أبواب 

طرق عسر الماء المائي. تليين المياه للمنزل بأفضل طريقة وبأقل استثمار. لماذا تليين المياه المنزلية

محطة تنقية المياه من أملاح العسر
يعرض مؤشر "عسر الماء" المحتوى الكمي للمعادن الأرضية القلوية الموجودة فيه. نظرًا لحقيقة أن المساهمة الرئيسية هي الكالسيوم والمغنيسيوم ، يتم إهمال أيونات فلز الأرض القلوية المتبقية. المصطلح نفسه له أصل منزلي: النسيج المغسول بالماء الذي يحتوي على نسبة عالية من الكالسيوم والمغنيسيوم يصبح من الصعب لمسه. ينقسم عسر الماء إلى كربونات (مؤقتة) وغير كربونية (دائمة). مؤقت - بسبب الكالسيوم وبيكربونات المغنيسيوم الدائمة - بشكل رئيسي الكلوريدات والكبريتات. يتم تقليل الصلابة المؤقتة عن طريق الغليان بسبب تكوين كربونات غير قابلة للذوبان. ايمكن الحكم على عسر الماء العالي ، وكذلك زيادة الحديد ، من خلال الآثار المتبقية في شكل مقياسعلى عناصر التسخينرواسب رمادية على أسطح التجفيف ، وجفاف الجلد المشدود ، والكتان الصلب بعد الغسيل.تسمى عملية إزالة عسر الأيونات من الماء تليين. اعتمادًا على الغرض من الماء ، تختلف متطلبات عسر الماء. ل يشرب الماءيحدد SanPiN 2.1.4.1074-01 الحد الأقصى للتركيز 7 مجم / لتر ، ووفقًا لتوصية منظمة الصحة العالمية ، يجب أن يحتوي الكالسيوم في مياه الشرب على 20-80 مجم / لتر ، والمغنيسيوم - 10-30 مجم / لتر ، وهو ما يتوافق مع صلابة من 1.8-6 .5 ملغم- مكافئ / لتر. بالنسبة للأجهزة المنزلية (الغسالات ، غسالات الصحون ، الغلايات) ، يوصي المصنعون باستخدام الماء بصلابة لا تزيد عن 1.5 ميكرولتر / لتر. يتم فرض أعلى متطلبات الصلابة على الماء من أجل ألا تزيد عسر الماء المحضر عن 5 ميكروغرام مكافئ / لتر.

تليين المياه - الشروط

  • حراري . عندما يتم تسخين الماء ، تتحول بيكربونات الكالسيوم والمغنيسيوم إلى كربونات غير قابلة للذوبان وتستقر على جدران سخان المياه أو الغلاية ، إلخ. هذه الطريقة قابلة للتطبيق عندما تكون هناك حاجة صغيرة للمياه ، على سبيل المثال ، للسكن الصيفي ، بشرط أن يكون معظم العسر مؤقتًا (البيكربونات). عيب هذه الطريقة هو أيضًا صعوبة تنظيف سطح التسخين من الحجم.
  • تليين الكاشف . تعتمد الطريقة على إدخال الجير المطفأ Ca (OH) 2 - الجير أو الجير المطفأ Ca (OH) 2 والصودا Na2CO3 - تجيير الصودا إلى ماء ، لتحويل أملاح الصلابة إلى كربونات غير قابلة للذوبان ، مع مزيد من الترسيب أو التوضيح. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن إدخال مواد التخثر والندف. تستخدم هذه الطريقة في الصناعة بكميات كبيرة من استهلاك المياه مع صلابة كربونات عالية. عند استخدام الجير والجير الصودا ، تقل القلوية في وقت واحد مع الصلابة ، وتتم إزالة الجسيمات العالقة ، بما في ذلك الغرويات ، أثناء الترسيب والتصفية ، ويمكن أيضًا امتصاص الشوائب العضوية على رقائق الرواسب. عيوب هذه الطريقة هي الاستهلاك العالي للكواشف ، والحاجة إلى اقتصاد الكاشف ، والأبعاد الكبيرة للمعدات عند استخدام خزانات الترسيب ، وتشكيل الحمأة التي يصعب التخلص منها. لا تنطبق هذه الطريقة على تحضير مياه الشرب ، لأن الماء المخفف له قيمة عالية من الأس الهيدروجيني.
  • التبادل الأيوني (Na-cationization) . الطريقة الأكثر شيوعًا والتي يمكن الوصول إليها والمستخدمة لكليهما صناعي، ولل أنظمة معالجة المياه الخاصة . تعتمد الطريقة على استبدال أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم بأيونات الصوديوم عندما يمر الماء عبر مبادل كاتيون قوي الحمضية في شكل Na. أثناء عملية التنظيف ، يتم استنفاد مورد التبادل الأيوني للحمل ويلزم تجديده. تتم الاستعادة بمحلول 6-10٪ من كلوريد الصوديوم ( ملح الطعام) ، أثناء التجديد ، يتم استبدال أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم مرة أخرى بأيونات الصوديوم ، والحمل جاهز لمزيد من العمل. يتم تحديد وتيرة التجديد من خلال صلابة مصدر المياه.
  • التناضح العكسي والترشيح النانوي . هذه الطرق تنتمي إلى طرق تنظيف الأغشية. في الصميم التناضح العكسي والترشيح النانوي يعتمد على مبدأ الترشيح من خلال غشاء شبه منفذ. تزيل عملية التنظيف أيضًا الأيونات والملوثات الأخرى ، وتقلل من تمعدن الماء بشكل عام. يتم إجراء التركيبات على نطاق صناعي ومنزلي. إعدادات التناضح العكسي لا غنى عنه لتنقية المياه شديدة العسر مع زيادة الملوحة أو الصوديوم. تشمل عيوب الطريقة ارتفاع استهلاك الطاقة مقارنة بالتبادل الأيوني.

بشكل منفصل ، يمكنك تحديد طريقة ربط أملاح الصلابة بكواشف البولي فوسفات ، والمعالجة المغناطيسية والنبضية ، والتغيرات في هيكل أملاح الصلابة - كل هذه الطرق لا تزيل أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم من الماء ، ولكنها تمنع فقط تكوين المقياس.

سلسلة محطات معالجة المياه - محطة معالجة عسر الماء
غاية:
تليين المياه- استخلاص أيونات الكالسيوم Ca2 + والمغنيسيوم Mg2 + من الماء مما يحدد صلابته. تتسبب أملاح الصلابة في تكوين قشور على عناصر التسخين والأسطح الداخلية للأنابيب ، وزيادة استهلاك المنظفات ، والمياه العكرة.
وصف:
تتكون محطة معالجة عسر المياه من هيكل من الألياف الزجاجية مع بطانة داخلية من البولي إيثيلين ، وصمام تحكم أوتوماتيكي أوتوماتيكي (Pentair Water ، الولايات المتحدة الأمريكية) ، ونظام توزيع الصرف ، وحمل التبادل الأيوني ، وحوض من الحصى ، وخزان ملح للتجديد.
مبدأ التشغيل:
يحدث تليين الماء من خلال آلية التبادل الأيوني ، بينما يتم استبدال أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم بكمية معادلة من أيونات الصوديوم. عند استنفاد مورد راتنج التبادل الأيوني ، من الضروري تجديده بمحلول 8-10٪ من الملح الشائع (NaCl). لهذا الغرض ، يتم استخدام ملح خاص لا يخضع للتكتل. يتم تحضير المحلول في خزان الملح ، ويملأ الخزان بالماء تلقائيًا.تشمل واجبات موظفي الخدمة ملء الملح ومراقبة مستواه.

"Lewatit" S1567 (ألمانيا) عبارة عن مبادل كاتيون هيليوم شديد الحموضة في شكل صوديوم يعتمد على بوليمر ستايرين-ديفينيل بنزين مشترك. تتمتع الحبيبات أحادية الانتشار باستقرار كيميائي وميكانيكي غير عادي ومقاومة تناضحية عالية. قدرة التبادل العامل أعلى من تلك الموجودة في معظم الراتنجات (مع الأخذ في الاعتبار التقادم) - يتم أخذ 1200-1400 متر مكعب / لتر من الراتينج. التجديد - بمحلول الملح الشائع (كلوريد الصوديوم).

متطلبات مياه المصدر:

  • صلابة عامة - تصل إلى 15 مجم / لتر ، محتوى الملح الإجمالي لا يزيد عن 1000 مجم / لتر ؛
  • نقص الحديد في الماء.
  • لا يزيد المحتوى الأقصى للحديد المذاب في الماء عن 0.5 مجم / لتر ؛
  • أكسدة البرمنجنات - لا يزيد عن 3.0 مجم O2 / لتر ؛
  • اللون - لا يزيد عن 30 درجة ؛
  • عدم وجود المعلقات والمنتجات النفطية وكبريتيد الهيدروجين والكبريتيد ؛
  • محتوى الكلور النشط الحر - لا يزيد عن 1 مجم / لتر.

تحديد:

  • ضغط الماء عند مدخل المرشح: الحد الأدنى - 2.5 ضغط جوي ، الحد الأقصى - 6.0 ضغط جوي ؛
  • يجب أن توفر معدات الضخ معدل تدفق مياه لا يقل عن المطلوب أثناء الشطف (حسب طراز المرشح) ؛
  • يجب أن تحتوي غرفة التركيب على مدخل وخط صرف ؛
  • توفر مصدر طاقة مستقر 220 فولت (± 5٪) ، ~ 50 هرتز ؛
  • درجة حرارة الغرفة: من +5 إلى +35 درجة مئوية ، الرطوبة - لا تزيد عن 70٪ ، درجة حرارة المياه المعالجة من +2 إلى +45 درجة مئوية.

محطات عسر المياه في الكوخ

يؤدي المستوى العالي من الصلابة إلى تكوين مقياس ، ويضعف من فعالية المنظفات. في ظل هذه الظروف المعاكسة ، يزداد خطر تلف المكونات الوظيفية. معدات التدفئة، تقنيات أخرى. زيادة تكاليف التشغيل ، تكلفة الامتثال للقواعد الصحية والصحية.

تقدم الشركات المصنعة الحديثة مختلفة طرق تليين المياهوالمعدات ذات الصلة. أختر الخيار الأفضللن يكون الأمر صعبًا بعد قراءة هذا المنشور. هناك بيانات مفيدة هنا ستساعدك على تنفيذ المشروع بسرعة وبتكلفة زهيدة.

التعاريف الأساسية

يتم تعريف المستوى العام للصلابة على أنه مجموع المكونات الدائمة والمؤقتة. كقاعدة عامة ، الجزء الأول ذو أهمية عملية قليلة ، لذلك يمكن استبعاده من المراجعة. والثاني يتحدد بتركيز المغنيسيوم وكاتيونات الكالسيوم. يتم تحويل هذه المواد الكيميائية ، عند تسخينها ، إلى مقياس راسب غير قابل للذوبان.

هم الذين يسدون مجاري الهواء ، والذي يصاحبه تدهور في أداء الغلايات. تتميز هذه التكوينات بالمسامية والتوصيل الحراري المنخفض. عندما تتراكم على سطح عنصر التسخين ، تمنع هذه الطبقة إزالة الحرارة العادية. إذا لم يتم تطبيقه طريقة فعالةتليين الماء العسر ، غسالةأو الأجهزة الأخرى التي تحتوي على عنصر تسخين سيتم تعطيلها بسبب الحجم.

في الممارسة العملية ، يقومون بحل قضايا تقليل مستوى الصلابة ، أو القضاء التام على الظواهر الضارة. الخيار الثاني أفضل! أنها تنطوي على حماية موثوقة للمنتجات باهظة الثمن ، منع فعالمع الوقاية من حالات الطوارئ.

الطريقة الأولى: التسخين

مبدأ تشغيل طرق عسر المياه هذه واضح من التعريف العام. يعلم الجميع أنه عند الغليان (التسخين) ، يتم تشكيل طبقة من المقياس بنشاط على جدران الغلاية. بعد اكتمال الإجراء ، ستقل الصلابة.

البساطة النظرية للطريقة هي الميزة الوحيدة. تكشف دراسة تفصيلية للموضوع النقائص التالية:

  • مدة العملية
  • ليس عدد كبير منسائل يمكن معالجته في المنزل ؛
  • تكاليف كبيرة للكهرباء والغاز وأنواع الوقود الأخرى.

لا ينبغي أن ننسى أنه في مرحلة التشطيب ، من الضروري إزالة مقياس قوي. هذه عمليات عمل كثيفة العمالة يمكن أن تفسد القدرة على العمل.

الطريقة الثانية: العلاج بالمجال الكهرومغناطيسي

يمكن استخلاص نتيجة وسيطة من الأوصاف أعلاه. لإزالة المركبات الضارة باستخدام المواد الكيميائية والتبادل الأيوني والغليان والترشيح الغشائي ، يجب حل المشكلات الهندسية المعقدة. سيتم كتابة هذا أدناه. تزداد التكاليف تبعاً لذلك. مركبات الفوسفات أكثر فعالية. إنها غير مكلفة ، لكنها تمنع العملية السلبية بشكل موثوق. يمكن اعتبار الطريقة مثالية إذا لم تكن لتلوث السائل.

