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पानी के नरम होने की प्रक्रियाओं के अनुरूप रासायनिक प्रतिक्रियाओं के समीकरण। जल मृदुकरण की भौतिक और रासायनिक विधियाँ। विद्युतचुंबकीय जल मृदुकरण

डायलिसिस द्वारा पानी को नरम करना

चुंबकीय जल उपचार

साहित्य

सैद्धांतिक आधारजल मृदुकरण, वर्गीकरण के तरीके

वाटर सॉफ्टनिंग से तात्पर्य इससे कठोरता वाले धनायनों को हटाने की प्रक्रिया से है, अर्थात। कैल्शियम और मैग्नीशियम। GOST 2874-82 के अनुसार "पीने का पानी" पानी की कठोरता 7 mg-eq / l से अधिक नहीं होनी चाहिए। अलग-अलग प्रकार के उद्योग इसकी गहरी नरमी के लिए प्रक्रिया जल पर आवश्यकताएं लगाते हैं, अर्थात। 0.05.0.01 मिलीग्राम-ईक्यू / एल तक। आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले जल स्रोतों में कठोरता होती है जो घरेलू और पीने के पानी के मानकों को पूरा करती है, और उन्हें नरम करने की आवश्यकता नहीं होती है। तकनीकी उद्देश्यों के लिए इसकी तैयारी के दौरान मुख्य रूप से पानी को नरम किया जाता है। इस प्रकार, ड्रम बॉयलरों को खिलाने के लिए पानी की कठोरता 0.005 mg-eq / l से अधिक नहीं होनी चाहिए। पानी को नरम करना विधियों द्वारा किया जाता है: थर्मल, गर्म पानी, इसके आसवन या ठंड के आधार पर; अभिकर्मक, जिसमें पानी में आयन सीए ( द्वितीय ) और मिलीग्राम ( द्वितीय ) विभिन्न अभिकर्मकों के साथ व्यावहारिक रूप से अघुलनशील यौगिकों में बांधें; आयन एक्सचेंज, विशेष सामग्री के माध्यम से नरम पानी के निस्पंदन के आधार पर जो उनकी संरचना में शामिल आयनों का आदान-प्रदान करते हैं ना ( I) या H (1) Ca (II) आयनों में और मिलीग्राम ( द्वितीय ) डायलिसिस पानी में निहित; संयुक्त, उपरोक्त विधियों के विभिन्न संयोजनों का प्रतिनिधित्व करते हैं।

पानी को नरम करने की विधि का चुनाव इसकी गुणवत्ता, नरमी की आवश्यक गहराई और तकनीकी और आर्थिक विचारों से निर्धारित होता है। एसएनआईपी की सिफारिशों के अनुसार भूजल को नरम करते समय, आयन-विनिमय विधियों का उपयोग किया जाना चाहिए; जब सतही जल को नरम किया जाता है, जब पानी के स्पष्टीकरण की भी आवश्यकता होती है, तो चूने या चूना-सोडा विधि का उपयोग किया जाता है, और जब पानी को गहराई से नरम किया जाता है, तो बाद में धनायन किया जाता है।जल मृदुकरण विधियों के उपयोग की मुख्य विशेषताएं और शर्तें तालिका में दी गई हैं। 20.1.

नरम पानी डायलिसिस थर्मल

घरेलू और पीने की जरूरतों के लिए पानी प्राप्त करने के लिए, आमतौर पर इसके केवल एक निश्चित हिस्से को नरम किया जाता है, इसके बाद स्रोत के पानी के साथ मिलाया जाता है, जबकि नरम पानी की मात्रा क्यू yसूत्र द्वारा निर्धारित

जहां जे ओ. और। - स्रोत जल की कुल कठोरता, mg-eq/l; एफ 0. एस। - नेटवर्क में प्रवेश करने वाले पानी की कुल कठोरता, mg-eq / l; जे 0.वाई - नरम पानी कठोरता, मिलीग्राम-ईक्यू / एल।

पानी नरम करने के तरीके

सूचक	थर्मल	अभिकर्मक	आयन विनिमय	डायलिसिस
प्रक्रिया विशेषता	पानी को 100 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर गर्म किया जाता है, जबकि कार्बोनेट और गैर-कार्बोनेट कठोरता को हटा दिया जाता है (कैल्शियम कार्बोनेट, हाइड्रॉक्साइड और मैग्नीशियम और जिप्सम के रूप में)	पानी में चूना मिलाया जाता है, जो कार्बोनेट और मैग्नीशियम की कठोरता को समाप्त करता है, साथ ही सोडा, जो गैर-कार्बोनेट - दूसरी कठोरता को समाप्त करता है।	शीतल जल को धनायनित फिल्टर के माध्यम से पारित किया जाता है	कच्चे पानी को एक अर्ध-पारगम्य झिल्ली के माध्यम से फ़िल्टर किया जाता है
विधि का उद्देश्य	कम और मध्यम दबाव बॉयलरों को खिलाने के लिए उपयोग किए जाने वाले पानी से कार्बोनेट कठोरता का उन्मूलन	निलंबित ठोस से पानी के एक साथ स्पष्टीकरण के साथ उथला नरमी	निलंबित ठोस की थोड़ी मात्रा वाले पानी का गहरा मृदुकरण	गहरे पानी में नरमी
अपनी जरूरतों के लिए पानी की खपत	-	10% से अधिक नहीं	स्रोत जल की कठोरता के अनुपात में 30% या अधिक तक	10
प्रभावी उपयोग के लिए शर्तें: स्रोत जल की मैलापन, mg/l	50 तक	500 . तक	8 . से अधिक नहीं	2.0 . तक
पानी की कठोरता, मिलीग्राम-ईक्यू / एल	Ca (HC03) 2 की प्रबलता के साथ कार्बोनेट कठोरता, जिप्सम के रूप में गैर-कार्बोनेट कठोरता	5.30	15 . से अधिक नहीं	10.0 . तक
पानी की अवशिष्ट कठोरता, mg-eq/l	0.035 तक कार्बोनेट कठोरता, CaS04 0.70 . तक	0.70 . तक	सिंगल-स्टेज के लिए 0.03.0.05 prn और टू-स्टेज कटियनाइजेशन के लिए 0.01 तक	0.01 और नीचे
पानी का तापमान, °С	270 . तक	90 . तक	30 तक (ग्लूकोनाइट), 60 तक (सल्फोनेटेड कोयला)	60 . तक

जल मृदुकरण की ऊष्मीय विधि

बॉयलरों को खिलाने के लिए उपयोग किए जाने वाले कार्बोनेट पानी का उपयोग करते समय पानी को नरम करने की थर्मल विधि का उपयोग करने की सलाह दी जाती है। कम दबाव, साथ ही पानी को नरम करने के अभिकर्मक तरीकों के संयोजन में। यह कार्बन डाइऑक्साइड संतुलन के बदलाव पर आधारित है जब इसे कैल्शियम कार्बोनेट के गठन की ओर गर्म किया जाता है, जिसे प्रतिक्रिया द्वारा वर्णित किया जाता है

सीए (एचसी0 3) 2 -\u003e सीएसीओ 3 + सी0 2 + एच 2 0।

तापमान और दबाव में वृद्धि के कारण कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) की घुलनशीलता में कमी से संतुलन को स्थानांतरित कर दिया जाता है। उबालने से कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) पूरी तरह से निकल सकता है और इस तरह कैल्शियम कार्बोनेट कठोरता को काफी कम कर सकता है। हालांकि, इस कठोरता को पूरी तरह से समाप्त नहीं किया जा सकता है, क्योंकि कैल्शियम कार्बोनेट, हालांकि थोड़ा (18 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 13 मिलीग्राम / एल), अभी भी पानी में घुलनशील है।

पानी में मैग्नीशियम बाइकार्बोनेट की उपस्थिति में, इसकी वर्षा की प्रक्रिया निम्नानुसार होती है: सबसे पहले, अपेक्षाकृत अच्छी तरह से घुलनशील (18 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 110 मिलीग्राम / एल) मैग्नीशियम कार्बोनेट बनता है।

एमजी (एचसीओ 3) → एमजीसी0 3 + सी0 2 + एच 2 0,

जो लंबे समय तक उबालने के दौरान हाइड्रोलाइज्ड हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप थोड़ा घुलनशील अवक्षेप (8.4 mg / l) होता है। मैग्नेशियम हायड्रॉक्साइड

MgC0 3 + H 2 0 → Mg (0H) 2 + C0 2.

नतीजतन, जब पानी उबाला जाता है, तो कैल्शियम और मैग्नीशियम बाइकार्बोनेट के कारण कठोरता कम हो जाती है। उबलता पानी कैल्शियम सल्फेट द्वारा निर्धारित कठोरता को भी कम करता है, जिसकी घुलनशीलता घटकर 0.65 ग्राम / लीटर हो जाती है।

अंजीर पर। 1 कोपिएव द्वारा डिज़ाइन किया गया एक थर्मल सॉफ़्नर दिखाता है, जो डिवाइस की सापेक्ष सादगी और विश्वसनीय संचालन की विशेषता है। उपचारित पानी, उपकरण में पहले से गरम किया जाता है, इजेक्टर के माध्यम से फिल्म हीटर के आउटलेट में प्रवेश करता है और लंबवत रखे गए पाइपों पर छिड़का जाता है, और उनके माध्यम से गर्म भाप की ओर बहता है। फिर, बॉयलरों से बहने वाले पानी के साथ, यह छिद्रित तल के माध्यम से केंद्रीय आपूर्ति पाइप के माध्यम से निलंबित तलछट के साथ स्पष्टीकरण में प्रवेश करता है।

पानी से निकलने वाली कार्बन डाइऑक्साइड और ऑक्सीजन अतिरिक्त भाप के साथ मिलकर वातावरण में छोड़ दी जाती है। पानी को गर्म करने के दौरान बनने वाले कैल्शियम और मैग्नीशियम लवण निलंबित परत में बने रहते हैं। निलंबित परत से गुजरने के बाद, नरम पानी कलेक्टर में प्रवेश करता है और तंत्र के बाहर छुट्टी दे दी जाती है।

थर्मल सॉफ़्नर में पानी का निवास समय 30.45 मिनट है, निलंबित परत में इसके ऊपर की ओर गति की गति 7.10 मीटर / घंटा है, और झूठी तल के उद्घाटन में 0.1.0.25 मीटर / सेकंड है।

चावल। 1. कोपिएव द्वारा डिजाइन किया गया थर्मल सॉफ़्नर।

15 - रीसेट जल निकासी का पानी; 12 - केंद्रीय आपूर्ति पाइप; 13 - झूठी छिद्रित बोतलें; 11 - निलंबित परत; 14 - कीचड़ निर्वहन; 9 - नरम पानी का संग्रह; 1, 10 2 - बॉयलरों का शुद्धिकरण; 3 - बेदखलदार; 4 - वाष्पीकरण; 5 - फिल्म हीटर; 6 - भाप निर्वहन; 7 - बेदखलदार को जल निकासी के लिए एक कुंडलाकार छिद्रित पाइपलाइन; 8 - झुकाव अलग विभाजन

पानी को मृदु बनाने के अभिकर्मक तरीके

अभिकर्मक विधियों द्वारा पानी को नरम करना अभिकर्मकों के साथ इसके उपचार पर आधारित है जो कैल्शियम और मैग्नीशियम के साथ कम घुलनशील यौगिक बनाते हैं: Mg (OH) 2, CaCO 3, Ca 3 (P0 4) 2, Mg 3 (P0 4) 2 और अन्य, इसके बाद क्लैरिफायर, थिन-लेयर सेटलिंग टैंक और स्पष्टीकरण फिल्टर में उनके अलग होने से। चूने का उपयोग अभिकर्मक के रूप में किया जाता है खार राख, सोडियम और बेरियम हाइड्रॉक्साइड और अन्य पदार्थ।

सीमित करके पानी नरम करनाइसकी उच्च कार्बोनेट और कम गैर-कार्बोनेट कठोरता के लिए उपयोग किया जाता है, साथ ही उस मामले में जब पानी से गैर-कार्बोनेट कठोरता के लवण को हटाने की आवश्यकता नहीं होती है। चूने का उपयोग अभिकर्मक के रूप में किया जाता है, जिसे पहले से गरम उपचारित पानी में घोल या निलंबन (दूध) के रूप में पेश किया जाता है। भंग, चूना OH - और Ca 2+ आयनों के साथ पानी को समृद्ध करता है, जो कार्बोनेट आयनों के निर्माण और कार्बोनेट में हाइड्रोकार्बोनेट आयनों के संक्रमण के साथ पानी में घुलने वाले मुक्त कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) के बंधन की ओर जाता है:

सी0 2 + 20 एच - → सीओ 3 + एच 2 0, एचसीओ 3 - + ओएच - → सीओ 3 - + एच 2 ओ।

सीओ 3 2 की सांद्रता में वृद्धि - उपचारित पानी में आयन और उसमें सीए 2+ आयनों की उपस्थिति, चूने के साथ पेश किए गए लोगों को ध्यान में रखते हुए, घुलनशीलता उत्पाद में वृद्धि और खराब घुलनशील कैल्शियम कार्बोनेट की वर्षा की ओर जाता है:

सीए 2+ + सी0 3 - → सीएसी0 3.

चूने की अधिकता से मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड भी अवक्षेपित हो जाता है।

एमजी 2+ + 20Н - → एमजी (ओएच) 2

छितरी हुई और कोलाइडल अशुद्धियों को हटाने में तेजी लाने के लिए और पानी की क्षारीयता को कम करने के लिए, इन अशुद्धियों को लौह (II) सल्फेट के साथ एक साथ चूना लगाने के साथ प्रयोग किया जाता है। FeS0 4 * 7 H 2 0. डीकार्बोनाइजेशन के दौरान नरम पानी की अवशिष्ट कठोरता गैर-कार्बोनेट कठोरता से 0.4.0.8 mg-eq / l अधिक प्राप्त की जा सकती है, और क्षारीयता 0.8.1.2 mg-eq / l है। चूने की खुराक पानी में कैल्शियम आयनों की सांद्रता और कार्बोनेट कठोरता के अनुपात से निर्धारित होती है: ए) अनुपात [सीए 2+] / 20 पर<Ж к,

बी) अनुपात के साथ [सीए 2+] / 20> डब्ल्यू से,

जहां [СО 2] पानी में मुक्त कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) की सांद्रता है, mg/l; [Ca 2+] - कैल्शियम आयनों की सांद्रता, mg/l; Zhk - पानी की कार्बोनेट कठोरता, mg-eq / l; डी से - कौयगुलांट की खुराक (निर्जल उत्पादों के संदर्भ में FeS0 4 या FeCl 3), mg / l; ई टू- समान वज़न सक्रिय पदार्थकौयगुलांट, मिलीग्राम/मिलीग्राम-ईक्यू (FeSO 4 के लिए) इ k = 76, FeCl 3 e k = 54 के लिए); 0.5 और 0.3 - प्रतिक्रिया की अधिक पूर्णता सुनिश्चित करने के लिए चूने की अधिकता, mg-eq / l।

यदि कौयगुलांट को चूने से पहले पेश किया जाता है, और एक साथ या बाद में प्लस चिह्न के साथ अभिव्यक्ति डी से / ई को ऋण चिह्न के साथ लिया जाता है।

प्रयोगात्मक डेटा की अनुपस्थिति में, कौयगुलांट की खुराक अभिव्यक्ति से पाई जाती है

डी सी \u003d 3 (सी) 1/3, (20.4)

जहां सी पानी के नरम होने के दौरान बनने वाले निलंबन की मात्रा है (के संदर्भ में शुष्क पदार्थ), मिलीग्राम / एल।

बदले में, सी निर्भरता का उपयोग करके निर्धारित किया जाता है

जहां एम और - स्रोत के पानी में निलंबित ठोस पदार्थों की सामग्री, मिलीग्राम / एल; एम- वाणिज्यिक चूने में CaO सामग्री,%।

लाइम-सोडा वाटर सॉफ्टनिंग विधिनिम्नलिखित मुख्य प्रतिक्रियाओं द्वारा वर्णित:

इस विधि के अनुसार, अवशिष्ट कठोरता को 0.5.1 तक और क्षारीयता को 7 से 0.8.1.2 meq/l तक बढ़ाया जा सकता है।

चूने डी और सोडा डी एस (ना 2 सी0 3 के संदर्भ में), मिलीग्राम / एल की खुराक, सूत्रों द्वारा निर्धारित की जाती है

(20.7)

पानी में मैग्नीशियम की मात्रा कहाँ है, mg/l; झ एन. के। - पानी की गैर-कार्बोनेट कठोरता, मिलीग्राम-ईक्यू / एल।

