonde
Consommation d'eau pour ses propres besoins	-	Pas plus de 10 %	Jusqu'à 30% ou plus proportionnellement à la dureté de l'eau de source	10
Conditions d'utilisation efficace : turbidité de l'eau de source, mg/l	Jusqu'à 50	Jusqu'à 500	Pas plus de 8	Jusqu'à 2.0
Dureté de l'eau, mg-eq/l	Dureté carbonatée avec une prédominance de Ca (HC03) 2, dureté non carbonatée sous forme de gypse	5.30	Pas plus de 15	Jusqu'à 10,0
Dureté résiduelle de l'eau, mg-eq/l	Dureté carbonatée jusqu'à 0,035, CaS04 jusqu'à 0,70	Jusqu'à 0,70	0.03.0.05 prn pour la cationisation en une étape et jusqu'à 0,01 pour la cationisation en deux étapes	0,01 et moins
Température de l'eau, °С	Jusqu'à 270	Jusqu'à 90	Jusqu'à 30 (glauconite), jusqu'à 60 (charbon sulfoné)	Jusqu'à 60

Méthode thermique d'adoucissement de l'eau

Il est conseillé d'utiliser la méthode thermique d'adoucissement de l'eau lors de l'utilisation d'eau carbonatée utilisée pour alimenter les chaudières à basse pression, ainsi qu'en combinaison avec des méthodes réactives d'adoucissement de l'eau. Il est basé sur le déplacement de l'équilibre du dioxyde de carbone lorsqu'il est chauffé vers la formation de carbonate de calcium, qui est décrit par la réaction

Ca (HC0 3) 2 -\u003e CaCO 3 + C0 2 + H 2 0.

L'équilibre est déplacé par une diminution de la solubilité du monoxyde de carbone (IV), causée par une augmentation de la température et de la pression. L'ébullition peut éliminer complètement le monoxyde de carbone (IV) et ainsi réduire considérablement la dureté du carbonate de calcium. Cependant, cette dureté ne peut pas être complètement éliminée, car le carbonate de calcium, bien que légèrement (13 mg/l à une température de 18°C), est toujours soluble dans l'eau.

En présence de bicarbonate de magnésium dans l'eau, le processus de sa précipitation se déroule comme suit: d'abord, un carbonate de magnésium relativement bien soluble (110 mg / l à une température de 18 ° C) se forme

Mg(HCO 3) → MgC0 3 + C0 2 + H 2 0,

qui s'hydrolyse lors d'une ébullition prolongée, à la suite de quoi un précipité de précipités peu solubles (8,4 mg/l). l'hydroxyde de magnésium

MgC0 3 + H 2 0 → Mg (0H) 2 + C0 2.

Par conséquent, lorsque l'eau est bouillie, la dureté due aux bicarbonates de calcium et de magnésium diminue. L'eau bouillante réduit également la dureté déterminée par le sulfate de calcium dont la solubilité chute à 0,65 g/l.

Sur la fig. 1 montre un adoucisseur thermique conçu par Kopiev, qui se caractérise par une relative simplicité de l'appareil et un fonctionnement fiable. L'eau traitée, préchauffée dans l'appareil, entre par l'éjecteur à la sortie du réchauffeur à film et est pulvérisée sur des tuyaux placés verticalement, et s'écoule à travers eux vers la vapeur chaude. Ensuite, avec l'eau de purge des chaudières, elle entre dans le clarificateur avec les sédiments en suspension par le tuyau d'alimentation central à travers le fond perforé.

Le dioxyde de carbone et l'oxygène libérés de l'eau, ainsi que la vapeur en excès, sont rejetés dans l'atmosphère. Les sels de calcium et de magnésium formés lors du chauffage de l'eau sont retenus dans la couche en suspension. Après avoir traversé la couche en suspension, l'eau adoucie entre dans le collecteur et est évacuée à l'extérieur de l'appareil.

Le temps de séjour de l'eau dans l'adoucisseur thermique est de 30,45 min, la vitesse de son mouvement ascendant dans la couche suspendue est de 7,10 m/h, et dans les ouvertures du faux fond de 0,1,0,25 m/s.

Riz. 1. Adoucisseur thermique conçu par Kopiev.

15 - réinitialiser eau de drainage; 12 - tuyau d'alimentation central ; 13 - faux fonds perforés ; 11 - couche suspendue; 14 - rejet des boues ; 9 - récupération d'eau adoucie; 1, 10 2 - purge des chaudières ; 3 - éjecteur; 4 - évaporation ; 5 - film chauffant; 6 - décharge de vapeur; 7 - une canalisation perforée annulaire pour le drainage de l'eau vers l'éjecteur ; 8 - cloisons de séparation inclinées

Méthodes réactives d'adoucissement de l'eau

L'adoucissement de l'eau par des méthodes réactives est basé sur son traitement avec des réactifs qui forment des composés peu solubles avec le calcium et le magnésium : Mg (OH) 2, CaCO 3, Ca 3 (P0 4) 2, Mg 3 (P0 4) 2 et autres, suivis par leur séparation dans des clarificateurs, décanteurs couche mince et filtres de clarification. La chaux est utilisée comme réactif carbonate de sodium, les hydroxydes de sodium et de baryum et d'autres substances.

Adoucissement de l'eau par chaulage utilisé pour sa dureté carbonatée élevée et sa faible dureté non carbonatée, ainsi que dans le cas où il n'est pas nécessaire d'éliminer les sels de dureté non carbonatée de l'eau. La chaux est utilisée comme réactif, qui est introduit sous forme de solution ou de suspension (lait) dans l'eau traitée préchauffée. En se dissolvant, la chaux enrichit l'eau en ions OH - et Ca 2+, ce qui conduit à la liaison du monoxyde de carbone (IV) libre dissous dans l'eau avec formation d'ions carbonate et transition des ions hydrocarbonate en carbonate :

C0 2 + 20H - → CO 3 + H 2 0, HCO 3 - + OH - → CO 3 - + H 2 O.

Une augmentation de la concentration en ions CO 3 2 - dans l'eau traitée et la présence d'ions Ca 2+ dans celle-ci, compte tenu de ceux introduits avec la chaux, entraîne une augmentation du produit de solubilité et une précipitation de carbonate de calcium peu soluble :

Ca 2+ + C0 3 - → CaC0 3.

Avec un excès de chaux, l'hydroxyde de magnésium précipite également.

Mg 2+ + 20Н - → Mg (OH) 2

Pour accélérer l'élimination des impuretés dispersées et colloïdales et réduire l'alcalinité de l'eau, la coagulation de ces impuretés avec du sulfate de fer (II) est utilisée simultanément avec le chaulage. FeS0 4 * 7 H 2 0. La dureté résiduelle de l'eau adoucie lors de la décarbonatation peut être obtenue de 0,4.0,8 mg-eq / l de plus que la dureté non carbonatée, et l'alcalinité est de 0,8.1.2 mg-eq / l. La dose de chaux est déterminée par le rapport de la concentration en ions calcium dans l'eau et de la dureté carbonatée : a) au rapport [Ca 2+ ] /20<Ж к,

b) avec le rapport [Ca 2+] / 20 > W à,

où [СО 2 ] est la concentration de monoxyde de carbone libre (IV) dans l'eau, mg/l; [Ca 2+ ] - concentration d'ions calcium, mg/l; Zhk - dureté carbonatée de l'eau, mg-eq / l; D à - dose de coagulant (FeS0 4 ou FeCl 3 en terme de produits anhydres), mg/l ; e à- masse équivalente de la substance active du coagulant, mg/mg-eq (pour FeSO 4 e k = 76, pour FeCl 3 e k = 54); 0,5 et 0,3 - un excès de chaux pour assurer une plus grande complétude de la réaction, mg-eq/l.

L'expression D to /e to est prise avec un signe moins si le coagulant est introduit avant la chaux, et avec un signe plus si ensemble ou après.

En l'absence de données expérimentales, la dose du coagulant est trouvée à partir de l'expression

D c \u003d 3 (C) 1/3, (20,4)

où C est la quantité de suspension formée lors de l'adoucissement de l'eau (en termes de matière sèche), mg/l.

À son tour, C est déterminé en utilisant la dépendance

où M et - la teneur en solides en suspension dans l'eau de source, mg/l ; m- Teneur en CaO dans la chaux commerciale, %.

Méthode d'adoucissement de l'eau à la chaux et à la soude décrit par les réactions principales suivantes :

Selon cette méthode, la dureté résiduelle peut être portée à 0,5.1, et l'alcalinité de 7 à 0,8.1.2 meq/l.