لا توجد أوجه قصور مدرجة في تكنولوجيا المعالجة الكهرومغناطيسية. يؤدي التعرض لحقل قوي إلى تغيير شكل جسيمات الحجم. نتوءات الإبرة التي تم إنشاؤها لا تسمح لهم بالاندماج في كسور كبيرة. هذا يمنع عملية تشكيل المقياس.

للحصول على مجال القوة والتكوين الأمثل ، يتم استخدام مولد عالي التردد للتذبذبات الكهرومغناطيسية. يعمل وفق خوارزمية خاصة لا تسبب تأثير "الإدمان". لوحظ انخفاض في التأثير الإيجابي عند العمل بمغناطيس دائم.

أثناء دراسة عروض السوق الحالية ، يجب الانتباه إلى النماذج الحديثة عالية الجودة لأجهزة معالجة المياه الكهرومغناطيسية:

  • يؤدون وظائفهم بأقل استهلاك للطاقة (5-20 واط / ساعة).
  • يتم إنشاء الملف من عدة لفات من الأسلاك. الجهاز متصل بالشبكة. التكوين الإضافي غير مطلوب.
  • يصل المدى إلى 2 كم ، وهو ما يكفي لحماية الجسم ككل.
  • تتجاوز متانة الأجهزة 20 عامًا.

على أي حال ، أنت بحاجة إلى اختيار الشركة المصنعة التي لديها خبرة قوية في مجال النشاط الأساسي!

الطرق الكيميائية لتليين المياه

من الأساليب المعروفة للمتخصصين المتخصصين إضافة الجير المطفأ إلى المحلول. التفاعلات الكيميائية تربط جزيئات الكالسيوم والمغنيسيوم ، يليها تكوين راسب غير قابل للذوبان. نظرًا لأنه يتراكم في قاع خزان العمل ، يتم إزالته. يتم الاحتفاظ بالجسيمات المعلقة الدقيقة من خلال طريقة الفوسفات. يتم استخدام تقنية مماثلة لتقليل المكون غير الكربوني بالصودا.

العيب الرئيسي لهذه الطريقة وغيرها من الطرق في هذه الفئة هو تلوث السائل بالمواد الكيميائية. لكي تكون هذه المعالجة آمنة ، من الضروري التقيد الصارم بالجرعات المثلى ، والتحكم بعناية في جميع الخطوات المهمة. لا يمكن استنساخ التكنولوجيا عالية الجودة في المنزل بدون صعوبات وتكاليف باهظة. يتم استخدامه في محطات معالجة المياه البلدية والجماعية من فئة مهنية.

ومع ذلك ، فقد أصبحت إحدى التقنيات "الكيميائية" شائعة في الحياة اليومية. وجد الباحثون أن مركبات الفوسفات المتعددة تشكل قذائف حول أصغر الكسور غير القابلة للذوبان. أنها تمنع الالتحام في جزيئات كبيرة ، والتعلق بجدران الأنابيب والأسطح الخارجية لأجهزة التدفئة.

هذه خاصية مفيدةتستخدم من قبل الشركات المصنعة لمساحيق الغسيل الفوسفاتية. أيضًا ، يتم استخدام خزانات التدفق المتخصصة ، حيث يتم وضع أملاح البولي فوسفات. يتم تثبيت الأجهزة على أنبوب الدخول أمام الغلايات والغسالات. الطريقة غير مناسبة لتحضير مياه الشرب.

الترشيح

يمكن الحصول على التأثير المطلوب عن طريق تقليل حجم الخلايا إلى حجم الجزيئات. يتم إنشاء هذه القنوات المجهرية في الأغشية التناضح العكسي. يمكنهم فقط تمرير المياه النظيفة. يتراكم السائل الملوث أمام الحاجز ، ويتم إزالته في الصرف.

تم حل المشكلة؟ يجب ألا تقفز إلى الاستنتاجات. إن تقنية الترشيح جيدة حقًا ، ولكن فقط لمعالجة 180-220 لترًا / يوم. هذا هو أداء المسلسل بتكلفة معقولة. هذا المبلغ لا يكفي للاستحمام الفردي ، لتلبية الاحتياجات المنزلية الأخرى.

لزيادة الإنتاجية ، يتم تثبيت العديد من الأغشية بالتوازي. لتشغيل الطقم ، من الضروري رفع ضغط خاص محطة ضخ. معدات تنقية المياه هذه باهظة الثمن وتستهلك مساحة كبيرة.

تليين المياه عن طريق التبادل الأيوني

تقليل التكاليف الأولية والتشغيلية بمساعدة المعدات في هذه الفئة. يتم استخدام ردم خاص لاحتجاز أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم. في الوقت نفسه ، يمتلئ السائل بمركبات الصوديوم غير الضارة.

الفوائد مذكورة أدناه:

  • بالإضافة إلى الطعم المالح ، فإن الخصائص الأولية للماء لا تتغير للأسوأ.
  • بعد معالجة كمية معينة من السائل ميزات مفيدةيتم استعادة الردم بالغسيل والتجديد.
  • يتم تنفيذ هذه الإجراءات بشكل متكرر في الوضع التلقائي ، دون رقابة دقيقة وتدخل من قبل المستخدم.
  • إذا تم اتباع قواعد التشغيل ، فإن تعبئة الراتنجات تظل سارية لأكثر من ست سنوات.

من الضروري التأكيد على توافر خليط التجديد. هذا محلول غير مكلف لملح الطعام العادي (منقى جيدًا).

كما في السابق ، فيما يلي الفروق الدقيقة التي تستحق الذكر لإجراء تحليل كامل لتليين المياه بطريقة التبادل الأيوني:

  • تقطع طريقة التبادل الأيوني لتليين الماء إمداد الجسم أثناء التجديد (يستمر لأكثر من ساعة). للقضاء على هذا العيب ، يتم تثبيت حاويتين وظيفيتين بالتوازي.
  • مجموعة ذات أداء عالٍ لعائلة مكونة من 2-3 أشخاص تشغل عدة أمتار مربعة. متر من المنطقة.
  • ينشر العمل ضوضاء عاليةلذلك ، أثناء عملية الغسيل ، هناك حاجة إلى عزل صوتي فعال للغرفة.
  • يجب تصحيح أي تغيير كبير في مستوى الصلابة عن طريق الضبط اليدوي.
  • تعتبر المجموعة المجهزة جيدًا بوحدة التشغيل الآلي والعديد من الخزانات العاملة باهظة الثمن.

التعرض بالموجات فوق الصوتية

يتم استخدام اهتزازات المعالجة لنطاق التردد المناسب لتقليل مستوى الصلابة. في الوقت نفسه ، يتم تدمير طبقة من المقياس القديم ، وهو أمر مفيد لتنظيف الأنابيب بدون مركبات كيميائية عدوانية.

تستخدم الموجات فوق الصوتية مع الاحتياطات المهنية لتنظيف وحماية المعدات الصناعية. تتمتع العناصر الكبيرة من هذه الهياكل والوصلات الملولبة بمقاومة أفضل لتأثيرات الاهتزاز القوية.

ما هي طرق تنقية المياه المناسبة لخصائص مختلفة؟

يتم اختيار التقنية المثلى مع مراعاة الظروف الفعلية للعملية المستقبلية. ينصح المحترفون ذوو الخبرة بالإنشاء مشروع مشتركمع المرشحات الميكانيكية وغيرها من أجل المطابقة الدقيقة لجميع المكونات الوظيفية.

في شقة المدينة ، يمكنك الاعتماد على الحفاظ على جودة مقبولة من الماء العسر. الالتزامات المقابلة محددة في العقد مع المنظمة الموردة. ومع ذلك ، في المنزل ، لا يتم استبعاد وقوع حوادث على الطرق السريعة وارتفاع الضغط. للحماية من هذه الآثار السلبية ، يتم تركيب مرشح فوسفات أو مرشح ميكانيكي مع منظم ضغط ومقاييس ضغط للتحكم في المدخل. من الضروري التأكيد على مزايا محول الطاقة الكهرومغناطيسي ، مع مراعاة ميزات كائنات هذه الفئة:

  • الاكتناز.
  • وزن خفيف؛
  • لا ضوضاء
  • مظهر لطيف.

بالنسبة لإمدادات المياه المستقلة في الضواحي ، يفضل الملاك الحكيمون استخدام بئر ارتوازي. يوفر هذا المصدر درجة عالية من التنقية عن طريق الترشيح الطبيعي. ولكن في الأعماق البعيدة ، يزداد تركيز الشوائب المنجرفة من الصخور. من بينها مركبات الأملاح بتركيز عالٍ بدرجة كافية.

في منزل خاص ، من الأسهل العثور على مساحة خالية للمعدات التكنولوجية. هنا يمكنك تركيب مجموعات لتليين المياه عن طريق التبادل الأيوني. الضروري هندسة الشبكات. يجب ألا ننسى العزل الجيد. من الضروري الحفاظ على الشركة المصنعة نظام درجة الحرارة. يجب إزالة الكلور والمركبات الكيميائية الأخرى التي يمكن أن تلحق الضرر بالردم الحالي.

من المستحيل تحليل مشاكل الصلابة المفرطة للمياه الحديثة دون دراسة تفصيلية للتنوع طرق تليين المياه. تجعلك وفرة المرشحات على أرفف المتاجر والأسواق تعتقد أن اختيار جهاز لشقة ليس بهذه البساطة. ومن أجل اختيار خيار المنقي المناسب ، عليك أن تتعرف عليه على الأقل أنواع مختلفةطرق تليين المياه. بدون معرفة الأساسيات ، من المستحيل فهم الموضوع.

على الرغم من أننا نعرف الكثير عن المقياس ، لا يزال هناك الكثير من التحيزات المتعلقة بأجهزة الترشيح ، وكذلك الأساطير حول عدم الجدوى ، على الأقل بالنسبة للظروف المحلية. عسر الماء المفرط يؤدي إلى عدد كبير من الظواهر غير المرغوب فيها. إن سعر تكوين المقياس وقابلية الذوبان الضعيفة لأي منظفات بمياه قاسية ذات نوعية رديئة مكلف للغاية لإهمال قضايا تليين المياه اليوم.

لسبب ما ، نعتقد أن العسر المفرط في الماء هو خرافة ، وأن استخدام المرشحات يضخ الأموال من المواطنين الساذجين. في الوقت نفسه ، رأى الجميع تمامًا وعرفوا ما هو المقياس ومدى صعوبة التعامل معه ، ومدى صعوبة إزالته ، باستمرار من شهر لآخر. إذا كانت لديك أي شكوك حول درجة عسر الماء ، يمكنك دائمًا إجراء تحليل كيميائي للمياه. سيساعدك دائمًا ليس فقط في تحديد مدى نظافة المياه وصلاحيتها للأكل. بناءً على نتائجه ، يمكنك عمل النتيجة الصحيحة ، أي المختصة.

حقيقة أنك تستخدم مياه ذات نوعية رديئة ، ستتعلم من خلال العديد من العلامات ، المألوفة لنا جميعًا. سوف تظهر الصلابة المفرطة حتى عند الطهي. مثل هذه المياه تجعل اللحم أكثر صلابة. تتفتت الخضار عند غليها في مثل هذا الماء. والصلابة على الحافة الأبدية لرواسب الأملاح. إذا كان لديك بالفعل مثل هذه الغلايات أو المقالي ذات الحواف الصلبة الأبدية بالداخل على الأسطح ، فإن صلابة المياه مائة بالمائة قد تجاوزت الحدود المسموح بها لفترة طويلة. سوف تتعلم عن وجود مثل هذه المياه في الشقة ليس فقط عن طريق الترسبات الكلسية داخل الغلاية ، ستترك المياه بصماتها ، وحتى عند غسل الأطباق في غسالة الأواني. يبدو أن الأكواب والألواح بعد الغسيل في مثل هذه الآلة يجب أن تخرج صريرًا ونظيفة تمامًا ، ولكن ليس في حالة الماء العسر. يمكن التعرف على استخدام مثل هذه المياه من خلال البقع البيضاء الغادرة على الكؤوس ، من خلال الطلاء الأبيض بالكاد على الألواح.

الجمود يؤثر أيضًا على جودة الأطباق المطبوخة والشاي والقهوة. القهوة الطبيعية الحقيقية التي يتم تحضيرها في الماء الجيد لها طعم مختلف تمامًا ، وإذا كنت من محبي القهوة الحقيقيين ، فإن مسألة إنشاء نظام تنظيف صلابة لن تربك أبدًا. على المرء فقط أن يجرب القهوة الجيدة على الماء المناسب.

