CC BY
671. Жесткость воды и ее воздействие на организм человека и механическое оборудование
1.1. Виды жесткости и единицы ее измерения
Жесткость воды является одним из основных показателей ее качества и определения пригодности к использованию. Жесткой считается такая природная вода, которая содержит большое количество растворенных солей кальция и магния. Источником загрязнения природной воды кальцием являются известняк СаС03 и гипс Са804-2Н20, а при растворении доломитов .М^С03СаС03 в воду поступают катионы М§2*. Проходя через породы, вода приобретает свойства, характерные для них. Ионы кальция и магния относятся к числу важнейших примесей воды. Они определяют возможность ее использования для различных народнохозяйственных целей, так как эти ионы образуют труднорастворимые соединения с некоторыми находящимися в воде анионами.
Вода подземных источников имеет большую жесткость, а вода поверхностных источников - относительно невысокую (3-6 мг-экв/л). Объясняется это тем, что десорбция углекислоты из подземных вод затруднена в, связи со слабым газообменом их с атмосферой. Это приводит к интенсивному растворению карбонатных пород и большому насыщению таких вод бикарбонатами [3]. Например:
СаСОз + НС03 — Са2+ + 2НС03'
2СаМв(С03)2 + 2Н2804 -> 2Са2+ + 2М£1+ + 4НС03' + 2Б04 ( )
Различают временную, постоянную и общую жесткости. Временная (карбонатная) жесткость Жк характеризуется наличием в воде бикарбонатов кальция Са (НС03)2 и магния М§ (НС03)2. При кипячении воды эти соли распадаются на карбонаты, выпадающие в осадок, и углекислый газ. Постоянная (некарбонатная) жесткость Жнк характеризуется наличием в воде более стойких солей, главным образом, хлоридов и сульфатов (СаБО^, СаС12, 1^804, М§С12 и др.) и эти соли не разлагаются под воздействием температуры. Общая жесткость Жо воды представляет собой сумму временной и постоянной жесткостей, т. е.
Ж0 = ЖК + ЖШ (2)
До 1951 года в нашей стране для измерения жесткости воды пользовались немецким градусом, с 1951 г. была установлена единица измерения жесткости, которая выражалась в миллиграмм-эквивалентах на литр воды, а в. настоящее время на природную и питьевую воду распространяется ГОСТ Р 52029-2003 "Вода. Единицы жесткости", устанавливающий единицу жесткости воды, которая выражается в градусах жесткости (°Ж). Градус жесткости соответствует концентрации щелочноземельного элемента, численно равной 1/2 его моля, выраженной в мг/дм3 (г/м3).
Единой международной единицы измерения жесткости не существует. Разные страны условно принимают свои единицы. Соотношение национальных единиц жесткости приведены в табл. 2 [7].
По значению общей жесткости природных вод установлена следующая квалификация: Ж0 < 1,5 мг-экв/кг - малая жесткость, Ж0 = 1,5-3,0 мг-экв/л - средняя, Ж0 = 3,0-6,0 мг-экв/л - повышенная, Ж0 = 6,0-12,0 мг-экв/л - высокая, Ж0 >12 мг-экв/л - очень высокая жесткость [3]. Общая жесткость питьевой воды по действующим стандартам в нашей стране (Сан ПиН 2.1.4.559 - 96) должна быть не выше 7 мг-экв/л, и лишь в особых случаях допускается до 10 мг-экв/л. По американской классификации вода, используемая для питьевых целей, при содержании солей жесткости менее 2 мг-экв/л считается мягкой, от 2 до 4 мг-экв/л - нормальной, от 4 до 6 мг-экв/л - очень жесткой [8].
Из источника [3] в табл. 3 приведен пример ориентировочных данных жесткости вод некоторых источников водоснабжения.