Les doses de chaux D et de soude D s (en termes de Na 2 C0 3), mg/l, sont déterminées par les formules

(20.7)

où est la teneur en magnésium de l'eau, mg/l ; Zh n. k. - dureté non carbonatée de l'eau, mg-eq / l.

Avec la méthode d'adoucissement de l'eau à la chaux et à la soude, le carbonate de calcium et l'hydroxyde de magnésium résultants peuvent sursaturer les solutions et rester dans un état de dispersion colloïdale pendant une longue période. Leur transformation en boues grossières prend beaucoup de temps, surtout à basse température et en présence d'impuretés organiques dans l'eau, qui agissent comme des colloïdes protecteurs. Avec un grand nombre d'entre eux, la dureté de l'eau avec adoucisseur d'eau réactif peut être réduite de seulement 15,20 %. Dans de tels cas, avant ou pendant l'adoucissement, les impuretés organiques sont éliminées de l'eau avec des agents oxydants et des coagulants. Avec la méthode chaux-soude, le procédé se déroule souvent en deux étapes. Dans un premier temps, les impuretés organiques et une partie importante de la dureté carbonatée sont éliminées de l'eau,à l'aide de sels d'aluminium ou de fer avec de la chaux, en réalisant le procédé dans des conditions optimales de coagulation. Après cela, la soude et le reste de la chaux sont introduits et l'eau est adoucie. Lors de l'élimination des impuretés organiques simultanément à l'adoucissement de l'eau, seuls des sels de fer sont utilisés comme coagulants, car à un pH élevé de l'eau nécessaire pour éliminer la dureté du magnésium, les sels d'aluminium ne forment pas d'hydroxyde à sorption active. La dose de coagulant en l'absence de données expérimentales est calculée par la formule (20.4). La quantité de suspension est déterminée par la formule

où W o est la dureté totale de l'eau, mg-eq / l.

Un adoucissement plus profond de l'eau peut être obtenu en la chauffant, en ajoutant un excès d'un précipitant et en créant un contact de l'eau adoucie avec la précipitation précédemment formée. Lorsque l'eau est chauffée, la solubilité du CaCO 3 et du Mg (OH) 2 diminue et les réactions d'adoucissement se déroulent plus complètement.

D'après le graphique (Fig. 2, a), on peut voir que la dureté résiduelle, proche de celle théoriquement possible, ne peut être obtenue qu'avec un échauffement important de l'eau. Un effet adoucissant significatif est observé à 35,40°C, un chauffage supplémentaire est moins efficace. L'adoucissement en profondeur est effectué à des températures supérieures à 100 ° C. Il n'est pas recommandé d'ajouter un grand excès de précipitant lors de la décarbonatation, car la dureté résiduelle augmente en raison de la chaux n'ayant pas réagi ou s'il y a une dureté non carbonatée de magnésium dans l'eau en raison de sa passage à la dureté calcique :

MgS0 4 + Ca (OH) 2 \u003d Mg (OH) 2 + CaS0 4

Riz. Fig. 2. Effet de la température (a) et de la dose de chaux (b) sur la profondeur d'adoucissement de l'eau par les méthodes chaux-soude et chaux

Ca (0H) 2 + Na 2 C0 3 \u003d CaC0 3 + 2NaOH,

mais un excès de chaux entraîne un gaspillage de soude inefficace, une augmentation du coût de l'adoucissement de l'eau et une augmentation de l'alcalinité hydratée. Par conséquent, un excès de soude est pris d'environ 1 mg-eq / l. La dureté de l'eau résultant du contact avec le précipité préalablement précipité est réduite de 0,3 à 0,5 mg-eq / l par rapport au procédé sans contact avec le précipité.

Le contrôle du processus d'adoucissement de l'eau doit être effectué en ajustant le pH de l'eau adoucie. Lorsque cela n'est pas possible, elle est contrôlée par la valeur de l'alcalinité hydratée qui est maintenue entre 0,1.0.2 meq/l lors de la décarbonatation et 0,3.0.5 meq/l lors de l'adoucissement chaux-soude.

Avec la méthode sodo-sodique d'adoucissement de l'eau, elle est traitée avec de la soude et de l'hydroxyde de sodium :

Du fait que la soude est formée par la réaction de l'hydroxyde de sodium avec le bicarbonate, la dose nécessaire pour l'ajouter à l'eau est considérablement réduite. Avec une forte concentration de bicarbonates dans l'eau et une faible dureté non carbonatée, l'excès de soude peut rester dans l'eau adoucie. Par conséquent, cette méthode est utilisée uniquement en tenant compte du rapport entre la dureté carbonatée et la dureté non carbonatée.

Méthode soude-sodium généralement utilisé pour adoucir l'eau, dont la dureté carbonatée est légèrement supérieure à celle non carbonatée. Si la dureté carbonatée est approximativement égale au non-carbonate, la soude ne peut pas être ajoutée du tout, car la quantité nécessaire pour adoucir cette eau est formée à la suite de l'interaction des bicarbonates avec la soude caustique. La dose de carbonate de soude augmente à mesure que la dureté non carbonatée de l'eau augmente.

La méthode régénérative à la soude, basée sur le renouvellement de la soude lors du processus d'adoucissement, est utilisée dans la préparation de l'eau pour alimenter les chaudières à vapeur basse pression.

Ca (HC0 3) 2 + Na 2 C0 3 \u003d CaC0 3 + 2NaHC0 3.

Le bicarbonate de sodium, pénétrant dans la chaudière avec de l'eau adoucie, se décompose sous l'influence d'une température élevée

2NaHC0 3 \u003d Na 2 C0 3 + H 2 0 + C0 2.

La soude résultante, ainsi que l'excès, d'abord introduit dans l'adoucisseur d'eau, s'hydrolyse immédiatement dans la chaudière avec formation d'hydroxyde de sodium et de monoxyde de carbone (IV), qui pénètre dans l'adoucisseur d'eau avec de l'eau de purge, où il est utilisé pour éliminer le calcium et les bicarbonates de magnésium de l'eau adoucie. L'inconvénient de cette méthode est que la formation d'une quantité importante de CO 2 lors du processus d'adoucissement provoque une corrosion du métal et une augmentation du résidu sec dans l'eau de chaudière.

Méthode d'adoucissement de l'eau au baryum utilisé en combinaison avec d'autres méthodes. Tout d'abord, des réactifs contenant du baryum sont introduits dans l'eau (Ba (OH) 2, BaCO 3, BaA1 2 0 4) pour éliminer la dureté du sulfate, puis après clarification de l'eau, elle est traitée avec de la chaux et de la soude pour un adoucissement supplémentaire. La chimie du procédé est décrite par les réactions :

En raison du coût élevé des réactifs, la méthode au baryum est rarement utilisée. En raison de la toxicité des réactifs au baryum, il ne convient pas à la préparation d'eau potable. Le sulfate de baryum résultant précipite très lentement, des décanteurs ou des clarificateurs sont donc nécessaires grandes tailles. Pour introduire le BaCO3, il faut utiliser des floculateurs avec des agitateurs mécaniques, car le BaCO3 forme une suspension lourde à décantation rapide.

Les doses requises de sels de baryum, mg / l, peuvent être trouvées à l'aide des expressions: hydroxyde de baryum (un produit à 100% d'activité) D b \u003d 1,8 (SO 4 2-), aluminate de baryum D b \u003d 128 W 0; carbonate de baryum D dans \u003d 2,07γ (S0 4 2-);

Le carbonate de baryum est utilisé avec de la chaux. Par l'action du dioxyde de carbone sur le carbonate de baryum, on obtient du bicarbonate de baryum qui est dosé dans l'eau adoucie. Dans ce cas, la dose de dioxyde de carbone, mg/l, est déterminée à partir de l'expression : D ang. = 0,46 (SO 4 2-); où (S0 4 2-) est la teneur en sulfates de l'eau adoucie, mg/l ; γ=1.15.1.20 - coefficient tenant compte de la perte de carbonate de baryum.

Méthode d'adoucissement de l'eau à l'oxalate basé sur l'utilisation d'oxalate de sodium et sur la faible solubilité dans l'eau de l'oxalate de calcium obtenu (6,8 mg/l à 18°C)

La méthode se caractérise par la simplicité de la conception technologique et instrumentale, cependant, en raison du coût élevé du réactif, elle est utilisée pour adoucir de petites quantités d'eau.

