Умягчение воды| Удаление накипи. Средство от накипи. Очистка накипи. Умягчение жесткой воды, умягчитель воды, водоподготовка воды, водоподготовка


Перейти к содержанию

Главное меню:


Химическое умягчение воды

Статьи > Умягчение воды

ГЕНЕРАЦИЯ - печать страницы

08.09.2012

Химическое умягчение воды


Химическое умягчение воды
Химическое умягчение воды

Разбираясь в нюансах и тонкостях химического умягчения воды, нужно знать и понимать, что такой вариант избавления от накипи и борьбы с жесткой водой является самым затратным и самым вредным. Как понятно из названия, химическое умягчение воды - это уменьшение количества солей жесткости в воде до допустимого показания, с помощью химических реагентов. Именно эти химические реагенты и делают воду не совсем полезной.
Прежде чем перейти к изучению различных вариантов химического умягчения воды нужно разобраться в понятиях. Зачем необходимо умягчение воды, в принципе?
Я думаю, каждая хозяйка сегодня знает, что такое "жесткая вода". На борьбу с накипью, как ее последствием, уходит море времени и сил. Жесткую воду отличает повышенное содержание солей жесткости, а именно солей кальция и магния. Эти соли под воздействием температуры образуют плотный известковый налет или накипь. Удаление накипи - только одна проблема жесткой воды, еще есть последствия жесткой воды.
Жесткая вода одинаково негативно влияет как на быт, так и на производстве.

АкваЩит - Химическое умягчение воды


Химическое умягчение воды появилась не просто так. Все мы знаем, что некоторые отрасли производства контактируют с водой постоянно, к тому же иногда требуется вода определенных характеристик. Техническую воду тоже нужно получить. Для этого и существует умягчение воды на производстве. И представляет собой целую систему. Промышленная водоподготовка используется в химической, фармакологической промышленности, энергетике и ТЭЦ. Даже металлургию представить без применения воды невозможно.
Если кратко, то химическое умягчение воды на производстве включает в себя несколько этапов: механическая очистка, дополнительная водоподготовка и собственно умягчение воды. На последнем этапе в промышленности часто применяют химическое умягчение воды, т.к. одним из самых распространенных фильтров является ионообменный умягчитель воды, но о его особенностях в контексте химического умягчения чуть позже.
С производственными особенностями умягчения воды вкратце разобрались. Почему жесткая вода считается такой вредной для использования в быту? Дело в том, что моющие средства плохо растворяются в жесткой воде. Стиральный порошок, моющее средство для посуды, мыло расходуются с такой водой в куда большем количестве. Только эти расходы никто не считает, т.к. в доме умягчитель воды не стоит, чтобы почувствовать разницу.
Из-за этой особенности и стиральная машина начинает плохо выстирывать вещи. Они после стирки имеют белые разводы не выстиранного порошка. Чтобы получать чистые вещи, придется запускать дополнительное полоскание. Придется заплатить за воду и электричество. Да и новые вещи придется покупать очень скоро. Под влиянием химического умягчения воды они очень быстро изнашиваются.
Следующая проблема жесткой воды, пожалуй, самая актуальная - устранение накипи. А удалять эту самую накипь придется постоянно, покупать средство от накипи, да не одно. Любое средство от накипи содержит вредные вещества - кислоты. Они помогают растворить накипь, но не всегда так эффективно, как хотелось бы. Очистка от накипи - это большой труд. Придется перепробовать ни одно средство от накипи, прежде чем вы найдете такое, которое одинаково хорошо справится в любых условиях. К тому же оно может растворить не только накипь, но и поверхность, на которой эта накипь лежит. Это тоже значительный минус удаления накипи. Химическое умягчение воды избавляет от этих проблем.
Почему удаление накипи так важно проводить периодически? Накипь является отличным теплоизолятором. Покрывая нагревательный элемент плотным кольцом, она не дает отдавать тепло воде. В результате он раскаляется и начинает пускать тепло внутрь себя. Прибор перегорает. Ремонт стоит дорого, и не всегда есть возможность его произвести. В любом случае накипь обходится, что в быту, что на производстве очень дорого. Потому и придумали химическое умягчение воды. Это процесс, который удаляет из воды излишек солей жесткости и делает ее мягкой. Очистка от накипи всегда будет проигрывать даже рядовому умягчителю.