लाइम-सोडा वाटर सॉफ्टनिंग विधि के साथ, परिणामी कैल्शियम कार्बोनेट और मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड विलयन को सुपरसैचुरेट कर सकते हैं और लंबे समय तक कोलाइडल-छितरी हुई अवस्था में रह सकते हैं। मोटे कीचड़ में उनके संक्रमण में लंबा समय लगता है, विशेष रूप से कम तापमान पर और पानी में कार्बनिक अशुद्धियों की उपस्थिति में, जो सुरक्षात्मक कोलाइड के रूप में कार्य करते हैं। उनमें से बड़ी संख्या के साथ, अभिकर्मक पानी नरमी के साथ पानी की कठोरता को केवल 15.20% तक कम किया जा सकता है। ऐसे मामलों में, नरम करने से पहले या दौरान, ऑक्सीकरण एजेंटों और कौयगुलांट्स के साथ पानी से कार्बनिक अशुद्धियों को हटा दिया जाता है। लाइम-सोडा विधि के साथ, प्रक्रिया अक्सर दो चरणों में की जाती है। प्रारंभ में, कार्बनिक अशुद्धियों और कार्बोनेट कठोरता का एक महत्वपूर्ण हिस्सा पानी से हटा दिया जाता है,चूने के साथ एल्युमिनियम या लोहे के लवण का उपयोग करके, प्रक्रिया को पूरा करना इष्टतम स्थितियांजमावट। उसके बाद, सोडा और बाकी चूना डाला जाता है और पानी नरम हो जाता है।पानी के नरम होने के साथ-साथ कार्बनिक अशुद्धियों को हटाते समय, केवल लौह लवण का उपयोग कौयगुलांट्स के रूप में किया जाता है, क्योंकि मैग्नीशियम कठोरता को दूर करने के लिए आवश्यक पानी के उच्च पीएच मान पर, एल्यूमीनियम लवण सोरशन-सक्रिय हाइड्रॉक्साइड नहीं बनाते हैं। प्रयोगात्मक डेटा की अनुपस्थिति में कौयगुलांट की खुराक की गणना सूत्र (20.4) द्वारा की जाती है। निलंबन की मात्रा सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है

जहाँ W o पानी की कुल कठोरता है, mg-eq / l।

पानी को गर्म करके, एक अवक्षेप की अधिकता को जोड़कर और पहले से बनी वर्षा के साथ नरम पानी का संपर्क बनाकर पानी का गहरा मृदुकरण प्राप्त किया जा सकता है। जब पानी को गर्म किया जाता है, तो CaCO3 और Mg (OH) 2 की विलेयता कम हो जाती है और मृदुकरण प्रतिक्रियाएँ पूरी तरह से आगे बढ़ती हैं।

ग्राफ (चित्र 2, ए) से यह देखा जा सकता है कि सैद्धांतिक रूप से संभव के करीब अवशिष्ट कठोरता, पानी के महत्वपूर्ण हीटिंग के साथ ही प्राप्त की जा सकती है। 35.40 डिग्री सेल्सियस पर एक महत्वपूर्ण नरमी प्रभाव देखा जाता है, आगे हीटिंग कम प्रभावी होता है। डीप सॉफ्टनिंग को 100 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर किया जाता है। डीकार्बोनाइजेशन के दौरान एक बड़ी मात्रा में अवक्षेपण जोड़ने की अनुशंसा नहीं की जाती है, क्योंकि अवशिष्ट चूने के कारण अवशिष्ट कठोरता बढ़ जाती है या इसके कारण पानी में मैग्नीशियम गैर-कार्बोनेट कठोरता होती है। कैल्शियम कठोरता में संक्रमण:

MgS0 4 + Ca (OH) 2 \u003d Mg (OH) 2 + CaS0 4

चावल। अंजीर। 2. तापमान का प्रभाव (ए) और चूने की खुराक (बी) चूने-सोडा के साथ नरम पानी की गहराई पर और चूना विधि

सीए (0 एच) 2 + ना 2 सी0 3 \u003d सीएसी0 3 + 2NaOH,

लेकिन चूने की अधिकता से सोडा की अक्षम बर्बादी होती है, पानी के नरम होने की लागत में वृद्धि और हाइड्रेटेड क्षारीयता में वृद्धि होती है। इसलिए, सोडा की अधिकता लगभग 1 mg-eq / l ली जाती है। पहले अवक्षेपित अवक्षेप के संपर्क के परिणामस्वरूप पानी की कठोरता अवक्षेप के संपर्क के बिना प्रक्रिया की तुलना में 0.3-0.5 mg-eq / l कम हो जाती है।

नरम पानी के पीएच को समायोजित करके पानी को नरम करने की प्रक्रिया का नियंत्रण किया जाना चाहिए। जब यह संभव नहीं होता है, तो इसे हाइड्रेटेड क्षारीयता के मूल्य द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जो कि डीकार्बोनाइजेशन के दौरान 0.1.0.2 meq/l के भीतर और लाइम-सोडा सॉफ्टनिंग के दौरान 0.3.0.5 meq/l के भीतर बना रहता है।

पानी को नरम करने की सोडा-सोडियम विधि के साथ, इसका सोडा और सोडियम हाइड्रोक्साइड के साथ इलाज किया जाता है:

इस तथ्य के कारण कि सोडा बाइकार्बोनेट के साथ सोडियम हाइड्रॉक्साइड की प्रतिक्रिया से बनता है, इसे पानी में मिलाने के लिए आवश्यक खुराक काफी कम हो जाती है। पानी में बाइकार्बोनेट की उच्च सांद्रता और कम गैर-कार्बोनेट कठोरता के साथ, अतिरिक्त सोडा नरम पानी में रह सकता है। इसलिए, इस पद्धति का उपयोग केवल कार्बोनेट और गैर-कार्बोनेट कठोरता के बीच के अनुपात को ध्यान में रखते हुए किया जाता है।

सोडा-सोडियम विधिआमतौर पर पानी को नरम करने के लिए उपयोग किया जाता है, जिसकी कार्बोनेट कठोरता गैर-कार्बोनेट से थोड़ी अधिक होती है। यदि कार्बोनेट कठोरता लगभग गैर-कार्बोनेट के बराबर है, तो सोडा को पूरी तरह से छोड़ा जा सकता है, क्योंकि इस तरह के पानी को नरम करने के लिए आवश्यक मात्रा कास्टिक सोडा के साथ बाइकार्बोनेट की बातचीत के परिणामस्वरूप बनती है। पानी की गैर-कार्बोनेट कठोरता बढ़ने पर सोडा ऐश की मात्रा बढ़ जाती है।

नरमी प्रक्रिया के दौरान सोडा के नवीनीकरण पर आधारित सोडा पुनर्योजी विधि का उपयोग कम दबाव वाले भाप बॉयलरों को खिलाने के लिए पानी की तैयारी में किया जाता है।

सीए (एचसी0 3) 2 + ना 2 सी0 3 \u003d सीएसी0 3 + 2एनएएचसी0 3।

सोडियम बाइकार्बोनेट, नरम पानी के साथ बॉयलर में जाकर, के प्रभाव में विघटित हो जाता है उच्च तापमान

2नाएचसी0 3 \u003d ना 2 सी0 3 + एच 2 0 + सी0 2।

परिणामस्वरूप सोडा, अतिरिक्त के साथ, पहले पानी सॉफ़्नर में पेश किया जाता है, तुरंत बॉयलर में सोडियम हाइड्रॉक्साइड और कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) के गठन के साथ हाइड्रोलाइज़ होता है, जो शुद्ध पानी के साथ पानी सॉफ़्नर में प्रवेश करता है, जहां इसका उपयोग कैल्शियम को हटाने के लिए किया जाता है। और मृदु जल से मैग्नीशियम बाइकार्बोनेट। इस पद्धति का नुकसान यह है कि नरमी प्रक्रिया के दौरान सीओ 2 की एक महत्वपूर्ण मात्रा के गठन से धातु का क्षरण होता है और बॉयलर के पानी में सूखे अवशेषों में वृद्धि होती है।

बेरियम जल मृदुकरण विधिअन्य विधियों के साथ संयोजन में उपयोग किया जाता है। पहले, सल्फेट कठोरता को खत्म करने के लिए बेरियम युक्त अभिकर्मकों को पानी (Ba (OH) 2, BaCO 3, BaA1 2 0 4) में पेश किया जाता है, फिर पानी के स्पष्टीकरण के बाद, अतिरिक्त नरमी के लिए इसे चूने और सोडा के साथ इलाज किया जाता है। प्रक्रिया की रसायन शास्त्र प्रतिक्रियाओं द्वारा वर्णित है:

वजह से उच्च लागतअभिकर्मकों बेरियम विधि का प्रयोग बहुत ही कम किया जाता है। बेरियम अभिकर्मकों की विषाक्तता के कारण, यह पीने के पानी की तैयारी के लिए अनुपयुक्त है। परिणामी बेरियम सल्फेट बहुत धीरे-धीरे अवक्षेपित होता है, इसलिए बसने वाले टैंक या स्पष्टीकरण की आवश्यकता होती है बड़े आकार. BaCO3 को पेश करने के लिए, यांत्रिक आंदोलनकारियों के साथ फ्लोक्यूलेटर का उपयोग किया जाना चाहिए, क्योंकि BaCO 3 एक भारी, तेजी से बसने वाला निलंबन बनाता है।

बेरियम लवण की आवश्यक खुराक, मिलीग्राम / एल, भावों का उपयोग करके पाई जा सकती है: बेरियम हाइड्रॉक्साइड (100% गतिविधि का एक उत्पाद) डी बी \u003d 1.8 (एसओ 4 2-), बेरियम एल्यूमिनेट डी बी \u003d 128 डब्ल्यू 0; बेरियम कार्बोनेट डी \u003d 2.07γ (S0 4 2-) में;

बेरियम कार्बोनेट का उपयोग चूने के साथ किया जाता है। बेरियम कार्बोनेट पर कार्बन डाइऑक्साइड की क्रिया से बेरियम बाइकार्बोनेट प्राप्त होता है, जिसे नरम पानी में डाला जाता है। इस मामले में, कार्बन डाइऑक्साइड, मिलीग्राम / एल की खुराक, अभिव्यक्ति से निर्धारित होती है: डी एंग। = 0.46 (एसओ 4 2-); जहां (S0 4 2-) नरम पानी में सल्फेट्स की सामग्री है, mg/l; γ=1.15.1.20 - बेरियम कार्बोनेट के नुकसान को ध्यान में रखते हुए गुणांक।

ऑक्सालेट जल मृदुकरण विधिसोडियम ऑक्सालेट के उपयोग और परिणामी कैल्शियम ऑक्सालेट की कम पानी में घुलनशीलता पर आधारित (6.8 मिलीग्राम/ली 18 डिग्री सेल्सियस पर)

विधि को तकनीकी और वाद्य डिजाइन की सादगी की विशेषता है, हालांकि, अभिकर्मक की उच्च लागत के कारण, इसका उपयोग पानी की थोड़ी मात्रा को नरम करने के लिए किया जाता है।

फॉस्फेटिंग का उपयोग पानी को नरम करने के लिए किया जाता है।लाइम-सोडा विधि द्वारा अभिकर्मक नरम होने के बाद, अवशिष्ट कठोरता (लगभग 2 mg-eq / l) की उपस्थिति अपरिहार्य है, जिसे फॉस्फेट अतिरिक्त नरमी द्वारा 0.02-0.03 mg-eq / l तक कम किया जा सकता है। इस तरह के गहरे उपचार के बाद, कुछ मामलों में, धनायनित पानी को नरम करने का सहारा नहीं लेना पड़ता है।

फॉस्फेटिंग भी अधिक पानी की स्थिरता प्राप्त करता है, धातु पाइपलाइनों पर इसके संक्षारक प्रभाव को कम करता है, और पाइप की दीवारों की आंतरिक सतह पर कार्बोनेट जमा को रोकता है।

फॉस्फेट अभिकर्मकों के रूप में, हेक्सामेटाफॉस्फेट, ट्रिपोलीफॉस्फेट (ऑर्थोफॉस्फेट) सोडियम, आदि का उपयोग किया जाता है।

ट्राई-सोडियम फॉस्फेट का उपयोग करके पानी को नरम करने की फॉस्फेट विधि सबसे प्रभावी अभिकर्मक विधि है। ट्राइसोडियम फॉस्फेट के साथ पानी के नरम होने की प्रक्रिया की रसायन शास्त्र प्रतिक्रियाओं द्वारा वर्णित है

जैसा कि उपरोक्त प्रतिक्रियाओं से देखा जा सकता है, विधि का सार फॉस्फोरिक एसिड के कैल्शियम और मैग्नीशियम लवण के निर्माण में निहित है, जिनकी पानी में घुलनशीलता कम होती है और इसलिए यह पूरी तरह से अवक्षेपित हो जाता है।

फॉस्फेट नरमी आमतौर पर पानी को 105.150 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करके किया जाता है, इसके नरम होने तक 0.02.0.03 मिलीग्राम-ईक्यू / एल तक पहुंच जाता है। ट्राइसोडियम फॉस्फेट की उच्च लागत के कारण, फॉस्फेट विधि का उपयोग आमतौर पर चूने और सोडा के साथ पहले नरम पानी को फिर से नरम करने के लिए किया जाता है। अतिरिक्त नरमी के लिए निर्जल ट्राइसोडियम फॉस्फेट (डीएफ; मिलीग्राम / एल) की खुराक अभिव्यक्ति से निर्धारित की जा सकती है

डी एफ \u003d 54.67 (डब्ल्यू ओएसटी + 0.18),

जहां एफ ओस्ट - फॉस्फेट नरम होने से पहले नरम पानी की अवशिष्ट कठोरता, मिलीग्राम-ईक्यू / एल।

Ca 3 (P0 4) 2 और Mg 3 (P0 4) 2 फॉस्फेट सॉफ्टनिंग adsorb कार्बनिक कोलाइड्स और सिलिकिक एसिड को नरम पानी से अच्छी तरह से बनाने के दौरान बनते हैं, जिससे मध्यम और के लिए फ़ीड पानी तैयार करने के लिए इस पद्धति का उपयोग करने की व्यवहार्यता प्रकट करना संभव हो जाता है। उच्च दबाव बॉयलर (58.8.98.0 एमपीए)।

टैंकों में 0.5-3% की एकाग्रता के साथ हेक्सामेटाफॉस्फेट या सोडियम ऑर्थोफॉस्फेट की खुराक के लिए एक समाधान तैयार किया जाता है, जिसकी संख्या कम से कम दो होनी चाहिए। दीवारों की भीतरी सतहों और टैंकों के निचले हिस्से को जंग प्रतिरोधी सामग्री से ढंकना चाहिए। 3% घोल की तैयारी का समय 3 घंटे है, जिसमें स्टिरर या बुदबुदाहट के साथ अनिवार्य क्रियाशीलता होती है संपीड़ित हवा) रास्ता।

तकनीकी योजनाएं और संरचनात्मक तत्वरासायनिक पानी नरम करने वाले पौधे

अभिकर्मक पानी को नरम करने की तकनीक में, जल उपचार को स्थिर करने के लिए अभिकर्मकों, मिक्सर, पतली परत अवसादन टैंक या स्पष्टीकरण, फिल्टर और प्रतिष्ठानों की तैयारी और खुराक के लिए उपकरण का उपयोग किया जाता है। एक दबाव पानी सॉफ़्नर का आरेख अंजीर में दिखाया गया है। 3

चावल। 3. भंवर रिएक्टर के साथ पानी सॉफ़्नर।

1 - संपर्क द्रव्यमान के साथ हॉपर; 2 - बेदखलदार; 3, 8 - नरम पानी की प्रारंभिक और हटाने की आपूर्ति; 4 - भंवर रिएक्टर; 5 - अभिकर्मकों का इनपुट; 6 - त्वरित स्पष्टीकरण फ़िल्टर; 9 - संपर्क द्रव्यमान का डंपिंग; 7 - नरम पानी की टंकी

इस संयंत्र में कोई फ्लोक्यूलेशन कक्ष नहीं है क्योंकि संपर्क द्रव्यमान में कैल्शियम कार्बोनेट अवक्षेपित होता है। यदि आवश्यक हो, तो रिएक्टरों के सामने पानी को स्पष्ट किया जाता है।