Таблица 2
Соотношение единиц жесткости, принятых в других странах
Страна Обозначение единицы жесткости воды Россия Германия Великобритания Франция США
Россия °Ж 1 2,80 3,51 5,00 50,04
Г ермания °DH 0,357 1 1,25 1,78 17,84
Великобритания °Clark 0,285 0,80 1 1,43 14,3
Франция °F 0,20 0,56 0,70 1 10
США ppm 0,02 0,056 0,070 0,10 1
Примечание: °Ж = 20,04 мг Са2+ или 12,15 мг Mg2^ в 1 дм3 воды;
°DH = 10 мг СаО в 1 дм3 воды; "Clark = 10 мг СаС03 в 0,7 дм3 воды;
°F = 10 мг СаС03 в 1 дм3 воды; ppin = 1 мг СаСОз в 1 дм3 воды
Таблица 3
Ориентировочные данные жесткости воды источников водоснабжения
Источник Место отбора гробы Жесткость, мг-экв/л
Ж, Жк
Реки:
Волга г. Ярославль 2,5 1,95
г. Казань 4,8 2,3
Днепр г. Запорожье 3,82 3,08
Дон г. Задонск 5,1 4,81
Москва г. Москва 4,3 3,3
Нева г. Санкт-Петербург 0,55 0,43
Ока г. Нижний Новгород 5,97 4,0
Печера г. Усть-Цильма 0,9 0,78
Тобол г. Кустанай 8,22 3,75
Озера:
Байкал - 1,43 1,1
Балхаш - 10,7 3,17
Моря:
Черное - 65,6 —
Каспийское - 66,5 —
Из табличных данных видно: чем южнее место забора пробы воды, тем выше жесткость источника водоснабжения.
1.2. Вредное воздействие жесткой воды
Химический состав воды может представлять серьезную опасность для здоровья населения. Поэтому роль воды в развитии заболеваний неинфекционной природы определяется наличием и количеством содержащихся в ней химических примесей.
Экспериментальными и клинико-медицинскими исследованиями установлено неблагоприятное влияние на организм жесткой воды. Употребление воды с высокой жесткостью может стать причиной возникновения мочекаменной болезни человека. При
постоянном повышенном уровне кальция в организме страдает опорно-двигательный аппарат (деформация костей позвоночника, самопроизвольные переломы, артриты), повышается риск возникновения инфарктов, головных болей и высокого давления. Связь между жесткостью питьевой воды и сердечно-сосудистым и заболеваниями первыми заметили японские специалисты. В последние годы высказано предположение о том, что воды с низким содержанием солей жесткости способствуют развитию сердечно-сосудистых заболеваний. Использование жестких вод для удовлетворения хозяйственно-бытовых и промышленных нужд приводит к нежелательным последствиям:
непроизвольному расходу мыла при стирке (на каждый литр воды с жесткостью 7,1 мг-экв перерасходуется 2,4 г мыла), который объясняется тем, что ионы кальция и магния с мылами, представляющие собой соли жирных кислот, образуют в воде нерастворимые осадки;
преждевременному износу тканей при стирке, так как их волокна адсорбируют ионы кальция и магния из мыла, что приводит к хрупкости и ломкости ткани;
понижению питательности продуктов (мясо и бобовые) из-за плохой разваривае-мости, а вываренные из мяса белки переходят в нерастворимое состояние и плохо усваиваются организмом;
усилению коррозии паровых котлов и теплообменников вследствие гидролиза магниевых солей и повышения концентрации водородных ионов в растворе:
М§2'+ 2Н20-> (ОНЫ +2Н' (3)
отложению накипи на поверхности теплообменных аппаратов (котлов, холодильников и т. д.), что снижает экономичность работы этих установок [5].
2. Умягчение воды 2.1. Общие сведения
Для снижения жесткости воды применяется процесс, называемый умягчением, который сводится к уменьшению в воде концентрации кальциевых и магниевых солей. Умягчение воды можно осуществить следующими основными способами: реа-гентным, ионнообменным, термическим, магнитным и др. Иногда целесообразно комбинировать эти способы, удаляя часть солей жесткости реагентным способом, а остаток их - способом обмена ионов, либо применять реагентный способ в сочетании с термическим способом умягчения воды (рис.).
2.2. Реагентные методы умягчения воды
Среди реагентных методов умягчения воды наиболее известны содовоизвестковый, умягчение едким натром, бариевыми солями и фосфатами.