ستخبرنا الملابس المغسولة بشكل سيء عن وجود أملاح الكالسيوم الزائدة مع المغنيسيوم في الماء. تشكيل الحجم بعيد كل البعد عن كل ما يؤدي إليه العمل بمثل هذه المياه. لديها أيضًا ميزة - مثل قابلية الذوبان الضعيفة ، ومسحوق الصابون منظفللأطباق. العمل بالماء العسر ، لن يكون من الممكن التوفير بأي شكل من الأشكال. تؤدي هذه الميزة إلى تآكل سريع للأقمشة ، فهي تبدأ في التشقق والتمزق حرفياً أمام أعيننا. ومن الجدير تركيب منقي ماء كهرومغناطيسي AquaSHIELD أمام الغسالة وسيتم حل مشكلة زيادة عسر الماء. لكن يعتقد الكثير من الناس أن الجهاز الموجود على المغناطيس لا يمكنه تنظيف المياه. حتى الآن ، لم يقتنعوا بمثالهم الخاص بكيفية عمل طرق تليين المياه بطريقة عقلانية واقتصادية.

وهناك شيء آخر - استخدام المياه منخفضة الجودة للاستخدام الشخصي ، في النهاية ، سيؤثر سلبًا على صحتنا. من المستحيل شرب مثل هذه المياه مع الإفلات من العقاب. وسيستجيب جسمك لك بمختلف الأمراض المزمنة وشيخوخة الجلد المبكرة وتساقط الشعر. فقط لا يمكن لجميع الناس تحديد سبب هذه الأمراض على الفور في عسر الماء.

طرق تليين المياه تنطوي على الاستخدام أجهزة خاصة. مهمتهم هي إزالة الفائض من أملاح كربونات اثنين من الماء. ولكن هناك طرق أكثر بدائية. لا يتم استخدامها تقريبًا اليوم ، ولكن في وقت ما قبل الاختراع ، استخدمها أسلافنا في محاولة لحماية أنفسهم بطريقة ما من الآثار الضارة للكالسيوم والمغنيسيوم.

هكذا بطريقة بسيطةتليين المياه هو تطبيق قطعة بسيطة من السيليكون. كل ما تحتاجه للحصول على الماء العسر هو شراء قطعة من السيليكون بحجم 5 × 5 سم ووضعها في زجاجة (3 لترات) من ماء الصنبور. في غضون أسبوع ستتمكن من شرب الماء "المشحون" ولن يكون متعفنًا بل طريًا ولذيذًا وله خصائص طبية أيضًا. هذا هو تأثير السيليكون على أملاح الكالسيوم والمغنيسيوم. في كثير من الأحيان في العصور القديمة ، كانت البئر مبطنة بالسيليكون للحصول على مياه جيدة.

اليوم ، فإن استخدام طريقة تليين المياه السيليكونية لها الحق في الحياة ، لكن من غير المحتمل أن يكون من الممكن تنقية كمية كبيرة من الماء بمساعدتها. لذلك ، فقط الاستخدام العلاجي والدوائي لهذه الطريقة.

بالنسبة للصناعة ، فإن استخدام الأساليب البدائية لتليين المياه أمر مستحيل. في هذه الحالة ، حتى استخدام مدروس بعناية ، على أساس تحليل كيميائيالماء ، نظام معالجة المياه ليس حماية كاملة ضد تكوين المقياس. لذلك في صناعة الطاقة الحرارية ، لا يزال يتعين عليك التنظيف من الكلس. والفرق هو أنه بعد العمل ، تتشكل لوحة ضعيفة ، لكنها تنمو بشكل أبطأ ، وهو أمر مهم ، يمكن إزالته بسهولة. لست مضطرًا حتى للشراء مقابل ذلك وسائل خاصة. يكفي الشطف البسيط بالماء.

تشكيل المقياس ليس أسوأ من ضعف الذوبان في الماء ، فهو يضر بالأجهزة والمعدات المنزلية. تكمن المشكلة في أنه إذا لم تتم إزالة المقياس في الوقت المناسب ، فإنه يبدأ في النمو بشكل أسرع وأكثر ثقة. وفي أعقاب ذلك ، يبدأ التآكل في تطوير نشاطه ببطء. هاتان الظاهرتان مرتبطتان ارتباطًا وثيقًا.

لا يقتصر الأمر على أن المقياس ليس ممتعًا من الناحية الجمالية ، وقبيحًا ، وقليل الاستخدام ، ولكن إلى جانب تكوين المقياس ، يزداد خطر فقدان المعدات والمعدات باهظة الثمن. دائمًا ما تكون مشكلات الحجم ، خاصة في الصناعة ، باهظة الثمن. طرق معالجة عسر الماء. لا يمكن أن يظهر كل من الكاشف وغير الكاشف على هذا النحو. لابد أنه كانت هناك أسباب وجيهة لإنشائها. هذا هو سبب الميزان.

في بيوت الغلايات ، وخاصة غرف البخار ، هذه قصة كاملة. لكي تعمل الغلاية البخارية ، يجب أن تكون جودة البخار عالية جدًا ، وخلال وقت التنظيف ، يمر الماء والبخار بعدد كبير من الحالات ، مما يساعد لاحقًا محطات توليد الطاقة البخارية على الاستمرار لفترة أطول بكثير مما كانت عليه عند العمل بماء غير معالج.

ما الذي يسبب الماء السيئ؟ يتم تسخينها. تشكل أملاح الصلابة أثناء عملية التسخين راسبًا ضعيف الذوبان ، أي المقياس الذي ، عند تسخينه ، يستقر بدقة على السطح الساخن. على الرغم من أن الطبقة المتكونة قد تشكلت أثناء عملية التسخين ، إلا أنها لا تمتص الحرارة أو تنقلها من تلقاء نفسها. ونتذكر أنها ترسبت على سطح التسخين فقط. بمرور الوقت ، تصل كثافة طبقة المقياس إلى حدود بحيث تتوقف الحرارة تمامًا عن الانتقال إلى الماء.

خلال هذه الفترة الزمنية ، ينمو استهلاك الوقود ببساطة بشكل لا يمكن تصوره. بعد كل شيء ، الجهاز أو الجهاز يحاول العمل. وعملهم هو تسخين الماء. وللقيام بذلك ، عليك محاولة تسخين الميزان بحيث يعطي 10 بالمائة على الأقل من الحرارة المنقولة إليه في الماء. للقيام بذلك ، عليك أن تنفق الكثير من الوقود. يستغرق الأمر الكثير من الوقت وتعاني الأسطح من الحمل الزائد المحموم. بطبيعة الحال ، هذا لا يمكن أن يستمر إلى الأبد. المعادن ، كما لو كانت تسقط في فرن مفتوح ، إذا كانت مغطاة بطبقة من المقياس.

لذلك اتضح أن الأجهزة المنزلية يمكن أن تنطفئ حتى لا تحترق ، لكن غلاية الوقود الصلب لا يمكنها القيام بذلك. يمكن فقط الخروج من مثل هذا التأثير. هنا ، التضحيات البشرية ممكنة أيضًا. لذلك ، يجب أن يتم التعامل معها بشكل صحيح وعناية. من المستحيل تمامًا تفويت إزالة الترسبات ، خاصة في الصناعة.

أي إزالة الترسبات من المعدات الصناعية يعني إغلاقًا إلزاميًا للنظام. هذا هو وقت التوقف ، وهذا مرة أخرى لم يتم تسليم المنتجات في الوقت المحدد ، هذه نفقات. لا يمكن إجراء إزالة الترسبات أثناء تشغيل الجهاز. فقط توقف ونظف. وغالبًا ما تكون قابلة للطي بسبب التنظيف. المعدات ، سواء في غرف الغلايات أو في علم المعادن ، معقدة. لن يكون من الممكن الوصول إلى أبعد الأماكن على الفور. ضع في اعتبارك هنا أيضًا ما إذا كانت عملية الإزالة رخيصة جدًا. أطقم التركيب ، أطقم تنظيف الأسطح ، التوقفات ، مستلزمات التنظيف. بالتأكيد لن تتمكن من التوفير عند إزالة الترسبات.

وبغض النظر عن مدى صعوبة المحاولة ، فلن يكون من الممكن بالتأكيد إجراء أي نوع من التنظيف المضاد للترسبات دون أن يترك أثراً. ستكون هناك خدوش دائمًا ، فالتنظيف الميكانيكي لا يزيل الطلاء الواقي فحسب ، بل يلمس أيضًا الطبقة الأساسية. حسنًا ، أي سطح تالف - مكان مفضلالودائع على نطاق واسع. لذلك اتضح أنه بإلغاء مقياس واحد ، فإننا نحفز التشكيل السريع للطبقات الأخرى. لذلك ، من غير المربح إزالة الميزان باستمرار ، وليس مربحًا على الإطلاق.

الآن ، أما عن طرق تليين الماء العسر. على الرغم من أنه قد يبدو للوهلة الأولى أن هناك العديد من أجهزة إزالة العسر ، إلا أنه لا توجد طرق عديدة لتليين الماء العسر ، على الرغم من وجود بعض الخيارات. يمكن تقسيم الطرق بأمان إلى كيميائية وفيزيائية. تتضمن المعالجة الكيميائية للمياه استخدام العديد من الكواشف ، حيث تصبح أملاح الصلابة قابلة للذوبان بشكل طفيف ، وترسب ، ويمكن إزالتها بسهولة من الأنظمة التي يتم فيها استخدام الماء. دعنا نتعلم المزيد عن هذه الطرق لتليين الماء العسر. أنواعها وفوائدها.

الطرق الفيزيائية لتليين المياه

المجموعة الطرق الفيزيائية لتليين المياهيعمل بدون استخدام أي مواد كيميائية. هذه المجموعة مثالية للتنظيف ماء الصنبور، أي الماء ، الذي يستخدم ، من بين أشياء أخرى ، للاستخدام الشخصي - للشرب والأكل. هناك يجب أن يكون الماء طريًا بشكل افتراضي.

طرق الغشاء لتليين المياه

يمكنك أيضًا تحديد مجموعة طرق الغشاء لتليين المياه. وهذا يشمل التناضح العكسي ، والذي يحظى بشعبية كبيرة في الصناعة. هذه طريقة تنظيف جيدة باستخدام الضغط. يوجد داخل مثل هذا الجهاز غشاء رقيق مصنوع من مواد باهظة الثمن. السطح الكامل لهذا الغشاء مليء بالثقوب. لا يتجاوز قطر هذه الثقوب حجم جزيء الماء. مثل هذا السطح شبه القابل للنفاذ يجعل من الممكن إزالة أي شوائب تقريبًا من الماء أكبر من جزيء الماء.

باستخدام مثل هذا الجهاز ، يمكنك بسهولة الحصول على مياه مثالية لنفس علم الأدوية أو لإنتاج مياه الشرب. يتم الحصول على ناتج التقطير عن طريق الترشيح النانوي. هذا نوع آخر من التناضح العكسي ، الضغط المنخفض فقط.

الورقة الرابحة الرئيسية لهذه الطريقة لتليين المياه هي أعلى درجة من التنقية ، والقدرة على الحصول على الماء بالخصائص المرغوبة ، فقط عن طريق تغيير الغشاء. لكن التناضح العكسي ، مثل طرق الغشاء الأخرى لتنقية المياه ، له عيوبه. عندما يكون الجهاز قيد التشغيل ، يوجد الكثير من الماء داخل الجهاز. يحدث هذا لعدة أسباب. أولاً ، معدل الترشيح عبر الغشاء بعيد كل البعد عن أن يكون مرتفعًا ، بالإضافة إلى أن الجهاز يشتمل على أكثر من مرشح. قد يشمل التركيب التناضح العكسي والفلتر الميكانيكي وتكييف الهواء. هذا الأخير هو وضع إلزامي على المنشآت لإنتاج مياه الشرب. تعمل هذه الطريقة في إزالة عسر الماء بشكل جيد جدًا على إزالة أي شوائب تصل إلى البكتيريا التي تحتوي على فيروسات ، وهو أمر مهم لمياه الشرب. وبعد ذلك ، بدون تكييف ، تصبح هذه المياه غير مناسبة للاستخدام الشخصي. حسنًا ، فإن استخدام التناضح العكسي يحد بشكل كبير من تكلفة التثبيت. لا يمكن لأي شخص في الحياة اليومية تحمل تكلفة استخدام مثل هذا التثبيت.

الطريقة الكيميائية لتليين المياه

الطريقة الكيميائية لتليين المياهكما قلنا ، ينطوي على استخدام المواد الكيميائية. وهذا يشمل كلوريد الصوديوم والفوسفات. لمثل هذا التليين ، غالبًا ما تستخدم موزعات مثبتة على أنبوب ماء. هذه الطرق سيئة لأن المواد الكيميائية يمكن أن تشكل شوائب أخرى في الماء ويتم الحصول على نفس المادة المترسبة. فقط يتم القضاء عليه بشكل سيء للغاية. في الوقت نفسه ، تنتمي أيضًا الاستعادة الكيميائية لأجزاء الترشيح من الأجهزة إلى الطريقة الكيميائية لتليين المياه. لذلك فإن أشهر هذه الطريقة هو التبادل الأيوني. هنا يتم إعادة تشكيل الخرطوشة بمحلول ملحي جدًا. بمجرد استعادة الخرطوشة ، ستتمكن من العمل مرة أخرى.