चूने या चूने-सोडा विधियों का उपयोग करके पानी को नरम करने के लिए इष्टतम सुविधा है भंवर रिएक्टर (दबाव या खुला श्वासयंत्र) (चावल। 20.4)। रिएक्टर एक प्रबलित कंक्रीट या स्टील बॉडी है, जो नीचे की ओर संकुचित होता है (टेपर एंगल 5.20 °) और संपर्क द्रव्यमान के साथ लगभग आधी ऊंचाई तक भरा होता है। भंवर रिएक्टर के निचले संकरे हिस्से में पानी की गति 0.8.1 m/s है; जल निकासी उपकरणों के स्तर पर ऊपरी भाग में ऊपर की ओर प्रवाह की गति 4.6 मिमी/सेकेंड है। संपर्क द्रव्यमान के रूप में, 0.2-0.3 मिमी के दाने के आकार के साथ रेत या संगमरमर के चिप्स का उपयोग रिएक्टर मात्रा के 10 किलोग्राम प्रति 1 एम 3 की दर से किया जाता है। पानी के एक पेचदार ऊपर की ओर प्रवाह के साथ, संपर्क द्रव्यमान को तौला जाता है, रेत के दाने एक दूसरे से टकराते हैं, और CaCO 3 उनकी सतह पर तीव्रता से क्रिस्टलीकृत हो जाता है; रेत के दाने धीरे-धीरे गोले में बदल जाते हैं सही फार्म. हाइड्रोलिक प्रतिरोधसंपर्क द्रव्यमान 0.3 मीटर प्रति 1 मीटर ऊंचाई है। जब गेंदों का व्यास बढ़कर 1.5.2 मिमी हो जाता है, तो रिएक्टर के नीचे से सबसे बड़ा, सबसे भारी संपर्क द्रव्यमान छोड़ा जाता है और ताजा लोड किया जाता है। भंवर रिएक्टर मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड तलछट को बरकरार नहीं रखते हैं, इसलिए उनका उपयोग उनके पीछे स्थापित फिल्टर के साथ संयोजन में किया जाना चाहिए, केवल उन मामलों में जहां मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड तलछट की मात्रा फिल्टर की गंदगी क्षमता से मेल खाती है।

रेत फिल्टर की गंदगी क्षमता 1.1.5 किग्रा / मी 3 और 8 घंटे के फिल्टर चक्र के साथ, मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड की स्वीकार्य मात्रा 25.35 ग्राम / मी 3 है (स्रोत पानी में मैग्नीशियम सामग्री 10.15 ग्राम / मी से अधिक नहीं होनी चाहिए। 3))। मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड की उच्च सामग्री वाले भंवर रिएक्टरों का उपयोग करना संभव है, लेकिन इसके बाद मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड को अलग करने के लिए स्पष्टीकरण स्थापित करना आवश्यक है।

एक बेदखलदार का उपयोग करके जोड़े गए ताजा संपर्क द्रव्यमान की खपत सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है जी = 0.045QЖ, जहां जी- अतिरिक्त संपर्क द्रव्यमान की मात्रा, किग्रा/दिन; एफ- रिएक्टर में हटाई गई पानी की कठोरता, mg-eq/l; क्यू - स्थापना क्षमता, एम 3 / एच।

चावल। 4. भंवर रिएक्टर।

1,8 - मृदु जल की प्रारंभिक आपूर्ति और निष्कासन: 5 - नमूने; 4 - संपर्क द्रव्यमान; 6 - वायु निर्वहन; 7 - संपर्क द्रव्यमान लोड करने के लिए एक हैच; 3 - अभिकर्मकों का इनपुट; 2 - खर्च किए गए संपर्क द्रव्यमान को हटाना

स्पष्टीकरण के साथ अभिकर्मक पानी को नरम करने की तकनीकी योजनाओं में, भंवर रिएक्टरों (छवि 5) के बजाय ऊर्ध्वाधर मिक्सर का उपयोग किया जाता है। स्पष्टीकरण बनाए रखा जाना चाहिए स्थिर तापमान, एक घंटे के लिए 1 डिग्री सेल्सियस से अधिक के उतार-चढ़ाव की अनुमति नहीं देता है, क्योंकि संवहन धाराएं उत्पन्न होती हैं, तलछट आंदोलन और इसके निष्कासन।

इसी तरह की तकनीक का उपयोग गंदे पानी को नरम करने के लिए किया जाता है एक बड़ी संख्या कीमैग्नीशियम लवण। इस मामले में, मिक्सर संपर्क द्रव्यमान से भरे हुए हैं। ई.एफ. द्वारा डिज़ाइन किए गए स्पष्टीकरण का उपयोग करते समय। कुर्गेव, मिक्सर और फ्लोक्यूलेशन कक्ष प्रदान नहीं किए जाते हैं, क्योंकि पानी के साथ अभिकर्मकों का मिश्रण और तलछट के गुच्छे का निर्माण स्वयं स्पष्टीकरण में होता है।

तलछट गाढ़ेपन की एक छोटी मात्रा के साथ महत्वपूर्ण ऊंचाई उन्हें बिना गर्म किए पानी को नरम करने के साथ-साथ कास्टिक मैग्नेसाइट के साथ पानी के निर्जलीकरण के लिए उपयोग करने की अनुमति देती है। नलिका द्वारा स्रोत जल का वितरण इसका निर्धारण करता है रोटरी गतितंत्र के निचले हिस्से में, जो तापमान और पानी की आपूर्ति में उतार-चढ़ाव के साथ निलंबित परत की स्थिरता को बढ़ाता है। अभिकर्मकों के साथ मिश्रित पानी क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर मिक्सिंग बैफल्स से होकर गुजरता है और सॉर्प्शन पृथक्करण और कीचड़ संरचना के नियमन के क्षेत्र में प्रवेश करता है, जो कि निलंबित परत की ऊंचाई के साथ कीचड़ के नमूने के लिए शर्तों को बदलकर प्राप्त किया जाता है, इसकी इष्टतम संरचना प्राप्त करने के लिए पूर्वापेक्षाएँ बनाता है। , जो पानी के नरम होने और स्पष्टीकरण के प्रभाव में सुधार करता है। क्लेरिफायर उसी तरह से डिजाइन किए गए हैं जैसे पारंपरिक जल स्पष्टीकरण के लिए।

1000 मीटर 3 / दिन तक नरम पानी की कीमत पर, "जेट" प्रकार के जल उपचार संयंत्र का उपयोग किया जा सकता है। इसमें जोड़े गए अभिकर्मकों के साथ उपचारित पानी पतली परत वाले नाबदान में प्रवेश करता है, फिर फिल्टर में।

रूसी विज्ञान अकादमी की साइबेरियाई शाखा के खनन संस्थान में एक अभिकर्मक रहित विद्युत रासायनिक जल मृदुकरण तकनीक विकसित की गई है। एनोड पर क्षारीकरण और कैथोड पर अम्लीकरण की घटना का उपयोग करते हुए जब एक प्रत्यक्ष विद्युत प्रवाह एक जलीय प्रणाली के माध्यम से पारित किया जाता है, तो जल निर्वहन प्रतिक्रिया को निम्नलिखित समीकरण द्वारा दर्शाया जा सकता है:

2Н 2 0 + 2е 1 → 20Н - + 2,

जहां ई 1 एक संकेत है जो सीए (II) और एमजी (II) उद्धरणों में कठोरता लवण को अलग करने की क्षमता को दर्शाता है।

इस प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, हाइड्रॉक्सिल आयनों की सांद्रता बढ़ जाती है, जिससे Mg (II) और Ca (II) आयनों को अघुलनशील यौगिकों में बाँध दिया जाता है। एक डायाफ्राम (बेल्टिंग कपड़े से बना डायाफ्राम) इलेक्ट्रोलाइज़र के एनोड कक्ष से, ये आयन इलेक्ट्रोड के बीच संभावित अंतर और की उपस्थिति के कारण कैथोड कक्ष में जाते हैं बिजली क्षेत्रउनके बीच।

अंजीर पर। 6 दिखाया गया है प्रौद्योगिकी प्रणालीविद्युत रासायनिक विधि द्वारा जल मृदुकरण के लिए संस्थापन।

उत्पादन संयंत्र जिला बॉयलर हाउस में लगाया गया, जो करीब दो माह तक चला। विद्युत रासायनिक उपचार का तरीका स्थिर निकला, कैथोड कक्षों में कोई अवसादन नहीं देखा गया।

आपूर्ति टायरों पर वोल्टेज 16 वी था, कुल धारा 1600 ए थी। स्थापना की कुल उत्पादकता 5 एम 3 / एच थी, एनोड कक्षों में पानी की गति 0.31 एन-0.42 मीटर / मिनट थी, बीच के अंतराल में डायाफ्राम और कैथोड 0.12- 0.18 मीटर/मिनट।

चावल। 5. लाइम-सोडा वाटर सॉफ्टनिंग की स्थापना।1 ,8 - नरम पानी की प्रारंभिक और हटाने की आपूर्ति; 2 - बेदखलदार; 3 - संपर्क द्रव्यमान के साथ हॉपर; अभिकर्मकों के 5 इनपुट; 6 - निलंबित तलछट की एक परत के साथ स्पष्टीकरण; 7 - स्पष्टीकरण त्वरित फ़िल्टर; 4 - भंवर रिएक्टर

चावल। 6. इलेक्ट्रोकेमिकल वाटर सॉफ्टनिंग I - रेक्टिफायर VACG-3200-18 की स्थापना की योजना; 2 - डायाफ्राम इलेक्ट्रोलाइजर; 3, 4 - विश्लेषण और उत्प्रेरक; 5 - पंप; 6 - पी एच मीटर; 7 - निलंबित तलछट की एक परत के साथ स्पष्टीकरण; 8 - तेज फिल्टर को स्पष्ट करना; 9 - सीवर में निर्वहन; 10, 11 - नरम और स्रोत पानी की आपूर्ति को हटाना; 12 - प्रवाह मीटर; 13 - निकास हुड

यह स्थापित किया गया है कि W o = 14.5-16.7 mg-eq/l वाले पानी से, pH = 2.5-3 पर 1.1-1.5 mg-eq/l की कठोरता वाला एक एनोलाइट और 0 की कठोरता वाला एक कैथोलिक प्राप्त किया जाता है। पीएच = 10.5-11 पर 6-1 मिलीग्राम-ईक्यू / एल। फ़िल्टर किए गए एनोलाइट और कैथोलिक को मिलाने के बाद, नरम पानी के संकेतक इस प्रकार थे: कुल कठोरता W o 0.8-1.2 meq/l, pH = 8-8.5 थी। बिजली की लागत 3.8 kWh/m 3 थी।

रासायनिक, एक्स-रे विवर्तन, आईआर स्पेक्ट्रोस्कोपिक और वर्णक्रमीय विश्लेषणयह पाया गया कि अवक्षेप में मुख्य रूप से CaC0 3, Mg (OH) 2 और आंशिक रूप से Fe 2 0 3 *H 2 0 होते हैं। यह इंगित करता है कि Mg (II) आयनों का बंधन पानी के अणुओं के निर्वहन के दौरान हाइड्रॉक्सिल आयनों के कारण होता है। कैथोड।

पानी के विद्युत रासायनिक उपचार को कटियन एक्सचेंज फिल्टर में आपूर्ति करने से पहले उनके परिचालन चक्र को काफी (15-20 गुना) बढ़ाने की अनुमति मिलती है।

थर्मामीटरों रासायनिक विधिजल को निर्मल बनाने वाला

थर्मोकेमिकल सॉफ्टनिंग का उपयोग विशेष रूप से स्टीम बॉयलरों के लिए पानी तैयार करने में किया जाता है,चूंकि इस मामले में गर्म पानी पर खर्च की जाने वाली गर्मी का सबसे तर्कसंगत रूप से उपयोग किया जाता है। इस विधि द्वारा, पानी को नरम करना आमतौर पर "100 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के पानी के तापमान पर किया जाता है। गर्म होने पर पानी का अधिक गहन नरम होना तलछट के भारी और बड़े गुच्छे के गठन से सुगम होता है, इसकी कमी के कारण इसका सबसे तेज़ अवसादन होता है। गर्म होने पर पानी की चिपचिपाहट, और चूने की खपत भी कम हो जाती है, क्योंकि मुक्त कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) को अभिकर्मकों की शुरूआत से पहले गर्म करके हटा दिया जाता है। थर्मोकेमिकल विधि का उपयोग एक कौयगुलांट के साथ और बिना किया जाता है, क्योंकि उच्च घनत्व अवक्षेप वर्षा के दौरान इसके भारी होने की आवश्यकता को समाप्त कर देता है। कौयगुलांट के अलावा, फॉस्फेट के अतिरिक्त चूना और सोडा और कम अक्सर सोडियम हाइड्रॉक्साइड और सोडा का उपयोग किया जाता है। चूने के बजाय हाइड्रॉक्साइड सोडियम का उपयोग कुछ हद तक तकनीक को सरल करता है अभिकर्मक की तैयारी और खुराक, हालांकि, इसकी उच्च लागत के कारण ऐसा प्रतिस्थापन आर्थिक रूप से उचित नहीं है।

गैर-कार्बोनेट पानी की कठोरता को दूर करने के लिए, सोडा को अधिक मात्रा में जोड़ा जाता है। अंजीर पर। 7 थर्मोकेमिकल नरमी के दौरान अवशिष्ट कैल्शियम और पानी की सामान्य कठोरता पर सोडा की अधिकता के प्रभाव को दर्शाता है। जैसा कि ग्राफ़ से देखा जा सकता है, 0.8 मिलीग्राम-ईक्यू / एल के अतिरिक्त सोडा के साथ, कैल्शियम कठोरता को 0.2 तक कम किया जा सकता है, और कुल कठोरता 0.23 मिलीग्राम / ईक-एल हो सकती है। सोडा को और मिलाने से, कठोरता और भी कम हो जाती है। पानी में मैग्नीशियम की अवशिष्ट सामग्री को 0.1 mg-eq/l के अतिरिक्त चूने (हाइड्रेटेड क्षारीयता) के साथ 0.05.0.1 mg-eq/l तक कम किया जा सकता है। अंजीर पर। 20.8 थर्मोकेमिकल वाटर सॉफ्टनिंग की स्थापना को दर्शाता है।

चूना-डोलोमाइट विधि 120 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर पानी के एक साथ मृदुकरण और डीसिलिकॉनाइजेशन के लिए उपयोग किया जाता है। नरम करने की इस पद्धति के साथ, चूने या चूने और सोडा (अतिरिक्त के बिना) के साथ इलाज किए गए पानी की क्षारीयता को अवशिष्ट कैल्शियम एकाग्रता के साथ 0.3 meq / l तक कम किया जा सकता है। 1.5 मिलीग्राम -ईक्यू / एल और 0.5 मिलीग्राम-ईक्यू / एल तक 0.4 मिलीग्राम-ईक्यू / एल के अवशिष्ट कैल्शियम एकाग्रता के साथ। स्रोत के पानी को लाइम-डोलोमाइट दूध से उपचारित किया जाता है और एक प्रेशर क्लेरिफायर में साफ किया जाता है। फिर यह पहले और दूसरे चरण के दबाव एन्थ्रेसाइट और Na-cationite फिल्टर से होकर गुजरता है।

स्पष्टीकरण में, स्पष्टीकरण क्षेत्र की ऊंचाई 1.5 मीटर के बराबर ली जाती है, सीमित करने के दौरान ऊपर की ओर प्रवाह की गति 2 मिमी / सेकंड से अधिक नहीं होती है। प्रदूषण के प्रकार के आधार पर, स्पष्टीकरण में पानी का निवास समय 0.75 से 1.5 घंटे तक होता है। आयरन (III) नमक कौयगुलांट को 0.4 mg-eq/l की मात्रा में मिलाने की सलाह दी जाती है।

चावल। 7. अवशिष्ट कैल्शियम पर अतिरिक्त सोडा का प्रभाव (ए) और कुल (बी)थर्मोकेमिकल नरमी के दौरान पानी की कठोरता

चावल। 8. फास्फेट अतिरिक्त सॉफ्टनिंग के साथ लाइम-सोडा वाटर सॉफ्टनिंग की स्थापना: 1 - भंडारण से कीचड़ का निर्वहन 2,3 - नरम पानी का संग्रह; 4 - चूना और सोडा का इनपुट; 5, 11 - नरम पानी की प्रारंभिक और हटाने की आपूर्ति; 6 - भाप इनपुट; 7, 8 - पहले और दूसरे चरण के थर्मोरिएक्टर; 9 - ट्राइसोडियम फॉस्फेट का इनपुट; 10 - स्पष्टीकरण तेज फिल्टर

उच्च तापमान जल मृदुकरण विधिइसे लगभग पूरी तरह से नरम करने के लिए उपयोग किया जाता है। थर्मोकेमिकल पानी सॉफ़्नर आमतौर पर अधिक कॉम्पैक्ट होते हैं। इनमें अभिकर्मक डिस्पेंसर, पतली परत अवसादन टैंक हीटर या स्पष्टीकरण और फिल्टर शामिल हैं। चूने डी और सोडा डी एस, मिलीग्राम / एल की खुराक, थर्मोकेमिकल पानी नरमी के साथ