La phosphatation est utilisée pour adoucir l'eau. Après adoucissement réactif par la méthode chaux-soude, la présence d'une dureté résiduelle (environ 2 mg-eq/l) est inévitable, qui peut être réduite à 0,02-0,03 mg-eq/l par adoucissement supplémentaire au phosphate. Un tel post-traitement en profondeur permet, dans certains cas, de ne pas recourir à l'adoucissement cationique de l'eau.

La phosphatation permet également d'obtenir une plus grande stabilité de l'eau, réduisant son effet corrosif sur canalisations métalliques et les dépôts de carbonates sur la surface interne des parois du tuyau sont empêchés.

Comme réactifs phosphates, on utilise l'hexamétaphosphate, le tripolyphosphate (orthophosphate) de sodium, etc.

La méthode au phosphate d'adoucissement de l'eau à l'aide de phosphate trisodique est la méthode de réactif la plus efficace. La chimie du procédé d'adoucissement de l'eau au phosphate trisodique est décrite par les réactions

Comme on peut le voir d'après les réactions ci-dessus, l'essence de la méthode réside dans la formation de sels de calcium et de magnésium d'acide phosphorique, qui ont une faible solubilité dans l'eau et précipitent donc assez complètement.

L'adoucissement au phosphate est généralement réalisé en chauffant de l'eau à 105,150 ° C, atteignant son adoucissement à 0,02,0,03 mg-eq / l. En raison du coût élevé du phosphate trisodique, la méthode au phosphate est généralement utilisée pour adoucir l'eau préalablement adoucie avec de la chaux et de la soude. La dose de phosphate trisodique anhydre (Df; mg/l) pour un adoucissement supplémentaire peut être déterminée à partir de l'expression

D F \u003d 54,67 (WOST + 0,18),

où F ost - dureté résiduelle de l'eau adoucie avant adoucissement au phosphate, mg-eq / l.

Les précipités de Ca 3 (P0 4) 2 et de Mg 3 (P0 4) 2 formés lors de l'adoucissement du phosphate adsorbent bien les colloïdes organiques et l'acide silicique de l'eau adoucie, ce qui permet de révéler la faisabilité de l'utilisation de ce procédé pour préparer l'eau d'alimentation des milieux et chaudières à haute pression (58 .8.98.0 MPa).

Une solution pour le dosage de l'hexamétaphosphate ou de l'orthophosphate de sodium à une concentration de 0,5 à 3% est préparée dans des réservoirs, dont le nombre doit être d'au moins deux. Surfaces internes les parois et le fond des réservoirs doivent être recouverts d'un matériau résistant à la corrosion. Le temps de préparation d'une solution à 3% est de 3 heures avec agitation obligatoire par agitateur ou méthode de barbotage (à l'aide d'air comprimé).

Schémas technologiques et éléments structurels usines d'adoucissement chimique de l'eau

Dans la technologie de l'adoucissement de l'eau par réactifs, on utilise des équipements pour la préparation et le dosage des réactifs, des mélangeurs, des réservoirs de sédimentation à couche mince ou des clarificateurs, des filtres et des installations de stabilisation du traitement de l'eau. Le schéma d'un adoucisseur d'eau sous pression est illustré à la fig. 3

Riz. 3. Adoucisseur d'eau avec réacteur vortex.

1 - trémie avec masse de contact ; 2 - éjecteur; 3, 8 - alimentation en eau initiale et évacuation de l'eau adoucie ; 4 - réacteur vortex ; 5 - apport de réactifs ; 6 - filtre de clarification rapide ; 9 - déversement de masse de contact ; 7 - réservoir d'eau adoucie

Il n'y a pas de chambre de floculation dans cette installation car le précipité de carbonate de calcium flocule dans la masse de contact. Si nécessaire, l'eau devant les réacteurs est clarifiée.

L'installation optimale pour adoucir l'eau à l'aide de méthodes à la chaux ou à la chaux-soude est réacteur vortex (spirateur sous pression ou ouvert) ( riz. 20.4). Le réacteur est un corps en béton armé ou en acier, rétréci vers le bas (angle de conicité 5,20°) et rempli sur environ la moitié de sa hauteur d'une masse de contact. La vitesse de déplacement de l'eau dans la partie étroite inférieure du réacteur vortex est de 0,8,1 m/s ; la vitesse de l'écoulement ascendant en partie haute au niveau des dispositifs de drainage est de 4,6 mm/s. En tant que masse de contact, du sable ou des copeaux de marbre d'une granulométrie de 0,2 à 0,3 mm sont utilisés à raison de 10 kg pour 1 m3 de volume de réacteur. Avec un écoulement d'eau hélicoïdal vers le haut, la masse de contact est pesée, les grains de sable se heurtent et CaCO 3 cristallise intensément à leur surface; les grains de sable se transforment peu à peu en boules Forme correcte. La résistance hydraulique de la masse de contact est de 0,3 m pour 1 m de hauteur. Lorsque le diamètre des billes augmente à 1,5,2 mm, la masse de contact la plus grande et la plus lourde est libérée du fond du réacteur et la nouvelle est chargée. Les réacteurs vortex ne retiennent pas les sédiments d'hydroxyde de magnésium, ils doivent donc être utilisés en conjonction avec des filtres installés derrière eux uniquement dans les cas où la quantité de sédiments d'hydroxyde de magnésium formé correspond à la capacité de saleté des filtres.

Avec une capacité d'encrassement des filtres à sable égale à 1,1,5 kg/m 3 et un cycle de filtration de 8 heures, la quantité autorisée d'hydroxyde de magnésium est de 25,35 g/m 3 (la teneur en magnésium dans l'eau de source ne doit pas dépasser 10,15 g/m 3). Il est possible d'utiliser des réacteurs vortex avec une teneur plus élevée en hydroxyde de magnésium, mais après cela, il est nécessaire d'installer des clarificateurs pour séparer l'hydroxyde de magnésium.

La consommation de masse de contact fraîche ajoutée à l'aide d'un éjecteur est déterminée par la formule g = 0,045QЖ, où g- quantité de masse de contact ajoutée, kg/jour ; ET- dureté de l'eau évacuée dans le réacteur, mg-eq/l ; Q - capacité d'installation, m 3 / h.

Riz. 4. Réacteur vortex.

1,8 - alimentation en eau initiale et évacuation de l'eau adoucie : 5 - échantillonneurs ; 4 - masse de contact ; 6 - rejet d'air ; 7 - une trappe de chargement de la masse de contact ; 3 - apport de réactifs ; 2 - élimination de la masse de contact usée

Dans les schémas technologiques d'adoucissement de l'eau par réactif avec clarificateurs, des mélangeurs verticaux sont utilisés à la place des réacteurs vortex (Fig. 5). Dans les clarificateurs, une température constante doit être maintenue, en évitant les fluctuations de plus de 1 ° C, pendant une heure, car des courants de convection, une agitation des sédiments et leur élimination se produisent.

Une technologie similaire est utilisée pour adoucir les eaux troubles contenant une grande quantité de sels de magnésium. Dans ce cas, les mélangeurs sont chargés de masse de contact. Lors de l'utilisation de clarificateurs conçus par E.F. Kurgaev, les mélangeurs et les chambres de floculation ne sont pas fournis, car le mélange des réactifs avec de l'eau et la formation de flocons de sédiments se produisent dans les clarificateurs eux-mêmes.

Une hauteur importante avec un petit volume d'épaississants de sédiments leur permet d'être utilisés pour l'adoucissement de l'eau sans chauffage, ainsi que pour la désilicification de l'eau avec de la magnésite caustique. La distribution de l'eau de source par des buses provoque son mouvement de rotation dans la partie inférieure de l'appareil, ce qui augmente la stabilité de la couche suspendue avec les fluctuations de température et d'alimentation en eau. L'eau mélangée aux réactifs passe à travers des déflecteurs de mélange horizontaux et verticaux et pénètre dans la zone de séparation par sorption et de régulation de la structure des boues, ce qui est obtenu en modifiant les conditions d'échantillonnage des boues le long de la hauteur de la couche en suspension, créant les conditions préalables à son obtention structure optimale, ce qui améliore l'effet d'adoucissement et de clarification de l'eau. Les clarificateurs sont conçus de la même manière que pour la clarification conventionnelle de l'eau.

Au détriment d'une eau adoucie jusqu'à 1000 m 3 /jour, une station d'épuration de type "Jet" peut être utilisée. L'eau traitée avec les réactifs ajoutés entre dans le puisard à couche mince, puis dans le filtre.