Сущность содово-известкового метода состоит в переводе растворенных в воде солей Са2* и М§2' в малорастворимые СаС03 и Мв(ОН)2, выпадающие в осадок. При введении в воду гашеной извести Са(ОН)2 кальциевые соли осаждаются в виде СаСОэ:
Са (НС03)2 + Са (ОН), -> 2СаСОэ|+ 2Н,0,
а гидрокарбонат магния, реагируя с известью, выпадает в осадок в виде гидроокиси магния Мв(ОН)2:
Мё (НС03)2 + Са (ОН)2 —Ми(ОН)21 + Са(НС03)2,
а образовавшийся Са(НС03)2 реагирует с известью по приведенной реакции [5].
Для выделения солей некарбонатной жесткости, например N^80., и Са304, применяют кальцинированную соду №2С03, которая вводится в воду вместе с известью. Ход реакций следующий:
MgS04 + Са (0Н)2 + Na2C03 ->Mg(OH)2l + CaC03j + Na2S04,
CaS04 + Na2C03 —* CaCOjj. + Na2S04.
Полностью устранить жесткость этим методом не удается из-за некоторой растворимости СаС03 и Mg(OH)2, поэтому он применяется для относительно неглубокого умягчения (до 1,4-1,8 мг-экв/л). Эффект умягчения повышается, если воду предварительно подогреть до 70-80° С и увеличить количество вводимых реагентов на 10-20 %. Жесткость в этом случае снижается до 0,35-1 мг-экв/л [1].
При умягчение воды едким натром происходит связывание катионов кальция и магния по уравнениям [5]:
Са (НС03)2 + 2NAOH — СаСОД + Na2C03 + 2Н20 Mg (НС03)2 + 4NaOH — Mg(OH)2| + 2Na2C03 + 2Н20
Образующаяся сода реагирует с некарбонатной жесткостью, частично удаляя ее из воды:
CaS04 + Na2C03 —* CaC03j, + Na2S04
Методы
>s
LJ
iS
3 £
5S 3
о
р. Р
ю ы
8 5 X U
сз S
О
S
умягчения
SZI
о
О
=
JQ
t-J
СЗ
|
С
<и
§
е
р
я
о
«=:
о
о
С
н
о
о
Я
33
О
Методы умягчения волы
Такой метод обычно применяется для умягчения вод, в которых карбонатная жесткость Жк немного больше некарбонатной Жнк.
Существует умягчение воды бариевыми солями. Этот метод аналогичен содовоизвестковому, но имеет некоторое преимущество - образующиеся при реакции продукты нерастворимы в воде. Содержание солей, которые обусловливают жесткость воды, при таком методе понижается и умягчение идет гораздо полнее. Кроме этого, нерастворимость ВаС03 не требует строгих дозировок, процесс может протекать автоматически. Реакции, протекающие при умягчении бариевыми соединениями, можно представить схемами:
CaS04 + Ва(ОН)2 — Са(ОН)2 + BaS04|
MgS04 + Ва(ОН)2 — Mg(OH)2| + BaSOU Са (НС03)2 + Ва(ОН)2 — СаССЫ + ВаС031 + 2Н,0 Mg (НС03)2 + 2Ва (ОН)2 — 2BaC0.3i + MgCOH^j + 2Н20 ВаС03 + CaS04 -*• BaS04| + СаС03|
Са (ОН)2 + Са(НС03)2 — 2СаС03* + 2Н20
При умягчении бариевыми солями реакции приводят не к замене одной соли другой, а к полному удалению их из воды. Медленное течение реакции с карбонатом бария ВаСОэ и высокая стоимость бариевых солей являются недостатками этого метода.
Наиболее полное умягчение воды происходит при применении тринатрийфосфата Na3P04 • 12Н20 (фосфатный метод умягчения). Ионы P04J' связывают ионы Са2" и Mg2" в нерастворимые фосфаты:
ЗСа2+ + 2Р043' = Са3(Р04)2|
3Mg2+ + 2Р043- = Mg3(P04)2i
Такой метод позволяет снизить жесткость воды до 0,035-0,07 мг-экв/л и применяется тогда, когда необходимо глубокое умягчение воды. Дорогостоящий гринатрий-фосфат используется только для умягчения воды, жесткость которой снижена другими методами до 0,35-0,7 мг-экв/л, например содово-известковым. Фосфатное доумяг-чение происходит при подогреве воды до температуры (120-150)° С [1].