जहां सी और सी के साथ - क्रमशः, तकनीकी उत्पाद में सीएओ और ना 2 सी0 3 की सामग्री,%।

डायलिसिस द्वारा पानी को नरम करना

डायलिसिस विलेय को अलग करने की एक विधि है जो आणविक भार में काफी भिन्न होती है। यह आधारित है अलग गतिसांद्र और तनु विलयनों को अलग करने वाली अर्ध-पारगम्य झिल्ली के माध्यम से इन पदार्थों का प्रसार। एक सांद्रता प्रवणता की क्रिया के तहत (द्रव्यमान क्रिया के नियम के अनुसार), विलेय के साथ विभिन्न गतिझिल्ली के माध्यम से तनु विलयन की ओर विसरित होता है। विलायक (पानी) विपरीत दिशा में फैलता है, जिससे विलेय के परिवहन की दर कम हो जाती है। नाइट्रो - और सेल्युलोज एसीटेट फिल्म झिल्ली के साथ झिल्ली उपकरणों में डायलिसिस किया जाता है। पानी को नरम करने के लिए एक अर्ध-पारगम्य झिल्ली की प्रभावशीलता चयनात्मकता और जल पारगम्यता के उच्च मूल्यों से निर्धारित होती है, जिसे इसे लंबे समय तक बनाए रखना चाहिए। झिल्ली चयनात्मकता निम्नानुसार व्यक्त की जा सकती है:

(एफ और - एफ वाई) / एफ और (20.11)

जहां डब्ल्यू में - मूल समाधान (कठोरता) की एकाग्रता; डब्ल्यू और - नरम पानी की कठोरता।

व्यवहार में, नमक की कमी के गुणांक का अक्सर उपयोग किया जाता है - सी और / सी गिरफ्तारी की सामग्री। यह इसके निर्माण या बाहरी कारकों के प्रभाव से जुड़े झिल्ली के संचालन में परिवर्तन को पूरी तरह से दर्शाता है।

अर्धपारगम्य झिल्लियों की क्रिया के लिए कई काल्पनिक मॉडल हैं।

हाइपरफिल्ट्रेशन परिकल्पनाएक अर्ध-पारगम्य झिल्ली में छिद्रों के अस्तित्व का सुझाव देता है जो पानी के अणुओं और हाइड्रेटेड नमक आयनों के सहयोगियों को डायलिसिस के दौरान गुजरने की अनुमति देता है। सैद्धांतिक विकास का आधार यह स्थिति थी कि पानी और उसमें घुले लवण विसरण के माध्यम से एक अर्धपारगम्य झिल्ली के माध्यम से प्रवेश करते हैं और छिद्रों के माध्यम से बहते हैं।

सोरशन मॉडलपारगम्यता इस आधार पर आधारित है कि झिल्ली की सतह पर और उसके छिद्रअधिशोषित परत सीमित जलकम घुलनशीलता के साथ। झिल्लियां अर्ध-पारगम्य होंगी यदि उनमें, कम से कम सतह की परत में, बाध्य तरल परत की मोटाई के दोगुने से अधिक छिद्र न हों।

प्रसार मॉडलइस धारणा से आगे बढ़ता है कि सिस्टम के घटक झिल्ली सामग्री में घुल जाते हैं और इसके माध्यम से फैल जाते हैं। झिल्ली की चयनात्मकता को इसकी सामग्री में सिस्टम के घटकों के प्रसार और घुलनशीलता के गुणांक में अंतर द्वारा समझाया गया है।

इलेक्ट्रोस्टैटिक सिद्धांतइस प्रकार है। जब स्रोत का पानी चयनात्मक (केशनाइट) झिल्ली के एक तरफ कक्ष में चला जाता है, और दूसरी तरफ नमकीन, सोडियम आयन जब सोडियम क्लोराइड के घोल से नमकीन तैयार किया जाता है, तो झिल्ली में और फिर स्रोत में चला जाता है। पानी, और कैल्शियम आयन विपरीत दिशा में, t.e. कठोर जल से नमकीन तक। इस प्रकार, स्रोत के पानी से कैल्शियम आयनों को हटा दिया जाता है और गैर-अवक्षेपण सोडियम आयनों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। उसी समय, कक्षों में साइड प्रक्रियाएं होती हैं जो डायलिसिस की मुख्य प्रक्रिया के साथ होती हैं: पानी का आसमाटिक स्थानांतरण, उसी नाम के आयनों का स्थानांतरण, इलेक्ट्रोलाइट प्रसार। ये प्रक्रियाएं झिल्ली की गुणवत्ता पर निर्भर करती हैं।

स्रोत जल में निहित आयनों और झिल्ली में आयनों के बीच विनिमय समीकरण का रूप है

कहाँ पे एक्स, एक्स- समाधान और झिल्ली में निहित अन्य आयन।

निरंतर संतुलन

विनिमय समीकरण केवल कैल्शियम आयन के लिए लिखा जाता है, लेकिन> वास्तव में, कैल्शियम और मैग्नीशियम आयनों के योग को ध्यान में रखना आवश्यक है। नमकीन और झिल्ली के बीच संतुलन है:

अगर k1+ k 2 , तो

जहां n एक घातांक है, जिसके आधार पर विलयन में आयन हैं।

से अंतिम अभिव्यक्तियह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि यदि नमकीन और कठोर स्रोत के पानी में सोडियम आयनों का संतुलन अनुपात, उदाहरण के लिए, 10 है, तो स्रोत के पानी में कठोरता नमकीन पानी की तुलना में लगभग 100 गुना कम होगी। क्षेत्र, एम 2 , झिल्ली सतह

जहां एम झिल्ली से गुजरने वाले पदार्थ की मात्रा है; cf - प्रक्रिया की प्रेरक शक्ति, यानी झिल्ली के दोनों किनारों पर पदार्थ की सांद्रता में अंतर; के डी - मास ट्रांसफर गुणांक, आमतौर पर प्रयोगात्मक रूप से या लगभग अभिव्यक्ति से निर्धारित होता है

β 1 और β 2 - झिल्ली के एक केंद्रित समाधान में किसी पदार्थ के स्थानांतरण की दर के संबंधित गुणांक और इससे एक तनु में; बी - झिल्ली मोटाई; डीविलेय का प्रसार गुणांक है।

डायलिसिस के बाद नरम पानी की कठोरता:

जहां सी डी और सी पी उपकरण की शुरुआत में लवण की सांद्रता है, क्रमशः, डायलीसेट और ब्राइन में, मिलीग्राम-ईक्यू / एल; और क्यूपी - उपकरण का प्रदर्शन, क्रमशः, डायलीसेट और नमकीन के लिए, एम 3 / एच; एफ डी और एफ आर - तंत्र की शुरुआत में डायलीसेट और नमकीन की कठोरता, मिलीग्राम-ईक्यू / एल; ए झिल्ली और समाधान के गुणों द्वारा निर्धारित एक स्थिरांक है ;; ली- तंत्र के अपोहित और नमकीन कक्षों में समाधान के पथ की लंबाई, मी; d - कक्ष में अपोहित की गति की गति, मी/से.

MCC cationite झिल्ली पर समीकरण (20.13) के प्रायोगिक सत्यापन ने परिणामों का अच्छा अभिसरण दिखाया। सूत्र (20.13) के विश्लेषण से पता चलता है कि तंत्र के कक्षों में डायलीसेट की गति में कमी से नरम प्रभाव बढ़ जाता है, नरम पानी की कठोरता में कमी सीधे नमकीन पानी की एकाग्रता के समानुपाती होती है।

चुंबकीय जल उपचार

में हाल ही मेंघरेलू और विदेशी अभ्यास में, पैमाने के गठन और अतिक्रमण से निपटने के लिए चुंबकीय जल उपचार का सफलतापूर्वक उपयोग किया जाता है। पानी पर चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव का तंत्रऔर इसकी अशुद्धियों को अंतिम रूप से स्पष्ट नहीं किया गया है, कई परिकल्पनाएँ हैं कि ई.एफ. तेबेनिखिन तीन समूहों में वर्गीकृत: पहला, जो अधिकांश परिकल्पनाओं को जोड़ता है, पानी में घुले नमक आयनों पर चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव से संबंधित है। चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव मेंआयनों का ध्रुवीकरण और विरूपण होता है, उनके जलयोजन में कमी के साथ, जिससे उनके अभिसरण की संभावना बढ़ जाती है, और में अंतिम शिक्षाक्रिस्टलीकरण के केंद्र; दूसरे में पानी की कोलाइडल अशुद्धियों पर चुंबकीय क्षेत्र की क्रिया शामिल है; तीसरा समूह पानी की संरचना पर चुंबकीय क्षेत्र के संभावित प्रभाव के बारे में विचारों को जोड़ता है। इसप्रभाव, एक ओर, पानी के अणुओं के एकत्रीकरण में परिवर्तन का कारण बन सकता है, दूसरी ओर, इसके अणुओं में हाइड्रोजन के परमाणु स्पिनों के उन्मुखीकरण को बाधित कर सकता है।

पैमाने के गठन का मुकाबला करने के लिए चुंबकीय क्षेत्र में जल उपचार आम है।विधि का सार इस तथ्य में निहित है कि जब पानी चुंबकीय क्षेत्र की रेखाओं को पार करता है, तो स्केल फॉर्मर्स को हीटिंग सतह पर नहीं, बल्कि पानी के द्रव्यमान में छोड़ा जाता है। परिणामी ढीले तलछट (कीचड़) को उड़ाने से हटा दिया जाता है। विधि कैल्शियम-कार्बोनेट वर्ग के पानी के उपचार में प्रभावी है, जो हमारे देश के सभी जल निकायों के पानी का लगभग 80% हिस्सा बनाती है और इसके लगभग 85% क्षेत्र को कवर करती है।

प्राप्त चुंबकीय क्षेत्र के साथ पानी का उपचार विस्तृत आवेदनहीटिंग नेटवर्क और गर्म पानी की आपूर्ति नेटवर्क और विभिन्न ताप विनिमायकों में, जहां अन्य जल उपचार विधियों का उपयोग आर्थिक रूप से व्यवहार्य नहीं है, कम दबाव और कम क्षमता वाले भाप जनरेटर में स्टीम टर्बाइन के कंडेनसर में पैमाने के गठन का मुकाबला करने के लिए। पानी के नरम होने की तुलना में, इसके चुंबकीय उपचार के मुख्य लाभ सादगी, कम लागत, सुरक्षा और लगभग कोई परिचालन लागत नहीं है।

चुंबकीय प्रसंस्करण प्राकृतिक जल(ताजा और खनिज दोनों) हीटिंग सतहों पर पैमाने के गठन की तीव्रता में कमी की ओर जाता है, यदि वे चुंबकीय क्षेत्र के संपर्क में कैल्शियम कार्बोनेट और कैल्शियम सल्फेट दोनों के साथ सुपरसैचुरेटेड होते हैं और बशर्ते कि मुक्त कार्बन मोनोऑक्साइड की एकाग्रता ( IV) इसकी साम्य सांद्रता से कम है। एंटीस्केल प्रभाव ई पानी में लोहे के आक्साइड और अन्य अशुद्धियों की उपस्थिति का कारण बनता है:

जहां एम एन और एम एम - समान मात्रा में पानी की समान परिस्थितियों में उबालने के दौरान हीटिंग सतह पर बनने वाले पैमाने का द्रव्यमान, अनुपचारित और चुंबकीय क्षेत्र के साथ इलाज किया जाता है, जी।

एंटी-स्केल प्रभाव पानी की संरचना, चुंबकीय क्षेत्र की ताकत, पानी की गति की गति और चुंबकीय क्षेत्र में इसके रहने की अवधि और अन्य कारकों पर निर्भर करता है। व्यवहार में, स्थायी स्टील या फेराइट-बेरियम मैग्नेट और इलेक्ट्रोमैग्नेट (चित्र 9) के साथ चुंबकीय उपकरणों का उपयोग किया जाता है। स्थायी चुम्बक वाले उपकरण संरचनात्मक रूप से सरल होते हैं और उन्हें मुख्य से शक्ति की आवश्यकता नहीं होती है। इलेक्ट्रोमैग्नेट वाले उपकरणों में, तार के कॉइल कोर (कोर) के चारों ओर घाव होते हैं, जिससे चुंबकीय क्षेत्र बनता है।

एडेप्टर स्लीव्स की मदद से चुंबकीय उपकरण को लंबवत या क्षैतिज स्थिति में पाइपलाइनों पर लगाया जाता है। अंतराल में पानी की गति की गति 1 मीटर / सेकंड से अधिक नहीं होनी चाहिए। तंत्र के संचालन की प्रक्रिया यांत्रिक, मुख्य रूप से फेरोमैग्नेटिक अशुद्धियों के साथ मार्ग अंतराल के संदूषण के साथ हो सकती है। इसलिए, स्थायी चुंबक वाले उपकरणों को समय-समय पर अलग किया जाना चाहिए और साफ किया जाना चाहिए। विद्युत चुम्बकीय उपकरणों से लोहे के आक्साइड को मुख्य से डिस्कनेक्ट करके हटा दिया जाता है।

MGSU (GI Nikoladze, VB Vikulina) द्वारा किए गए अध्ययनों के परिणामों से पता चला है कि 6.7 ug-eq/l की कार्बोनेट कठोरता वाले पानी के लिए, 5.6 mg02/l की ऑक्सीडिज़ेबिलिटी और 385.420 mg/l की लवणता, इष्टतम चुंबकीय क्षेत्र की ताकत है। था (10.12.8) * 19 4 ए / मी, जो 7.8 ए की वर्तमान ताकत से मेल खाती है।

हीटिंग स्टीम बॉयलरों के अतिरिक्त फ़ीड पानी के चुंबकीय प्रसंस्करण के लिए स्थापना योजना को अंजीर में दिखाया गया है। 20.10.

हाल ही में, बाहरी चुंबकीय कॉइल वाले उपकरण व्यापक हो गए हैं। पानी के बड़े पैमाने पर चुंबकीयकरण के लिए, इसकी परत-दर-परत प्रसंस्करण के साथ उपकरणों का निर्माण किया गया है।

पैमाने के गठन को रोकने के अलावा, चुंबकीय उपचार , पीपी के अनुसार स्ट्रोकैच, का उपयोग जमावट और क्रिस्टलीकरण की प्रक्रिया को तेज करने, अभिकर्मकों के विघटन में तेजी लाने, आयन-एक्सचेंज रेजिन के उपयोग की दक्षता बढ़ाने और कीटाणुनाशक की जीवाणुनाशक कार्रवाई में सुधार करने के लिए किया जा सकता है।

चावल। 9. एंटीस्केल जल उपचार एसकेवी वीटीआई के लिए विद्युत चुम्बकीय उपकरण: 1,8 - चुंबकीय पानी की प्रारंभिक आपूर्ति और निष्कासन; 2 - ग्रिड; 3 - चुंबकीय पानी के पारित होने के लिए कार्य अंतराल; 4 - आवरण; 5 - चुंबकीय कुंडल; 6 - सार; 7 - फ्रेम; 9 - ढक्कन; 10 - टर्मिनल

चुंबकीय जल उपचार उपकरणों को डिजाइन करते समय, निम्नलिखित डेटा निर्दिष्ट किए जाते हैं: डिवाइस का प्रकार, इसका प्रदर्शन, काम करने वाले अंतराल में चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण या संबंधित चुंबकीय क्षेत्र की ताकत, काम करने वाले अंतराल में पानी की गति, सक्रिय क्षेत्र से पानी के गुजरने का समय स्थायी चुंबक मशीनों के लिए विद्युत चुम्बकीय उपकरण या चुंबकीय मिश्र धातु और चुंबक आयामों के लिए उपकरण, प्रकार और उसका वोल्टेज।

चावल। 10. पूर्व-उपचार के बिना बॉयलर पानी के उपचार के लिए चुंबकीय स्थापना की नियुक्ति की योजना।

1,8 - स्रोत और मेकअप पानी; 2 - विद्युत चुम्बकीय उपकरण; 3, 4 - हीटर I और II चरण; 5 - बहरा; 6 - मध्यवर्ती टैंक; 7 - मेकअप पंप

साहित्य

1. अलेक्सेव एल.एस., ग्लैडकोव वी.ए. शीतल जल की गुणवत्ता में सुधार। एम।,

2. स्ट्रॉइज़्डैट, 1994

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7. झुरबा एम.जी. दानेदार फिल्टर पर पानी की शुद्धि। लवोव, 1980।