Une technologie d'adoucissement électrochimique de l'eau sans réactif a été développée à l'Institut des mines de la branche sibérienne de l'Académie russe des sciences. Utilisation du phénomène d'alcalinisation à l'anode et d'acidification à la cathode lors du passage d'une constante courant électriqueà travers système d'eau, la réaction de rejet d'eau peut être représentée par l'équation suivante :

2Н 2 0 + 2е 1 → 20Н - + Н 2,

où e 1 est un signe indiquant la capacité des sels de dureté à se dissocier en cations Ca (II) et Mg (II).

À la suite de cette réaction, la concentration en ions hydroxyle augmente, ce qui provoque la liaison des ions Mg (II) et Ca (II) en composés insolubles. De la chambre anodique d'un électrolyseur à membrane (diaphragme en tissu de type ceinture), ces ions passent dans la chambre cathodique du fait de la différence de potentiel entre les électrodes et de la présence d'un champ électrique entre elles.

Sur la fig. La figure 6 montre le schéma technologique de l'installation d'adoucissement d'eau par voie électrochimique.

L'usine de production a été installée dans la chaufferie du district, qui a duré environ deux mois. Le mode de traitement électrochimique s'est avéré stable, aucune sédimentation n'a été observée dans les chambres cathodiques.

La tension sur les bus d'alimentation était de 16 V, le courant total était de 1600 A. Performance globale installation - 5 m3 / h, la vitesse de déplacement de l'eau dans les chambres anodiques est de 0,31 n-0,42 m / min, dans l'espace entre le diaphragme et la cathode de 0,12-0,18 m / min.

Riz. 5. Installation d'un adoucisseur d'eau à la chaux et à la soude.1 ,8 - alimentation en eau initiale et évacuation de l'eau adoucie ; 2 - éjecteur; 3 - trémie avec masse de contact ; 5 entrée de réactifs ; 6 - clarificateur avec une couche de sédiments en suspension ; 7 - filtre rapide de clarification; 4 - réacteur vortex

Riz. 6. Schéma d'installation de l'adoucisseur électrochimique I - redresseur VACG-3200-18; 2 - électrolyseur à diaphragme ; 3, 4 - analyte et catalyseur; 5 - pompe ; 6 - pH-mètre; 7 - clarificateur avec une couche de sédiments en suspension; 8 - filtre rapide clarifiant; 9 - rejet à l'égout ; 10, 11 - évacuation de l'eau adoucie et approvisionnement en eau de source ; 12 - débitmètre ; 13 - hotte aspirante

Il a été établi qu'à partir d'eau de W o = 14,5-16,7 mg-eq/l, on obtient un anolyte de dureté 1,1-1,5 mg-eq/l à pH = 2,5-3 et un catholyte de dureté 0 ,6-1 mg-eq/l à pH=10,5-11. Après mélange de l'anolyte et du catholyte filtrés, les indicateurs d'eau adoucie étaient les suivants : la dureté totale Wo était de 0,8-1,2 meq/l, pH = 8-8,5. Le coût de l'électricité s'élevait à 3,8 kWh/m 3 .

Des analyses chimiques, de diffraction des rayons X, spectroscopiques IR et spectrales ont établi que le précipité contient principalement CaC0 3 , Mg (OH) 2 et partiellement Fe 2 0 3 *H 2 0. Cela indique que la liaison des ions Mg (II) se produit après comptage des ions hydroxyles lors de la décharge des molécules d'eau à la cathode.

Le traitement électrochimique de l'eau avant son acheminement vers les filtres échangeurs de cations permet d'augmenter significativement (15 à 20 fois) leur cycle de fonctionnement.

Méthode thermochimique d'adoucissement de l'eau

L'adoucissement thermochimique est utilisé exclusivement dans la préparation de l'eau pour les chaudières à vapeur, car dans ce cas, la chaleur dépensée pour chauffer l'eau est utilisée de la manière la plus rationnelle. Par cette méthode, l'adoucissement de l'eau est généralement effectué "à une température de l'eau supérieure à 100 ° C. Un adoucissement plus intensif de l'eau lorsqu'elle est chauffée est facilité par la formation de flocons de sédiments lourds et volumineux, sa sédimentation la plus rapide due à une diminution de la viscosité de l'eau lorsqu'elle est chauffée et la consommation de chaux sont également réduites, car le monoxyde de carbone libre (IV) est éliminé par chauffage avant l'introduction des réactifs. La méthode thermochimique est utilisée avec et sans ajout de coagulant, car la densité élevée de le précipité élimine le besoin qu'il devienne plus lourd pendant la précipitation.En plus du coagulant, on utilise de la chaux et de la soude avec addition de phosphates et moins souvent de l'hydroxyde de sodium et de la soude.L'utilisation d'hydroxyde de sodium au lieu de la chaux simplifie quelque peu la technologie de préparation et dosage du réactif, cependant, un tel remplacement n'est pas économiquement justifié en raison de son coût élevé.

Pour assurer l'élimination de la dureté de l'eau non carbonatée, de la soude est ajoutée en excès. Sur la fig. La figure 7 montre l'effet d'un excès de soude sur le calcium résiduel et la dureté générale de l'eau lors de son adoucissement thermochimique. Comme on peut le voir sur les graphiques, avec un excès de soude de 0,8 mg-eq/l, la dureté calcique peut être réduite à 0,2, et la dureté totale à 0,23 mg/eq-l. Avec un ajout supplémentaire de soude, la dureté diminue encore plus. La teneur résiduelle en magnésium dans l'eau peut être réduite à 0,05.0,1 mg-eq/l avec un excès de chaux (alcalinité hydratée) de 0,1 mg-eq/l. Sur la fig. 20.8 montre l'installation d'un adoucisseur thermochimique.

Méthode chaux-dolomie utilisé pour l'adoucissement et la désiliconisation simultanés de l'eau à une température de 120°C. Avec cette méthode d'adoucissement, l'alcalinité de l'eau traitée à la chaux ou à la chaux et à la soude (sans excès) peut être réduite à 0,3 meq/l avec une concentration résiduelle en calcium de 1,5 mg -eq/l et jusqu'à 0,5 mg-eq/l avec une concentration résiduelle en calcium de 0,4 mg-eq/l. L'eau de source est traitée avec du lait de chaux-dolomite et clarifiée dans un clarificateur sous pression. Ensuite, il passe à travers les filtres à anthracite sous pression et Na-cationite des premier et deuxième étages.

Dans les clarificateurs, la hauteur de la zone de clarification est prise égale à 1,5 m, la vitesse du flux ascendant lors du chaulage ne dépasse pas 2 mm / s. Le temps de séjour de l'eau dans le clarificateur est de 0,75 à 1,5 heure, selon le type de pollution à éliminer. Il est recommandé d'ajouter un coagulant de sel de fer (III) à raison de 0,4 mg-eq/l.

Riz. 7. Effet de l'excès de soude sur le calcium résiduel (a) et total (b) dureté de l'eau lors de son adoucissement thermochimique

Riz. 8. Installation d'adoucissement chaux-soude avec adoucissement additionnel phosphaté : 1 - rejet des boues du stockage 2,3 - récupération de l'eau adoucie ; 4 - apport de chaux et de soude ; 5, 11 - alimentation en eau initiale et évacuation de l'eau adoucie ; 6 - entrée de vapeur ; sept, 8 - thermoréacteur des premier et deuxième étages ; 9 - apport de phosphate trisodique ; 10 - filtre rapide de clarification

Méthode d'adoucissement de l'eau à haute température utilisé pour le ramollir presque complètement. Les adoucisseurs d'eau thermochimiques sont généralement plus compacts. Ils se composent de doseurs de réactifs, de réchauffeurs de décanteur à couche mince ou de clarificateurs et de filtres. Doses de chaux D et de soude D s, mg/l, avec adoucissement thermochimique

où C et et C avec - respectivement, la teneur en CaO et Na 2 C0 3 dans le produit technique, %.

Adoucissement de l'eau par dialyse

La dialyse est une méthode de séparation de solutés qui diffèrent considérablement poids moléculaires. C'est basé sur différentes vitesses diffusion de ces substances à travers une membrane semi-perméable séparant les solutions concentrées et diluées. Sous l'action d'un gradient de concentration (selon la loi d'action de masse), les solutés avec différentes vitesses diffuser à travers la membrane vers la solution diluée. Le solvant (l'eau) diffuse en sens inverse, réduisant la vitesse de transport des solutés. La dialyse est effectuée dans des dispositifs à membrane avec des membranes en film de nitro et d'acétate de cellulose. L'efficacité d'une membrane semi-perméable pour l'adoucissement de l'eau est déterminée par la sélectivité et la perméabilité à l'eau élevées qu'elle doit maintenir sur une longue période de temps. La sélectivité membranaire peut être exprimée comme suit :

(F et - F y) / F et (20.11)

où F en - concentration solution initiale(rigidité); W et - dureté de l'eau adoucie.

