Спосіб пом’якшення води з використанням вапна

Реферат: Спосіб пом'якшення води, при якому воду змішують в контактній камері з вапном, потім пропускають через завислий шар осаду. Шар завислого осаду виконують поступово зростаючим і після нього воду подають безпосередньо в плаваючу пінополістирольну засипку. UA 84049 U (54) СПОСІБ ПОМ'ЯКШЕННЯ ВОДИ З ВИКОРИСТАННЯМ ВАПНА UA 84049 U UA 84049 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до методів реагентного пом'якшення води і може бути використана в процесах підготовки води для промислових підприємств, електростанцій, теплоенергетичних систем, комунальних господарств. Відомий спосіб пом'якшення води за допомогою вапна, лугу та гідроксоалюмінату натрію (Патент України 43186, C02F5/00, C02F1/54, опубл. 10.08.2009, бюл. № 15) [1]. До недоліків цього методу слід віднести низьку стабільність розчинів гідроксоалюмінату натрію, які при зберіганні розкладаються з утворенням нерозчинного осаду, значну витрату гідроксоалюмінату натрію при пом'якшенні води, високий вміст алюмінію і високу лужність у пом'якшеній воді. Найбільш близьким до корисної моделі за технічною суттю та досягуваним результатом є спосіб очищення води реагентним пом'якшенням (СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. Госстрой СРСР. - М.: Стройиздат, 1985. - С. 108.) [2]. Згідно зі способом [2] вода обробляється вапном або вапном і содою у контактних камерах. У випадку обробки 3 вапном залишкова жорсткість води на 0,4-0,8 ммоль/дм більше постійної жорсткості вихідної 3 води, а лужність складає 0,8-1,2 ммоль/дм . При обробці води вапном і содою залишкова 3 3 жорсткість складає 0,5-1,0 ммоль/дм , а лужність 0,8-1,2 ммоль/дм . Недоліками способу [2] є те, що зазвичай процес вапнування здійснюють в спорудах з досить складною конструкцією, після яких є необхідним додаткове фільтрування води. Це свідчить про довготривалість процесу, досить великі затрати ресурсів (електроенергія, промивна вода) та низький ступінь очищення води, яку обробляють. В основу корисної моделі поставлено задачу, яка спрямована на підвищення ступеня очищення води. Поставлена задача вирішується тим, що в способі воду змішують в контактній камері з вапном, потім пропускають через завислий шар осаду, завислий шар осаду виконують поступово зростаючим і після нього воду подають безпосередньо в плаваючу пінополістирольну засипку. Суть способу полягає в подачі води, змішаної з вапном, в пінополістирольний фільтр із зростаючим шаром завислого осаду. Напрямок подачі даного розчину є висхідним, що безпосередньо сприяє формуванню зростаючого шару завислого осаду як полідисперсної системи. Хімізм процесу полягає у зв'язуванні іонів, які необхідно видалити, в малорозчинні сполуки. Передусім з води методом вапнування вилучається вуглекислота, при цьому утворюється важкорозчинна сполука, карбонат кальцію (СаСО 3), що випадає в осад. При подальшому введенні вапна зменшується лужність і карбонатна твердість вихідної води. 2+ Бікарбонати кальцію перетворюються у карбонати (СО 3 ). Іони магнію, взаємодіючи з гідроксильними іонами вапна, випадають в осад у вигляді важкорозчинного гідроксиду магнію Mg (OH)2 при рН > 10,2. Солі тимчасової твердості магнію перетворюються у солі постійної твердості кальцію. При проведенні процесу вапнування води в гідратному режимі (рН > 9,5) створюються кращі умови для видалення сполук заліза і зменшення колірності води. Дозування вапна проводиться в залежності від хімічного складу вихідної води і виконується в межах рН 9,5-10,5, а для видалення сполук магнію в межах рН 10,2-10,5. Таким чином завислий осад являє собою полідисперсну систему, в якій швидкість осадження часток залежить від об'ємної концентрації осаду. Осад, що змивається з зерен завантаження, має більш щільну структуру, ніж осад, утворений у вільному просторі, і навіть при стисненому стані він забезпечує більшу швидкість стисненого осадження. Для створення необхідних умов для роботи осаду слід 3 3 починати з швидкостей фільтрування 2-2,5 м /год. і не перевищувати 4,5 м /год., тому що це може призвести до розмивання осаду. Здійснення способу можливо за допомогою конструкції. На кресленні показана схема установки для здійснення способу. Вона складається з трубопроводу подачі води 1, трубопроводу подачі реагенту 2, контактної камери 3, трубопроводу подачі води на фільтр 4, засувки на трубопроводі подачі води на фільтр 5, зростаючого шару завислого осаду 6, фільтрувальної колони 7, фільтрувальної засипки 8, утримуючої решітки 9, промивного бака 10, трубопроводу відведення фільтрату 11, трубопроводу відведення промивної води 12, засувки на трубопроводі відведення промивної води 13. Робота установки полягає в наступному: водопровідна вода по трубопроводу 1 надходить в контактну камеру 3, куди також подається розчин вапна трубопроводом 2. Після контактної камери 3, далі по трубопроводу 4 попадає у фільтрувальну колону 7. Спочатку проходить шар завислого осаду 6 та фільтрувальну засипку 8, а потім очищена вода збирається у промивному баку 10, звідки по трубі 11 відводиться фільтрат. Після закінчення фільтроциклу проводиться промивання установки. Для цього перекривається подача вихідної води 5 та відкривається вентиль 13 на промивному трубопроводі 12, очищена вода з бака башти проходить через утримуючу решітку 9 та 1 UA 84049 U 5 фільтруючу засипку 8. Під дією гідродинамічних сил забруднення та утворений надлишок осаду 6 вимиваються із засипки 8, потрапляють у відвідний трубопровід 13 і скидаються у каналізацію. По закінченні промивання в нижній частині фільтрувальної колони повинен залишитись певний шар завислого осаду. В порівнянні із іншими способами пом'якшення води даний спосіб є простим та менш тривалим, економічно вигідним, адже зменшуються затрати ресурсів (електроенергія, промивна вода), а також дає високий ступінь очищення води, яку обробляють. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 Спосіб пом'якшення води, при якому воду змішують в контактній камері з вапном, потім пропускають через завислий шар осаду, який відрізняється тим, що шар завислого осаду виконують поступово зростаючим і після нього воду подають безпосередньо в плаваючу пінополістирольну засипку. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2