2.3. Умягчение воды способом обмена ионов
Сущность умягчения воды методом ионного обмена заключается в способности ионообменных материалов или ионитов поглощать из воды (воду можно рассматривать как раствор электролита) положительные или отрицательные ионы в обмен на эквивалентное количество ионов ионита. Иониты-- это твердые зернистые вещества, набухающие в воде, но нерастворимые в ней. Движущие силы возникают в результате разницы концентраций между вну тренней частью ионита и окружающей его водой.
Для производства ионитов используются ионообменные соединения. Обычно они состоят из пространственно сшитых нерастворимых в воде углеводородных цепей (матриц) с фиксированными на них активными ионогенными группами, имеющими заряд, который нейтрализуется расположенными внутри полимера ионами противоположного знака - противоионами, способными вступать в реакции обмена с ионами того же знака, находящимися в растворе. При отрицательном заряде фиксированных групп ионит обменивает катионы (поэтому называется катионитом), при положительном - анионы (анионит).
Катиониты диссоциируют на небольшие, подвижные и способные к ионному обмену катионы (например, Н*) и высокомолекулярный анион (Rm l), а аниониты дают
мелкие, легко перемещающиеся анионы (например, ОН ) и высокомолекулярный катион (Яп~).
Условно их диссоциацию можно представить в следующем виде:
Н,Д = шН' + Я"1'; И. (ОН)„ = Я"* + пОН‘,
где ш и п - число подвижных ионов в катионите и анионите.
Основной технологической характеристикой ионитов является их обменная емкость, которая выражается в г-экв/м3. С увеличением значения pH обменная емкость катионитов увеличивается, а обменная емкость анионитов уменьшается.
Применяемые при очистке воды иониты бывают естественного (глаукониты, гумусовые угли) и искусственного (сульфоугли, синтетические ионообменные смолы) происхождения, обладающие способностью обменивать ионы №+ или Н+ на содержащиеся в воде ионы Са2‘ и К%2+. Различают следующие виды ионитов:
сильнокислотные (сульфокатиониты), у которых в качестве функциональных групп использована группа (—803Н), например, катионит марки КУ-2;
слабокислотные (карбоксильные или гидроксильные), у которых в качестве функциональной группы использована группа (—ОН) или (—СООН), например, катионит марки КБ-4;
промежуточные, имеющие функциональные группы разной природы, например, сульфоуголь и катионит марки КУ-1.
В габл. 4 приведены технологические характеристики и свойства некоторых катионитов [2], [4].
Таблица 4
Технологические характеристики и свойства некоторых капшонитов
Размер зерен, мм Обменная емкость, г-экв/м3 Допустимая
Название катионита при Н- при Ыа- температура умягчаемой воды, о
катионировании катионировании С
Россия
Сульфоуголь СМ-1 0,3-0,8 250 400 При слабощелоч-
Сульфоуголь СК-1 0,5-1,1 200 350 ной воде до 30-40, при нейтральной и слабокислой воде до 60
Катионит КУ-1 0,3-1,5 300 300 Стоек в кислой среде, нестоек в сильнощелочной среде
Катионит КУ-2 0,3-1,0 800 800 Стоек в щелочной и кислой средах до
Германия 120-130
Вофатит Р 0,3-0,75 300 300 100
Вофатит С 0,3-1,5 150 400 100
США
Амберлит 0,3-1,0 - 300 120
Цеокарб 0,3-1,5 - 300 100
В настоящее время в ионообменниках для умягчения воды применяются методы №-, Н- и Н - Иа-катионирования.
Ыа-катионирование обеспечивает умягчение воды до 0,05 мг-экв/л, и при этом методе протекают реакции:
2[Кат] Na + Са (НС03)2 = [Кат]2 Са + 2NaHC03>
2[Кат] Na + Mg (НС03)2 = [Кат], Mg + 2NaHC03,
2[Кат] Na + CaS04 = [Кат]2 Са + Na2S04,
2[Кат] Na + MgCl2 = [Кат]2 Mg + 2NaCl.
