Коагуляция и известкование исходной воды (карбонатный режим)

 

В качестве коагулянта используется сернокислое железо, доза которого Dk = 0,5 мг-экв/л.

Доза извести считается следующим образом:

 

Dи = СО2исх + ΔНСО3- + Dk+Ии, мг-экв/л;

 

Приняв значение ОН, определяем остаточную концентрацию иона Mg2+.

 

Mg2+ост =  мг-экв/л.

 

Концентрацию магния не изменяется.

Остаточная концентрация кальция рассчитывается из закона электронейтральности (концентрация ионов магния и натрия не изменяется):

Карбонатный режим применяют: 1) когда вынужденно приходится использовать в качестве коагулянта сернокислый алюминий; 2) при необходимости исключить выделение магниевых соединений, чтобы в случае соблюдения определённых гидравлических условий получать при известковании крупнокристаллический осадок. При карбонатном режиме несколько уменьшается расход извести (по сравнению с гидратным режимом).

 

Таблица 5

Молекуляр-	Эквивалент-	Обозначения	Концентрации(С СаСl2,Ca=HCO3)									После известкования и содирования					Электропровод-
ная масса "М"	ная масса "Э"		[H] мг/кг		[C] мг-экв/кг		[N] моль/кг		%			[H] мг/кг	[C] мг-экв/кг	[N] моль/кг	%		ность,мкСм/см
40,08	20,04	Ca2+	65,606		3,274		0,0016		0,0066			1,922	0,096	0,00005	0,0002		4,54
24,03	12,01	Mg2+	10,8		0,899		0,0004		0,0011			5,185	0,432	0,0002	0,0005		21,64
23	23	Na+	11,884		0,517		0,0005		0,0012			11,884	2,238	0,0005	0,0012		105,89
1	1	H+
		Сумма Kt			4,69								8,199
17	17	OH-										5,950	0,350	0,0004	0,0006		65,54
61	61	HCO3-	199,7		3,274		0,0033		0,02			12,200	0,200	0,0002	0,0012		8,4
60	30	CO32-										9,000	0,300	0,0002	0,0009		16,53
96	48	SO42-	17,3		0,36		0,0002		0,0017			41,3	0,86	0,0004	0,0041		54,74
35,46	35,46	Cl-	37,43		1,056		0,0011		0,0037			37,43	1,056	0,0011	0,0037		76,1
		Сумма An			4,69								2,766
Обозначения	Значения	Обозначения и расчетные формулы									Значения
NH4+, мг/л	0,3	мольл									0,003
NO2-, мг/л	0,011	f'									0,944
NO3-, мг/л	0,055	f''									0,795
Fe, мг/л	0,030	СО2 моль/л									0,0005
P, мг/л	0,022	pH									10,519
Si, мг/л	0	Жо - расчетное значение, мг-экв/л									0,528
БО, мгО2/л	5,35	CC, расчетное значение мг/л									158,519
ПО, мгО2/л	42,0	Электропроводность, СfмкСмсм									353,369
Dk,мг-экв/л	0,5
Dи,мг-экв/л	3,948
Иизв,мг-экв/л	0,350
Dс,мг-экв/л	1,722
DCaCl2,мг-экв/л	-0,689
		Mg2+max		0,403
		Са2+мах		0,088

 

 

Коагуляция с известкованием и содированием исходной воды

 

Доза извести считается следующим образом:

 

Dи = СО2исх + ΔНСО3- + Dk+Ии, мг-экв/л;

 

Происходящие при известково-содовом умягчении основные химические процессы описываются следующими уравнениями:

 

а2СО3 → 2 Nа+ + СО32-;

Са(ОН)2 → Са2+ +2ОН-;

СО2 + 2ОН- → СО32- + Н2О;

Н+ + ОН- → Н2О

НСО3- → Н+ + СО32-

НСО3- + ОН- = СО32- + Н2О;

Са2+ + СО32- → СаСО3↓;

Мg2+ + 2ОН- → Мg(ОН)2↓.

 

Приняв значение ОН- определяем остаточную концентрацию ионов кальция и магния. Концентрация сульфатов увеличивается на дозу коагулянта.

Т.о. остаточную концентрацию натрия определяем из закона электронейтральности.

 

Таблица 6

Молекуляр-	Эквивалент-	Обозначения	Концентрации(С СаСl2,Ca=HCO3)							После известкования с обескремниванием							Электропровод-
ная масса "М"	ная масса "Э"		[H] мг/кг	[C] мг-экв/кг		[N] моль/кг		%		[H] мг/кг		[C] мг-экв/кг			[N] моль/кг	%	ность, мкСм/см
40,08	20,04	Ca2+	65,606	3,274		0,0016		0,0066		33,328		1,663			0,00108	0,0033	74,53
24,03	12,01	Mg2+	108	0,899		0,0004		0,0011		6,440		0,536			0,0003	0,0006	25,46
23	23	Na+	11,884	0,517		0,0005		0,0012		11,884		0,517			0,0005	0,0012	24,12
1	1	H+
		Сумма Kt		4,69								0,276
17	17	OH-								5,100		0,300			0,0003	0,0005	55,42
61	61	HCO3-	1997	3,274		0,0033		0,02		23,485		0,385			0,0004	0,0023	15,96
60	30	CO32-								3,450		0,115			0,0001	0,0003	6,00
96	48	SO42-	17,3	0,36		0,00202		0,0017		41,3		0,86			0,0004	0,0041	51,85
35,46	35,46	Cl-	37,43	1,056		0,0011		0,0037		37,43		1,056			0,0011	0,0037	75,08
		Сумма An		4,69								2,716
Обозначения	Значения	Обозначения и расчетные формулы								Значения
NH4+, мг/л	0,3	мольл								0,004
NO2-, мг/л	0,011	f'								0,932
NO3-, мг/л	0,055	f''								0,753
Fe, мг/л	0,03	СО2 моль/л								0,00052
P, мг/л	0,022	pH								10,446
Si, мг/л	0	Жо - расчетное значение, мг-экв/л								2,199
БО, мгО2/л	5,35	CC, расчетное значение мг/л								157,317
ПО, мгО2/л	2,0	Электропроводность, СfмкСмсм								328,418
Dk,мг-экв/л	0,5
Dи,мг-экв/л	3,711
Иизв,мг-экв/л	0,300
DCaCl2,мг-экв/л	0,689
		Mg2+max			0,493

 

 

Вывод: Для данных вод с содержанием ГДП>2 мг/л, Ок>4 мгО2/л, Жк>2 мг-экв/л, Жнк<10 мг-экв/л, концентрацией Si<3 мг/л оптимальной схемой предочистки является К+Иг+Ф и К+Иб+Ф.