En pratique, le coefficient de réduction du sel est souvent utilisé - la teneur en C et /C arr. Il reflète au mieux les modifications du fonctionnement de la membrane liées à sa fabrication ou à l'influence de facteurs extérieurs.

Il existe plusieurs modèles hypothétiques pour l'action des membranes semi-perméables.

Hypothèse d'hyperfiltration suggère l'existence de pores dans une membrane semi-perméable qui permettent aux associés de molécules d'eau et d'ions de sel hydraté de passer pendant la dialyse. La base des développements théoriques était la position selon laquelle l'eau et les sels qui y sont dissous pénètrent à travers une membrane semi-perméable au moyen de la diffusion et s'écoulent à travers les pores.

Modèle d'absorption la perméabilité est basée sur la prémisse qu'à la surface de la membrane et dans son pores une couche d'eau liée est adsorbée, qui a un pouvoir dissolvant réduit. Les membranes seront semi-perméables si elles ont, au moins dans la couche superficielle, des pores ne dépassant pas le double de l'épaisseur de la couche liquide liée.

Modèle de diffusion part de l'hypothèse que les composants du système se dissolvent dans le matériau de la membrane et diffusent à travers celui-ci. La sélectivité de la membrane s'explique par la différence des coefficients de diffusion et de solubilité des composants du système dans son matériau.

Théorie électrostatique est comme suit. Lorsque l'eau de source se déplace dans la chambre d'un côté de la membrane sélective (échangeur de cations) et la saumure de l'autre, des ions sodium dans le cas où la saumure est préparée à partir d'une solution sel de table, migrent dans la membrane et plus loin dans l'eau de source, et les ions calcium dans la direction opposée, c'est-à-dire de l'eau dure à la saumure. Ainsi, les ions calcium sont éliminés de la source d'eau et remplacés par des ions sodium qui ne précipitent pas. Dans le même temps, des processus secondaires se produisent dans les chambres qui accompagnent le processus principal de dialyse: transfert osmotique d'eau, transfert d'ions du même nom, diffusion d'électrolytes. Ces processus dépendent de la qualité de la membrane.

L'équation d'échange entre les ions contenus dans l'eau de source et les ions de la membrane a la forme

où x, x- les autres ions contenus dans la solution et dans la membrane.

Constante d'équilibre

L'équation d'échange n'est écrite que pour l'ion calcium, mais> en fait, il faut tenir compte de la somme des ions calcium et magnésium. L'équilibre entre la saumure et la membrane est :

Si k1+ k 2 , alors

où n est un exposant, en fonction des ions présents dans la solution.

À partir de la dernière expression, nous pouvons conclure que si le rapport d'équilibre des ions sodium dans la saumure et l'eau de source dure est, par exemple, de 10, alors la dureté de l'eau de source sera environ 100 fois inférieure à celle de la saumure. Aire, m 2 , surface membranaire

où M est la quantité de substance qui a traversé la membrane ; ΔС cf - la force motrice du processus, c'est-à-dire la différence des concentrations de la substance des deux côtés de la membrane; K d - coefficient de transfert de masse, généralement déterminé expérimentalement ou approximativement à partir de l'expression

β 1 et β 2 - les coefficients correspondants du taux de transfert d'une substance dans une solution concentrée vers la membrane et de celle-ci dans une solution diluée; b - épaisseur de la membrane; ré est le coefficient de diffusion du soluté.

Dureté de l'eau adoucie après dialyse :

où C d et C p sont les concentrations de sels au départ de l'appareil, respectivement, dans le dialysat et dans la saumure, mg-eq/l ; et Qp - les performances de l'appareil, respectivement, pour le dialysat et la saumure, m 3 /h ; F d et F r - dureté du dialysat et de la saumure au début de l'appareil, mg-eq/l ; a est une constante déterminée par les propriétés des membranes et des solutions ; ; L- la longueur du trajet de la solution dans les chambres de dialysat et de saumure de l'appareil, m ; υ d - la vitesse de déplacement du dialysat dans la chambre, m/s.

La vérification expérimentale de l'équation (20.13) sur des membranes de cationite MCC a montré une bonne convergence des résultats. Une analyse de formule (20.13) montre qu'une diminution de la vitesse de déplacement du dialysat dans les chambres de l'appareil augmente l'effet adoucissant, une diminution de la dureté de l'eau adoucie est directement proportionnelle à la concentration de la saumure.

Traitement magnétique de l'eau

À Ces derniers temps Dans la pratique nationale et étrangère, le traitement magnétique de l'eau est utilisé avec succès pour lutter contre la formation et l'incrustation de tartre. Le mécanisme de l'influence d'un champ magnétique sur l'eau et ses impuretés n'ont pas été définitivement élucidées, il existe un certain nombre d'hypothèses selon lesquelles E.F. Tébenikhine classés en trois groupes : le premier, qui réunit la plupart des hypothèses, concerne l'effet d'un champ magnétique sur les ions de sel dissous dans l'eau. Sous l'influence d'un champ magnétique la polarisation et la déformation des ions se produisent, accompagnées d'une diminution de leur hydratation, ce qui augmente la probabilité de leur convergence, et en éducation ultime centres de cristallisation; la seconde implique l'action d'un champ magnétique sur les impuretés colloïdales de l'eau ; le troisième groupe combine des idées sur l'influence possible d'un champ magnétique sur la structure de l'eau. ce L'influence, d'une part, peut provoquer des changements dans l'agrégation des molécules d'eau, d'autre part, perturber l'orientation des spins nucléaires de l'hydrogène dans ses molécules.

Le traitement de l'eau dans un champ magnétique est courant pour lutter contre la formation de tartre. L'essence de la méthode est que lorsque l'eau traverse le champ magnétique lignes de force Les agents calcaires ne sont pas libérés sur la surface chauffante, mais dans la masse d'eau. Les sédiments meubles résultants (boues) sont éliminés par soufflage. La méthode est efficace pour traiter les eaux de la classe des carbonates de calcium, qui représentent environ 80% des eaux de tous les plans d'eau de notre pays et couvrent environ 85% de son territoire.

Traitement de l'eau avec un champ magnétique reçu application large pour lutter contre la formation de tartre dans les condenseurs des turbines à vapeur, dans les générateurs de vapeur à basse pression et à faible capacité, dans les réseaux de chauffage et les réseaux d'alimentation en eau chaude et divers échangeurs de chaleur, où l'utilisation d'autres méthodes de traitement de l'eau n'est pas économiquement réalisable. Par rapport à l'adoucissement de l'eau, les principaux avantages de son traitement magnétique sont la simplicité, le faible coût, la sécurité et la quasi-absence de coûts d'exploitation.

Le traitement magnétique des eaux naturelles (douces et minéralisées) n'entraîne une diminution de l'intensité de la formation de tartre sur les surfaces chauffantes que si elles sont sursaturées à la fois en carbonate et en sulfate de calcium au moment de l'exposition à un champ magnétique et à condition que la concentration de monoxyde de carbone libre (IV) inférieur à sa concentration d'équilibre. L'effet antitartre E provoque la présence d'oxydes de fer et autres impuretés dans l'eau :

où m n et m m sont la masse de tartre formée sur la surface chauffante lors de l'ébullition dans les mêmes conditions d'une même quantité d'eau, respectivement, non traitée et traitée par un champ magnétique, g.

L'effet anticalcaire dépend de la composition de l'eau, de la force du champ magnétique, de la vitesse de déplacement de l'eau et de la durée de son séjour dans le champ magnétique, ainsi que d'autres facteurs. En pratique, les dispositifs magnétiques sont utilisés avec des aimants permanents en acier ou en ferrite-baryum et des électroaimants (Fig. 9). Les appareils à aimants permanents sont structurellement plus simples et ne nécessitent pas d'alimentation secteur. Dans les appareils dotés d'un électroaimant, des bobines de fil sont enroulées autour du noyau (noyau), créant un champ magnétique.