Когда обменная способность катионитового фильтра исчерпана, 5-10 % раствором поваренной соли производят регенерацию истощенного фильтра, которая длится от 1,5 до 2 часов по реакциям:
[Кат]2 Са + 2NaCl = 2 [Кат] Na + СаСЬ,
[Кат]2 Mg + 2NaCl = 2[Кат] Na + MgCl,.
В практике применяют двухступенчатое Na-катионирование. На фильтрах первой ступени производится глубокое умягчение воды, снижающее жесткость примерно на 70-90 % от начальной. Остающуюся жесткость удаляют повторным фильтрованием через фильтры второй ступени. Ввиду того, что основная масса ионов кальция и магния задерживаются фильтрами первой ступени, фильтры второй ступени несут незна-
чительную нагрузку по жесткости и рабочий цикл их длится до 150-200 ч. Остаточная жесткость воды после двухступенчатого Na-катионирования равна 0,01-0,02 мг-экв/л.
Na-катиониование, обеспечивая глубокое умягчение, имеет недостаток в том, что невозможно снизить щелочность исходной воды. Поэтому при необходимости уменьшить щелочность воды применяют частичное умягчение воды известкованием с последующим Na-катионированием, Na-катионированием с подкислением умягченной воды и H-Na-катионированием.
Принцип Н-катионитового метода обработки воды основан на следующих реакциях:
2[Кат] Н + Са (НС03)2 = [Кат]2 Са + 2С02 + 2Н,0,
2[Кат] Н + СаС12 = [Кат]2 Са + 2НС1,
2[Кат] H + CaS04 = [Кат], Са + H2S04,
2[Кат] H + MgS04 = [Кат]2 Mg + H,S04.
При Н-катионировании воды значительно снижается величина ее pH вследствие образования в фильтрате кислот. Регенерация Н-кагионитового фильтрат проводится
1,0-1,5 % серной или 5-6 % соляной кислотой.
Метод Н - Na-катионмрования позволяет смешиванием фильтратов после Н- и Na-фильтров получить умягченную воду с необходимым pH. Применяется параллельное, последовательное или совместное Н - Na-катионирование. При параллельном Н
- Ыа-катионировании одна часть воды пропускается через Na-катионитовый, а другая
- через Н-катионитовый фильтры, а затем оба потока смешиваются. При этом протекают следующие реакции:
Н-катионирование 4[Кат] H + CaS04 + Са (НС03)2 = 2[Кат], Са + H2S04 + 2С02| + Н20, Na-катионирование 4[Кат] Na + CaS04 + Са (НС03)2 = 2[Кат]2 Са + Na2S04 + 2NaHC03, смешение фильтратов H2S04 + 2Na НС03 -» Na2S04 + 2COaî + 2Н20.
Выделяющаяся углекислота удаляется в специальных дегазаторах.
При последовательном Н - Ыа-катионировании часть воды проходит через Н-катионитовые фильтры и смешивается с остальной исходной водой. Полученная смесь пропускается через специальный дегазатор для удаления углекислоты, а затем вся вода подается на Иа-катионитовые фильтры.
Совместное Н - Ка-катионирование проводится в одном фильтре, верхней частью загрузки которого является Н-катионит, а нижней - Ыа-катионит. В такой воде может допускаться до 10-15 мг/л взвешенных веществ.
2.4. Термическая и магнитная обработка воды
Термическое умягчение воды методом нагревания основано на сдвиге углекислотного равновесия в сторону образования карбоната кальция:
Са (НС03)2 = СаСОз! + С02Т + Н20 .
Смещение равновесия происходит за счёт понижения растворимости углекислого газа, вызываемого повышением температуры. Кипячением можно полностью удалить углекислый газ и, следовательно, намного снизить карбонатную кальциевую жесткость. Однако полностью устранить жёсткость не удаётся, так как карбонат кальция, хотя и незначительно (13 мг/л при температуре 18°), но всё же растворим в воде.