طريقة التبادل الأيوني لتليين المياه

التبادل الأيوني، كوسيلة لتليين المياه هي واحدة من أبسط الطرق. لا يتطلب أي هياكل خاصة. الأساس ، كما يوحي الاسم ، هو التبادل الأيوني. راتينج شبيه بالهلام يعمل داخل مثل هذا الجهاز. يحتوي على كمية كبيرة من الصوديوم ، والتي يتم استبدالها بسرعة كبيرة عند ملامستها للماء العسر ببلورات من أملاح الكالسيوم والمغنيسيوم. لذلك اتضح أن عملية التنظيف بسيطة وسريعة دون أي جهد. بعد فترة زمنية معينة ، يتم غسل كل الصوديوم الموجود في الخرطوشة.

في الصناعة ، تتم استعادة الخرطوشة عن طريق الغسيل بمحلول ، لكن في الحياة اليومية يغيرونها ببساطة ، لأن. مياه الشرب لا تتسامح مع الكواشف. سرعة التنظيف ممتازة ، لكن تكلفة الخراطيش أو استعادتها عالية جدًا. نعم ، وفي الحياة اليومية ، فإن إبريق الفلتر قادر على تنظيفك بمقدار ثلاثة لترات بالقوة. للحماية الكاملة من الترسبات الكلسية والصلابة ، من الضروري استخدام مرشح آخر.

تليين المياه خالية من الكواشف

ممثل مشرق طريقة غير كاشف لتليين المياههي القوة المغناطيسية. تشكل المغناطيسات القوية أساس هذه الأجهزة. بالتأكيد دائم. أنت فقط تقوم بتركيب مثل هذا الجهاز ، والمجال المغناطيسي يعمل بالفعل. في نفس الوقت ، الجهاز سهل التثبيت ، سهل الإزالة. لا يحتاج الى صيانة ولا يحتاج الى خراطيش وتنظيف. هو يعمل. وهكذا يتغلغل مجال القوة المغناطيسية في الماء ، بحيث تفقد أملاح الصلابة الموجودة فيه شكلها السابق. الآن هذه إبر حادة. يقومون بفرك الأسطح بمقياس قديم ، وإزالتها بكفاءة عالية. لكن التأثير المغناطيسي صعب الإرضاء بشأن الماء. يحتاج الماء درجة حرارة الغرفةتتدفق في اتجاه واحد وبسرعة معينة. كان من الممكن إزالة جميع عيوب الطريقة المغناطيسية لتليين الماء فقط عن طريق الإضافة التيار الكهربائي. لذلك اخترعوا التركيب الكهرومغناطيسي.

التعرف على الجميع طرق تليين المياهيجب على المرء أن يستنتج أن رفض التليين اليوم يعني المخاطرة بصحة الأسرة والافتقار الكامل للبصيرة. لذلك ، يختار المزيد والمزيد من الناس هذا المسار اليوم.

طرق تنقية المياه الأساسية


الطريقة الحرارية الكيميائية لتليين المياه

تليين المياه عن طريق غسيل الكلى

معالجة المياه المغناطيسية

المؤلفات


اساس نظرىتليين المياه وطرق التصنيف

يشير عسر الماء إلى عملية إزالة صلابة الكاتيونات منه ، أي الكالسيوم والمغنيسيوم. وفقًا لـ GOST 2874-82 ، يجب ألا يتجاوز عسر الماء "مياه الشرب" 7 مجم-مكافئ / لتر. تفرض أنواع منفصلة من الصناعات متطلبات على مياه العمليات من أجل تليينها العميق ، أي يصل إلى 0.05.0.01 ملغم مكافئ / لتر. مصادر المياه شائعة الاستخدام لها صلابة تلبي معايير المياه المنزلية ومياه الشرب ، ولا تحتاج إلى تليين. تتم معالجة عسر الماء بشكل أساسي أثناء تحضيره للأغراض الفنية. وبالتالي ، يجب ألا تتجاوز عسر الماء لتغذية غلايات البراميل 0.005 ملغم- مكافئ / لتر. تتم معالجة عسر الماء بالطرق التالية: الحرارية ، على أساس تسخين المياه ، أو تقطيرها أو تجميدها ؛ كاشف ، حيث ترتبط أيونات Ca (II) و Mg (II) في الماء بواسطة كواشف مختلفة في مركبات غير قابلة للذوبان عمليًا ؛ التبادل الأيوني القائم على ترشيح المياه المخففة من خلال مواد خاصة تتبادل أيونات Na (I) أو H (1) المدرجة في تركيبها لأيونات Ca (II) و Mg (II) الموجودة في مياه غسيل الكلى ؛ مجتمعة ، تمثل مجموعات مختلفة من الطرق المذكورة أعلاه.

يتم تحديد اختيار طريقة معالجة عسر المياه من خلال جودتها والعمق المطلوب للتخفيف والاعتبارات الفنية والاقتصادية. وفقًا لتوصيات SNiP ، عند تليين المياه الجوفية ، يجب استخدام طرق التبادل الأيوني ؛ عند تليين المياه السطحية ، عند الحاجة أيضًا إلى تنقية المياه ، يتم استخدام طريقة الجير أو الصودا الجيرية ، وعندما يتم تخفيف الماء بعمق ، الكاتيونات اللاحقة. الخصائص والشروط الرئيسية لاستخدام طرق تليين المياه موضحة في الجدول. 20.1.

تليين المياه غسيل الكلى الحراري

للحصول على المياه للاحتياجات المنزلية والشرب ، عادة ما يتم تخفيف جزء معين منه ، يليه الاختلاط بمياه المصدر ، بينما يتم تحديد كمية المياه المخففة Q y بواسطة الصيغة

حيث J o. و. - العسر الكلي لمياه المصدر ، mg-eq / l ؛ و 0. ث. - العسر الكلي للمياه الداخلة إلى الشبكة ، mg-eq / l ؛ F 0. ذ. - عسر الماء المخفف ، ملغ- مكافئ / لتر.

طرق معالجة عسر الماء

مؤشر حراري كاشف التبادل الأيوني غسيل الكلى
خصائص العملية يسخن الماء إلى درجة حرارة أعلى من 100 درجة مئوية ، بينما تتم إزالة عسر الكربونات وغير الكربونات (على شكل كربونات الكالسيوم وهيدروكسيد والمغنيسيوم والجبس) يضاف الجير إلى الماء ، مما يزيل عسر الكربونات والمغنيسيوم ، وكذلك الصودا ، مما يزيل عسر اللا كربونات - الثانية. يتم تمرير الماء المخفف من خلال مرشحات الكاتيونات يتم ترشيح المياه الخام من خلال غشاء شبه منفذ
الغرض من الطريقة إزالة عسر الكربونات من المياه المستخدمة لتغذية غلايات الضغط المنخفض والمتوسط تخفيف العسر السطحي مع التصفية المتزامنة للماء من المواد الصلبة العالقة تليين عميق للمياه يحتوي على كمية صغيرة من المواد الصلبة العالقة تليين المياه العميقة
استهلاك المياه للاحتياجات الخاصة - لا يزيد عن 10٪ تصل إلى 30٪ أو أكثر بما يتناسب مع عسر مصدر المياه 10
الظروف تطبيق فعال: عكارة مياه المصدر ، ملجم / لتر حتى 50 ما يصل الى 500 لا يزيد عن 8 ما يصل إلى 2.0
عسر الماء ، ملغم- مكافئ / لتر صلابة كربونات مع غلبة Ca (HC03) 2 ، صلابة غير كربونية على شكل جبس 5.30 لا يزيد عن 15 ما يصل إلى 10.0
عسر الماء المتبقي ، ملغم- مكافئ / لتر صلابة كربونات تصل إلى 0.035 ، CaS04 حتى 0.70 ما يصل إلى 0.70 0.03.0.05 prn لمرحلة واحدة وحتى 0.01 بالنسبة إلى الكاتيون على مرحلتين 0.01 وما دون
درجة حرارة الماء ، درجة مئوية حتى 270 حتى 90 ما يصل إلى 30 (جلوكونيت) ، حتى 60 (فحم مسلفن) حتى 60
الطريقة الحراريةمنقي المياه

يُنصح باستخدام الطريقة الحرارية لتليين المياه عند استخدام مياه الكربونات المستخدمة في تغذية الغلايات. ضغط منخفض، وكذلك بالاشتراك مع طرق الكاشف لتليين المياه. يعتمد على تحول توازن ثاني أكسيد الكربون عند تسخينه نحو تكوين كربونات الكالسيوم ، والذي يوصف بالتفاعل

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

يتم تغيير التوازن عن طريق انخفاض قابلية ذوبان أول أكسيد الكربون (IV) ، الناتج عن زيادة درجة الحرارة والضغط. يمكن أن يؤدي الغلي إلى إزالة أول أكسيد الكربون (IV) تمامًا وبالتالي تقليل صلابة كربونات الكالسيوم بشكل كبير. ومع ذلك ، لا يمكن التخلص من هذه الصلابة تمامًا ، لأن كربونات الكالسيوم ، على الرغم من أنها قليلة (13 مجم / لتر عند درجة حرارة 18 درجة مئوية) ، لا تزال قابلة للذوبان في الماء.

في وجود بيكربونات المغنيسيوم في الماء ، تحدث عملية ترسيبها على النحو التالي: أولاً ، تتشكل كربونات المغنيسيوم قابلة للذوبان جيدًا نسبيًا (110 مجم / لتر عند درجة حرارة 18 درجة مئوية)

ملغ (HCO 3) → MgC0 3 + C0 2 + H 2 0 ،

الذي يتحلل بالماء أثناء الغليان المطول ، ونتيجة لذلك تترسب رواسب قابلة للذوبان بشكل طفيف (8.4 مجم / لتر). هيدروكسيد المغنيسيوم

MgC0 3 + H 2 0 → Mg (0H) 2 + C0 2.

وبالتالي ، عندما يتم غليان الماء ، تقل الصلابة الناتجة عن بيكربونات الكالسيوم والمغنيسيوم. يقلل غليان الماء أيضًا من الصلابة التي تحددها كبريتات الكالسيوم ، حيث تنخفض قابلية ذوبانها إلى 0.65 جم / لتر.

على التين. يوضح الشكل 1 منعمًا حراريًا صممه Kopiev ، والذي يتميز بالبساطة النسبية للجهاز والتشغيل الموثوق. يدخل الماء المعالج ، المسخن مسبقًا في الجهاز ، من خلال القاذف إلى مخرج سخان الفيلم ويتم رشه فوق الأنابيب الموضوعة رأسياً ، ويتدفق من خلالها باتجاه البخار الساخن. ثم ، جنبًا إلى جنب مع مياه التفريغ من الغلايات ، يدخل المصفاة مع الرواسب المعلقة عبر أنبوب الإمداد المركزي عبر القاع المثقوب.

يتم تصريف ثاني أكسيد الكربون والأكسجين المنطلق من الماء ، إلى جانب البخار الزائد في الغلاف الجوي. يتم الاحتفاظ بأملاح الكالسيوم والمغنيسيوم المتكونة أثناء تسخين الماء في الطبقة المعلقة. بعد المرور عبر الطبقة المعلقة ، يدخل الماء المخفف إلى المجمع ويتم تفريغه خارج الجهاز.

مدة بقاء الماء في المنقي الحراري 30.45 دقيقة ، وسرعة حركته لأعلى في الطبقة المعلقة 7.10 م / ساعة ، وفي فتحات القاع الزائف 0.1.0.25 م / ث.

أرز. 1. مطهر حراري صممه كوبييف.

15 - تصريف مياه الصرف. 12 - أنبوب إمداد مركزي ؛ 13 - قيعان مثقبة كاذبة ؛ 11 - الطبقة المعلقة 14 - تصريف الحمأة ؛ 9 - تجميع المياه المخففة ؛ 1 ، 10 - الإمداد الأولي وإزالة المياه المخففة ؛ 2 - تطهير الغلايات. 3 - قاذف 4 - التبخر. 5 - سخان الفيلم ؛ 6 - تصريف البخار. 7 - خط أنابيب مثقوب حلقي لتصريف المياه إلى القاذف ؛ 8 - الفواصل المائلة


طرق الكاشف لتليين المياه

يعتمد تليين الماء بطرق الكاشف على معالجته بالكواشف التي تشكل مركبات قليلة الذوبان بالكالسيوم والمغنيسيوم: Mg (OH) 2 ، CaCO 3 ، Ca 3 (P0 4) 2 ، Mg 3 (P0 4) 2 وغيرها ، متبوعة عن طريق فصلها في المصافي وخزانات ترسيب الطبقة الرقيقة ومرشحات التصفية. يتم استخدام الجير ورماد الصودا وهيدروكسيدات الصوديوم والباريوم ومواد أخرى ككواشف.

