Водоподготовка и умягчение подземных вод
Умягчение воды — этап водоподготовки, необходимый для многих коммунальных и производственных процессов, для которых неприемлема вода с высоким солесодержанием. Повышенная жесткость воды обусловлена присутствием в ней растворенных ионов кальция и магния, и характерна для многих природных источников водоснабжения. Подземные воды, как правило, тоже отличаются высокой жесткостью.
Установки промышленной очистки воды, в которых используется технологии обратного осмоса, в качестве дополнительного продукта применяют химический реагент — антискалант (антискалянт). Антискаланты в установках обратного осмоса предотвращают отложения различного рода на фильтрующих мембранах:
- минеральные соли (карбонатно-кальцевые, железоокисные и прочие );
- органические и биологические отложения.
Они продлевают срок службы и эксплуатации обратноосмических установок, а также сохраняют эксплуатационные показатели по водоочистке. По химическому составу антискалант — это фосфорная кислота или специально подобранные комплексы фосфорсодержащих соединений.
В результате образуется большое количество концентрата для обратноосмических установок с большим содержанием солей жесткости и реагентов-антискалянтов.
Гидравлический коэффициент полезного действия установок обратного осмоса — в пределах 80%, расход концентрата составляет до 30%. Повторное использование этих концентрированных вод в системах оборотного водоснабжения или теплофикационной сети обычно ведется без дополнительной очистки от ингибиторов солей жесткости. Умягчение концентрата позволит расширить области повторного применения концентрата установок обратного осмоса для различных технических нужд.
Практический опыт
Результаты экспериментов показали практическую возможность проводить одновременное умягчение и обезжелезивание воды для питьевых целей. Для этого используют вихревой реактор с щелочными реагентами и механическую фильтрацию . Содержание железа в поступающей на обработку воде не должно превышать 2,5 мг/л.
Максимальная концентрация едкого натра (NaOH), которая не влияет на повышение мутности воды, составляет 4%. Загрузочная доза щелочи определятся практическим путем. Крупянистый осадок, состоящий из кристаллов карбонатов железа и кальция, обладает влажностью 25-30%.
На вихревом реакторе возможно проводить обработку установок обратного осмоса с применением антискаланта. При этом происходит умягчение воды до конечного содержания кальция, не превышающего 3 мг-экв/л, и сопутствующее снижение щелочности.
Антискалант ингибирует процессы умягчения обратноосмотического концентрата, что выражается в снижении результата умягчения в зависимости от роста концентрации антискаланта в исходной воде.