При наличии в воде бикарбоната магния процесс перехода его в осадок происходит следующим образом. Вначале образуется сравнительно хорошо растворимый (110 мг/л при температуре 18°) карбонат магния:
Мё (НСОз)2 = МёС03 + С02Т + Н20 .
При продолжительном кипячении он подвергается гидролизу, в результате которого выпадает осадок малорастворимой (8,4 мг/л) гидроокиси магния:
MgC03 + Н20 = (ОНЫ + С02.
Таким образом, при кипячении воды жёсткость, обусловленная наличием бикарбонатов кальция и магния, значительно снижается [1].
Из солей некарбонатной жесткости термическим способом можно устранить только гипс Са504, который при температуре воды выше 100° С частично выпадает в осадок. Растворимость сульфата кальция при температуре 100° С падает до 0,65 г/л, при нагреве воды до 200° С содержание Са804 снижается до 45-50 мг/л, а при температуре около 270° С гипс полностью удаляется [4].
Этот метод применяется для умягчения воды, которая содержит преимущественно карбонатную жесткость, а также в качестве вспомогательного при реагентных способах умягчения.
Комбинированные методы умягчения воды представляют собой различные сочетания вышеперечисленных способов: реагентный с ионным, реагентный с термическим.
Одним из физических методов обработки воды является обработка магнитным полем. Ее широко используют в конденсаторах паровых турбин, в парогенераторах низкого давления и малой производительности, в тепловых сетях и системах горячего водоснабжения, в различных теплообменных аппаратах.
Механизм влияния магнитного поля на воду и ее примеси окончательно не выяснен, но большинство теорий объясняют эффект магнитной обработки воды действием магнитного поля на присутствующие в воде ионы солей, которые подвергаются поляризации и деформации. При обработке воды магнитным полем в массе воды образуются центры кристаллизации, вследствие чего выделение накипеобразователей происходит не на поверхности нагрева или охлаждения, а в объеме воды с выделением вместо твердой накипи подвижного тонкодисперсного шлама, который легко удаляется.
В зависимости от источника получения магнитного поля аппараты для обработки воды выпускаются с постоянными магнитами и электромагнитами (для постоянного и переменного тока). Вода в магнитных аппаратах должна проходить перпендикулярно магнитным силовым линиям. Аппараты с постоянными магнитами наиболее удобны, но в них невозможно оперативно изменять напряженность магнитного поля, от которой зависит эффективность обработки воды. Более широкими возможностями обладают аппараты, в которых магнитное поле создается электромагнитами. Проще в эксплуатации аппараты с использованием переменного тока [1].
Эффект магнитной обработки воды зависит от качества исходной воды и параметров аппаратуры. Условия, при которых применяется магнитная обработка воды, следующие:
- подогрев воды должен осуществляться до температуры не выше 95°С;
- карбонатная жесткость должна быть не выше 9 мг-экв/л;
- содержание растворенного кислорода должно быть не более 3 мг/л, а сумма хлоридов и сульфатов - не более 50 мг/л;
- содержание двухвалентного железа в артезианской воде допускается не больше 0,3 мг/л [9].
Несмотря на достоинства аппаратов для магнитной обработки воды, существует такой недостаток, как эффект "привыкания" воды, т. е. свои свойства омагниченная вода сохраняет меньше суток.
2.5. Обратный осмос и электродиализ
Обратным осмосом (гиперфильтрацией) называется процесс разделения растворов путем фильтрования через полупроницаемые мембраны, пропускающие воду и задерживающие гидратированные ионы и молекулы органических соединений. Очищение идет без фазовых превращений, энергия при этом расходуется в основном на создание давления исходной воды. Полупроницаемые мембраны изготавливают из различных полимерных материалов, от которых зависят их свойства (химическая стойкость, прочность) и структура.