Le dispositif magnétique est monté sur les canalisations en position verticale ou horizontale à l'aide de manchons adaptateurs. La vitesse de déplacement de l'eau dans l'espace ne doit pas dépasser 1 m/s. Le processus de fonctionnement de l'appareil peut s'accompagner d'une contamination de l'espace de passage par des impuretés mécaniques, principalement ferromagnétiques. Par conséquent, les appareils à aimants permanents doivent être périodiquement démontés et nettoyés. Les oxydes de fer sont éliminés des appareils électromagnétiques en les déconnectant du secteur.

Les résultats des études de MGSU (G.I. Nikoladze, V.B. Vikulina) ont montré que pour une eau ayant une dureté carbonatée de 6,7 µg-eq/l, une oxydabilité de 5,6 mg02/l et une salinité de 385,420 mg/l, le champ magnétique optimal l'intensité était (10.12.8) * 19 4 A / m, ce qui correspond à une intensité actuelle de 7,8 A.

Le schéma d'installation pour le traitement magnétique de l'eau d'alimentation supplémentaire des chaudières à vapeur de chauffage est illustré à la fig. 20.10.

Récemment, les dispositifs à bobines d'aimantation externe se sont généralisés. Pour la magnétisation de grandes masses d'eau, des dispositifs ont été créés avec son traitement couche par couche.

En plus d'empêcher la formation de tartre, le traitement magnétique , d'après P.P. Strokach, peut être utilisé pour intensifier le processus de coagulation et de cristallisation, accélérer la dissolution des réactifs, augmenter l'efficacité de l'utilisation des résines échangeuses d'ions et améliorer l'action bactéricide des désinfectants.

Riz. 9. Appareil électromagnétique pour le traitement anticalcaire de l'eau SKV VTI : 1,8 - fourniture d'eau initiale et évacuation de l'eau magnétisée ; 2 - la grille; 3 - espace de travail pour le passage de l'eau magnétisée; 4 - enveloppe; 5 - bobine magnétisante; 6 - cœur; 7 - Cadre; 9 - couvercle; 10 - bornes

Lors de la conception d'appareils magnétiques pour le traitement de l'eau, les données suivantes sont spécifiées: type d'appareil, ses performances, l'induction du champ magnétique dans l'espace de travail ou l'intensité du champ magnétique correspondant, la vitesse de l'eau dans l'espace de travail, le temps de passage de l'eau à travers l'espace actif zone de l'appareil, type et tension pour l'appareil électromagnétique ou alliage magnétique et dimensions de l'aimant pour les machines à aimants permanents.

Riz. 10. Schéma de placement d'une installation magnétique pour le traitement de l'eau de chaudière sans prétraitement.

1,8 - eau de source et d'appoint; 2 - appareils électromagnétiques ; 3, 4 - étages de chauffe I et II ; 5 - désaérateur ; 6 - réservoir intermédiaire ; 7 - pompe d'appoint

Littérature

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L'un des problèmes les plus insolubles aujourd'hui est mauvaise eau. Son utilisation massive implique l'utilisation obligatoire d'une eau de bonne qualité, mais en réalité, dans les cuisines et les salles de bains, une eau d'une qualité complètement différente sera utilisée. Système centralisé fournitures d'épuration des eaux aux entreprises et à usage privé, eau à haut seuil de dureté.

Que faire de la chaux ?

Donc, il y a les données initiales. Une eau de mauvaise qualité pénètre dans la maison, l'appartement. Immédiatement, le consommateur peut objecter qu'il ne peut y avoir d'eau de mauvaise qualité. Il a été autorisé à être utilisé conformément aux GOST et aux SanPins, ce qui signifie qu'une certaine rigidité est presque un mythe. Oui, lorsque vous travaillez avec une telle eau, une plaque nocive se forme. Mais il est tout à fait possible de l'éliminer par soi-même, par un nettoyage ordinaire. Dans les entreprises, celles qui sont inefficaces se transforment en gros postes de dépenses, et cette logique ne fonctionne pas là-bas.

Dans le même temps, la dureté, en tant qu'excès d'une certaine norme pour la teneur en calcium et magnésium dans l'eau, ou plutôt leurs sels, peut être différente. Et les dommages causés par une telle eau varieront également. La répartition par type de teneur en chaux est présentée dans le tableau.

Tout ce qui dépasse le chiffre de sept peut être nocif et pas petit. Méthodes d'adoucissement de l'eau pour de tels cas vient de se développer.

Vers le principal conséquences négatives la rigidité comprend :

Une forte augmentation de la consommation de carburant et détergents et l'eau elle-même;
Formation de chaleur bloquante, tartre ;
pannes d'équipement ;
Effet négatif sur la qualité du lavage

Est-il possible de confondre le travail de raideur avec d'autres impuretés ? Sur le étapes initiales, alors qu'il n'y a toujours pas d'échelle ou qu'il est très mince, vous le pouvez. Jusqu'à ce qu'un sédiment épais se forme, le calcaire peut être confondu avec une abondance d'eau de Javel dans l'eau.

Dans les grandes entreprises industrielles, où elles produisent de l'eau potable ou travaillent avec de l'eau tout le temps, la dureté se manifeste immédiatement. Il y a des règles qui ne peuvent pas être transgressées. Car la couche de tartre dans la chaudière ne doit pas dépasser environ un demi-millimètre. D'où viennent ces restrictions ? Tout cela est directement lié aux caractéristiques de la chaux en tant que matériau.

Lorsqu'il se dépose à la surface, le transfert de chaleur vers l'eau s'arrête pratiquement. La chaux fonctionne comme un bloqueur efficace. Et plus il est dense, plus le transfert de chaleur est mauvais. Lorsque la calamine atteint l'état de gypse, le transfert de chaleur s'arrête presque complètement. Certes, l'élément chauffant dans ce cas brûlera plus tôt. L'aspect est que l'énergie du métal ne va nulle part, elle continue de le chauffer jusqu'à ce qu'il change. Autrement dit, soit il n'explosera pas, soit il ne fondra pas. Dans les industries, avec de telles conséquences, ils ont commencé un long voyage de recherche de moyens appropriés pour adoucir l'eau.

Vous pouvez éviter tout ce bouquet, comme vous le savez, par un nettoyage et un rinçage constants, ou en développant et en installant un système de nettoyage. La première solution au problème est encore utilisée, mais seulement là où il n'est pas encore possible d'installer des équipements d'adoucissement progressif, voire simplement des équipements d'adoucissement.

Les nettoyants de surface sont très appréciés de la population. Plus précisément, même parmi les couches qui ne les traitent pas réellement, mais pensent qu'elles sont nettement moins chères que deux appareils adoucissants dans un appartement. Mais tout nettoyage laissera des traces. La brosse et l'acide nettoient la surface avec le tartre. De ce fait, l'équipement servira moins, et les nettoyages ne feront que devenir plus fréquents à l'avenir.

De plus, dans l'entreprise, de tels nettoyages ressemblent à des nettoyages préventifs et capitaux. Ces derniers ne sont pas effectués plus de deux fois pendant toute la durée de fonctionnement de l'équipement. Ce grand nettoyage démontage completéquipement. Les surfaces particulièrement contaminées sont trempées dans des solutions acides, les anciens résidus y sont décollés et ce n'est qu'alors qu'ils produisent nettoyage mécanique. De plus, l'étape de trempage peut durer plusieurs heures. Un tel démontage signifie des temps d'arrêt et entraîne des pertes de profits. Avec l'utilisation d'adoucissants, grandes purges aller dans le passé. Même avec une eau très dure, il suffit de rincer le système à contre-courant pour éliminer les suspensions légères dans lesquelles se transforment les sels de dureté.

Façons d'adoucir l'eau dure - mode d'emploi

Afin de ne pas dépenser des sommes faramineuses en nettoyage, de ne pas acheter en permanence des solutions d'adoucissement ou de détartrage, divers moyens efficaces et inefficaces pour adoucir l'eau dure ont été créés. Leur tâche est différente, mais pour débarrasser l'eau des sels de dureté excessive. S'ils sont éliminés, les dépôts de tartre dans l'eau ne se formeront pas.

Tout cela peut se faire de deux manières. Vous pouvez adoucir l'eau, en y ajoutant des agents adoucissants spéciaux, vous pouvez irradier l'eau. Selon ce principe, toutes les usines d'adoucissement sont aujourd'hui divisées. Si vous voulez obtenir de l'eau douce, créez une nouvelle substance qui ne se dépose pas à la surface et qui est facilement filtrée, ou agissez sur l'eau avec une force naturelle.

Les adoucissants réactifs sont généralement divisés en deux types. Ce sont des désinfectants, très similaires aux désinfectants pour la désinfection, et des adoucissants cationiques. Les premiers fonctionnent selon le principe le plus simple - on ajoute un adoucisseur à l'eau, elle devient plus douce.