"और" पानी को नरम करने के रासायनिक अभिकर्मक तरीके" खंड "पानी" और उपधारा "" हमने कठोरता लवण और पैमाने का मुकाबला करने के विषय पर छुआ। पिछले लेखों में, हमने "पानी नरमी" शब्द की वास्तविक परिभाषा की जांच की और माना कि वहां नरम करने के कई तरीके हैं - भौतिक, रासायनिक, मानसिक। और आयन एक्सचेंज और एंटीस्केलेंट्स (एंटीस्केल फॉर्मर्स) की खुराक के रूप में पानी को नरम करने के ऐसे अभिकर्मक तरीकों को भी छुआ। इस लेख में हम आपको दो उपखंड प्रदान करते हैं - मानसिक तरीकों के बारे में थोड़ा और जल मृदुकरण के भौतिक तरीकों के बारे में थोड़ा और।

पानी को नरम करने के मानसिक और भौतिक तरीकों को पूरी तरह से समझा और समझा नहीं गया है। शायद यही कारण है कि अक्सर कठोर पानी से निपटने का मानसिक तरीका व्यवहार के भौतिक तरीके से भ्रमित होता है। और, तदनुसार, वे लोगों में पैसा, समय और विश्वास खो देते हैं। दोनों मानसिक उपकरणों की खरीद के लिए, और उन उपकरणों की मरम्मत के लिए जिन्हें वे पैमाने से नहीं बचाते थे। वैसे, लेख की अच्छी समझ के लिए, हम अनुशंसा करते हैं कि आप पहले "कठोर पानी" और "" लेखों की सामग्री का अध्ययन करें, जहां इस लेख में उपयोग की जाने वाली मुख्य परिभाषाएं दी गई हैं (जैसे पानी नरम करना, स्केल, कठोरता) , कठोरता लवण, आदि)

पानी को नरम करने के मानसिक तरीके।

तो, मानसिक विधियों को भौतिक के साथ आसानी से भ्रमित किया जाता है। जादू के साथ गैंज़फेल्ड प्रभाव के समान ही। तो, उदाहरण के लिए, चुंबकीय क्षेत्र के साथ जल उपचार। यह पैमाने से निपटने का एक गुणात्मक तरीका है, और पानी की सफाई और संरचना का एक बेकार अतिरिक्त तरीका है।

भौतिक और एक्स्ट्रासेंसरी विधियों के बीच का अंतर बहुत सरल है - अगर किसी चीज़ की कीमत थोड़ी सी (औसतन 100 अमरीकी डालर तक) होती है, और यह वादा किया जाता है कि यह बहुत सारे कार्यों को पूरा करेगा (जैसे: यह सभी पदार्थों से पानी को शुद्ध करेगा , स्केल हटा दें, चंगा करें और यौवन, संरचना दें, पौधों और बालों के विकास को तेज करें, खराबता को दूर करें, आदि), तो यह जल शोधन की एक मानसिक विधि है। हम एक्स्ट्रासेंसरी विधियों पर विस्तार से ध्यान नहीं देंगे, उन्हें विभिन्न स्रोतों (उदाहरण के लिए, यहां) में वर्णित किया गया है, क्योंकि उनमें से अर्थ केवल वादा किया गया सौवां हिस्सा है।

वैसे, हाल ही में ऐसे सॉफ्टनिंग स्ट्रक्चर्स की कीमत बढ़ाने की प्रवृत्ति रही है। तो आप एक बहुत महंगे नकली में भाग सकते हैं, जिसे पैमाने के खिलाफ सुरक्षा के रूप में घोषित किया गया है। हालांकि, आमतौर पर ऐसे उपकरण जो वास्तव में पैमाने के साथ शारीरिक रूप से मदद कर सकते हैं, उनमें अतिरिक्त संरचना कार्य नहीं होते हैं।

इसलिए, यदि आप एक्स्ट्रासेंसरी संरचना करना चाहते हैं, तो आपको एक विशेष उपकरण खरीदने की आवश्यकता है। यदि आपको भौतिक रूप से पानी को नरम करने की आवश्यकता है, तो आपको एक विशेष उपकरण खरीदने की आवश्यकता है। लेकिन जटिल नहीं। हालांकि ... जैसा कोई भी इसे पसंद करता है 🙂 और हम पैमाने से निपटने के लिए भौतिक तरीकों पर आगे बढ़ेंगे।

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, "वाटर सॉफ्टनिंग" शब्द की कई परिभाषाएँ हैं, जो उस चरण पर निर्भर करता है जिस पर प्रभाव होता है -

पानी की कठोरता के कारणों का मुकाबला करने के चरण में या
कठोर जल के उपयोग के परिणामों से निपटने के चरण में।

पिछली विधियों - आयन एक्सचेंज - का उद्देश्य पानी की कठोरता के कारणों का मुकाबला करना है। यानी या तो पानी से कैल्शियम और मैग्नीशियम के लवण निकाल दिए जाते हैं, जिससे शीतल जल का निर्माण होता है।

जल मृदुकरण की भौतिक विधियों का उद्देश्य कठोर जल पैमाने के परिणामों का मुकाबला करना है।

तदनुसार, भौतिक मृदुकरण विधियाँ प्रथम अर्थ में शीतल जल (कठोर लवण के बिना जल बिल्कुल भी) का अर्थ नहीं है। भौतिक जल मृदुकरण के कार्य का परिणाम वह जल है जिसने अपने सभी कठोरता लवणों को बरकरार रखा है, लेकिन पाइप और बॉयलर को नुकसान नहीं पहुंचाता है - अर्थात यह पैमाना नहीं बनाता है। हालांकि, भौतिक उपचार के बाद कठोर जल अपने गुणों को बदल देता है - और, परिणामस्वरूप, पैमाना बनना बंद हो जाता है। यानी यह कठोर होना बंद कर देता है। और यह नरम हो जाता है। बेशक, अगर हम वैज्ञानिक शोध कर रहे थे, तो हम "सॉफ्ट वॉटर" शब्दों में अंतर पेश करेंगे, यानी पानी जिसमें सिद्धांत रूप में कोई कठोरता नमक नहीं है, और "नरम पानी", जो स्केल नहीं बनाता है, लेकिन कठोरता वाले लवण हो सकते हैं। हालाँकि, ये पारिभाषिक बारीकियाँ हैं जो हमारे लिए रुचिकर नहीं हैं। हमें वास्तव में पानी को नरम करने के भौतिक तरीके।

पैमाने से निपटने के लिए ऐसे बुनियादी भौतिक तरीके हैं:

चुंबकीय क्षेत्र के साथ पानी का उपचार।
एक विद्युत क्षेत्र के साथ पानी का उपचार।
अल्ट्रासोनिक जल उपचार।
लो-करंट करंट दालों का उपयोग करके जल उपचार।
थर्मल सॉफ्टनिंग विधि (सामान्य उबलते पानी)।

और हम धीरे-धीरे कठोर जल से निपटने के भौतिक तरीकों की पहचान करना शुरू करेंगे। हम एक लेख में एक बार में सब कुछ शामिल नहीं कर सकते हैं, लेकिन लेखों की एक श्रृंखला में निश्चित रूप से प्रत्येक विधि की विशेषताओं को शामिल किया जाएगा। आइए एक चुंबकीय क्षेत्र के साथ पानी के उपचार के साथ शुरू करें, क्योंकि इस प्रकार के भौतिक डिस्केलर को अक्सर मानसिक पानी के नरम होने के साथ भ्रमित किया जाता है।

चुंबकीय क्षेत्र के साथ पानी का उपचार एक जटिल और विवादास्पद मुद्दा है। विवरण में जाने के बिना, हम कह सकते हैं कि चुंबकीय क्षेत्र की मदद से पानी का प्रभावी भौतिक नरमी तभी संभव है जब एक साथ बड़ी संख्या में कारकों को ध्यान में रखना संभव हो। इस:

चुंबकीय क्षेत्र की ताकत,
जल प्रवाह दर,
पानी की संरचना:
- आयनिक (लोहे और एल्यूमीनियम आयनों की उपस्थिति सहित जो पानी के भौतिक उपचार को बाधित करते हैं),
- आणविक (बड़े कार्बनिक अणुओं सहित, विशेष रूप से वे जो परिसरों को बनाने की क्षमता रखते हैं),
- यांत्रिक अशुद्धियाँ (जंग सहित),
- पैरा- और प्रतिचुंबकीय घटकों का अनुपात,
- घुलित ऑक्सीजन और अन्य गैसें
- गैर-संतुलन प्रणालियों की उपस्थिति, आदि।
उपचार के दौरान और बाद में पानी का तापमान,
प्रोसेसिंग समय,
वायुमंडलीय दबाव,
पानी का दबाव,
आदि।

ये सभी और कई अन्य कारक चुंबकीय जल उपचार की दक्षता को प्रभावित करते हैं। इस प्रकार, पानी की संरचना में एक महत्वहीन परिवर्तन को निर्दिष्ट मापदंडों (उदाहरण के लिए, जल वेग और चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता) में परिवर्तन द्वारा मुआवजा दिया जाना चाहिए। सभी परिवर्तनों की निगरानी की जानी चाहिए और तुरंत प्रतिक्रिया दी जानी चाहिए, क्योंकि चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करके भौतिक जल मृदुकरण की प्रभावशीलता अज्ञात दिशा में बदल जाएगी।

लेकिन यह संभव है, और कई बॉयलर घरों में चुंबकीय जल उपचार का सफलतापूर्वक उपयोग किया जाता है। सबसे पहले, ऐसा इसलिए होता है क्योंकि बॉयलर हाउस में अधिकांश सूचीबद्ध कारकों की स्थिरता देखी जाती है - पानी का प्रवाह, और पानी की संरचना, और पानी का तापमान, और दबाव, आदि।

हालाँकि, इसे घर पर दोहराना व्यावहारिक रूप से संभव नहीं है। और जब आप अपने घर को पैमाने से बचाने के लिए एक पाइप के लिए एक चुंबक खरीदने की इच्छा रखते हैं, तो कई बार सोचें, और सबसे पहले, विचार करें कि क्या आप न केवल ऊपर वर्णित संकेतकों की स्थिरता को व्यवस्थित कर सकते हैं, बल्कि प्रयोगों के माध्यम से उनका इष्टतम संयोजन भी ज्ञात कीजिए।

यदि नहीं, तो पानी को चुम्बक के रूप में चुंबकीय क्षेत्र से उपचारित करना आपके लिए नहीं है, और आपको चुम्बक खरीदने और उपकरण और पाइप की मरम्मत पर पैसे बर्बाद करने के अलावा कुछ नहीं मिलेगा। दूसरे तरीके से, इसे इस तरह कहा जा सकता है: एक ट्यूब चुंबक आपकी मदद करने की संभावना 10% से कम है। यही है, घर पर, एक निरंतर चुंबकीय क्षेत्र एक्स्ट्रासेंसरी वॉटर सॉफ्टनिंग के करीब पहुंचता है।

भौतिक उपचार के दौरान पानी के मापदंडों की परिवर्तनशीलता की भरपाई करने के लिए, अधिक आधुनिक तरीकेभौतिक नरमी - उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रॉनिक वॉटर सॉफ़्नर का उपयोग करना।

इस प्रकार, मानसिक जल नरमी, सीमित क्षेत्र भौतिक नरमी, और आधुनिक भौतिक जल नरमी को भ्रमित न करें।

जिसकी चर्चा अगली कड़ी में की जाएगी।

बुनियादी जल मृदुकरण विधियाँ

पानी को नरम करने की थर्मोकेमिकल विधि

डायलिसिस द्वारा पानी को नरम करना

चुंबकीय जल उपचार

साहित्य

जल मृदुकरण की सैद्धांतिक नींव, विधियों का वर्गीकरण

वाटर सॉफ्टनिंग से तात्पर्य इससे कठोरता वाले धनायनों को हटाने की प्रक्रिया से है, अर्थात। कैल्शियम और मैग्नीशियम। GOST 2874-82 के अनुसार "पीने का पानी" पानी की कठोरता 7 mg-eq / l से अधिक नहीं होनी चाहिए। अलग-अलग प्रकार के उद्योग इसकी गहरी नरमी के लिए प्रक्रिया जल पर आवश्यकताएं लगाते हैं, अर्थात। 0.05.0.01 मिलीग्राम-ईक्यू / एल तक। आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले जल स्रोतों में कठोरता होती है जो घरेलू और पीने के पानी के मानकों को पूरा करती है, और उन्हें नरम करने की आवश्यकता नहीं होती है। तकनीकी उद्देश्यों के लिए इसकी तैयारी के दौरान मुख्य रूप से पानी को नरम किया जाता है। इस प्रकार, ड्रम बॉयलरों को खिलाने के लिए पानी की कठोरता 0.005 mg-eq / l से अधिक नहीं होनी चाहिए। पानी को नरम करना विधियों द्वारा किया जाता है: थर्मल, गर्म पानी, इसके आसवन या ठंड के आधार पर; अभिकर्मक, जिसमें पानी में Ca (II) और Mg (II) आयन विभिन्न अभिकर्मकों द्वारा व्यावहारिक रूप से अघुलनशील यौगिकों में बंधे होते हैं; विशेष सामग्री के माध्यम से नरम पानी को छानने पर आधारित आयन एक्सचेंज जो डायलिसिस पानी में निहित सीए (II) और एमजी (II) आयनों के लिए उनकी संरचना में शामिल Na (I) या H (1) आयनों का आदान-प्रदान करता है; संयुक्त, उपरोक्त विधियों के विभिन्न संयोजनों का प्रतिनिधित्व करते हैं।

पानी को नरम करने की विधि का चुनाव इसकी गुणवत्ता, नरमी की आवश्यक गहराई और तकनीकी और आर्थिक विचारों से निर्धारित होता है। एसएनआईपी की सिफारिशों के अनुसार, भूजल को नरम करते समय, आयन-विनिमय विधियों का उपयोग किया जाना चाहिए; जब सतही जल को नरम किया जाता है, जब पानी के स्पष्टीकरण की भी आवश्यकता होती है, तो चूने या चूना-सोडा विधि का उपयोग किया जाता है, और जब पानी को गहराई से नरम किया जाता है, तो बाद में धनायन किया जाता है। जल मृदुकरण विधियों के उपयोग की मुख्य विशेषताएं और शर्तें तालिका में दी गई हैं। 20.1.

नरम पानी डायलिसिस थर्मल

घरेलू और पीने की जरूरतों के लिए पानी प्राप्त करने के लिए, आमतौर पर इसके एक निश्चित हिस्से को नरम किया जाता है, इसके बाद स्रोत के पानी के साथ मिलाया जाता है, जबकि नरम पानी की मात्रा क्यू y सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है।

जहां जे ओ. और। - स्रोत जल की कुल कठोरता, mg-eq/l; एफ 0. एस। - नेटवर्क में प्रवेश करने वाले पानी की कुल कठोरता, mg-eq / l; एफ 0. वाई। - नरम पानी कठोरता, मिलीग्राम-ईक्यू / एल।

पानी नरम करने के तरीके

सूचक	थर्मल	अभिकर्मक	आयन विनिमय	डायलिसिस
प्रक्रिया विशेषता	पानी को 100 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर गर्म किया जाता है, जबकि कार्बोनेट और गैर-कार्बोनेट कठोरता को हटा दिया जाता है (कैल्शियम कार्बोनेट, हाइड्रॉक्साइड और मैग्नीशियम और जिप्सम के रूप में)	पानी में चूना मिलाया जाता है, जो कार्बोनेट और मैग्नीशियम की कठोरता को समाप्त करता है, साथ ही सोडा, जो गैर-कार्बोनेट - दूसरी कठोरता को समाप्त करता है।	शीतल जल को धनायनित फिल्टर के माध्यम से पारित किया जाता है	कच्चे पानी को एक अर्ध-पारगम्य झिल्ली के माध्यम से फ़िल्टर किया जाता है
विधि का उद्देश्य	कम और मध्यम दबाव बॉयलरों को खिलाने के लिए उपयोग किए जाने वाले पानी से कार्बोनेट कठोरता का उन्मूलन	निलंबित ठोस से पानी के एक साथ स्पष्टीकरण के साथ उथला नरमी	निलंबित ठोस की थोड़ी मात्रा वाले पानी का गहरा मृदुकरण	गहरे पानी में नरमी
अपनी जरूरतों के लिए पानी की खपत	-	10% से अधिक नहीं	स्रोत जल की कठोरता के अनुपात में 30% या अधिक तक	10
प्रभावी उपयोग के लिए शर्तें: स्रोत जल की मैलापन, mg/l	50 तक	500 . तक	8 . से अधिक नहीं	2.0 . तक
पानी की कठोरता, मिलीग्राम-ईक्यू / एल	Ca (HC03) 2 की प्रबलता के साथ कार्बोनेट कठोरता, जिप्सम के रूप में गैर-कार्बोनेट कठोरता	5.30	15 . से अधिक नहीं	10.0 . तक
पानी की अवशिष्ट कठोरता, mg-eq/l	0.035 तक कार्बोनेट कठोरता, CaS04 0.70 . तक	0.70 . तक	सिंगल-स्टेज के लिए 0.03.0.05 prn और टू-स्टेज कटियनाइजेशन के लिए 0.01 तक	0.01 और नीचे
पानी का तापमान, °С	270 . तक	90 . तक	30 तक (ग्लूकोनाइट), 60 तक (सल्फोनेटेड कोयला)	60 . तक

जल मृदुकरण की ऊष्मीय विधि

कम दबाव वाले बॉयलरों को खिलाने के लिए उपयोग किए जाने वाले कार्बोनेट पानी का उपयोग करते समय, साथ ही साथ पानी को नरम करने के अभिकर्मक तरीकों के संयोजन में पानी को नरम करने की थर्मल विधि का उपयोग करने की सलाह दी जाती है। यह कार्बन डाइऑक्साइड संतुलन के बदलाव पर आधारित है जब इसे कैल्शियम कार्बोनेट के गठन की ओर गर्म किया जाता है, जिसे प्रतिक्रिया द्वारा वर्णित किया जाता है

सीए (एचसी0 3) 2 -\u003e सीएसीओ 3 + सी0 2 + एच 2 0।

एमजी (एचसीओ 3) → एमजीसी0 3 + सी0 2 + एच 2 0,

MgC0 3 + H 2 0 → Mg (0H) 2 + C0 2.

