Разработка и исследование гальванокоагуляционной технологии умягчения природной воды для целей локального водоснабжения

• Автор: Бобков, Олег Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 110 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. МЕТОДЫ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ И КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ УСТАНОВОК ДЛЯ УМЯГЧЕНИЯ ВОДЫ

1.1 Термохимический метод умягчения воды

1.2 Реагентныехимические методы умягчения воды

1.2.1 Некоторые технологические схемы и конструктивные

особенности установок для реагентного умягчения воды

1.3. Физические и физикохимические методы умягчения воды

1.3.1 Магнитное умягчение воды

1.3.2 Мембранные методы умягчения воды

1.3.3 Умягчение воды катионированием

1.3.4 Электрохимические методы умягчение воды
1.3.5 Гальванокоагуляционный метод очистки сточных вод
1.4 Выводы
1.5 Цель и задачи исследований
Глава II. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Методы определения ионного состава воды
2.2 Характеристика сырья для гальванопары
2.3 Методика умягчения воды в гальванокоагуляторе
2.4 Методика определения влияния температуры воды
на работу гальванической пары
Глава III. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ПРОЦЕСС ГАЛЬВАНОКОАГУЛЯЦИОННОГО УМЯГЧЕНИЯ ВОДЫ
3.1 Влияние материала электродов
на процесс гальванокоагуляционного умягчения воды
3.2 Влияние весового соотношения электродов гальванопары
3.3 Влияние температуры водной среды на процесс
гальванокоагуляции
3.4 Влияние ионного состава водной среды на процесс
гальванокоагуляции
3.5. Влияние водородного показателя на процесс
гальванокоагуляции
3.6 Выводы
Глава IV. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЯ ГАЛЬВАНОКОАГУЛЯЦИОННОГО УМЯГЧЕНИЯ ВОДЫ
4.1 Технологический процесс водоподготовки
4.2 Конструкции гальванокоагулятора
4.3. Выводы
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Вода с повышенной карбонатной жесткостью непригодна для охлаждения теплообменной аппаратуры, поскольку при нагревании содержащиеся в ней гидрокарбонаты кальция разлагаются до карбонатов, которые, осаждаясь, забивают теплообменник. В жесткой воде образуются осадки в водопроводных трубах, значительно повышается расход моющих веществ, сокращается срок службы тканей, плохо развариваются овощи и т. Таким образом, несмотря на сокращение сброса загрязненных сточных вод крупными промышленными предприятиями и уменьшение использования химических удобрений сельским хозяйством, качество воды в природных водоисточниках не улучшилось. Увеличение загрязнений в воде природных водоемов приводит к необходимости применения новых технологических процессов при подготовке питьевой воды. Чрезвычайные ситуации, возникающие на действующих водопроводных очистных сооружениях и участившиеся экстремальные экологические ситуации на водоисточниках, привели к необходимости создания новых технологий и сооружений. Такие технологии внедряются наиболее успешно при строительстве новых очистных станций, т. Умягчение воды, т. Выбор метода умягчения воды определяется исходной жесткостью и ее качеством необходимой для потребителя, т. Одним из направлений обеспечивающих повышение эффективности технологии умягчения воды для целей локального водоснабжения является применение метода гальванокоаг-уляции. Диссертационная работа выполнена в соответствии с Президентской программой «Питьевые и минеральные воды Республики Башкортостан», одобренной постановлением Кабинета министров РБ № 8 от ноября г. Вода России - XXI век». Глава I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. В литературном обзоре рассмотрены различные методы умягчения технической и питьевой воды, используемые в настоящее время. Термический метод умягчения воды целесообразно, применять как отдельно, так и в сочетании с реагентными методами умягчения воды [, , , 7], идущей на питание котлов низкого давления. Са(НС)2<-»СаС4+ СТ+Н (1. Кипячением можно полностью удалить С и тем самым значительно снизить карбонатную кальциевую жесткость. Однако полностью устранить ее не удается, поскольку карбонат кальция, хотя и незначительно ( мг/л при . С), но все же растворим в воде. Мё(НСОз)2<-> МёСОз+ СТ+Н, (1. С+Н <-> Мв(ОН)+ СТ (1. Расход извести сокращается, так как свободный СО2 удаляется при подогреве воды до введения реагентов. Термохимический метод может применяться с добавлением и без добавления коагулянта, поскольку большая плотность осадка исключает необходимость в его утяжелении и осаждении [, ). Применяют термохимический метод умягчения исключительно при подготовке воды для паровых котлов, так как в этом случае наиболее '« рационально используется теплота, затраченная на подогрев воды. Метод высокотемпературного умягчения воды используют в основном для практически полного ее умягчения []. Установки для термохимического умягчения воды обычно более компактны, чем при умягчении воды без подогрева Они состоят из дозаторов реагентов [], подогревателей [7], отстойников [] или осветлителей и фильтров []. СаСОз, Mg(OH)2, Са^РО. Р)2 и другие. Последние отделяются в осветлителях [], отстойниках и осветительных фильтрах. В качестве реагентов для умягчения воды применяют известь, кальцинированную соду [], гидроксиды натрия, бария и другие вещества []. Введение в воду гашеной извести в виде известкового молока в первую очередь вызывает нейтрализацию свободной углекислоты, растворенной в воде, с образованием малорастворимого карбоната кальция [, , ]. С + 1-Г—СО? Н. (1. Следовательно, известкованием воды может быть в той или иной мере (в зависимости от условия реакции) устранена карбонатная и магниевая жесткость воды, но не может быть снижена некарбонатная жесткость. Для улучшения удаления низкодислерсных и коллоидных примесей и снижения щелочности воды одновременно с известкованием применяют коагуляцию этих примесей. Из коагулянтов при умягчении воды могут, естественно, использоваться лишь те, которые образуют малорастворимые соединения в области значений pH 9-:КтаАЮ2, Ре4, РеС, Ре(,)3 [].