Тема: Особенности технологий реагентного умягчения

При повышении температуры растворимость карбоната кальция и Mg(ОН)₂уменьшается, значит быстрее происходит реакции умягчения и коагулирования, уменьшается остаточная жесткость (рис.1)

Рис.1

Поэтому если экономически оправдаться перед подачей воды на умягчение её нагревают до 25-30 ⁰С. Наилучшим образом реакции умягчения реущ-ся во взвешенном слое осветлителя то ест в присутствии ранее сформированного осадка. Реагенты известь и коагуляция,а если необходимо и сода вводятся в нижнюю часть осветлителя. Одновременно с умягчением происходит удаление взвешенных и коллоидных загрязнений на хлопьях Mg(OH)₂ частично задерживается кремнекислота,что весьма полезно при подготовке воды для последовательного нагрева или получения пара.
Хлопья Mg(OH)₂ легкие по сравнению с хлопьями СаСО₃ и Fe(OH)₃,поэтому при высокой магниевой жесткости расчетная скорость подъема воды в осветлителе принята небольшой, не выше 0,8-0,9мм/с. Обычная скорость 1-1,2 мм/с

Также как и при осветлении природных вод сернокислый алюминий нужно обеспечить, чтобы пузырьки воздуха не попадали с водой и реагентами в нижнюю часть осветлителя. При подогреве воды перед подачей на осветление может произойти выделение пузырьков вследствие понижение растворных газов,кислорода и азота в воде, поэтому все осветлители оборудуются отдельно стоящими или встроенными в воздухоотделитель. Дозаторы реагентов извести, соды, коагулятора также должны исключать возможность попадание пузырьков воздуха в подаваемые растворы.

Шлам выделяющий в осветлителях состоит Са(СО₃),Mg(OH)₂ и Fe(OH)₃ и выпавшие в осадок взвешенные вещества сравнительно тяжелые. Концентрация его после несколько часов уплотнения может достигать от 30 до 80 г/л, поэтому в нижние части осветлителя устраивают с большим углом наклона стен не менее 45-50 ^оС. Концы труб по которым в осветлитель вводятся щелочные реагенты известь и сода должны быть доступны для осмотра и для частой периодической очистки.

Самое наибольшое распространение получили осветлители конструкции ВТ4(рис.2)

Вода подводится в воздухоотделитель и далее через устройство для регулирования скоростей впуска струн тангенциально в нижнюю часть осветлителя туда же подвести реагенты. За счет вращающего движения воды происходит их перемешивание с водой. Вертикальные перегородки гасятся вращательным движением воды. Далее вода проходит через дырчатое днище в зону взвешенного осадка. В зону осветления, верхнее дырчатое днище и через дырчатый круговой лоток отводится.

Избыточный шлам из зоны отводится через шламоприемные окна в шламоуплотнитель, уплотняется до объема и отводится через нижний выпуск.

В случае если очень высокое содержание органических загрязнений при окисляемости >50мг/л несколько тормозится кристаллизация СаСО₃ и Mg(OH)₂, поэтому требуется перед реантным умягчением воды очистить её коагуляцией сернокислым алюминием и осветлением на отдельных сооружениях(если идет забор воды из источника)ю

Если исходная вода не содержит заметного количества органических и взвешенных веществ, а содержит в основном кальцевую жесткость (содержание Mg незначительно по отношению к Са²⁺, то применяют вихревые реакторы).

Вода и реагенты подаются тангенциально в нижнюю часть конического корпуса и загружается контактная масса (песок, дробленный мрамор)находится во взвешенном состоянии.Реакция кристаллизации СаСО₃ происходит непосредственно на зернах контактной массы. Периодически по мере укрупнения зерен до 1,5-2 мм, контактную массу выпускают из нижней части,а через патрубок вводят свежую контактную массу крупности 0,2-0,3 мм., коагулянт не вводят.

Mg(OH)₂ в вихревом реакторе не задерживается и выносится на фильтр, взвешенные вещества также не задерживаются,поэтому известь в вихревом реакторе нужно вводить в виде прозрачной извести раствора либо в виде известнякового молока приготовленного из очень высококачественной извести. В противном случае фильтры после вихревых растворов будут иметь слишком короткий фильтроцикл. Расчетная скорость в вихревом реакторе в верхнем сечении принимаем 4-6 мм/с соответсвенно объем вихревого реактора в 5-6 раз ниже объема осветлителя при той же производительности.