Некарбонатной жесткостью

Некарбонатная жесткость Жн.к характеризуется содержанием в воде хлористых CaCI2; MgCl2; сернокислых СаЗСч; MgSO4; кремнекислых CaSiO3 и других солей, которые при кипячении не выпадают в осадок.

Другим способом снижения щелочности умягченной воды является применение частичного натри й-к а т и о н и р о в а н и я, состоящего в том, что через фильтры пропускается часть исходной воды,-а остальная направляется прямо в бак для питательной или умягченной воды. Количество воды, идущей в катионитовые фильтры, можно определить исходя из жесткости и необходимой щелочности. Если х — доля воды, идущей на фильтры, Жн.к — некарбонатная жесткость исходной воды, мг-экв/кг, Жоб — общая жесткость исходной воды, мг^экв/кг, и — избыточная щелочность после фильтров, мг-экв/кг, то

В табл. 4-8 приведены значения необходимых размеров дозировки различных фосфатов в питательную воду в зависимости от ее карбонатной жесткости; некарбонатная жесткость питательной воды при вычислении этих дозировок не учитывалась. Расчет выполнен для

Некарбонатная жесткость обусловлена наличием в воде сульфатов (сернокислых4 солей) и хлоридов (хлористых солей) кальция и магния — CaS04, MgS04, СаС12 и MgCl2.

где Нр -— некарбонатная жесткость в м Г же 1л.

где Нр — некарбонатная жесткость в мГэкв/л;

жесткость воды, мг-экв/кг; Жак — некарбонатная жесткость воды, мг-

Общая жесткость воды, мг-экв/кг, является суммой концентраций в ней катионов кальция и магния. Она подразделяется на карбонатную (временную) и некарбонатную (постоянную) жесткость. Значение карбонатной жесткости определяется содержанием в воде бикарбонатов кальция Са(НСО) и магния Mg(HC04). Эти соли неустойчивы и удаляются из котла с периодической продувкой. Некарбонатная жесткость обусловливается наличием в воде хлоридов и сульфатов некарбонатных солей кальция и магния (СаС12 , MgCl2, MgSOj. При испарении воды эти соли образуют на внутренних стенках поверхностей нагрева котла трудноудаляемую накипь. Щелочность воды обусловливается наличием находящихся в растворе гидратов, карбонатов, бикарбонатов и фосфатов щелочных и щелочноземельных металлов натрия, кальция и магния, вызывающих щелочную реакцию воды.

При исходной воде, в которой некарбонатная жесткость очень мала или вовсе отсутствует, [Са]исхж [НСО3]ИСХ.

Особое значение увеличение остаточного содержания Са2+ иона приобретает в тех случаях, когда в исходной воде мала не только некарбонатная жесткость, но и щелочность. В этом случае очень мал кристаллизационный напор, т. е. разность начального и конечного содержаний в растворе удаляемых веществ. Теоретически возможные равновесные концентрации карбоната кальция далеко не достигаются. Процесса декарбонизации практически не происходит: образовавшийся карбонат кальция не выделяется из раствора, задерживаясь в своем росте на стадии коллоидного раствора. Такие явления обычно наблюдаются при исходной щелочности воды меньше 1 мг-экв/л, что зачастую происходит в период паводка. Трудности проведения известкования усугубляются в этом случае присутствием в воде органических загрязнений, играющих, как уже было отмечено, роль стабилизирующих коллоидов, а также механических примесей. В этом случае приходится дозировать коагулянт в увеличенных количествах; назначение коагуляции при этом — не только удалить органические и механические загрязнения, но и увеличить величину [Са]ост. Обычно это позволяет достичь приемлемого результата известкования, однако зачастую в паводок он оказывается хуже, чем в остальные периоды года, при меньшей дозе коагулянта.

* Некарбонатная жесткость обработанной воды возрастает против некарбонатной жесткости исходной .воды на величину дозы коагулянта.

называют некарбонатной жесткостью. Не следует смешивать с этими терминами понятия временной и постоянной жесткости. Временной жесткостью называется та часть жесткости, которая устраняется при кипячении воды в результате процессов

Чтобы обеспечить солесодержание умягченной воды ниже исходной, предлагается схема для исходных вод с высокой некарбонатной жесткостью, представленная на рис. 7.7,6. По этой схеме концентрированная часть отработавших стоков Na-катионитных фильтров восстанавливается и совместно с концентрированной частью Н- и ОН-ионитных фильтров, а также с привозным сульфатом натрия используется для регенерации Na-катионитных фильтров.

Часть общей жесткости (в предельном случае — вся), эквивалентная концентрации бикарбонат-ионов, носит название карбонатной жесткости; разность между общей и карбонатной жесткостью называется некарбонатной жесткостью.

В настоящее время известково-содовое умягчение в качестве самостоятельного метода обработки воды применяют редко и только в котельных низкого давления. В отдельных случаях на электрических станциях дополнительно к извести введение соды используют при обработке (главным образом перед подачей в испарители) минерализованных вод с большой некарбонатной жесткостью, умягчение которых одним натрий-катионированием оказывается технически трудным. При этом соду дозируют без избытка, получая воду с жесткостью Жост = 1-ЬЗ мг-экв/л при температуре около 40" С; окончательное умягчение производят на натрий-катионитных фильтрах. Расчетная доза соды при этом

Дозирование соды может оказаться целесообразным для вод с большой (больше примерно 3 мг-экв/л) некарбонатной жесткостью, чтобы уменьшить потребное количество термостойкого катионита.

Наиболее «сильными» активными группами являются сульфогруппы (ЗОзН), которые диссоциируют и могут обменивать свои ионы водорода на другие катионы даже в сильно кислой среде. Катиониты с преобладанием карбоксильных групп (СООН), диссоциация которых значительно подавляется уже при небольшом понижении рН, могут эффективно работать лишь в нейтральной среде. Такие карбоксильные катиони-ты могут обменивать Н-ионы на Са2"'" и Mg2~^ воды лишь при связывании (нейтрализации) переходящих в раствор Н^-ионов щелочностью (НСОз-ионами) воды. При Н-катионировании таким катионитом воды даже с небольшой некарбонатной жесткостью полное умягчение ее невозможно. Фенольные функциональные группы могут участвовать в процессе Н-катионирования лишь при высоких значениях рН среды.

ной и некарбонатной жесткостью.

гидрокарбонатов в воде и низкой некарбонатной жесткости избыток соды может оставаться в умягченной воде. Поэтому этот метод применяют лишь с учетом соотношения между карбонатной н некарбонатной жесткостью.

ных ионов, называется карбонатной жесткостью Жк, разность между общей и карбонатной жесткостью является некарбонатной жесткостью Жнк: Жо = жк + жнк-

эквивалентная содержащимся в воде другим анионам (С1 , S04 и др.), называется некарбонатной жесткостью Ж,

ных ионов, называется карбонатной жесткостью Жк, разность между общей и карбонатной жесткостью является некарбонатной жесткостью Жнк: жо = жк + жнк-