يتم استخدام عسر الماء عن طريق الجير عندما يحتوي على نسبة عالية من الكربونات وعسر منخفض غير كربوني ، وكذلك في حالة عدم الحاجة إلى إزالة الأملاح غير الكربونية من الماء. يستخدم الجير ككاشف ، والذي يتم إدخاله في شكل محلول أو معلق (حليب) في ماء معالج مسخن مسبقًا. الذوبان ، الجير يثري الماء بأيونات OH - و Ca 2+ ، مما يؤدي إلى ارتباط أول أكسيد الكربون الحر (IV) المذاب في الماء بتكوين أيونات الكربونات وانتقال أيونات الهيدروكربونات إلى كربونات:

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

تؤدي زيادة تركيز أيونات ثاني أكسيد الكربون في المياه المعالجة ووجود أيونات الكالسيوم 2+ فيها ، مع الأخذ في الاعتبار تلك التي يتم إدخالها مع الجير ، إلى زيادة في منتج قابلية الذوبان وترسيب كربونات الكالسيوم ضعيفة الذوبان:

Ca 2 + + C0 3 - → CaC0 3.

مع وجود فائض من الجير ، يترسب هيدروكسيد المغنيسيوم أيضًا.

ملغ 2 + + 20Н - → ملغ (أوه) 2

لتسريع إزالة الشوائب المشتتة والغروانية وتقليل قلوية الماء ، يتم استخدام تخثر هذه الشوائب مع كبريتات الحديد (II) بالتزامن مع الجير. FeS0 4 * 7 H 2 0. يمكن الحصول على الصلابة المتبقية من الماء المخفف أثناء إزالة الكربونات بنسبة 0.4.0.8 مجم - مكافئ / لتر أكثر من عسر غير كربونات ، وتكون القلوية 0.8.1.2 مجم - مكافئ / لتر. يتم تحديد جرعة الجير من خلال نسبة تركيز أيونات الكالسيوم في الماء وعسر الكربونات: أ) بنسبة [Ca 2+] / 20<Ж к,

ب) مع نسبة [Ca 2+] / 20> W إلى ،

حيث [СО 2] هو تركيز أول أكسيد الكربون الحر (IV) في الماء ، ملغم / لتر ؛ [Ca 2+] - تركيز أيونات الكالسيوم ، ملجم / لتر ؛ Zhk - عسر كربونات الماء ، mg-eq / l ؛ D إلى - جرعة من المخثر (FeS0 4 أو FeCl 3 من حيث المنتجات اللامائية) ، مجم / لتر ؛ e c هي الكتلة المكافئة للمادة الفعالة للمادة المخثرة ، mg / mg-eq (بالنسبة إلى FeS0 4 e c = 76 ، بالنسبة إلى FeCl 3 e c = 54) ؛ 0.5 و 0.3 - فائض من الجير لضمان اكتمال أكبر للتفاعل ، mg-eq / l.

يتم أخذ التعبير D to / e to بعلامة ناقص إذا تم إدخال مادة التخثر قبل الجير ، ومع علامة الجمع إذا كانت معًا أو بعد ذلك.

في حالة عدم وجود بيانات تجريبية ، يتم العثور على جرعة المخثر من التعبير

د ج = 3 (ج) 1/3 ، (20.4)

حيث C هي كمية المعلق المتكون أثناء تليين الماء (من حيث مادة جافة) ، ملغم / لتر.

في المقابل ، يتم تحديد C باستخدام التبعية

يتم وصف طريقة تليين المياه الجيرية والصودا من خلال التفاعلات الرئيسية التالية:

وفقًا لهذه الطريقة ، يمكن زيادة الصلابة المتبقية إلى 0.5.1 ، والقلوية من 7 إلى 0.8.1.2 ميكرولتر / لتر.

جرعات الجير D والصودا D s (من حيث Na 2 C0 3) ، مجم / لتر ، تحددها الصيغ

(20.7)

أين هو محتوى المغنيسيوم في الماء ، ملغم / لتر ؛ زه ن. ك - عسر الماء غير الكربوني ، ملغم- مكافئ / لتر.

باستخدام طريقة تليين المياه الجيرية والصودا ، يمكن لكربونات الكالسيوم وهيدروكسيد المغنيسيوم الناتج أن يحل محل المحاليل ويبقى في حالة تشتت غرواني لفترة طويلة. يستغرق انتقالهم إلى الحمأة الخشنة وقتًا طويلاً ، خاصةً عندما درجات الحرارة المنخفضةووجود شوائب عضوية في الماء تعمل كغرويات واقية. مع وجود عدد كبير منهم ، يمكن تقليل عسر الماء مع تليين الماء الكاشف بنسبة 15.20٪ فقط. في مثل هذه الحالات ، قبل أو أثناء عملية التليين ، تتم إزالة الشوائب العضوية من الماء باستخدام عوامل مؤكسدة ومخثرات. باستخدام طريقة الجير والصودا ، تتم العملية غالبًا على مرحلتين. في البداية ، تتم إزالة الشوائب العضوية وجزء كبير من عسر الكربونات من الماء باستخدام أملاح الألومنيوم أو الحديد مع الجير ، ويتم إجراء العملية عند الظروف المثلىتجلط الدم. بعد ذلك يتم إدخال الصودا وبقية الجير ويتم تليين الماء. عند إزالة الشوائب العضوية في وقت واحد مع تليين الماء ، يتم استخدام أملاح الحديد فقط كمخثرات ، حيث أنه عند ارتفاع درجة الحموضة في الماء الضروري لإزالة صلابة المغنيسيوم ، لا تشكل أملاح الألومنيوم هيدروكسيد نشط الامتصاص. يتم حساب جرعة المخثر في حالة عدم وجود بيانات تجريبية بالصيغة (20.4). يتم تحديد مقدار التعليق بواسطة الصيغة

حيث W o هي العسر الكلي للماء ، mg-eq / l.

يمكن تحقيق تليين أعمق للمياه عن طريق تسخينه ، وإضافة فائض من المرسب وخلق ملامسة للماء المخفف مع الترسيب المتشكل مسبقًا. عندما يتم تسخين الماء ، تقل قابلية ذوبان كربونات الكالسيوم 3 و المغنيسيوم (OH) 2 وتستمر تفاعلات التليين بشكل كامل.

من الرسم البياني (الشكل 2 ، أ) يمكن ملاحظة أن الصلابة المتبقية ، قريبة من الممكن نظريًا ، لا يمكن الحصول عليها إلا بتسخين كبير للمياه. لوحظ تأثير تليين كبير عند 35.40 درجة مئوية ، ويكون التسخين الإضافي أقل فعالية. يتم إجراء التليين العميق في درجات حرارة أعلى من 100 درجة مئوية.لا يوصى بإضافة فائض كبير من المرسب أثناء إزالة الكربونات ، حيث تزداد الصلابة المتبقية بسبب الجير غير المتفاعل أو إذا كان هناك صلابة من المغنيسيوم غير الكربونات في الماء بسبب الانتقال إلى صلابة الكالسيوم:

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

أرز. الشكل 2. تأثير درجة الحرارة (أ) وجرعة الجير (ب) على عمق تليين الماء بطريقتين الجير والصودا والجير

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

لكن الفائض من الجير يؤدي إلى إهدار غير فعال للصودا ، وزيادة في تكلفة تليين المياه وزيادة القلوية المائية. لذلك ، يتم أخذ فائض من الصودا حوالي 1 مجم / لتر. يتم تقليل صلابة الماء نتيجة التلامس مع الراسب المترسب سابقًا بمقدار 0.3-0.5 ملغم- مكافئ / لتر مقارنة بالعملية دون ملامسة الراسب.

يجب أن يتم التحكم في عملية إزالة عسر الماء عن طريق تعديل درجة حموضة الماء المخفف. عندما لا يكون ذلك ممكنًا ، يتم التحكم فيه من خلال قيمة القلوية المائية ، والتي يتم الحفاظ عليها في حدود 0.1.0.2 ميكرولتر / لتر أثناء إزالة الكربونات ، و 0.3.0.5 ميكرولتر / لتر أثناء تليين الجير والصودا.

باستخدام طريقة الصودا والصوديوم لتليين المياه ، يتم معالجتها بالصودا وهيدروكسيد الصوديوم:

نظرًا لحقيقة أن الصودا تتشكل من تفاعل هيدروكسيد الصوديوم مع البيكربونات ، فإن الجرعة المطلوبة لإضافتها إلى الماء تقل بشكل كبير. مع وجود تركيز عالٍ من البيكربونات في الماء وقساوة منخفضة من غير الكربونات ، يمكن أن تبقى الصودا الزائدة في الماء المخفف. لذلك ، يتم استخدام هذه الطريقة فقط مع الأخذ في الاعتبار النسبة بين صلابة الكربونات والصلابة غير الكربونية.

تُستخدم طريقة الصودا والصوديوم عادةً لتليين الماء ، حيث تكون صلابة الكربونات أعلى قليلاً من غير الكربونات. إذا كانت صلابة الكربونات مساوية تقريبًا للصلابة غير الكربونية ، فيمكن حذف الصودا تمامًا ، حيث تتشكل الكمية اللازمة لتليين هذه المياه نتيجة تفاعل البيكربونات مع الصودا الكاوية. تزداد جرعة رماد الصودا مع زيادة صلابة الماء غير الكربونية.

تستخدم طريقة تجديد الصودا ، التي تعتمد على تجديد الصودا أثناء عملية التليين ، في تحضير الماء لتغذية غلايات البخار ذات الضغط المنخفض

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

بيكربونات الصوديوم ، التي تدخل المرجل بالماء المخفف ، تتحلل تحت تأثير درجات الحرارة المرتفعة

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

يتم إدخال الصودا الناتجة مع الفائض لأول مرة في منقي الماء ، ويتحلل على الفور في الغلاية مع تكوين هيدروكسيد الصوديوم وأول أكسيد الكربون (IV) ، والذي يدخل منقي الماء مع ماء التطهير ، حيث يتم استخدامه لإزالة الكالسيوم وبيكربونات المغنيسيوم من الماء المخفف. عيب هذه الطريقة هو أن تكوين كمية كبيرة من ثاني أكسيد الكربون أثناء عملية التليين يتسبب في تآكل المعدن وزيادة البقايا الجافة في ماء الغلاية.

تُستخدم طريقة الباريوم لتليين المياه مع طرق أخرى. أولاً ، يتم إدخال الكواشف المحتوية على الباريوم في الماء (Ba (OH) 2 ، BaCO 3 ، BaA1 2 0 4) للتخلص من صلابة الكبريتات ، ثم بعد تنقية الماء ، يتم معالجتها بالجير والصودا لتليين إضافي. يتم وصف كيمياء العملية من خلال التفاعلات:

نظرًا لارتفاع تكلفة الكواشف ، نادرًا ما يتم استخدام طريقة الباريوم. بسبب سمية كواشف الباريوم ، فهي غير مناسبة لتحضير مياه الشرب. تترسب كبريتات الباريوم الناتجة ببطء شديد ، لذلك هناك حاجة لخزانات الترسيب أو أجهزة التصفية مقاسات كبيرة. لإدخال BaCO3 ، يجب استخدام أجهزة تنديف مع محرضات ميكانيكية ، لأن BaCO 3 يشكل تعليقًا ثقيلًا وسريع الاستقرار.

يمكن العثور على الجرعات المطلوبة من أملاح الباريوم ، مجم / لتر ، باستخدام التعبيرات: هيدروكسيد الباريوم (منتج نشاط 100٪) D b \ u003d 1.8 (SO 4 2-) ، ألومينات الباريوم D b \ u003d 128 W 0 ؛ كربونات الباريوم D in \ u003d 2.07γ (S0 4 2-) ؛

تستخدم كربونات الباريوم مع الجير. من خلال عمل ثاني أكسيد الكربون على كربونات الباريوم ، يتم الحصول على بيكربونات الباريوم ، والتي يتم تسويتها في الماء المخفف. في هذه الحالة ، يتم تحديد جرعة ثاني أكسيد الكربون ، مجم / لتر ، من التعبير: D ang. = 0.46 (SO 4 2-) ؛ حيث (S0 4 2-) هو محتوى الكبريتات في الماء المخفف ، ملغم / لتر ؛ γ = 1.15.1.20 - معامل يأخذ في الاعتبار فقدان كربونات الباريوم.

تعتمد طريقة أكسالات تليين الماء على استخدام أكسالات الصوديوم وعلى انخفاض قابلية الذوبان في الماء لأكسالات الكالسيوم الناتجة (6.8 مجم / لتر عند 18 درجة مئوية)

تتميز الطريقة ببساطة التصميم التكنولوجي والوظيفي ، ومع ذلك ، نظرًا لارتفاع تكلفة الكاشف ، يتم استخدامه للتليين كميات صغيرةماء.

يستخدم الفوسفات لتليين الماء. بعد تليين الكاشف بطريقة الجير والصودا ، يكون وجود الصلابة المتبقية (حوالي 2 مجم- مكافئ / لتر) أمرًا لا مفر منه ، والتي يمكن تقليلها إلى 0.02-0.03 مجم-مكافئ / لتر بواسطة تليين إضافي من الفوسفات. يسمح هذا العلاج اللاحق العميق ، في بعض الحالات ، بعدم اللجوء إلى تليين المياه الموجبة.

يحقق الفوسفات أيضًا استقرارًا أكبر للمياه ، ويقلل من تأثيره التآكل على خطوط الأنابيب المعدنية ، ويمنع رواسب الكربونات على السطح الداخلي لجدران الأنابيب.