Le deuxième travail sur le processus d'échange. Remplir la cartouche d'échange de résine cationique. Il faut y penser et c'est très efficace. Il contient une grande quantité de sodium. Au contact des sels de dureté, le sodium et les sels changent de place. Le consommateur reçoit de l'eau déjà adoucie. Mais la cartouche deviendra vite inutilisable. Tout le sodium sera éliminé et il devra être changé. Dans l'industrie procédés de fabrication les cartouches sont restaurées en rinçant fortement eau salée. Pour la consommation personnelle et la production d'eau potable, la cartouche est changée.

Lors de sa restauration, des déchets très nocifs sont générés, qui doivent non seulement être nettoyés, mais également obtenir un permis afin de les rejeter dans l'atmosphère. Et les cartouches elles-mêmes devront éventuellement être changées. Un tel adoucissement, avec de petits investissements initiaux, s'avère coûteux à l'avenir. Mais des garanties bonne qualité adoucissant directement. Oui, et pour améliorer la qualité de l'adoucissement, vous pouvez à nouveau faire passer l'eau dans l'installation.

Désinfecteur implique une simple injection de substances spéciales dans l'eau qui adoucissent l'eau. Un tel appareil s'écrase dans un tuyau. Il dispose d'une unité de contrôle, où la fréquence, le temps et le volume d'alimentation en agents adoucissants sont réglés. Ici, la conductivité électrique de l'eau est constamment mesurée, afin de comprendre si l'eau est dure ou non. Le contrôle est en cours. Alors influence facteur humain diminue significativement.

Deuxième groupe moyens efficaces l'adoucissement de l'eau dure fait référence à sans réactif. Représentants brillants d'un aimant aux impulsions électriques. Les électroaimants sont les plus utilisés aujourd'hui. Petit, garantie sans problème non seulement de l'eau douce dans le système. Avec leur aide, vous pouvez vous débarrasser des anciennes traces de tartre n'importe où dans le système, sans démonter l'installation du tout. De plus, l'appareil fonctionnera économiquement, seulement environ cinq kilowatts par mois d'électricité. Il n'y a pas de cartouches de remplacement, vous n'avez pas besoin de surveiller l'état et de mettre à jour. Certes, un tel appareil ne donne pas la qualité de l'eau potable, mais pour desservir toute l'eau d'un appartement ou d'une chaufferie par exemple, il est tout simplement irremplaçable.

Cependant, il existe certaines limites à son travail. Il ne fonctionne pas avec de l'eau sans mouvement et ne donne pas de qualité potable. Son effet ne dure pas longtemps.

Un autre groupe de moyens efficaces pour adoucir l'eau dure fait référence à nettoyage fin. De tels dispositifs éliminent presque toutes les impuretés organiques de l'eau. Il s'agit notamment de l'ultrafiltration, osmose inverse, nanofiltration. Le coup principal dans de tels systèmes est pris par la membrane. C'est le plus cher de l'appareil et le plus sensible. Sans préparation, l'eau ne peut pas y passer. D'où le coût élevé. Certes, de tels appareils retirent souvent trop de l'eau, ce qui limite aussi, mais pas trop, leur utilisation.

Schémas technologiques et éléments structurels des usines d'adoucissement chimique de l'eau

Méthode thermochimique d'adoucissement de l'eau

Adoucissement de l'eau par dialyse

Traitement magnétique de l'eau

Littérature

Fondements théoriques de l'adoucissement de l'eau, classification des méthodes

L'adoucissement de l'eau fait référence au processus d'élimination des cations de dureté, c'est-à-dire calcium et magnésium. Conformément à GOST 2874-82 "Eau potable", la dureté de l'eau ne doit pas dépasser 7 mg-eq / l. Des types d'industries distincts imposent des exigences à l'eau de traitement pour son adoucissement profond, c'est-à-dire jusqu'à 0,05.0.01 mg-éq/l. Les sources d'eau couramment utilisées ont une dureté qui répond aux normes de l'eau domestique et potable et n'ont pas besoin d'être adoucies. L'adoucissement de l'eau s'effectue principalement lors de sa préparation à des fins techniques. Ainsi, la dureté de l'eau d'alimentation des chaudières à tambour ne doit pas dépasser 0,005 mg-eq/l. L'adoucissement de l'eau est réalisé par des méthodes: thermiques, basées sur le chauffage de l'eau, sa distillation ou sa congélation; réactif, dans lequel les ions de l'eau Californie ( II ) et mg ( II ) se lient avec divers réactifs en composés pratiquement insolubles ; échange d'ions, basé sur la filtration de l'eau adoucie à travers des matériaux spéciaux qui échangent les ions inclus dans leur composition N / A ( I) ou H (1) en ions Ca (II) et mg ( II ) contenue dans l'eau de dialyse ; combinées, représentant diverses combinaisons des méthodes ci-dessus.

Le choix de la méthode d'adoucissement de l'eau est déterminé par sa qualité, la profondeur d'adoucissement requise et des considérations techniques et économiques. Conformément aux recommandations du SNiP lors de l'adoucissement des eaux souterraines, des méthodes d'échange d'ions doivent être utilisées; lors de l'adoucissement de l'eau de surface, lorsque la clarification de l'eau est également requise, la méthode à la chaux ou à la chaux-soude est utilisée, et lorsque l'eau est profondément adoucie, la cationisation ultérieure. Les principales caractéristiques et conditions d'utilisation des méthodes d'adoucissement de l'eau sont indiquées dans le tableau. 20.1.

adoucissement de l'eau de dialyse thermique

(20.1)

où J o. et. - dureté totale de l'eau de source, mg-eq/l ; F 0. s. - dureté totale de l'eau entrant dans le réseau, mg-eq/l ; J 0. y. - dureté de l'eau adoucie, mg-eq/l.

Méthodes d'adoucissement de l'eau

Indice	thermique	réactif	échange d'ion	dialyse
Caractéristique de processus	L'eau est chauffée à une température supérieure à 100 ° C, tandis que la dureté carbonatée et non carbonatée est éliminée (sous forme de carbonate de calcium, d'hydroxyde et de magnésium et de gypse)	De la chaux est ajoutée à l'eau, ce qui élimine la dureté carbonatée et magnésienne, ainsi que la soude, qui élimine les non-carbonates - deuxième dureté.	L'eau adoucie passe à travers des filtres de cationite	L'eau brute est filtrée à travers une membrane semi-perméable
But de la méthode	Élimination de la dureté carbonatée de l'eau utilisée pour alimenter les chaudières à basse et moyenne pression	Adoucissement peu profond avec clarification simultanée de l'eau des solides en suspension	Adoucissement profond de l'eau contenant une petite quantité de solides en suspension	Adoucissement de l'eau profonde
Consommation d'eau pour ses propres besoins	-	Pas plus de 10 %	Jusqu'à 30% ou plus proportionnellement à la dureté de l'eau de source	10
Conditions d'utilisation efficace : turbidité de l'eau de source, mg/l	Jusqu'à 50	Jusqu'à 500	Pas plus de 8	Jusqu'à 2.0
Dureté de l'eau, mg-eq/l	Dureté carbonatée avec une prédominance de Ca (HC03) 2, dureté non carbonatée sous forme de gypse	5.30	Pas plus de 15	Jusqu'à 10,0
Dureté résiduelle de l'eau, mg-eq/l	Dureté carbonatée jusqu'à 0,035, CaS04 jusqu'à 0,70	Jusqu'à 0,70	0.03.0.05 prn pour la cationisation en une étape et jusqu'à 0,01 pour la cationisation en deux étapes	0,01 et moins
Température de l'eau, °С	Jusqu'à 270	Jusqu'à 90	Jusqu'à 30 (glauconite), jusqu'à 60 (charbon sulfoné)	Jusqu'à 60

Méthode thermique d'adoucissement de l'eau

Ca (HC0 3) 2 -\u003e CaCO 3 + C0 2 + H 2 0.

Mg(HCO 3) → MgC0 3 + C0 2 + H 2 0,

qui s'hydrolyse lors d'une ébullition prolongée, à la suite de quoi un précipité de précipités peu solubles (8,4 mg/l). l'hydroxyde de magnésium

MgC0 3 + H 2 0 → Mg (0H) 2 + C0 2.

Riz. 1. Adoucisseur thermique conçu par Kopiev.

