Спосіб реагентного пом’якшення води

Реферат: Спосіб реагентного пом'якшення води включає змішування води з вапном або лугом та алюмінатом натрію. Додатково у воду додають розраховану кількість магнезиту. UA 104001 U (12) UA 104001 U UA 104001 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до способів пом'якшення води і може бути використана в процесах підготовки води для теплоенергетичних систем, систем охолодження в енергетиці та промисловості. Відомі способи пом'якшення води з використанням основних реагентів, таких як луг, сода, вапно, фосфати та різних комбінацій згаданих реагентів (Методы предотвращения накипеобразования при опреснении солених вод / А.Т. Пилипенко, И.Г. Вахнин, В.И. Максин, З.А. Самченко // Химия и технология воды. - 1991. - 13, № 11. - С. 996-1013.). Недоліками таких способів є низька ефективність пом'якшення води, значна витрата реагентів, низька ефективність освітлення води. Спосіб пом'якшення води (Патент України 30901, МКВ C02F 5/02, опубл. 15.12.2000. бюл. № 7) ґрунтується на використанні водних розчинів гідроксоалюмінату натрію. Недоліком даного способу є значна витрата лужного розчину гідроксоалюмінату натрію, що є значно дорожчим лугу та вапна, при пом'якшенні води, високі залишкові концентрації іонів алюмінію у пом'якшеній воді. Найближчим за технічною суттю до корисної моделі є спосіб пом'якшення води з використанням вапна та/або лугу і гідроксоалюмінату натрію (Патент України 431186, МПК (2009.) C02F 5/00, C02F 1/54, опубл. 10.08.2009, бюл. № 15). До недоліків даного способу слід віднести високі значення лужності та рН пом'якшеної води і, як наслідок, високі концентрації алюмінію в пом'якшеній воді. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення ефективності пом'якшення та освітлення води, зниження залишкової лужності та рН пом'якшеної води, зниження залишкового вмісту алюмінію у воді. Поставлена задача вирішується тим, що в способі пом'якшення води, який включає змішування води з вапном або лугом, алюмінатом натрію, згідно з корисною моделлю, після обробки води вапном та гідроксоалюмінатом натрію у неї додають магнезит. Суть способу полягає в тому, що при додаванні у воду розрахованої кількості вапна або лугу відбувається висадження кальцію та магнію відповідно у вигляді карбонату кальцію та гідроксиду магнію. При додаванні алюмінату натрію зв'язуються залишкові кількості кальцію у вигляді гідроксоалюмінату кальцію та підвищується рН розчину за рахунок утворення лугу. При цьому гідролізуються залишкові кількості магнію. Але при цьому залишкова лужність та рівень рН залишаються високими. Тому при додаванні магнезиту відбувається його взаємодія із залишковим лугом з утворенням нерозчинного гідроксиду магнію та переходом у воду карбонат аніонів. Карбонат аніони сприяють більш повному висадженню кальцію у вигляді карбонату кальцію та сприяє в цілому зниженню лужності та рН очищеної води, й призводить до більш повного гідролізу іонів алюмінію та виведенню їх з розчину. Спосіб реалізується наступним чином. В воду при перемішуванні додавали розраховану кількість вапна, гідроксоалюмінату натрію, а потім додавали розраховану кількість магнезиту. Воду перемішували протягом двох годин та відстоювали три години. Освітлену воду доочищали на фільтрі. Про ефективність очищення води запропонованим способом та про ефективність її пом'якшення можна судити з наведеного прикладу. 3 3 3 2+ 3 Приклад. До води об'ємом 1 дм (Ж=4,4 мг-екв/дм , Л=4,4 мг-екв/дм , [Са ]=3,1 мг-екв/дм , 2+ 3 23 3 [Mg ]=1,3 мг-екв/дм , [SO4 ]=34,0 мг-екв/дм , [Сl ]=22,0 мг-екв/дм , рН=7,9) при помірному перемішуванні додавали розраховану кількість вапна та коагулянту РИКС-А2 (10 %-й розчин NaAl(OH)4, що містить 10 % NaOH). Після перемішування суміші протягом двох годин додавали розраховану кількість магнезиту та перемішували одну годину. Осад відстоювали протягом трьох годин. Після доочищення води на фільтрі - визначали її основні показники. Результати приведені в таблиці. 1 UA 104001 U Таблиця 3 2+ Вплив дози магнезиту на ефективність пом'якшення води (Ж=4,4 мг-екв/дм , [Са ]=3,1 мг3 2+ 3 3 екв/дм , [Mg ]=1,3 мг-екв/дм , Лзаг=4,4 мг-екв/дм ) вапном та коагулянтами, що містять алюміній типу РИКС-А № п/п Реагент Доза, мг/дм 1 2 3 4 5 6 7 8 9 CaO; РИКС-A2;MgCO3 CaO; РИКС-A2;MgCO3 CaO; РИКС-A2;MgCO3 CaO; РИКС-A2;MgCO3 CaO; РИКС-A2;MgCO3 CaO; РИКС-A2;MgCO3 CaO; РИКС-A2;MgCO3 CaO; РИКС-A2;MgCO3 CaO; РИКС-A2;MgCO3 100;70;42 100;105;42 100;140;42 100;70;84 100;105;84 100;140;84 100:70;126 100;105;126 100; 140;126 pH 3 поч. 10,85 10,87 10,94 10,85 10,95 11,08 10,79 10,90 11,00 кін. 9,20 9,34 9,39 9,19 9,34 9,36 8,93 9,26 9,31 Ж, мг3 екв/дм 0,57 0,50 0,36 0,41 0,40 0,37 0,63 0,38 0,37 С, мг3 екв/дм 2+ 2+ Са Mg 0,20 0,37 0,15 0,35 0,20 0,15 0,27 0,14 0,36 0,04 0,24 0,13 0,35 0,28 0,29 0,09 0,28 0,09 3+ Л, мг[AI 3 3 екв/дм мг/дм гід. заг. 0,0 3,1 2,0 0,0 4,1 3,0 0,0 3,6 4,0 0,0 2,9 1,5 0,0 2,5 2,5 0,0 2,7 4,0 0,0 1,6 0,5 0,0 2,81.5 0,0 3,4 3,0 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Спосіб реагентного пом'якшення води, який включає змішування води з вапном або лугом та алюмінатом натрію, який відрізняється тим, що у воду разом з вапном або лугом та алюмінатом натрію додають розраховану кількість магнезиту. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2