चावल। 1. कोपिएव द्वारा डिजाइन किया गया थर्मल सॉफ़्नर।

15 - जल निकासी के पानी का निर्वहन; 12 - केंद्रीय आपूर्ति पाइप; 13 - झूठी छिद्रित बोतलें; 11 - निलंबित परत; 14 - कीचड़ निर्वहन; 9 - नरम पानी का संग्रह; 1, 10 - नरम पानी की प्रारंभिक और हटाने की आपूर्ति; 2 - बॉयलरों का शुद्धिकरण; 3 - बेदखलदार; 4 - वाष्पीकरण; 5 - फिल्म हीटर; 6 - भाप निर्वहन; 7 - बेदखलदार को जल निकासी के लिए कुंडलाकार छिद्रित पाइपलाइन; 8 - झुकाव अलग विभाजन

पानी को मृदु बनाने के अभिकर्मक तरीके

अभिकर्मक विधियों द्वारा पानी को नरम करना अभिकर्मकों के साथ इसके उपचार पर आधारित है जो कैल्शियम और मैग्नीशियम के साथ कम घुलनशील यौगिक बनाते हैं: Mg (OH) 2, CaCO 3, Ca 3 (P0 4) 2, Mg 3 (P0 4) 2 और अन्य, इसके बाद क्लैरिफायर, थिन-लेयर सेटलिंग टैंक और स्पष्टीकरण फिल्टर में उनके अलग होने से। चूना, सोडा ऐश, सोडियम और बेरियम हाइड्रॉक्साइड और अन्य पदार्थ अभिकर्मकों के रूप में उपयोग किए जाते हैं।

जब इसमें उच्च कार्बोनेट और कम गैर-कार्बोनेट कठोरता होती है, और उस स्थिति में भी जब पानी से गैर-कार्बोनेट कठोरता के लवण को निकालने की आवश्यकता नहीं होती है, तो सीमित करके पानी को नरम करने का उपयोग किया जाता है। चूने का उपयोग अभिकर्मक के रूप में किया जाता है, जिसे पहले से गरम उपचारित पानी में घोल या निलंबन (दूध) के रूप में पेश किया जाता है। भंग, चूना OH - और Ca 2+ आयनों के साथ पानी को समृद्ध करता है, जो कार्बोनेट आयनों के निर्माण और कार्बोनेट में हाइड्रोकार्बोनेट आयनों के संक्रमण के साथ पानी में घुलने वाले मुक्त कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) के बंधन की ओर जाता है:

सी0 2 + 20 एच - → सीओ 3 + एच 2 0, एचसीओ 3 - + ओएच - → सीओ 3 - + एच 2 ओ।

सीए 2+ + सी0 3 - → सीएसी0 3.

चूने की अधिकता से मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड भी अवक्षेपित हो जाता है।

एमजी 2+ + 20Н - → एमजी (ओएच) 2

बी) अनुपात के साथ [सीए 2+] / 20> डब्ल्यू से,

जहां [СО 2] पानी में मुक्त कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) की सांद्रता है, mg/l; [Ca 2+] - कैल्शियम आयनों की सांद्रता, mg/l; Zhk - पानी की कार्बोनेट कठोरता, mg-eq / l; डी से - कौयगुलांट की खुराक (निर्जल उत्पादों के संदर्भ में FeS0 4 या FeCl 3), mg / l; e c कौयगुलांट के सक्रिय पदार्थ का तुल्य द्रव्यमान है, mg/mg-eq (FeS0 4 e c = 76 के लिए, FeCl 3 e c = 54 के लिए); 0.5 और 0.3 - प्रतिक्रिया की अधिक पूर्णता सुनिश्चित करने के लिए चूने की अधिकता, mg-eq / l।

डी सी \u003d 3 (सी) 1/3, (20.4)

जहां सी पानी के नरम होने (शुष्क पदार्थ के संदर्भ में), मिलीग्राम/लीटर के दौरान गठित निलंबन की मात्रा है।

बदले में, सी निर्भरता का उपयोग करके निर्धारित किया जाता है

चूना-सोडा जल मृदुकरण विधि का वर्णन निम्नलिखित मुख्य अभिक्रियाओं द्वारा किया गया है:

(20.7)

लाइम-सोडा वाटर सॉफ्टनिंग विधि के साथ, परिणामी कैल्शियम कार्बोनेट और मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड विलयन को सुपरसैचुरेट कर सकते हैं और लंबे समय तक कोलाइडल-छितरी हुई अवस्था में रह सकते हैं। मोटे कीचड़ में उनके संक्रमण में लंबा समय लगता है, विशेष रूप से कम तापमान पर और पानी में कार्बनिक अशुद्धियों की उपस्थिति में, जो सुरक्षात्मक कोलाइड के रूप में कार्य करते हैं। उनमें से बड़ी संख्या के साथ, अभिकर्मक पानी नरमी के साथ पानी की कठोरता को केवल 15.20% तक कम किया जा सकता है। ऐसे मामलों में, नरम करने से पहले या दौरान, ऑक्सीकरण एजेंटों और कौयगुलांट्स के साथ पानी से कार्बनिक अशुद्धियों को हटा दिया जाता है। लाइम-सोडा विधि के साथ, प्रक्रिया अक्सर दो चरणों में की जाती है। प्रारंभ में, कार्बनिक अशुद्धियों और कार्बोनेट कठोरता के एक महत्वपूर्ण हिस्से को इष्टतम जमावट परिस्थितियों के तहत प्रक्रिया को पूरा करते हुए, चूने के साथ एल्यूमीनियम या लोहे के लवण का उपयोग करके पानी से हटा दिया जाता है। उसके बाद, सोडा और बाकी चूना डाला जाता है और पानी नरम हो जाता है। पानी के नरम होने के साथ-साथ कार्बनिक अशुद्धियों को हटाते समय, केवल लौह लवण का उपयोग कौयगुलांट्स के रूप में किया जाता है, क्योंकि मैग्नीशियम कठोरता को दूर करने के लिए आवश्यक पानी के उच्च पीएच मान पर, एल्यूमीनियम लवण सोरशन-सक्रिय हाइड्रॉक्साइड नहीं बनाते हैं। प्रयोगात्मक डेटा की अनुपस्थिति में कौयगुलांट की खुराक की गणना सूत्र (20.4) द्वारा की जाती है। निलंबन की मात्रा सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है

जहाँ W o पानी की कुल कठोरता है, mg-eq / l।

MgS0 4 + Ca (OH) 2 \u003d Mg (OH) 2 + CaS0 4

चावल। अंजीर। 2. तापमान का प्रभाव (ए) और चूने की खुराक (बी) चूने-सोडा और चूने के तरीकों से पानी के नरम होने की गहराई पर

सीए (0 एच) 2 + ना 2 सी0 3 \u003d सीएसी0 3 + 2NaOH,

सोडा-सोडियम विधि का उपयोग आमतौर पर पानी को नरम करने के लिए किया जाता है, जिसकी कार्बोनेट कठोरता गैर-कार्बोनेट की तुलना में थोड़ी अधिक होती है। यदि कार्बोनेट कठोरता लगभग गैर-कार्बोनेट के बराबर है, तो सोडा को पूरी तरह से छोड़ा जा सकता है, क्योंकि इस तरह के पानी को नरम करने के लिए आवश्यक मात्रा कास्टिक सोडा के साथ बाइकार्बोनेट की बातचीत के परिणामस्वरूप बनती है। पानी की गैर-कार्बोनेट कठोरता बढ़ने पर सोडा ऐश की मात्रा बढ़ जाती है।

सीए (एचसी0 3) 2 + ना 2 सी0 3 \u003d सीएसी0 3 + 2एनएएचसी0 3।

सोडियम बाइकार्बोनेट, नरम पानी के साथ बॉयलर में जाकर, उच्च तापमान के प्रभाव में विघटित हो जाता है

2नाएचसी0 3 \u003d ना 2 सी0 3 + एच 2 0 + सी0 2।

जल मृदुकरण की बेरियम विधि का उपयोग अन्य विधियों के संयोजन में किया जाता है। पहले, सल्फेट कठोरता को खत्म करने के लिए बेरियम युक्त अभिकर्मकों को पानी (Ba (OH) 2, BaCO 3, BaA1 2 0 4) में पेश किया जाता है, फिर पानी के स्पष्टीकरण के बाद, अतिरिक्त नरमी के लिए इसे चूने और सोडा के साथ इलाज किया जाता है। प्रक्रिया की रसायन शास्त्र प्रतिक्रियाओं द्वारा वर्णित है:

अभिकर्मकों की उच्च लागत के कारण, बेरियम विधि का उपयोग शायद ही कभी किया जाता है। बेरियम अभिकर्मकों की विषाक्तता के कारण, यह पीने के पानी की तैयारी के लिए अनुपयुक्त है। परिणामी बेरियम सल्फेट बहुत धीरे-धीरे अवक्षेपित होता है, इसलिए बड़े बसने वाले टैंक या स्पष्टीकरण की आवश्यकता होती है। BaCO3 को पेश करने के लिए, यांत्रिक आंदोलनकारियों के साथ फ्लोक्यूलेटर का उपयोग किया जाना चाहिए, क्योंकि BaCO 3 एक भारी, तेजी से बसने वाला निलंबन बनाता है।

ऑक्सालेट वॉटर सॉफ्टनिंग विधि सोडियम ऑक्सालेट के उपयोग और परिणामी कैल्शियम ऑक्सालेट की कम पानी में घुलनशीलता (6.8 मिलीग्राम/ली 18 डिग्री सेल्सियस पर) पर आधारित है।

फॉस्फेटिंग का उपयोग पानी को नरम करने के लिए किया जाता है। लाइम-सोडा विधि द्वारा अभिकर्मक नरम होने के बाद, अवशिष्ट कठोरता (लगभग 2 mg-eq / l) की उपस्थिति अपरिहार्य है, जिसे फॉस्फेट अतिरिक्त नरमी द्वारा 0.02-0.03 mg-eq / l तक कम किया जा सकता है। इस तरह के गहरे उपचार के बाद, कुछ मामलों में, धनायनित पानी को नरम करने का सहारा नहीं लेना पड़ता है।

डी एफ \u003d 54.67 (डब्ल्यू ओएसटी + 0.18),

टैंकों में 0.5-3% की एकाग्रता के साथ हेक्सामेटाफॉस्फेट या सोडियम ऑर्थोफॉस्फेट की खुराक के लिए एक समाधान तैयार किया जाता है, जिसकी संख्या कम से कम दो होनी चाहिए। दीवारों की भीतरी सतहों और टैंकों के निचले हिस्से को जंग प्रतिरोधी सामग्री से ढंकना चाहिए। 3% घोल को तैयार करने का समय 3 घंटे का होता है, जिसमें स्टिरर या बबलिंग (संपीड़ित हवा का उपयोग करके) विधि द्वारा अनिवार्य रूप से हिलाना होता है।

रासायनिक जल मृदुकरण संयंत्रों की तकनीकी योजनाएँ और संरचनात्मक तत्व

चावल। 3. भंवर रिएक्टर के साथ पानी सॉफ़्नर।

1 - संपर्क द्रव्यमान के साथ हॉपर; 2 - बेदखलदार; 3, 8 - नरम पानी की प्रारंभिक और हटाने की आपूर्ति; 4 - भंवर रिएक्टर; 5 - अभिकर्मकों का इनपुट; 6 - त्वरित स्पष्टीकरण फ़िल्टर; 9 - संपर्क द्रव्यमान का डंपिंग; 7 - नरम पानी की टंकी

चूने या चूने-सोडा विधियों का उपयोग करके पानी को नरम करने के लिए इष्टतम संरचना एक भंवर रिएक्टर (दबाव या खुला स्पाइरेटर) है (चित्र। 20.4)। रिएक्टर एक प्रबलित कंक्रीट या स्टील बॉडी है, जो नीचे की ओर संकुचित होता है (टेपर एंगल 5.20 °) और संपर्क द्रव्यमान के साथ लगभग आधी ऊंचाई तक भरा होता है। भंवर रिएक्टर के निचले संकरे हिस्से में पानी की गति 0.8.1 m/s है; जल निकासी उपकरणों के स्तर पर ऊपरी भाग में ऊपर की ओर प्रवाह की गति 4.6 मिमी/सेकेंड है। संपर्क द्रव्यमान के रूप में, 0.2-0.3 मिमी के दाने के आकार के साथ रेत या संगमरमर के चिप्स का उपयोग रिएक्टर मात्रा के 10 किलोग्राम प्रति 1 एम 3 की दर से किया जाता है। पानी के एक पेचदार ऊपर की ओर प्रवाह के साथ, संपर्क द्रव्यमान को तौला जाता है, रेत के दाने एक दूसरे से टकराते हैं, और CaCO 3 उनकी सतह पर तीव्रता से क्रिस्टलीकृत हो जाता है; धीरे-धीरे रेत के दाने सही आकार के गोले बन जाते हैं। संपर्क द्रव्यमान का हाइड्रोलिक प्रतिरोध 0.3 मीटर प्रति 1 मीटर ऊंचाई है। जब गेंदों का व्यास बढ़कर 1.5.2 मिमी हो जाता है, तो रिएक्टर के नीचे से सबसे बड़ा, सबसे भारी संपर्क द्रव्यमान छोड़ा जाता है और ताजा लोड किया जाता है। भंवर रिएक्टर मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड तलछट को बरकरार नहीं रखते हैं, इसलिए उनका उपयोग उनके पीछे स्थापित फिल्टर के साथ संयोजन में किया जाना चाहिए, केवल उन मामलों में जहां मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड तलछट की मात्रा फिल्टर की गंदगी क्षमता से मेल खाती है।

एक बेदखलदार का उपयोग करके जोड़े गए ताजा संपर्क द्रव्यमान की खपत सूत्र G = 0.045QЖ द्वारा निर्धारित की जाती है, जहां G अतिरिक्त संपर्क द्रव्यमान की मात्रा है, किग्रा/दिन; डब्ल्यू - रिएक्टर में हटाई गई पानी की कठोरता, mg-eq/l; क्यू - स्थापना क्षमता, एम 3 / एच।

चावल। 4. भंवर रिएक्टर।

1.8 - नरम पानी की प्रारंभिक आपूर्ति और निष्कासन: 5 - नमूने; 4 - संपर्क द्रव्यमान; 6 - वायु निर्वहन; 7 - संपर्क द्रव्यमान लोड करने के लिए हैच; 3 - अभिकर्मकों का इनपुट; 2 - खर्च किए गए संपर्क द्रव्यमान को हटाना

स्पष्टीकरण के साथ अभिकर्मक पानी को नरम करने की तकनीकी योजनाओं में, भंवर रिएक्टरों (छवि 5) के बजाय ऊर्ध्वाधर मिक्सर का उपयोग किया जाता है। संवहन धाराओं, तलछट आंदोलन और इसके निष्कासन के बाद से, स्पष्टीकरण में, एक घंटे के लिए 1 डिग्री सेल्सियस से अधिक के उतार-चढ़ाव से बचने के लिए, एक निरंतर तापमान बनाए रखा जाना चाहिए।