Химическое умягчение жесткой воды


Химическое или реагентное умягчение воды основано на химической реакции в процессе которой, соли жесткости становятся более растворимыми и легко выводятся из воды. Для производства химическое умягчение подразумевает не только умягчение воды, но и защиту поверхностей от коррозии.
Первый вариант химического умягчения воды, который мы рассмотрим называется фосфатирование. Представляет собой добавление в воду фосфатов, которые попадая в воду, медленно в ней растворяются и покрывают любые металлические поверхности тонкой пленкой, защищая от коррозии. Эта пленка и не дает отложениям закрепляться на поверхностях. Процесс добавления реагентов в воду, как правило, автоматизирован. Размер добавки полифосфатов определяется в зависимости от расхода воды. Полученная после такой обработки вода не может быть использована в еду и питье.
Следующий вариант химического умягчения воды - ионообменный фильтр. Главная его составляющая - ионообменная смола, обогащенная натрием. Его ионы образует со смолой непрочные связи. Как только в бак ионообменного умягчителя подают жесткую воду, соли кальция и магния быстренько замещают ионы натрия и образуют прочные связи со смолой. Вода получается не просто мягкой, но еще и обогащенной натрием.
В состав ионообменного фильтра входят бак со смоляным картриджем, контроллер, который отсчитывает либо время прохождения очистки воды, либо количество очищенной воды, таблетированная соль для умягчения воды и бак регенерации. После прохождения определенного обьема воды, контроллер автоматически перекрывает воду, и картридж со смолой отправляется на регенерацию, т.к. фильтр тоже имеет свой передел и в один момент ионы натрия в нем заканчиваются. Картридж помещают в регенерационный бак и начинают восстановление. В баке располагается насыщенный соляной раствор. В нем очень много натрия. Именно количеством натрий выбивает соли жесткости из картриджа. Спустя определенное время все соли жесткости из него вымываются и он опять готов умягчать воду. Процесс повторяется.
На промышленном производстве, где часто требуется химическое умягчение воды и непрерывная подача воды, используют многоступенчатую установку с несколькими ионообменными фильтрами. Здесь могут стоять два, три, а то и четыре таких умягчителя. В своей работе установка всегда имеет один фильтр от накипи на восстановлении или отдыхе. Остальные в это время работают в усиленном режиме.
К плюсам этого метода водоподготовки можно отнести быстрое получение воды, обогащенной натрием. К минусам - большое количество вредных отходов, большие расходы на химические реагенты, в данном случае на соль. На производстве используют химическое умягчение воды и очищенную таблетированную соль. Если вдруг запасы закончились, то всегда поможет обычная "Экстра". Только она обязательно должна быть не йодированной.
Полученная в результате работы такого фильтра вода не растворят карбонатные отложения. Всю накипь приходится потом устранять с помощью промывки кислотными растворами. В центральных системах отопления такую воду лучше не использовать, т.к. она ведет к коррозии. Очистка от накипи в таких установках, все равно периодически проводится.
Говоря о химическом умягчении воды, нельзя не упомянуть вопрос контроля над коррозией. Все системы, которые работают с водой, всегда должны помнить о ней. Есть два пути защитить себя от коррозии - удалить кислород из воды с помощью механической или химической деаэрации, или же добавить в воду ингибиторы, то есть замедлители реакции коррозии.


Химическое умягчение воды в котельной


Основные виды ингибиторов коррозии следующие:

  • анодные замедлители - их работа состоит в образовании оксидной пленки на поверхности металлов. Из всех ингибиторов, этот вид самый лучший и самый экономный. Пленка защитная получается прочной и, даже имея повреждения, быстро восстанавливается.
  • катодные или осадительные ингибиторы. Такой вид ингибиторов образует нерастворимую пленку на поверхностях.
  • адсорбирующие ингибиторы - вещества, работающие на поляризации. Заряды таких ингибиторов сильно притягиваются к защищаемым поверхностям.