Существует четыре механизма, объясняющие процесс отделения солей от воды при ее фильтрации через полупроницаемые мембраны:
1) механизм просеивания - через поры проходят,молекулы воды и не проходят ионы растворенных веществ;
2) диффузионный механизм - вода диффундирует через мембрану, а ионы других веществ не просачиваются через нее из-за различия коэффициентов диффузии;
3) капиллярный механизм - вода заполняет крупные поры мембраны, создавая при этом селективный барьер, не пропускающий ионы солей, неспособных к образованию водородных связей;
4) адсорбционный механизм - в растворе на поверхности гидрофильной мембраны в результате отрицательной адсорбции появляется слой чистой воды, поэтому, если поры в мембране не превышают удвоенной толщины такого слоя, через них может проходить только чистая вода.
Гиперфильтрация экономически оправдана при содержании солей в воде более ¡0 г/л [1]. Обратный осмос позволяет достичь высокой степени очистки воды при низких энергозатратах. Степень очистки жесткости воды при этом составляет (95-98)%. В настоящее время изобретены установки обратного осмоса, не требующие большого перепада давлений на мембране (до 500 кПа).
Электродиализ относится к электрохимическому методу обессоливания воды, который основан на механизме переноса электрических зарядов (ионов) в электролитах. При включении электрического тока катионы растворенных в воде солей начинают двигать-
ся к катоду, а анионы - к аноду. Умягчение воды методом диализа осуществляется в мембранных аппаратах с нитро- и ацетатцеллюлезными пленочными мембранами [10].
Источник [6] рекомендует электродиализ применять при опреснении подземных и поверхностных вод с содержанием солей от 1500 до 7000 мг/л для получения воды с содержанием солей не ниже 500 мг/л. При необходимости получения воды с меньшим солесодержанием после электродиализной установки следует предусматривать обес-соливание воды ионным обменом. В отдельных случаях при обосновании электродиализ допускается применять для опреснения вод с содержанием солей до 10 000-15 000 мг/л.
Список литературы
[1] Теоретические основы и технология кондиционирования воды / Кульский J1.A. - 4-е изд., перераб. и доп. - Киев: Наук. Думка, 1983. - 528 с.
[2] Подготовка и контроль качества воды для судовых энергетических установок. Сурин С.М., М., "Транспорт", 1978,- 152 с.
[3] Громогласов А. А. и др. Водоподготовка: Процессы и аппараты: Учеб. пособие для вузов /
А. А. Громогласов, А. С. Копылов, А. П. Пильщиков; Под ред. О. И. Мартыновой. - М.: Энер-гоатомиздат, 1990.-272 с.: ил.
[4] Кожинов В.Ф. Очисгка питьевой и технической воды. Примеры и расчеты. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1971. - 302 с.
[5] Возная Н.Ф. Химия воды и микробиология: Учебное пособие для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. школа. 1979. - 340 с., ил.
[6] СН и П 2.04. 02 - 84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. Госстрой СССР. - М.: Стройиздат, 1985. - 136 с.
[7] ГОСТ Р 52029 - 2003 Вода. Единица жесткости.
[8] htth://gidroteh.lipetsk.ru
[9] Д. Астапчик “Накипело! Или Сказ о нестандартных методах борьбы с накипыо”. wvvw
[10] www.akvalider.ru
THE ANALYSSIS OF TECHNOLOGICAL PROCESSES ON SALT REDUCTION IN WATER
T. A. Braginskaja, A. S. Kurnikov, V. A. Orehov, V. P. Plotnikova
Various methods allowing to lower salt content in water are considered in the given article.
On the basis of their analysis the choice of the most effective methods of the change of natural water rigidity is made.
УДК 537.56:697.94
В. В. Ванцев, старший преподаватель.
А. С. Курников, д. т. п., профессор, ВГАВТ.
603950 Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5а.
К ВОПРОСУ О СОЗДАНИИ ЭЖЕКТОРОВ ДЛЯ СТАНЦИЙ ОЗОНИРОВАНИЯ воды
В представленной работе рассмотрена наиболее адекватная методика расчета эжекторов, приведен эксперимент по повышению эффективности работы эжекторов с помощью завихрения рабочего потока. Выбрана оптимальная конструкция завихри теля, который представляет из себя тангенциальный вход с углом наклона к перпендикуляру оси эжектора а - 20°, а его длина — 10 диаметров завихрителя. Повышение эффективности экспериментального эжектора с завихрителем составило более 100 % от исходного.