इसी तरह की तकनीक का उपयोग बड़ी मात्रा में मैग्नीशियम लवण वाले गंदे पानी को नरम करने के लिए किया जाता है। इस मामले में, मिक्सर संपर्क द्रव्यमान से भरे हुए हैं। ई.एफ. द्वारा डिज़ाइन किए गए स्पष्टीकरण का उपयोग करते समय। कुर्गेव, मिक्सर और फ्लोक्यूलेशन कक्ष प्रदान नहीं किए जाते हैं, क्योंकि पानी के साथ अभिकर्मकों का मिश्रण और तलछट के गुच्छे का निर्माण स्वयं स्पष्टीकरण में होता है।

तलछट गाढ़ेपन की एक छोटी मात्रा के साथ महत्वपूर्ण ऊंचाई उन्हें बिना गर्म किए पानी को नरम करने के साथ-साथ कास्टिक मैग्नेसाइट के साथ पानी के निर्जलीकरण के लिए उपयोग करने की अनुमति देती है। नोजल द्वारा स्रोत के पानी का वितरण तंत्र के निचले हिस्से में इसकी घूर्णी गति का कारण बनता है, जिससे तापमान और पानी की आपूर्ति में उतार-चढ़ाव के साथ निलंबित परत की स्थिरता बढ़ जाती है। अभिकर्मकों के साथ मिश्रित पानी क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर मिक्सिंग बैफल्स से होकर गुजरता है और सॉर्प्शन पृथक्करण और कीचड़ संरचना के नियमन के क्षेत्र में प्रवेश करता है, जो कि निलंबित परत की ऊंचाई के साथ कीचड़ के नमूने के लिए शर्तों को बदलकर प्राप्त किया जाता है, इसकी इष्टतम संरचना प्राप्त करने के लिए पूर्वापेक्षाएँ बनाता है। , जो पानी के नरम होने और स्पष्टीकरण के प्रभाव में सुधार करता है। क्लेरिफायर उसी तरह से डिजाइन किए गए हैं जैसे पारंपरिक जल स्पष्टीकरण के लिए।

2Н 2 0 + 2е 1 → 20Н - + 2,

इस प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, हाइड्रॉक्सिल आयनों की सांद्रता बढ़ जाती है, जिससे Mg (II) और Ca (II) आयनों को अघुलनशील यौगिकों में बाँध दिया जाता है। एक डायाफ्राम (बेल्टिंग-प्रकार के कपड़े से बना डायाफ्राम) इलेक्ट्रोलाइज़र के एनोड कक्ष से, ये आयन इलेक्ट्रोड के बीच संभावित अंतर और उनके बीच एक विद्युत क्षेत्र की उपस्थिति के कारण कैथोड कक्ष में जाते हैं।

अंजीर पर। 6 विद्युत रासायनिक विधि द्वारा पानी को नरम करने के लिए स्थापना की तकनीकी योजना को दर्शाता है।

चावल। 5. लाइम-सोडा वाटर सॉफ्टनिंग की स्थापना 1.8 - प्रारंभिक आपूर्ति और नरम पानी को हटाना; 2 - बेदखलदार; 3 - संपर्क द्रव्यमान के साथ हॉपर; अभिकर्मकों के 5 इनपुट; 6 - निलंबित तलछट की एक परत के साथ स्पष्टीकरण; 7 - स्पष्टीकरण त्वरित फ़िल्टर; 4 - भंवर रिएक्टर

चावल। 6. इलेक्ट्रोकेमिकल वाटर सॉफ्टनिंग I - रेक्टिफायर VACG-3200-18 की स्थापना की योजना; 2 - डायाफ्राम इलेक्ट्रोलाइजर; 3, 4 - विश्लेषण और उत्प्रेरक; 5 - पंप; 6 - पीएच मीटर; 7 - निलंबित तलछट की एक परत के साथ स्पष्टीकरण; 8 - स्पष्टीकरण तेज फिल्टर; 9 - सीवर में निर्वहन; 10, 11 - नरम और स्रोत पानी की आपूर्ति को हटाना; 12 - प्रवाह मीटर; 13 - निकास हुड

रासायनिक, एक्स-रे विवर्तन, आईआर स्पेक्ट्रोस्कोपिक और वर्णक्रमीय विश्लेषणों ने स्थापित किया है कि अवक्षेप में मुख्य रूप से CaC0 3, Mg (OH) 2 और आंशिक रूप से Fe 2 0 3 *H 2 होते हैं।

पानी एक मजबूर और महँगा उपक्रम है, जो इससे जुड़ा एक कठिन काम है महान विविधताप्रदूषक और उनकी संरचना में नए यौगिकों की उपस्थिति। जल उपचार विधियों को 2 बड़े समूहों में विभाजित किया जा सकता है: विनाशकारी और पुनर्योजी। विनाशकारी विधियां प्रदूषकों के विनाश की प्रक्रियाओं पर आधारित होती हैं। परिणामी अपघटन उत्पादों को हटा दिया जाता है ...

यह मध्य और ऊपरी संग्रह और वितरण उपकरणों के माध्यम से खर्च किए गए पुनर्जनन समाधान के एक हिस्से को निर्देशित करके या रीसर्क्युलेशन सर्किट के माध्यम से कच्चे पानी की आपूर्ति करके उत्पादित किया जाता है। 1. फिल्टर के प्रकार और उनकी संरचना की विशेषताएं आयनिक फिल्टर को संचालन के सिद्धांत के साथ-साथ उन लक्ष्यों के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है, जब पानी उनके माध्यम से गुजरता है। 1.1 एफआईपी फिल्टर, ...

उपयोग किए गए पानी की कठोरता की डिग्री जानना आवश्यक है। हमारे जीवन के कई पहलू पीने के पानी की कठोरता पर निर्भर करते हैं: कितना उपयोग करना है कपड़े धोने का पाउडरक्या कठोर पानी को नरम करने के उपायों की आवश्यकता है, एक्वैरियम मछली कितने समय तक पानी में रहेगी, क्या रिवर्स ऑस्मोसिस में पॉलीफॉस्फेट डालना आवश्यक है, आदि।

कठोरता निर्धारित करने के कई तरीके हैं:

गठित डिटर्जेंट फोम की मात्रा से;
क्षेत्र के आधार पर;
हीटिंग तत्वों पर पैमाने की मात्रा से;
पानी के स्वाद गुणों के अनुसार;
अभिकर्मकों और विशेष उपकरणों का उपयोग करना

कठोरता क्या है?

पानी में मुख्य धनायन होते हैं: कैल्शियम, मैग्नीशियम, मैंगनीज, लोहा, स्ट्रोंटियम। पिछले तीन उद्धरणों का पानी की कठोरता पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है। त्रिसंयोजक एल्यूमीनियम और लोहे के धनायन भी हैं, जो एक निश्चित पीएच पर चूना पत्थर जमा करते हैं।

कठोरता विभिन्न प्रकार की हो सकती है:

सामान्य कठोरतामैग्नीशियम और कैल्शियम आयनों की कुल सामग्री है;
कार्बोनेट कठोरता- 8.3 से अधिक पीएच पर बाइकार्बोनेट और कार्बोनेट की सामग्री। उन्हें उबालने से निकालना आसान होता है: गर्म करने के दौरान, वे कार्बोनिक एसिड और तलछट में विघटित हो जाते हैं;
गैर-कार्बोनेट कठोरता- मजबूत एसिड के कैल्शियम और मैग्नीशियम लवण; उबालकर नहीं हटाया जा सकता।

पानी की कठोरता की कई इकाइयाँ हैं: mol / m 3, mg-eq / l, dH, d⁰, f⁰, ppm CaCO 3।

पानी कठोर क्यों है? क्षारीय पृथ्वी धातु आयन सभी खनिजयुक्त जल में पाए जाते हैं। उन्हें डोलोमाइट्स, जिप्सम और चूना पत्थर के भंडार से लिया जाता है। जल स्रोतों में विभिन्न श्रेणियों में कठोरता हो सकती है। कई सख्त प्रणालियाँ हैं। विदेश में, वे उससे अधिक "कठिनाई" से संपर्क करते हैं। उदाहरण के लिए, हमारे देश में, पानी को 0-4 mg-eq / l की कठोरता के साथ नरम माना जाता है, और संयुक्त राज्य अमेरिका में - 0-1.5 mg-eq / l; रूस में बहुत कठोर पानी - 12 mg-eq/l से अधिक, और संयुक्त राज्य अमेरिका में - 6 mg-eq/l से अधिक।

कैल्शियम आयनों के कारण कम खनिजयुक्त पानी की कठोरता 80% है। खनिज में वृद्धि के साथ, कैल्शियम आयनों का अनुपात तेजी से घटता है, जबकि मैग्नीशियम आयनों का अनुपात बढ़ता है।

अधिकतर, सतही जल भूजल की तुलना में कम कठोर होता है। कठोरता भी मौसम पर निर्भर करती है: हिमपात के दौरान, यह कम हो जाती है।

पीने के पानी की कठोरता इसका स्वाद बदल देती है। आयनों के आधार पर कैल्शियम आयन के लिए संवेदनशीलता सीमा 2 से 6 meq/l है। पानी कड़वा हो जाता है और पाचन प्रक्रिया को बुरी तरह प्रभावित करता है। डब्ल्यूएचओ पानी की कठोरता पर कोई सिफारिश नहीं करता है, क्योंकि मानव शरीर पर इसके प्रभाव का कोई सटीक प्रमाण नहीं है।

कठोरता सीमा के लिए आवश्यक है ताप उपकरण. उदाहरण के लिए, बॉयलर में - 0.1 मिलीग्राम-ईक्यू / एल तक। शीतल जल में क्षारीयता कम होती है और नलसाजी खराब होती है। प्लेक और जंग के बीच एक समझौता खोजने के लिए उपयोगिताएँ विशेष उपचार का उपयोग करती हैं।

जल मृदुकरण विधियों के तीन समूह हैं:

शारीरिक;
रासायनिक;
मानसिक

पानी को मृदु बनाने के अभिकर्मक तरीके

आयन विनिमय

रासायनिक विधियाँ आयन विनिमय पर आधारित होती हैं। फिल्टर द्रव्यमान एक आयन एक्सचेंज राल है। इसमें लंबे अणु होते हैं जो गेंदों में एकत्रित होते हैं। पीला रंग. सोडियम आयनों के साथ छोटी प्रक्रियाएं गेंदों से निकलती हैं।

निस्पंदन के दौरान, पानी पूरे राल में प्रवेश करता है, और इसके लवण सोडियम की जगह लेते हैं। सोडियम ही पानी द्वारा दूर ले जाया जाता है। आयन आवेशों में अंतर के कारण, जमा की तुलना में 2 गुना अधिक लवण धुल जाते हैं। समय के साथ, सभी लवण बदल दिए जाते हैं और राल काम करना बंद कर देता है। प्रत्येक राल की अपनी कार्य अवधि होती है।

आयन एक्सचेंज राल कारतूस में हो सकता है या एक लंबे बोलोग्ना - कॉलम में डाला जा सकता है। कार्ट्रिज छोटे होते हैं और केवल पीने के पानी की कठोरता को कम करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। घर पर पानी को नरम करने के लिए आदर्श। एक अपार्टमेंट या छोटे उत्पादन में पानी को नरम करने के लिए आयन एक्सचेंज कॉलम का उपयोग किया जाता है। उच्च लागत के अलावा, कॉलम को समय-समय पर एक पुनर्जीवित फिल्टर द्रव्यमान के साथ लोड किया जाना चाहिए।

यदि कार्ट्रिज राल में कोई सोडियम आयन नहीं बचा है, तो इसे बस एक नए से बदल दिया जाता है, और पुराने को फेंक दिया जाता है। आयन एक्सचेंज कॉलम का उपयोग करते समय, राल को एक विशेष नमकीन टैंक में बहाल किया जाता है। ऐसा करने के लिए, टैबलेटिंग नमक को भंग कर दें। खारा समाधान आयनों के आदान-प्रदान के लिए राल की क्षमता को पुन: उत्पन्न करता है।

लोहे को हटाने के लिए पानी की अतिरिक्त क्षमता नकारात्मक पक्ष है। यह राल को बंद कर देता है और इसे पूरी तरह से अनुपयोगी बना देता है। जल विश्लेषण करने का समय आ गया है!

अन्य रसायनों का प्रयोग

कई कम लोकप्रिय हैं लेकिन प्रभावी तरीकेजल को निर्मल बनाने वाला:

सोडा ऐश या चूना;
पॉलीफॉस्फेट;
antiscalants - पैमाने के गठन के खिलाफ यौगिक।

चूने और सोडा के साथ नरमी

सोडा के साथ पानी नरमी

चूने का उपयोग करके पानी को नरम करने की विधि को चूना कहा जाता है। बुझा हुआ चूने का प्रयोग करें। कार्बोनेट की मात्रा कम हो जाती है।

सोडा और चूने का मिश्रण सबसे प्रभावी है। स्पष्टता के लिए, घर पर पानी को नरम करने के लिए, आप धोने के पानी में सोडा ऐश मिला सकते हैं। प्रति बाल्टी 1-2 चम्मच लें। अच्छी तरह से हिलाएँ और वर्षा की प्रतीक्षा करें। महिलाओं द्वारा एक समान विधि का उपयोग किया गया था प्राचीन ग्रीसभट्ठी की राख का उपयोग करना।

चूने और सोडा के बाद का पानी भोजन के लिए उपयुक्त नहीं है!

पॉलीफॉस्फेट के साथ नरमी

पॉलीफॉस्फेट कठोरता लवण को बांधने में सक्षम हैं। वे बड़े सफेद क्रिस्टल हैं। पानी फिल्टर से होकर गुजरता है और पॉलीफॉस्फेट, बाध्यकारी लवण को घोलता है।

नुकसान मनुष्यों सहित जीवित जीवों के लिए पॉलीफॉस्फेट का खतरा है।वे उर्वरक हैं: जलाशय में प्रवेश करने के बाद, शैवाल की सक्रिय वृद्धि देखी जाती है।

पीने के पानी को नरम करने के लिए पॉलीफॉस्फेट भी अनुपयुक्त हैं!

जल मृदुकरण की भौतिक विधि

भौतिक विधियां उच्च कठोरता-पैमाने के परिणामों से जूझ रही हैं। यह एक गैर-अभिकर्मक जल उपचार है। इसका उपयोग करते समय, नमक की एकाग्रता में कोई कमी नहीं होती है, लेकिन यह केवल पाइप और हीटिंग तत्वों को नुकसान से बचाता है। पानी नरम हो जाता है या बेहतर समझ के लिए नरम हो जाता है।

निम्नलिखित भौतिक विधियाँ हैं:

चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग;
एक विद्युत क्षेत्र का उपयोग करना;
अल्ट्रासोनिक उपचार;
थर्मल विधि;
लो-पॉइंट करंट दालों का उपयोग।

एक चुंबकीय क्षेत्र

एक चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करके अभिकर्मक मुक्त पानी को नरम करने में कई बारीकियां हैं। दक्षता तभी प्राप्त होती है जब कुछ नियमों का पालन किया जाता है:

निश्चित जल प्रवाह दर;
चयनित क्षेत्र की ताकत;
पानी की कुछ आयनिक और आणविक संरचना;
आने वाले और बाहर जाने वाले पानी का तापमान;
प्रसंस्करण का समय;
वायुमंडलीय दबाव;
पानी का दबाव, आदि।

किसी भी पैरामीटर को बदलने के लिए पूरे सिस्टम के पूर्ण पुनर्गठन की आवश्यकता होती है। प्रतिक्रिया तत्काल होनी चाहिए। पैरामीटर नियंत्रण की जटिलता के बावजूद, बॉयलर रूम में चुंबकीय जल मृदुकरण का उपयोग किया जाता है।

लेकिन चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करके घर पर पानी को नरम करना लगभग असंभव है। जब आप पाइपलाइन के लिए एक चुंबक खरीदना चाहते हैं, तो सोचें कि आप कैसे चुनते हैं और आवश्यक पैरामीटर प्रदान करते हैं।

अल्ट्रासाउंड का उपयोग

अल्ट्रासाउंड गुहिकायन की ओर जाता है - गैस के बुलबुले का निर्माण। मैग्नीशियम और कैल्शियम आयनों के मिलने की संभावना बढ़ जाती है। क्रिस्टलीकरण केंद्र पाइप की सतह पर नहीं, बल्कि पानी के स्तंभ में दिखाई देते हैं।

नरम होने पर गर्म पानीअल्ट्रासाउंड द्वारा, क्रिस्टल बयान के लिए आवश्यक आकार तक नहीं पहुंचते हैं - ताप विनिमय सतहों पर स्केल नहीं बनता है।

इसके अतिरिक्त, उच्च-आवृत्ति कंपन होते हैं जो पट्टिका के गठन को रोकते हैं: वे सतह से क्रिस्टल को पीछे हटाते हैं।

