Водоподготовка

Механические примеси отделяют путем отстаивания с последующей декантацией или фильтрованием. Применяют фильтры, заполненные антрацитом и кварцевым песком. Фильтры могут быть однослойными или двуслойными.

Если водохранилище находится на глинистой почве, вода может содержать много органических примесей. Для их окисления применяют калия перманганат из расчета 25 мл 1% раствора на 10 л воды. Раствор добавляют к воде и оставляют на 5-6 часов:

2КМпО₄ + Н₂О → 2КОН + 2 МпО₄ + ЗО₂ ↑

Затем воду сливают и фильтруют. Если вода содержит аммиак, его удаляют с помощью алюмокалиевых квасцов: (5 г на 10 л воды):

2KA1(SO₄)₂ + 6 NH₄OH → 3(NH₄)₂SO₄ + K₂SO₄ + 2А1(ОН)₃

Вода часто содержит хлориды, поэтому при добавлении квасцов идет побочная реакция:

2KA1(SO₄)₂ + 6 NaCl → K₂SO₄ + 3Na₂SO₄ + 2 A1C1₃

AlCI3 + 3H₂O → AI(OH)₃ + 3HC1

Выделяется газообразный водород, который легко переходит в дистиллят. Для его связывания к 10 л воды после обработки ее квасцами добавляют 3,5 г натрия фосфата двузамещенного:

Na₂HPO₄ + НС1 → NaCl + NaHSO₄

Нежелательным является присутствие в воде солей кальция и магния, которые обусловливают жесткость воды. В результате при перегонке на стенках испарителя образуется накипь. Может повыситься температура кипения воды, продукты разложения органических веществ могут попасть в дистиллят. Быстро выходят из строя нагревательные элементы дистиллятора.

Временная жесткость воды обусловлена присутствием кальция и магния гидрокарбонатов. От них освобождаются кипячением воды. При этом гидрокарбонаты переходят в карбонаты, которые выпадают в осадок:

Са (НСО₃)₂ →СаСО₃↓ + Н₂О + СО₂

Карбонаты отфильтровывают.

При таком способе очистки вода насыщается углекислотой. Поэтому более целесообразно для устранения временной жесткости использовать кальция гидроксид:

Са(НСО₃)₂ + Са(ОН)₂ → 2СаСО₃↓ + 2Н₂О

Постоянная жесткость воды обусловлена присутствием в ней хлоридов, сульфатов кальция и магния. Ее устраняют добавлением натрия карбоната:

СаС1₂ + Na₂CO₃ → СаСО₃↓+ 2NaCl

MgSO₄ + Na₂CO₃ → MgCO₃↓ + H₂SO₄

Применяют также известково-содовый способ умягчения воды. В этом случае к воде одновременно добавляют кальция гидроксид и натрия карбонат.

Кальция гидроксид устраняет временную жесткость, натрия карбонат - постоянную.

Кальция гидроксид связывает также углекислоту:

СО₂ + Са(ОН₂) → СаСО₃↓ + Н₂О

Для предварительной очистки воды применяют электромагнитную обработку. Под воздействием магнитного поля изменяется характер кристаллизации солей. Вместо плотных осадков на стенках образуются рыхлые; такие же взвеси образуются и в толще воды (шлам). Недостаток такого способа водоподготовки это необходимость ежедневно освобождать аппарат от шлама.