يتم استخدام كواشف الفوسفات ، هيكساميتافوسفات ، ترايبوليفوسفات (أورثوفوسفات) الصوديوم ، إلخ.

طريقة الفوسفات لتليين الماء باستخدام ثلاثي فوسفات الصوديوم هي أكثر طرق الكاشف فعالية. يتم وصف كيمياء عملية تليين المياه بفوسفات ثلاثي الصوديوم من خلال التفاعلات

كما يتضح من التفاعلات المذكورة أعلاه ، يكمن جوهر الطريقة في تكوين أملاح الكالسيوم والمغنيسيوم لحمض الفوسفوريك ، والتي لها قابلية منخفضة للذوبان في الماء وبالتالي تترسب تمامًا.

تتم عملية تليين الفوسفات عادةً عن طريق تسخين المياه إلى 105.150 درجة مئوية ، لتصل إلى درجة تليينها إلى 0.02.0.03 مجم-مكافئ / لتر. نظرًا لارتفاع تكلفة فوسفات ثلاثي الصوديوم ، تُستخدم طريقة الفوسفات عادةً لإعادة تليين المياه التي سبق تليينها بالجير والصودا. يمكن تحديد جرعة فوسفات ثلاثي الصوديوم اللامائي (Df ؛ mg / l) للتليين الإضافي من التعبير

D F = 54.67 (W OST + 0.18) ،

حيث F ost - الصلابة المتبقية من الماء المخفف قبل تليين الفوسفات ، mg-eq / l.

Ca 3 (P0 4) 2 and Mg 3 (P0 4) 2 تمتص الرواسب المتكونة أثناء تليين الفوسفات الغرويات العضوية وحمض السيليك من الماء المخفف ، مما يجعل من الممكن تحديد جدوى استخدام هذه الطريقة لتحضير مياه التغذية لغلايات متوسطة و ضغط مرتفع(58.8.98.0 ميجا باسكال).

يتم تحضير محلول لجرعات سداسي ميتافوسفات أو أورثو فوسفات الصوديوم بتركيز 0.5-3٪ في خزانات ، يجب أن يكون عددها على الأقل اثنين. يجب تغطية الأسطح الداخلية للجدران وأسفل الخزانات بمادة مقاومة للتآكل. وقت التحضير لمحلول 3٪ هو 3 ساعات مع التقليب الإجباري بمحرك أو فقاعات (باستخدام هواء مضغوط) طريق.

المخططات التكنولوجية والعناصر الهيكلية لمحطات معالجة عسر المياه الكيميائي

في تكنولوجيا تليين الماء الكاشف ، يتم استخدام معدات لتحضير وتحديد جرعات الكواشف ، والخلاطات ، وخزانات الترسيب ذات الطبقة الرقيقة أو المصافي ، والمرشحات والتركيبات لتثبيت معالجة المياه. يظهر الرسم التخطيطي لمنقي الماء بالضغط في الشكل. 3

أرز. 3. مطهر الماء مع المفاعل الدوامي.

1 - قادوس مع كتلة الاتصال ؛ 2 - قاذف 3 ، 8 - الإمداد الأولي وإزالة المياه المخففة ؛ 4 - مفاعل دوامة ؛ 5 - مدخلات الكواشف. 6 - مرشح توضيح سريع ؛ 9 - إغراق كتلة الاتصال ؛ 7- خزان ماء مخفف

لا توجد غرفة تلبد في هذا النبات لأن كربونات الكالسيوم تترسب في كتلة التلامس. إذا لزم الأمر ، يتم تصفية الماء أمام المفاعلات.

الهيكل الأمثل لتليين المياه باستخدام طرق الجير أو الصودا الجير هو مفاعل دوامة (ضغط أو شفاط مفتوح) (الشكل 20.4). المفاعل عبارة عن جسم من الخرسانة المسلحة أو الصلب ، يتم تضييقه إلى أسفل (زاوية مستدقة 5.20 درجة) ومملوءًا إلى حوالي نصف الارتفاع بكتلة ملامسة. تبلغ سرعة حركة الماء في الجزء الضيق السفلي من المفاعل الدوامي 0.8.1 م / ث ؛ سرعة التدفق الصاعد في الجزء العلوي على مستوى أجهزة الصرف 4.6 مم / ثانية. ككتلة تلامس ، يتم استخدام رقائق الرمل أو الرخام بحجم حبيبات 0.2-0.3 مم بمعدل 10 كجم لكل 1 م 3 من حجم المفاعل. مع التدفق الحلزوني التصاعدي للمياه ، يتم وزن كتلة التلامس ، وتصطدم حبيبات الرمل مع بعضها البعض ، ويتبلور كربونات الكالسيوم 3 بشكل مكثف على سطحها ؛ تدريجيًا ، تتحول حبات الرمل إلى كرات بالشكل الصحيح. المقاومة الهيدروليكية لكتلة التلامس 0.3 م لكل 1 م من الارتفاع. عندما يزيد قطر الكرات إلى 1.5.2 مم ، يتم إطلاق أكبر كتلة تلامس وأثقلها من قاع المفاعل ويتم تحميل الكتلة الجديدة. لا تحتفظ المفاعلات الدوامة برواسب هيدروكسيد المغنيسيوم ، لذا يجب استخدامها مع المرشحات المثبتة خلفها فقط في الحالات التي تكون فيها كمية رواسب هيدروكسيد المغنيسيوم المتكونة متوافقة مع سعة الأوساخ للمرشحات.

مع سعة الأوساخ لمرشحات الرمل تساوي 1.1.5 كجم / م 3 ودورة تصفية لمدة 8 ساعات ، فإن الكمية المسموح بها من هيدروكسيد المغنيسيوم هي 25.35 جم / م 3 (يجب ألا يتجاوز محتوى المغنيسيوم في مياه المصدر 10.15 جم / م 2 3). من الممكن استخدام مفاعلات دوامة ذات محتوى أعلى من هيدروكسيد المغنيسيوم ، ولكن بعد ذلك من الضروري تركيب مصفيات لفصل هيدروكسيد المغنيسيوم.

يتم تحديد استهلاك كتلة التلامس المضافة باستخدام قاذف من خلال الصيغة G = 0.045QЖ ، حيث G هي مقدار كتلة التلامس المضافة ، كجم / يوم ؛ W - تمت إزالة عسر الماء في المفاعل ، mg-eq / l ؛ س - سعة التركيب ، م 3 / ساعة.

أرز. 4. مفاعل دوامة.

1.8 - الإمداد الأولي وإزالة المياه المخففة: 5 - أجهزة أخذ العينات ؛ 4 - كتلة الاتصال ؛ 6 - تفريغ الهواء ؛ 7 - فتحة لتحميل كتلة التلامس ؛ 3 - مدخلات الكواشف. 2 - إزالة الكتلة الملامسة المستهلكة

في المخططات التكنولوجية لتليين ماء الكاشف باستخدام المصفيات ، تُستخدم الخلاطات الرأسية بدلاً من المفاعلات الدوامة (الشكل 5). في المصافي ، يجب الحفاظ على درجة حرارة ثابتة ، مع تجنب التقلبات التي تزيد عن 1 درجة مئوية ، لمدة ساعة ، منذ حدوث تيارات الحمل الحراري ، وتحريك الرواسب وإزالتها.

يتم استخدام تقنية مماثلة لتليين المياه العكرة التي تحتوي على كمية كبيرة من أملاح المغنيسيوم. في هذه الحالة ، يتم تحميل الخلاطات بكتلة ملامسة. عند استخدام المصفيات التي صممها E.F. لا يتم توفير Kurgaev والخلاطات وغرف التلبد ، حيث يحدث خلط الكواشف بالماء وتشكيل رقائق الرواسب في المصافي نفسها.

ارتفاع كبير مع حجم صغير من مكثفات الرواسب يسمح باستخدامها لتليين المياه دون تسخين ، وكذلك لتجفيف الماء باستخدام المغنسيت الكاوية. يؤدي توزيع مياه المصدر بواسطة الفوهات إلى حركتها الدورانية في الجزء السفلي من الجهاز ، مما يزيد من ثبات الطبقة المعلقة مع تقلبات في درجة الحرارة وإمدادات المياه. يمر الماء الممزوج بالكواشف عبر حواجز خلط أفقية ورأسية ويدخل منطقة فصل الامتصاص وتنظيم بنية الحمأة ، والذي يتحقق من خلال تغيير ظروف أخذ عينات الحمأة على طول ارتفاع الطبقة المعلقة ، مما يخلق متطلبات مسبقة للحصول على هيكلها الأمثل مما يحسن من تأثير تنقية وتليين المياه. تم تصميم أجهزة التصفية بنفس الطريقة المستخدمة في تنقية المياه التقليدية.

يمكن استخدام محطة معالجة المياه من النوع "Jet" على حساب المياه الميسرة حتى 1000 م 3 / يوم. يدخل الماء المعالج مع الكواشف المضافة إليه إلى حوض الطبقة الرقيقة ، ثم إلى المرشح.

تم تطوير تقنية تليين الماء الكهروكيميائية بدون كاشف في معهد التعدين التابع لفرع سيبيريا التابع لأكاديمية العلوم الروسية. باستخدام ظاهرة القلوية عند الأنود والتحميض عند الكاثود عند مرور تيار كهربائي مباشر عبر نظام مائي ، يمكن تمثيل تفاعل تصريف الماء بالمعادلة التالية:

2Н 2 0 + 2е 1 → 20Н - + 2 ،

حيث e 1 هي علامة تشير إلى قدرة أملاح الصلابة على الانفصال في Ca (II) و Mg (II) كاتيونات.

نتيجة لهذا التفاعل ، يزداد تركيز أيونات الهيدروكسيل ، مما يؤدي إلى ارتباط أيونات Mg (II) و Ca (II) بمركبات غير قابلة للذوبان. من غرفة الأنود في المحلل الكهربائي (الحجاب الحاجز المصنوع من نسيج من نوع الحزام) ، تنتقل هذه الأيونات إلى غرفة الكاثود بسبب اختلاف الجهد بين الأقطاب الكهربائية ووجود مجال كهربائي بينهما.

على التين. يظهر 6 نظام التكنولوجياتركيبات لتليين المياه بالطريقة الكهروكيميائية.

تم تركيب معمل الإنتاج في مرجل المنطقة والذي استمر قرابة شهرين. تبين أن طريقة المعالجة الكهروكيميائية مستقرة ، ولم يلاحظ أي ترسيب في غرف الكاثود.

كان الجهد على إطارات الإمداد 16 فولت ، وكان إجمالي التيار 1600 ألف. وكانت الإنتاجية الإجمالية للتركيب 5 م 3 / ساعة ، وكانت سرعة الماء في غرف الأنود 0.31 ن - 0.42 م / دقيقة ، في الفجوة بين الحجاب الحاجز والكاثود 0.12- 0.18 م / دقيقة.

أرز. 5. ترآيب عسر الماء الجيري والصودا 1.8 - الإمداد الأولي بالمياه المخففة وإزالتها ؛ 2 - قاذف 3 - قادوس مع كتلة الاتصال ؛ 5 مدخلات من الكواشف. 6 - مصفاة بطبقة من الرواسب المعلقة ؛ 7 - تصفية التصفية السريعة ؛ 4 - مفاعل دوامة

أرز. 6. مخطط تركيب تليين الماء الكهروكيميائي I - المعدل VACG-3200-18 ؛ 2 - المحلل الكهربائي الغشائي ؛ 3 ، 4 - مادة تحليلية ومحفزة ؛ 5 - مضخة 6 - مقياس الأس الهيدروجيني ؛ 7 - مصفاة بطبقة من الرواسب المعلقة ؛ 8 - توضيح مرشح سريع ؛ 9 - التصريف في المجاري ؛ 10 ، 11 - إزالة المياه المخففة وإمداد مصدر المياه ؛ 12 - مقياس التدفق ؛ ثلاثة عشر - غطاء العادم

ثبت أنه من الماء الذي يحتوي على W o = 14.5-16.7 mg-eq / l ، يتم الحصول على anolyte بصلابة 1.1-1.5 mg-eq / l عند pH = 2.5-3 و catholyte بصلابة 0 ، 6-1 ملغم مكافئ / لتر عند الرقم الهيدروجيني = 10.5-11. بعد خلط الأنوليت المصفى والكاثوليت ، كانت مؤشرات الماء المخفف كما يلي: الصلابة الكلية W o كانت 0.8-1.2 ميكرولتر / لتر ، الرقم الهيدروجيني = 8-8.5. بلغت تكلفة الكهرباء 3.8 كيلوواط ساعة / م 3.

أثبتت التحليلات الكيميائية وحيود الأشعة السينية والتحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء والطيفية أن الراسب يحتوي بشكل أساسي على CaC0 3 و Mg (OH) 2 وجزئيًا Fe 2 0 3 * H 2


الماء حدث قسري ومكلف ، وهي مهمة صعبة إلى حد ما مرتبطة بمجموعة متنوعة من الملوثات وظهور مركبات جديدة في تركيبها.يمكن تقسيم طرق معالجة المياه إلى مجموعتين كبيرتين: مدمرة ومتجددة. تعتمد الأساليب المدمرة على عمليات تدمير الملوثات. تتم إزالة نواتج التحلل الناتجة ...