В качестве пассивирующих ингибиторов используют такие вещества как хроматы, нитраты, ортофосфаты и молибдаты. Они не только защищают железо от коррозии, они способствуют повышению его электроризации. Самые эффективными ингибиторами химического умягчения воды, не требующими кислорода считаются хроматы и нитриты, но они же и самые вредные. Использование их очень ограничено. Молибдаты - дороги, но в сочетании с другими химикатами весьма и весьма эффективны.
Осадительные ингибиторы могут показывать двойное действие. Яркий тому пример - ортрофосфаты. Они действуют как анодный пассиватор и катодный осадитель, одновременно.
Примером адсорбирующего ингибитора являются амины. Их молекулы обладают двойной функциональностью. С одно стороны они просто крепятся к поверхности металла, а с другой не дают металлу контактировать с водой, покрывая его плотной пленкой.
Относительно новый метод химического умягчения воды - электрохимическая обработка. Раньше его часто применяли для переработки соляных растворов, для того, чтобы их использовать повторно. Электрохимическое умягчение представляет собой установку из двух электродов. Проходя через них, в воде происходит реакция. Образовываются устойчивые комплексы солей. При этом соли жесткости не извлекаются, а становятся менее растворимыми.
К химическому умягчению воды можно отнести и опреснение, или как его еще называют обессоливание воды. Так называют деминерализацию, когда соли и минеральные компоненты извлекаются из воды.
Содержание соли в воде не должно превышать 1 грамм на литр, только в некоторых случаях по специальному разрешению можно использовать воду с содержанием соли в 1,5 грамма на литр. Увы вода в некоторых регионах, бывает содержит соли в пределах 10-40 грамм на литр. Чтобы использовать такую воду для питья и еды ее и подвергают опреснению.


Химическое умягчение воды на ТЭЦ


Обессоливание часто применяют еще в теплоэнергетике, электронике, химической промышленности. Все дело в том, что для технологических процессов этих производств иногда нужна вода определенного состава, даже сверхчистая вода. Методов химического умягчения воды и обессоливания существует несколько. Это уже известный ионообменный умягчитель воды, термическая обработка воды, мембранный метод, электродиализ.
Ионообменный фильтр экономически выгодно использовать только при наличии в воде солей свыше 2 грамм на литр. Термическая обработка подойдет для любого содержания солей в воде.
Здесь проводят перегонку, выпарку или дистилляцию. Достоинство такого метода химического умягчения - малый расход химических реагентов и отходы, которые могут быть получены в виде твердых солей.
Дисталяционные установки могут быть одноступенчатыми, многоступенчатыми и термокомпрессионными. Наиболее интересным вариантом химического умягчения воды можно назвать одновременное применение выпарных установок с ионообменными или реагентными схемами. В этом случае легко можно сделать расход реагентов более оптимальным, так же как и расход тепла. При этом установка будет еще и экономически выгодной. Да и разрешений от экологических инстанции можно вообще не получать, т.к. отходы могут быть твердыми.
Это все методы предотвращения образования накипи. Добавление в воду химических реагентов не дает развиваться образованию накипи. Соли жесткости преобразовываются или создают новые соединения, которые легко можно вывести из воды. Кроме химического умягчения, на производстве часто еще применяют химическую промывку оборудования. Это скорее относится к удалению накипи, но оно тоже происходит с помощью химических препаратов.
Чаще всего для удаления накипи в оборудовании используют растворы солей. Они наиболее эффективно растворяют даже самую застарелую накипь. Единственный нюанс - нужно быть очень осторожным с дозировкой. Так, например, часто используемая соляная кислота, вообще очень хорошо растворяет. Только не одну накипь, а вообще все. Ее раствор нельзя применять для медных поверхностей. Самыми безопасными считаются органические кислоты, которые используются при химическом умягчении воды. Но эффект растворения накипи в таких случаях невелик.
Итак, мы рассмотрели самые распространенные методы химического умягчения воды. Используя такие методы всегда нужно помнить, что такую воду нельзя использовать в еду и питье. Разбираясь в умягчителях и ингибиторах, вы всегда сможете просчитать для производства такую установку умягчения, которая не только воду умягчит, но и гарантирует отсутствие или медленное развитие коррозии на поверхностях, постоянно контактирующих с водой.

ГЕНЕРАЦИЯ | О Приборе | Модели | Прайс-лист | Установка | Отзывы | Видео | Доставка и оплата | У Вас частный дом? | Вопросы - ответы | Сертификаты | Документация | Новости Института | Статьи | Контакты | Карта сайта


Назад к содержанию | Назад к главному меню