झुकने वाले कंपन गठित स्केल परत के लिए हानिकारक हैं। यह उन टुकड़ों में टूटने लगता है जो चैनलों को रोक सकते हैं। अल्ट्रासाउंड का उपयोग करने से पहले सतहों को उतारा जाना चाहिए।

विद्युत चुम्बकीय आवेग

रासायनिक मुक्त पानी सॉफ़्नर के आधार पर विद्युत चुम्बकीय आवेगनमक के क्रिस्टलीकरण के तरीके को बदलें। विभिन्न विशेषताओं के साथ गतिशील विद्युत आवेग बनाए जाते हैं। वे पाइप पर वायर-वाइंडिंग के साथ जाते हैं। क्रिस्टल लंबी अलमारियों का रूप ले लेते हैं, जिन्हें हीट एक्सचेंज सतह पर पैर जमाना मुश्किल होता है।

प्रसंस्करण के दौरान, कार्बन डाइऑक्साइड जारी किया जाता है, जो मौजूदा लाइमस्केल और रूपों से लड़ता है सुरक्षात्मक फिल्मधातु की सतहों पर।

थर्मल नरमी

किसी ने इस विधि के बारे में पहली बार सुना है। लेकिन असल में हर कोई बचपन से ही इसका इस्तेमाल करता आ रहा है। यह पानी उबालने का हमारा सामान्य तरीका है।

सभी ने देखा कि पानी को उबालने के बाद कठोर लवणों का अवक्षेप बनता है। कॉफी या चाय नल के पानी की तुलना में नरम पानी से बनती है।

आपको कितना उबालना चाहिए? यह सरल है: तापमान में वृद्धि और इसके प्रभाव के साथ, कठोरता वाले लवण कम घुलनशील होते हैं और अधिक अवक्षेपित होते हैं। गर्म करने के दौरान, कार्बन डाइऑक्साइड निकलता है। यह जितनी तेजी से वाष्पित होता है, उतने ही अधिक चूना पत्थर जमा होते हैं। कसकर बंद ढक्कन हटाने से रोकता है कार्बन डाइऑक्साइड, और एक खुले कंटेनर में, तरल जल्दी से वाष्पित हो जाता है।

हीट सॉफ़्नर का उपयोग करते समय, कंटेनर में ढक्कन को थोड़ा खुला छोड़ दें। पीने के पानी के नरम होने में तेजी लाने के लिए नमक वर्षा का अधिकतम क्षेत्र सुनिश्चित करना भी आवश्यक है।

4 mg-eq / l तक की कठोरता के साथ, थर्मल सॉफ्टनिंग आवश्यक नहीं है: पानी के वाष्पीकरण की तुलना में लवण अधिक धीरे-धीरे व्यवस्थित होंगे। बचे हुए पानी में कई अशुद्धियों की सघनता बढ़ जाएगी।

पानी की कठोरता इसकी संरचना में मैग्नीशियम और कैल्शियम के घुलनशील लवणों की अशुद्धियों की एक निश्चित मात्रा की उपस्थिति से निर्धारित होती है।

पानी की कठोरता कैल्शियम और मैग्नीशियम लवण के मिश्रण की मात्रा से निर्धारित होती है।

पानी की गुणवत्ता निर्धारित करने वाले मुख्य मानदंडों में से एक इसकी कठोरता का स्तर है। विभिन्न जल मृदुकरण विधियों का उपयोग करके कठोरता को समायोजित किया जा सकता है।

पानी की कठोरता के प्रकार

कठोरता के कई मुख्य प्रकार हैं:

सामान्य कठोरता। पानी में मौजूद कैल्शियम और मैग्नीशियम आयनों की मात्रा को जोड़कर कुल कठोरता का निर्धारण किया जा सकता है। इस राशि में कुल और स्थायी कठोरता शामिल है।
कार्बोनेट कठोरता। यह कैल्शियम और मैग्नीशियम के कार्बोनेट और बाइकार्बोनेट की मात्रा से निर्धारित होता है। इस प्रकार की कठोरता को अस्थायी कहा जाता है क्योंकि इस प्रभाव को केवल पानी उबालने से निष्प्रभावी किया जा सकता है।
गैर-कार्बोनेट कठोरता। इसे लगातार कठोरता माना जाता है और पानी को उबालने से इसका कोई असर नहीं होता है। यह पानी में मजबूत एसिड कैल्शियम और मैग्नीशियम के लवण की उपस्थिति के कारण होता है।

पानी नरम करना

स्वाभाविक रूप से, लगभग हर व्यक्ति इस तरह के सवाल के बारे में सोचता है कि वह जो पानी पीता है उसकी गुणवत्ता क्या है।

को सप्लाई किया जाने वाला पानी आवासीय भवनपानी की आपूर्ति के माध्यम से, निस्पंदन के कुछ स्तरों से गुजरता है, लेकिन अक्सर वे प्रदान करने के लिए पर्याप्त नहीं होते हैं पीने का पानीकोमलता का आवश्यक स्तर।

पानी को नरम करने के लिए सिलिकॉन का एक टुकड़ा इस्तेमाल किया जा सकता है।

इसलिए, अधिकांश लोग अतिरिक्त फिल्टर का उपयोग करना पसंद करते हैं, जिनमें से पानी को नरम करने के अन्य तरीकों का उपयोग करते हुए आज बहुत बड़ी संख्या में प्रकार हैं।

पहला संकेत यह है कि आप जो पानी पीते हैं और जिससे आप परिवार के लिए खाना बनाते हैं, वह कठिन है केतली और बर्तनों में जहां पानी उबाला जाता है, उसमें तराजू की उपस्थिति होती है।

पानी की अत्यधिक कठोरता के संकेत न केवल पैमाना हो सकते हैं। ऐसे पानी में पकाते समय सब्जियां अलग हो जाती हैं और मांस अधिक कठोर हो जाता है। धोने के बाद प्लेटों और गिलासों पर सफेद दाग रह जाते हैं।

बहुत अधिक कठोर पानी पीने से स्वास्थ्य संबंधी समस्याएं हो सकती हैं।

फिलहाल, पानी को नरम करने के कई तरीके हैं।

कुछ उपकरणों का उपयोग करके पानी को नरम किया जाता है, जिसका कार्य दो प्रकार के भारी कार्बोनेट लवण से पानी को शुद्ध करना है।

पानी को नरम करने की सबसे सरल और सबसे लंबी ज्ञात विधि एक कंटेनर में सिलिकॉन के एक छोटे टुकड़े को एक तरल के साथ रखना है जिसे खाया और पिया जाएगा। ऐसे टुकड़े का आकार लगभग 5 गुणा 5 सेमी होना चाहिए।यह एक बार में तीन लीटर पानी के जार को साफ करने के लिए पर्याप्त है। सिलिकॉन से पानी की रक्षा करने में लगभग एक सप्ताह का समय लगता है।

मैग्नीशियम और पोटेशियम लवण को बेअसर करते हुए, इस खनिज को पानी को चार्ज करने और नरम करने में कितना समय लगता है।

यह विधि केवल घरेलू उपयोग के लिए उपयुक्त है।

बुनियादी जल मृदुकरण विधियाँ

आप पानी को नरम कर सकते हैं विभिन्न तरीके. फिलहाल, पानी को नरम करने के ऐसे मुख्य तरीके हैं:

शारीरिक तरीका। कठोरता को नरम करने की इस पद्धति का उपयोग करते समय, किसी भी प्रकार के रसायनों के उपयोग को बाहर रखा गया है। यह सफाई विधि रोजमर्रा की जिंदगी में इस्तेमाल होने वाले पानी को नरम करने के लिए आदर्श है - खाना पकाने और पीने के लिए।

झिल्ली विधि। झिल्ली विधियाँ, कई बुनियादी विधियाँ हैं।

झिल्ली सफाई की सबसे लोकप्रिय उप-प्रजातियों में से एक है विपरीत परासरणया इलेक्ट्रोडायलिसिस। इस पद्धति का सार यह है कि दबाव की मदद से पानी को हटा दिया जाता है। यह पानी पीने योग्य हो जाता है।

ऐसी सफाई के लिए उपकरण में एक झिल्ली होती है, जो महंगी सामग्री से बने फिल्टर में एक छिद्रित परत होती है। वेध, यानी छिद्रों के माध्यम से आवेदन, पानी के अणु के आकार को ध्यान में रखते हुए किया जाता है। यह झिल्ली की सतह पर पानी के अणु के आकार से अधिक अशुद्धियों को बनाए रखना संभव बनाता है।

रिवर्स ऑस्मोसिस का उपयोग करके निस्पंदन इतनी उच्च गुणवत्ता का होता है कि ऐसे पानी का उपयोग न केवल पीने के लिए, बल्कि उत्पादन के विभिन्न क्षेत्रों में भी किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, फार्माकोलॉजी में।

झिल्ली शुद्धिकरण की दूसरी विधि नैनोफिल्ट्रेशन है।

नैनोफिल्ट्रेशन कम दबाव में किया जाता है। इस पद्धति का मुख्य लाभ यह है कि पानी को शुद्धिकरण और कोमलता की ठीक उसी मात्रा में प्राप्त किया जा सकता है जो कुछ उद्देश्यों के लिए आवश्यक है। और आप फिल्टर डिवाइस में मेम्ब्रेन को बदलकर अलग-अलग सफाई परिणाम प्राप्त कर सकते हैं।

इस पद्धति के मुख्य नुकसान में यह तथ्य शामिल है कि उपचार किया जा रहा अधिकांश पानी डिवाइस में लंबे समय तक रहता है।

यह स्थिति इस तथ्य के कारण होती है कि झिल्ली से पानी कम गति से रिसता है। इसके अलावा, ऐसे उपकरण में क्रमशः एक से अधिक फ़िल्टर होते हैं, और उनमें से प्रत्येक को पास करने में एक निश्चित समय व्यतीत होगा।

एक डिवाइस में रिवर्स ऑस्मोसिस को जोड़ा और स्थापित किया जा सकता है, यांत्रिक फिल्टरसाथ ही एयर कंडीशनिंग।

यह विधि न केवल सभी प्रकार की अशुद्धियों से, बल्कि विभिन्न प्रकार के जीवाणुओं से भी जल शोधन के लिए आदर्श है। पीने का पानी बैक्टीरिया से मुक्त होना चाहिए।

इसीलिए आमतौर पर उन उपकरणों पर एयर कंडीशनिंग लगाई जाती है जिनका काम पीने के पानी का उत्पादन करना होता है।

हालांकि, घर पर इस तरह की स्थापना का उपयोग वर्तमान में एक कठिन सफाई विधि है।

रासायनिक तरीका। रासायनिक सफाई विधि के लिए क्रमशः रसायनों का उपयोग किया जाता है। इनमें सोडियम क्लोराइड और फॉस्फेट शामिल हैं।

इस सफाई विधि से, पानी का पाइपविशेष डिस्पेंसर लगाए गए हैं।

लेकिन रासायनिक विधि खतरनाक हो सकती है क्योंकि सफाई के लिए उपयोग किए जाने वाले पदार्थ अतिरिक्त अशुद्धियों के निर्माण में योगदान कर सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक नया अवक्षेप होगा।

आयन एक्सचेंज विधि आयन विनिमयसबसे तकनीकी रूप से उन्नत में से एक है सरल तरीकेजल शोधन और नरमी।

इसकी सादगी इस तथ्य में निहित है कि इस प्रक्रिया के कार्यान्वयन के लिए किसी जटिल संरचना को खड़ा करना आवश्यक नहीं है।

यह विधि आयन एक्सचेंज के आधार पर काम करती है।

ऐसे सफाई उपकरणों का मुख्य तत्व जेल जैसा राल है। राल में भारी मात्रा में सोडियम होता है। सोडियम, कठोर पानी के संपर्क में, कैल्शियम और मैग्नीशियम क्रिस्टल के लिए आदान-प्रदान किया जाता है।

इस प्रकार, एक अविश्वसनीय रूप से सरल और तेजी से सफाईपानी और उसका नरम होना।

लेकिन घरेलू रेजिन कार्ट्रिज को समय-समय पर बदलने की जरूरत होती है, क्योंकि सोडियम इससे बाहर निकल जाता है।

और उद्योग में उपयोग किए जाने वाले कारतूसों को एक विशेष समाधान का उपयोग करके बहाल किया जा सकता है। इस समाधान के साथ, कारतूस धोया जाता है, और रसायन सोडियम स्तर को बहाल करते हैं।

इस विधि से पानी को बहुत जल्दी और कुशलता से शुद्ध किया जाता है। लेकिन आप इसे सस्ता या सस्ता भी नहीं कह सकते। आखिरकार, कारतूस को काफी खर्च की आवश्यकता होती है, साथ ही साथ उनकी बहाली भी होती है।

घरेलू गुड़ - इस पद्धति पर आधारित फिल्टर में कम उत्पादकता होती है: केवल कुछ लीटर।

पीने के पानी को पर्याप्त स्तर की शुद्धि और नरमी प्रदान करने के लिए, अन्य तरीकों के आधार पर एक या अधिक फिल्टर का अतिरिक्त रूप से उपयोग करना आवश्यक है।

अभिकर्मक रहित विधि। यह समझने के लिए कि पानी को नरम करने की अभिकर्मक रहित विधि क्या है, यह सबसे सामान्य तरीकों में से एक पर विचार करने योग्य है - चुंबकीय बल।

इस सफाई विधि के उपकरण के उपयोग पर आधारित हैं स्थायी चुम्बकबढ़ी हुई शक्ति।

इस तरह की स्थापना के लिए स्थापना के साथ-साथ बाद में निराकरण के दौरान अधिक प्रयास की आवश्यकता नहीं होती है।

इसे बनाए रखना भी अविश्वसनीय रूप से आसान है और इसके लिए किसी विशेष प्रतिस्थापन कारतूस या किसी अतिरिक्त सफाई की आवश्यकता नहीं होती है।

शुद्धिकरण प्रक्रिया इस तथ्य के कारण होती है कि चुंबकीय बल क्षेत्र एक विशेष तरीके से पानी से गुजरता है। वहीं भारी लवण, जो पानी को कठोर बनाते हैं, सुई का रूप लेते हुए अपना सूत्र बदल लेते हैं। उनका आकार प्रभावित सतहों को रगड़ने की प्रक्रिया को संभव बनाता है पुराना पैमाना, जिसके परिणामस्वरूप इसका पूर्ण उन्मूलन होता है।

इस तरह से शुद्ध किया जाने वाला पानी होना चाहिए कमरे का तापमान, इसका प्रवाह परिवर्तनशील नहीं होना चाहिए, बल्कि स्थिर होना चाहिए, साथ ही इसकी गति की गति भी होनी चाहिए।

इस पद्धति की कमियों को बेअसर करने के लिए, चुंबकीय क्षेत्र को जोड़ा गया था बिजली. नतीजतन, एक स्थापना का आविष्कार किया गया था जो दोनों प्रकार के जोखिम - विद्युत चुम्बकीय को जोड़ती है।

घरेलू सॉफ़्नर और औद्योगिक के बीच का अंतर

नरम करने की आयन-विनिमय विधि सबसे आम विधि है।

घरेलू उपकरणों से जल शोधन और नरमी के लिए औद्योगिक उपकरणों के बीच मुख्य अंतर यह है कि उनके पास अलग-अलग टैंक क्षमताएं हैं, और इसके अलावा आयन-एक्सचेंज राल के विभिन्न वर्गों का उपयोग करते हैं।

चूंकि सभी उपकरणों को एक पुनर्प्राप्ति अवधि की आवश्यकता होती है, इसलिए उनके माध्यम से गुजरने वाले पानी की मात्रा को कड़ाई से परिभाषित किया जाएगा।

ऐसे में जब पानी की मात्रा कम हो तो घरेलू उपकरणों का भी इस्तेमाल किया जा सकता है।

कब हम बात कर रहे हैंपानी की बड़ी मात्रा के बारे में, तो डुप्लेक्स सॉफ्टनर स्थापित करना समझ में आता है।

इस तरह के उपकरण में दो सिलेंडर होते हैं, जो एक आसन्न वाल्व द्वारा नियंत्रित होते हैं।

इस तरह के उपकरण को एक सतत उपकरण कहा जाता है क्योंकि जब एक बोतल में पानी नरम हो जाता है, तो दूसरी बोतल में राल को ठीक होने में समय लगता है।

आयन एक्सचेंज रेजिन का वर्ग भी एक बड़ी भूमिका निभाता है। घरेलू सॉफ़्नर केवल खाद्य ग्रेड राल का उपयोग करते हैं, जबकि उद्योग विभिन्न ग्रेड के राल का उपयोग कर सकते हैं।