يتم إنتاجه من خلال أجهزة التجميع والتوزيع الوسطى والعلوية عن طريق توجيه جزء من محلول التجديد المستهلك أو إمداد المياه الخام من خلال دائرة إعادة التدوير. 1. أنواع المرشحات وميزات هيكلها تصنف المرشحات الأيونية اعتمادًا على مبدأ التشغيل ، وكذلك على الأهداف التي يتم السعي وراءها عندما يمر الماء من خلالها. 1.1 مرشحات FIP ، ...

المؤسسة التعليمية الفيدرالية الحكومية للتعليم المهني العالي

"جامعة سيبيريا الاتحادية"

معهد البوليتكنيك

نبذة مختصرة

طرق تنقية وتليين المياه.

استخدام مثبطات IOMS.

رئيس ________________ Yakovenko A.A.

الطالب TE 06-03 ________________ مينايفا د

كراسنويارسك 2009

طرق تنقية المياه.

يُفهم تنقية المياه على أنها إطلاق المواد الصلبة العالقة منها أثناء الحركة المستمرة للمياه من خلال الهياكل الخاصة (المستوطنين ، وأجهزة التصفية) بسرعات منخفضة. عند السرعات المنخفضة لحركة الماء ، تستقر المواد الصلبة العالقة الموجودة فيه ، والتي تكون جاذبيتها النوعية أكبر من الثقل النوعي للماء ، تحت تأثير الجاذبية ، وتشكل رواسب في الحوض.

يتم تحديد المخططات التكنولوجية لمعالجة المياه في كل حالة حسب المتطلبات وتشمل مراحل العمل التالية:

    البحث التكنولوجي والاختبارات المعملية الأولية للكواشف المستخدمة ؛

    اختيار وحساب معدات الجرعات وخلط الكواشف ؛

    اختيار المعدات لتوضيح الطبقة الرقيقة وضغط التعليق ؛

    اختيار وحساب المرشحات السريعة ذات التحميل الحبيبي ، نوع الضغط والنوع المفتوح ؛

    اختيار التكنولوجيا والمعدات اللازمة لتجفيف الحمأة مع التخلص اللاحق ؛

    اختيار معدات التطهير عن طريق جرعات محلول من كاشف الكلور (هيبوكلوريت الصوديوم) ومراقبة جودة المياه المعالجة.

اعتمادًا على اتجاه حركة الماء ، تنقسم خزانات الترسيب إلى أفقية ورأسية وشعاعية.

خزان الترسيب الأفقي (الشكل 1) عبارة عن خزان ذو مقطع مستطيل ، يتم توجيه المحور الطولي (الأطول) منه على طول حركة الماء. يتم توجيه الماء المصفى عبر الأنبوب 1 إلى مجرى التوزيع 2 ، الذي يحتوي على عدد من الثقوب التي تعمل على توزيع تدفق المياه بشكل متساوٍ على المقطع العرضي للحوض. يجب ألا تتجاوز سرعة حركة الماء في هذه الثقوب 0.4 متر / ثانية. يدخل الماء المصفى إلى مزراب آخر 3 ويتم تصريفه عبر أنبوب 4 إلى المرشحات. تتراكم الجسيمات المستقرة (الحمأة) في القاع ، والتي يجب أن يكون لها منحدر معاكس لحركة الماء.

عادة ما يتم أخذ وقت الاستقرار لخزانات الترسيب الأفقية لخليط متخثر لا يزيد عن 4 ساعات.يمكن تقسيم خزانات الترسيب الأفقية لتوضيح كميات كبيرة من الماء إلى عدة أقسام (أرضيات) متصلة بالتوازي. مزايا خزانات الطوابق (التي اقترحها البروفيسور PI Piskunov) هي مساحة بناء صغيرة واستهلاك أقل للخرسانة. تم بناء مثل هذا الحوض في واحدة من أكبر محطات المعالجة في الاتحاد السوفيتي.

أرز. 1. مخطط حوض أفقي: 1 - صينية ؛ 2 - غرفة الاستقبال ؛ 3 - استقبال شلال ؛ 4 - على المرشح. 5- ازالة الرواسب

أرز. 2. مخطط حوض عمودي 1 - أنبوب مركزي ؛ 2 صينية 3- أنبوب مخرج 4- خط انابيب لازالة الرواسب

خزانات الترسيب العمودية (الشكل 2) عبارة عن خزان دائري مخطط ، مربع أحيانًا ، ذو قاع مخروطي وأنبوب مركزي ، حيث يتم توفير المياه الموضحة من غرفة التلبد.

عند الخروج من الأنبوب المركزي إلى الحوض ، يتحرك الماء لأعلى بسرعة منخفضة ويتم تصريف المصارف بالفعل من خلال جانب مزراب متركز ، حيث يتم تصريفه إلى المرشح. تتم إزالة الرواسب المتساقطة إلى قاع الحوض بشكل دوري.

يتم أخذ معدل تدفق المياه في الأنبوب المركزي من 30 إلى 75 مم / ثانية. زمن ترسيب الماء في الحوض T = ساعتان ، وسرعة حركة الماء نحو الأعلى 0.5 - 0.6 مم / ثانية.

يجب ألا يتجاوز قطر الحوض 12 مترًا ، وعادة لا تزيد نسبة القطر إلى ارتفاع الحوض عن 1.5.

خزانات الترسيب الشعاعية عبارة عن خزانات مستديرة ذات قاع مخروطي قليلاً. يدخل الماء إلى الأنبوب المركزي ومنه يتم توجيهه في الاتجاه الشعاعي إلى صينية التجميع على طول محيط الحوض. تتمتع خزانات الترسيب بعمق ضحل ، وتتم إزالة الرواسب ميكانيكيًا دون الإخلال بتشغيل خزان الترسيب. يتم إنشاء خزانات الترسيب نصف القطرية بقطر 10 لترات * أو أكثر على عمق 1.5-2.5 متر (عند جدار خزان الترسيب) إلى 3-5 متر (في المركز).

يعتمد اختيار نوع خزان الترسيب على السعة اليومية للمحطة ، وتخطيطها العام ، والتضاريس ، وطبيعة التربة ، وما إلى ذلك. يوصى باستخدام خزانات الترسيب العمودية بسعة يومية تصل إلى 3000 متر مكعب. تستخدم خزانات الترسيب الأفقية عندما تكون سعة المحطة أكثر من 30.000 م 3 / يوم سواء في حالة تخثر الماء أو بدونه.

تعتبر خزانات الترسيب الشعاعية مناسبة بمعدلات تدفق مياه عالية (أكثر من 40000 متر مكعب / يوم). وتتمثل ميزة خزانات الترسيب هذه مقارنةً بالخزانات الأفقية المستطيلة في الإزالة الآلية للرواسب دون إيقاف تشغيل خزان الترسيب. يتم استخدامها في حالات التعكر العالية لمياه الأنهار (مع التخثر وبدونه) بشكل أساسي لتنقية المياه الصناعية.

مصفيات مع الحمأة المعلقة. تستمر عملية التصفية بشكل أكثر كثافة إذا تم تمرير الماء المراد تنقيته بعد التخثر عبر كتلة من الرواسب المتكونة مسبقًا ، والتي يتم الاحتفاظ بها في حالة تعليق بواسطة التيار

أرز. 3. أجهزة التبييض: أ - التصميم الأصلي. ب - نوع الممر: 1 - أنابيب التوزيع ؛ 2 - المزاريب ذات الفتحات المغمورة ؛ 3 - جزء العمل من المصفي ؛ 4 - منطقة واقية. 5 - علبة منفذ ؛ 6 - أنبوب لشفط الرواسب ؛ 7 - نوافذ هطول الأمطار ؛ 8-مثخن الحمأة. 9- مواسير لتصريف الحمأة) 10- انابيب لتصريف المياه المصفاه

توفر أجهزة التصفية هذه تأثيرًا أعلى لتصفية المياه مقارنةً بخزانات الترسيب التقليدية ، وهو ما يفسر من خلال التقليب الأسرع والاحتفاظ بالمعلق عندما يمر الماء المتخثر عبر الرواسب المعلقة.

إن استخدام المرشح مع البقايا المعلقة يجعل من الممكن ، مقارنة بخزان الترسيب التقليدي ، تقليل استهلاك مادة التخثر وتقليل حجم الهياكل والحصول على تأثير أعلى لتنقية المياه.

إن توضيح التصميم الأصلي عبارة عن خزان أسطواني به مُكثف الحمأة في الجزء المركزي منه (الشكل 3 ، أ). هنا ، يدخل الماء مع الكاشف إلى فاصل الهواء ، ثم يمر لأسفل في أنابيب التوزيع المثقبة 1 ، ثم إلى فتحات القاع المثقوب 2.

الماء ، الذي يمر عبر طبقة الرواسب المعلقة 3 ، يدخل منطقة التصفية 4 ويتدفق في أحواض التصريف. يدخل الفائض من الرواسب المعلقة إلى مجمع الحمأة 5 ، حيث يتم إزالتها بشكل دوري إلى المجاري.

جهاز التصفية من نوع الممر (انظر الشكل 3 ، ب) عبارة عن خزان مستطيل الشكل. يدخل الماء المتخثر إلى جهاز التصفية من خلال الأنبوب 1 ويتم توزيعه من خلال الأنابيب المثقبة 2 في الجزء السفلي (العامل) 3 من المصفي. يجب أن تكون سرعة حركة الماء في جزء العمل بحيث تكون رقائق التخثر في حالة تعليق. تساهم هذه الطبقة في الاحتفاظ بالجسيمات العالقة. درجة تنقية المياه أعلى بكثير مما هي عليه في الحوض التقليدي.

يوجد فوق جزء العمل منطقة واقية 4 ، حيث لا توجد طبقة معلقة. يتم تصريف المياه الموضحة بواسطة الدرج 5 والأنابيب 10 لمزيد من المعالجة. يتم تفريغ كمية كبيرة من الرواسب عن طريق الشفط في الأنبوب 6 من خلال النوافذ 7 إلى مثخن الرواسب 8 ، حيث يتم ضغط الرواسب وتفريغها بشكل دوري في المجاري من خلال الأنابيب 9.

يُفترض أن يكون معدل التدفق التصاعدي في جزء العمل من المرشح 1-1.2 مم / ثانية.

طرق معالجة عسر الماء.

يجب أن تتم إزالة أملاح الصلابة من الماء ، أي تخفيفها ، لتغذية محطات الغلايات ، ويجب ألا تزيد عسر الماء للغلايات ذات الضغط المتوسط ​​والمنخفض عن 0.3 مجم / لتر. المياه العسر مطلوبة أيضًا في صناعات مثل المنسوجات والورق والمواد الكيميائية ، حيث يجب ألا تزيد عسر الماء عن 0.7-1.0 مجم / لتر. يُنصح أيضًا بتليين المياه للأغراض المنزلية والشرب ، خاصةً إذا تجاوزت 7 ملليجرام مكافئ / لتر.

يتم استخدام الطرق الرئيسية التالية لتليين المياه:

1) طريقة الكاشف - عن طريق إدخال الكواشف التي تساهم في تكوين مركبات الكالسيوم والمغنيسيوم ضعيفة الذوبان وترسيبها ؛

2) طريقة الكاتيونات ، حيث يتم ترشيح المياه المخففة من خلال المواد التي لها القدرة على تبادل الكاتيونات (الصوديوم أو الهيدروجين) الموجودة فيها مع كاتيونات الكالسيوم والمغنيسيوم والأملاح المذابة في الماء. نتيجة التبادل ، يتم الاحتفاظ بأيونات الكالسيوم والمغنيسيوم وتتكون أملاح الصوديوم التي لا تسبب عسرًا في الماء ؛

3) الطريقة الحرارية ، والتي تتمثل في تسخين المياه إلى درجة حرارة أعلى من 100 درجة مئوية ، بينما يتم إزالة أملاح عسر الكربونات بالكامل تقريبًا.

في كثير من الأحيان ، يتم استخدام طرق التليين معًا. على سبيل المثال ، تتم إزالة بعض أملاح الصلابة بطريقة الكاشف ، والباقي عن طريق التبادل الكاتيوني.

من بين طرق الكاشف ، تعد طريقة تليين الصودا والجير هي الأكثر شيوعًا. يتم تقليل جوهرها إلى الحصول ، بدلاً من أملاح Ca Mg المذابة في الماء ، على أملاح غير قابلة للذوبان من CaCO 3 و Mg (OH) 2 التي تترسب.

يتم إدخال كل من الكواشف - الصوديوم Na 2 C0 3 والجير Ca (OH) 2 - في الماء المخفف في وقت واحد أو بالتناوب.

تتم إزالة أملاح الكربونات والصلابة المؤقتة باستخدام الجير وغير الكربونات والصلابة الثابتة - الصودا. تتم التفاعلات الكيميائية عند إزالة عسر الكربونات على النحو التالي:

Ca (HC0 3) 2 + Ca (OH) 2 \ u003d 2 CaCO 3 + 2H 2 0.