15 - évacuation des eaux de drainage ; 12 - tuyau d'alimentation central ; 13 - faux fonds perforés ; 11 - couche suspendue; 14 - rejet des boues ; 9 - récupération d'eau adoucie; 1, 10 - alimentation en eau initiale et évacuation de l'eau adoucie ; 2 - purge des chaudières ; 3 - éjecteur; 4 - évaporation ; 5 - film chauffant; 6 - décharge de vapeur; 7 - une canalisation perforée annulaire pour le drainage de l'eau vers l'éjecteur ; 8 - cloisons de séparation inclinées

Méthodes réactives d'adoucissement de l'eau

L'adoucissement de l'eau par des méthodes réactives est basé sur son traitement avec des réactifs qui forment des composés peu solubles avec le calcium et le magnésium : Mg (OH) 2, CaCO 3, Ca 3 (P0 4) 2, Mg 3 (P0 4) 2 et autres, suivis par leur séparation dans des clarificateurs, décanteurs couche mince et filtres de clarification. La chaux, le carbonate de soude, les hydroxydes de sodium et de baryum et d'autres substances sont utilisés comme réactifs.

C0 2 + 20H - → CO 3 + H 2 0, HCO 3 - + OH - → CO 3 - + H 2 O.

Ca 2+ + C0 3 - → CaC0 3.

Avec un excès de chaux, l'hydroxyde de magnésium précipite également.

Mg 2+ + 20Н - → Mg (OH) 2

(20.2b)

b) avec le rapport [Ca 2+] / 20 > W à,

(20.3)

Il existe une croyance largement répandue selon laquelle l'eau des aquifères profonds peut être consommée sans pré-formation. En effet, leur eau est beaucoup plus propre que celle du perchoir, cependant, elle contient également des impuretés dont la présence peut nuire à la santé humaine et au fonctionnement des équipements. Pour comprendre le problème en détail, nous nous tournons vers les spécialistes du département des systèmes de traitement de l'eau BIIKS.

L'eau est un excellent solvant. Étant en contact permanent avec les roches, il est saturé des substances dont ces roches sont composées. Au fil du temps, un grand nombre de composés s'accumulent. La composition de l'eau dépend du type de roche dans laquelle passe l'aquifère. Moscou et la région de Moscou se caractérisent par une teneur élevée en sels de dureté carbonatée et en composés de fer.

Une consommation prolongée d'eau avec une dureté accrue entraîne des dépôts de calculs dans les reins (calculs), au contact, la peau et les cheveux deviennent secs. Pendant le chauffage, les composés précipitent, formant un revêtement dur et difficile à enlever. Les éléments chauffants deviennent inutilisables, les tuyaux et les tuyaux se bouchent, le taux d'usure des pièces mobiles de l'équipement augmente.

L'excès de rigidité peut être déterminé :

visuellement: la formation de plaque sur les éléments de plomberie et de chauffage (dans la bouilloire, sur les éléments chauffants de lavage et lave-vaisselle, chaudières);
goûter: par rapport à de l'eau en bouteille de dureté connue ;
moussant: en eau dure, moins de mousse se forme et la consommation de détergents est plus élevée ;
dans le laboratoire.

L'adoucissement de l'eau consiste à diminuer la concentration en sels de dureté et à ramener ces indicateurs aux valeurs recommandées.

Normes de dureté de l'eau

En fonction de la concentration en sels de dureté, l'eau est divisée en :

mou - la teneur en sel ne dépasse pas 2 mg-eq / l;
normal - teneur en sel comprise entre 2 et 4 mg-eq / l;
teneur en sel dur dans la plage de 4 à 6 mg-eq / l;
dureté élevée - teneur en sel supérieure à 6 mg-eq / l.

La norme russe réglementant la qualité de l'eau potable fixe la valeur limite de concentration des sels de dureté au niveau de 7,0 mg-eq/l. Alors que l'OMS fixe cet indicateur à 2,5 mg-eq/l, la CEE a adopté une norme de 2,9 mg-eq/l. Ainsi, comme l'eau potable du robinet en Russie, l'approvisionnement en eau très dure est acceptable, avec un double excès des recommandations de l'OMS.

Méthodes d'adoucissement de l'eau

Thermique

En d'autres termes, l'ébullition. Lorsque la température augmente, le bicarbonate de calcium soluble (le composé durcissant le plus courant) se décompose en carbonate de calcium insoluble et en dioxyde de carbone. La partie insoluble précipite, le gaz s'échappe. Partiellement, lors de l'ébullition, la concentration de sulfate de calcium diminue également. La méthode thermique est la plus accessible en conditions de vie, mais pas le plus pratique et a des performances médiocres. De plus, il ne convient pas aux composés de magnésium.

Membrane

Pour adoucir l'eau de cette manière, des membranes moléculaires sont utilisées, qui ne laissent passer que les particules d'eau, éliminant la plupart des impuretés (jusqu'à 98%). C'est ainsi que fonctionnent les filtres à osmose inverse.

Pas besoin de boire de l'eau contaminée pour le bien de certains soi-disant sels utiles qu'il contient également. Il est bien préférable de nourrir votre corps avec les mêmes substances, mais présentes dans les aliments ordinaires. En fait, l'humanité les prend toute sa vie dans le pain, le lait, la viande, le poisson, les légumes et les fruits. Par exemple, dans un verre de lait, il y a des centaines de fois plus de calcium seul que dans un verre d'eau du robinet. Dans certains cas, un minéralisateur est installé pour préparer ainsi l'eau potable.

Chimique (réactif)

L'essence de la méthode est de transformer des composés solubles en composés insolubles. Pour cela, divers réactifs sont utilisés, selon la prédominance des sels d'un type ou d'un autre dans l'eau. Pour les sels de type carbonate, on utilise de la chaux, des composés sodiques, de la soude et des composés synthétiques, tels que le phosphate trisodique. En conséquence, l'eau s'adoucit, mais en raison de la présence de réactifs, elle ne peut pas être consommée.

Magnétique

L'eau est affectée en induisant un champ magnétique constant. Le passage à travers un champ magnétique modifie la structure des sels de dureté. Les molécules cessent de se combiner lorsqu'elles sont chauffées et ne forment pas de précipité, et relâchent également la couche de tartre existante, qui se dissout dans l'eau. Cette méthode ne réduit pas la concentration des sels, mais empêche leur dépôt sous forme de précipité. À des fins domestiques, cette eau convient bien: tuyaux, équipement de pompe et les éléments chauffants dureront plus longtemps. Il est possible d'adoucir efficacement l'eau en utilisant des aimants uniquement dans de petits volumes et des débits ne dépassant pas 0,5 m/s. À l'aide d'un adoucisseur magnétique, la teneur en fer est également réduite.

Électromagnétique

Il s'agit d'une version améliorée du magnétique, à la différence que les sels en excès perdent non seulement leur capacité à précipiter, mais sont également évacués par le puisard dans les égouts.

Échange d'ion

L'essence de la méthode est de remplacer les ions calcium et magnésium par des ions sodium, dont les composés sont solubles et ne impact négatif pour la santé et l'équipement.

Les systèmes modernes de purification d'eau potable combinent souvent plusieurs méthodes qui dépendent de l'analyse de l'eau d'un puits. Un spécialiste du traitement de l'eau peut vous aider à déterminer quel type d'adoucisseur convient à votre situation. Pour les puits artésiens de la région de Moscou, où les carbonates prédominent, il est recommandé d'installer des adoucisseurs d'eau de type échangeur d'ions.

Structurellement, le dispositif est un récipient en plastique, à l'intérieur duquel une résine polymère échangeuse d'ions est coulée sous forme de granulés, capable de donner des ions sodium et d'absorber des ions calcium et magnésium. L'eau entrant dans le ballon traverse lentement la résine sur laquelle se produit la réaction de déplacement. Lorsque la concentration d'ions sodium dans la résine diminue, il est nécessaire d'effectuer le processus de lavage et de régénération. Un réservoir de sel est relié au cylindre à ces fins, d'où provient une solution de chlorure de sodium. Le processus est contrôlé par une unité de contrôle automatique. Pendant le rinçage, l'alimentation en eau adoucie est arrêtée, la régénération est donc programmée pour la nuit. Si l'eau est analysée en continu, il est recommandé d'installer deux cylindres et de démarrer la régénération à tour de rôle. Périodiquement, en moyenne après 3-4 ans, la résine doit être changée, car le nombre de ses cycles de restauration est limité. Les performances du système dépendent du volume de chargement dans le cylindre.

L'article a été préparé avec la participation de spécialistes du service des systèmes de traitement de l'eau du site