Разработка технологии умягчения природной воды гальванокоагуляцией для целей локального водоснабжения

• Автор: Бобков, Олег Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 107 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
Глава И. 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 4
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 Выводы
Глава IV. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЯ ГАЛЬВАНОКОАГУЛЯЦИОННОГО УМЯГЧЕНИЯ ВОДЫ
4.1 Технологический процесс водоподготовки
4.2 Конструкции гальванокоагулятора
4.3. Выводы
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


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 гальванокоагуляции (Приложение № 2). 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». Цель работы состоит в исследовании процесса умягчения воды при использовании метода гальванокоагуляции, в разработке технологии и оборудования для данного процесса. 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<->СаС1+ 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. М^(НС)2<-> МёСОз+ СТ+Н, (1. МёС+Н <-> ]^(ОН). СТ (1. Кипячением частично устраняется также жесткость, обусловленная наличием, СаБ растворимость которого, при 0°С, уменьшается до 0, г/л []. С. Более интенсивному умягчению воды при се подогреве способствует: образование тяжелых и крупных хлопьев осадка и быстрейшее его осаждение вследствие снижения вязкости воды при нагревании []. 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 []. Умягчение воды реагентными методами основано на обработке ее реагентами, которые образуют с катионами и Са2+ и Mg2+ малорастворимые соединения: СаСОз, 1У^(ОН)2, Са3(Р)2. Mg3(P)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 []. Известковый метод используют для частичного устранения из воды карбонатной жесткости. Самостоятельного распространения он не получил; обычно его сочетают с содовым или катионитовым методом. 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 + 1Т~->С0з" + Н. НСО; + ОН" -> С2- + Н (1. НЯ? Ь а месо, (1. Приведенные уравнения показывают, что магниевая жесткость устраняется, но значение общей жесткости остается неизменным, так как магниевая жесткость заменяется кальциевой, некарбонатной 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 низкодисперсных 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-:ЫаАЮ2, Ре4, ? С3, Ре(4)3 [].