في هذه الحالة ، تترسب كربونات الكالسيوم CaCO3. عندما تتم إزالة بيكربونات المغنيسيوم Mg (HC0 3) 2 ، يستمر التفاعل على النحو التالي:

ملغ (HCOa) 2 + 2Ca (OH) 2 \ u003d Mg (OH) 2 + 2CaCO 3 + 2H 2 0.

هيدرات أكسيد المغنيسيوم Mg (OH) 2 يتخثر ويترسب. للتخلص من عسر اللا كربونات ، يتم إدخال Na 2 C0 3 في الماء المخفف. تكون التفاعلات الكيميائية عند إزالة الصلابة غير الكربونية كما يلي:

Na 2 C0 8 + CaS0 4 \ u003d CaCO 8 + Na 2 S0 4 ؛

Na 2 CO 3 + CaCl 2 \ u003d CaC0 3 + 2NaCl.

نتيجة التفاعل ، يتم الحصول على كربونات الكالسيوم ، والتي تترسب.

للتليين العميق ، يتم استخدام التدابير المساعدة ، مثل تسخين المياه المعالجة إلى حوالي 90 ، بينما يمكن زيادة الصلابة المتبقية إلى 0.2-0.4 مجم / لتر.

بدون تسخين ، تتم معالجة المياه بجرعات زائدة كبيرة من الجير ، تليها إزالة هذه الفوائض عن طريق تطهير الماء بثاني أكسيد الكربون. تسمى العملية الأخيرة إعادة الكربون.

على التين. يوضح الشكل 4 مخططًا لمحطة إزالة عسر الماء الكاشف ، والتي تتضمن جهازًا لتحضير وتحديد جرعات محاليل الكاشف ، والخلاطات ، وغرف التفاعل ، والمرشحات ، والمرشحات.

لتليين المياه التي يتم توفيرها بشكل موحد والتي تتدفق باستمرار ، يتم استخدام نفس موزعات محلول الصودا والجير كما هو الحال في التخثر. إذا تذبذب تدفق المياه المخففة ، يتم استخدام ما يسمى بالموزعات النسبية.

أرز. 4. مخطط تليين الماء الكاشف: 1 - غرفة التفاعل (مفاعل دوامة) ؛ 2 - مصفاة 3 - مرشح الكوارتز ؛ 4 - خلاط 5 و 6 و 7 - موزعات محاليل الكاشف ؛ 8 و 9 و 10 - خزانات لإذابة مواد التخثر والصودا لصنع حليب الجير ؛ 11 - دبابة 12 - مضخة 13 - فاصل الهواء.

طريقة الصودا-الجير مناسبة لتليين المياه بأي نسبة من الكربونات والصلابة غير الكربونية.

تتمثل عيوب طريقة تليين الصودا والجير فيما يلي: 1) لا يتم تليين الماء تمامًا ؛ 2) منشآت تليين ضخمة ؛ 3) من الضروري تناول جرعة دقيقة من الصودا والجير ، وهو أمر يصعب تحقيقه بسبب عدم تناسق تكوين الماء المخفف والمواد الكاشفة.

تعتمد طريقة التليين الموجبة على قدرة المواد المسماة الكاتيونات على تبادل كاتيونات الصوديوم Na + أو الهيدروجين H + الموجودة فيها مع كاتيونات الكالسيوم أو المغنيسيوم الذائبة في الماء. وفقًا لهذا ، يتم تمييز كاتيونات الصوديوم والهيدروجين الصوديوم: طرق الكاتيونيت لتليين الماء.

بمساعدة المبادلات الموجبة ، يتم تنعيم الماء في تركيب يتكون من عدة خزانات ضغط معدنية محملة براتنج التبادل الكاتيوني (الشكل 5).

يدخل الماء الخام إلى المرشح عبر الأنابيب A و B و C ؛ يتم إطلاق الماء المخفف من خلال الأنبوب G. عند تشغيل المرشح ، يكون الصمامان 2 و 5 مفتوحين والباقي (1 ، 3 ، 4 ، 6) مغلق. اغسل الفلتر قبل التجديد.

لغسل الفلتر ، يتم توفير المياه من الخزان D عبر الأنبوب E وتمر عبر المصارف من الأسفل إلى الأعلى. مدة الغسيل 20-30 دقيقة ، الشدة 4-6 لتر / ثانية لكل 1 م 2. شطف المياه من المرشحات يتم تصريفها من خلال الأنابيب C و B و G مع فتح الصمامات 4 و 3 والباقي مغلق.

يتم تغذية محلول التجديد لمبادل الكاتيون أثناء التجديد من خلال الأنبوب B ، ويمرر المرشح من أعلى إلى أسفل ويتم تفريغه عبر الأنبوب. في هذه الحالة الصمامات 1 و 6 مفتوحة ، والباقي (2-5) مغلق ؛ مدة التجديد حوالي 30-60 دقيقة ، والغسيل من محلول التجديد 40-60 دقيقة.

أرز. 5. رسم تخطيطي لمنقي المياه الموجبة

مزايا طريقة الكاتيونات هي كما يلي: 1) يلين الماء بشكل شبه كامل. 2) من الضروري إعطاء جرعة فقط من محلول الملح الشائع أو حمض الكبريتيك ؛ 3) تصنع الفلاتر بطريقة المصنع. تشمل عيوب هذه الطريقة الحاجة إلى توضيح أولي للمياه ، لأن المواد العضوية والغروية تغلف حبيبات المبادلات الكاتيونية وتقلل من قدرتها على التبادل.

يتم إدخال الكواشف المستخدمة في معالجة المياه في المياه في الأماكن التالية:

أ) الكلور (مع الكلورة الأولية) - في أنابيب الشفط لمحطة الضخ للرفع الأول أو في القنوات التي تزود محطة المعالجة بالمياه ؛

ب) مادة التخثر - في خط الأنابيب قبل الخلاط أو في الخلاط ؛

ج) الجير للقلونة أثناء التخثر - بالتزامن مع مادة التخثر ؛

د) الكربون المنشط لإزالة الروائح والأذواق في الماء حتى 5 ملجم / لتر - قبل الفلاتر. عند الجرعات العالية ، يجب إدخال الفحم إلى محطة الضخ للرافعة الأولى أو في نفس الوقت مع مادة التخثر في خلاط محطة معالجة المياه ، ولكن ليس قبل 10 دقائق بعد إدخال الكلور ؛

ه) يتم إدخال الكلور والأمونيا لتطهير المياه إلى مرافق المعالجة والمياه المصفاة. في حالة وجود الفينولات في الماء ، يجب إدخال الأمونيا أثناء الكلورة الأولية والنهائية.

يتم تحضير محلول التخثر في خزانات المحلول ؛ من حيث يجب إطلاقه أو ضخه في خزانات الخدمة. لتزويد كمية معينة من محلول التخثر بالماء ، من الضروري توفير تركيب موزعات.

عند استخدام موزعات أوتوماتيكية على أساس مبدأ تغيير التوصيل الكهربائي للماء اعتمادًا على الشوائب ، يجب إدخال الجير للقلوية بعد اختيار الماء المتخثر الذي يذهب إلى الموزع.

تشمل الأنواع الخاصة لتنقية المياه ومعالجتها: تحلية المياه وتحلية المياه وإزالة الحديد وإزالة الغازات المذابة من المياه والتثبيت.

آلية عمل مثبطات IOMS.

عندما يتم تسخين الماء أثناء تشغيل نظام التسخين ، يحدث التحلل الحراري لأيونات البيكربونات الموجودة فيه مع تكوين أيونات الكربونات. تتفاعل أيونات الكربونات مع أيونات الكالسيوم الزائدة ، وتشكل أجنة بلورات كربونات الكالسيوم. يتم ترسيب المزيد والمزيد من أيونات الكربونات وأيونات الكالسيوم على سطح النوى ، ونتيجة لذلك تتشكل بلورات كربونات الكالسيوم ، حيث توجد كربونات المغنيسيوم غالبًا في شكل محلول صلب بديل. تستقر هذه البلورات على جدران معدات الهندسة الحرارية ، وتشكل مقياسًا (الشكل 6 ، أ).

المكون الرئيسي الذي يوفر النشاط المضاد للترسبات لجميع المثبطات المدروسة هو الفوسفونات العضوية - أملاح أحماض الفوسفونيك العضوية. عندما يتم إدخال الفوسفونات العضوية في الماء الذي يحتوي على الكالسيوم والمغنيسيوم وأيونات المعادن الأخرى ، فإنها تشكل مركبات كيميائية قوية للغاية - معقدات. (تحتوي العديد من المثبطات الحديثة على فوسفونات عضوية بالفعل في شكل معقدات مع معادن انتقالية ، خاصة مع الزنك.) نظرًا لأن لترًا واحدًا من الماء الطبيعي أو الصناعي يحتوي على 1020-1021 أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم ، ويتم إدخال الفوسفونات العضوية بكمية 1018-1019 فقط جزيئات لكل لتر من الماء ، تشكل جميع جزيئات الفوسفونات العضوية معقدات تحتوي على أيونات معدنية ، والمركبات على هذا النحو غير موجودة في الماء. يتم امتصاص مجمعات الفسفونات العضوية (تترسب) على سطح نوى بلورات كربونات الكالسيوم ، مما يمنع المزيد من تبلور كربونات الكالسيوم. لذلك ، عندما يتم إدخال 1-10 جم / م 3 من الفوسفونات العضوية في الماء ، لا يتشكل المقياس حتى عند تسخين الماء العسر جدًا (الشكل 6 ب).

يمكن امتصاص مجمعات الفسفونات العضوية ليس فقط على سطح النوى البلورية ، ولكن أيضًا على الأسطح المعدنية. يعيق الغشاء الرقيق الناتج وصول الأكسجين إلى السطح المعدني ، ونتيجة لذلك ينخفض ​​معدل تآكل المعدن. ومع ذلك ، يتم توفير الحماية المعدنية الأكثر فاعلية ضد التآكل عن طريق المثبطات القائمة على معقدات أحماض الفوسفونيك العضوية مع الزنك وبعض المعادن الأخرى ، والتي تم تطويرها ووضعها موضع التنفيذ من قبل الأستاذ Yu.I. كوزنتسوف. في الطبقة السطحية للمعدن ، يمكن أن تتحلل هذه المركبات بتكوين مركبات غير قابلة للذوبان من هيدروكسيد الزنك ، وكذلك معقدات ذات بنية معقدة ، تشارك فيها العديد من ذرات الزنك والحديد. نتيجة لذلك ، يتم تشكيل فيلم رقيق كثيف يلتصق بشدة بالمعدن ويحمي المعدن من التآكل. يمكن أن تصل درجة حماية المعدن ضد التآكل عند استخدام مثل هذه المثبطات إلى 98٪.

المستحضرات الحديثة التي تعتمد على الفوسفونات العضوية لا تمنع التقشر والتآكل فحسب ، بل تدمر تدريجيًا الرواسب القديمة للحجم ومنتجات التآكل. يفسر ذلك من خلال تكوين طبقات امتزاز سطحية من الفوسفونات العضوية في مسام المقياس ، والتي تختلف بنيتها وخصائصها (على سبيل المثال ، معامل التمدد الحراري) عن هيكل بلورات الحجم. تؤدي التقلبات وتدرجات درجة الحرارة التي تنشأ أثناء تشغيل نظام التسخين إلى انحشار الركام البلوري. نتيجة لذلك ، يتم تدمير الميزان ، وتحويله إلى تعليق جيد ، والذي يمكن إزالته بسهولة من النظام. لذلك ، عند إدخال المستحضرات المحتوية على الفوسفونات العضوية في أنظمة التدفئة بكمية كبيرة من الرواسب القديمة من الحجم ومنتجات التآكل ، من الضروري تصريف الرواسب بانتظام من المرشحات والأحواض المثبتة في أدنى نقاط النظام. يجب تصريف الحمأة ، اعتمادًا على كمية الرواسب ، 1-2 مرات في اليوم ، بمعدل تغذية النظام بمياه نظيفة ومعالجة بمثبطات بمقدار 0.25-1٪ من حجم الماء للنظام لكل ساعة. وتجدر الإشارة إلى أنه مع زيادة تركيز المثبط فوق 10-20 جم / م 3 ، يتم تدمير المقياس بتكوين معلقات خشنة للغاية يمكن أن تسد اختناقات نظام التدفئة. لذلك ، فإن جرعة زائدة من المانع في هذه الحالة تهدد بانسداد النظام. يتم تحقيق التنظيف الأكثر فعالية وأمانًا لأنظمة التدفئة من الرواسب القديمة ذات الحجم الكبير ومنتجات التآكل باستخدام مستحضرات تحتوي على مواد خافضة للتوتر السطحي ، على سبيل المثال ، تركيبة KKF.

أ) ب)

أرز. 6 - مقطع من خط أنابيب الماء الساخن داخل الربع 89 مم:

أ - بعد عامين من التشغيل على الماء بصلابة 8-12 ميكرومتر / دسم 3 ؛

ب - ستة أشهر بعد بدء معالجة المياه بمثبط IOMS-1.