Содержание к диссертации
Введение
1. Аналитический обзор литературы 10
1.1. Анализ существующих технологических решений по реагентному умягчению природных вод 11
1.2. Умягчение воды в осветлителях 12
1.3. Обработка воды в вихревых реакторах 18
1.4. Обработка воды во флотаторах 23
1.5. Анализ технологических решений по обработке минерализованных сточных вод ВПУ с получением малорастворимых соединений 26
1.6. Обработка сточных вод Na-катионитовых фильтров, регенерируемых хлоридом натрия 26
1.7. Обработка сточных вод Н-катионитовых фильтров и натрий- катионитовых фильтров, регенерируемых сульфатом натрия 29
1.8. Обработка сбросных растворов установок обратного осмоса 32
Выводы к главе 1 34
2. Исследования по модификации процесса умягчения природных вод в осветлителях 37
2.1. Экспериментальные исследования 45
Выводы к главе 2 50
3. Исследование процесса умягчения природной воды в вихревом реакторе 52
3.1. Экспериментальные исследования на стендовой установке 53
3.2. Экспериментальные исследования в производственных условиях 61
Выводы к главе 3 65
4. Технологические схемы обработки сбросных минерализованных растворов ВПУ 66
4.1. Общие принципы разработки схем 66
4.2. Технология обработки ОРР Na-катионитовых фильтров при совместном выделении СаСОз и Mg(OH)2 66
4.3. Технология обработки ОРР Na-катионитовых фильтров при раздельном выделении СаСОэ и Mg(OH)2 67
4.4. Технология обработки ОРР Н-катионитовых фильтров 73
4.5. Технология обработки ОРР Н-катионитовых фильтров при повышенной температуре 76
4.6. Технология обработки концентрата ООУ 79
Выводы к главе 4 80
5. Изучение процесса выделения малорастворимых компонентов при обработке сбросных минерализованных растворов ВПУ 81
5.1. Выделение из ОРР гидроксида магния 81
5.1.1. Экспериментальные исследования по выделению гидроксида магния отстаиванием 83
5.1.2. Экспериментальные исследования по выделению гидроксида магния флотацией 88
5.2. Выделение карбоната кальция из сбросных минерализованных растворов ВПУ 94
5.2.1. Экспериментальные исследования по выделению карбоната кальция из ОРР 98
5.2.2. Экспериментальные исследования по выделению карбоната кальция из концентрата ООУ 105
5.3. Выделение из ОРР сульфата кальция 112
5.3.1. Экспериментальные исследования 114
Выводы к главе 5 120
6. Технико-экономические расчеты схем обработки ОРР 122
Выводы к главе 6 126
Общие выводы 128
Список литературы 130
Приложение А. Рекомендации на проектирование технологической схемы умягчения воды ВНС-1 г. Жуковского 141
Приложение Б. Пример расчёта сооружений схем обработки сбросных минерализованных растворов ВПУ 143
Приложение В. Пример расчёта основных технико-экономических характеристик схем обработки ОРР ВПУ в среде Excel 146
- Обработка сточных вод Н-катионитовых фильтров и натрий- катионитовых фильтров, регенерируемых сульфатом натрия
- Экспериментальные исследования на стендовой установке
- Технология обработки ОРР Na-катионитовых фильтров при раздельном выделении СаСОэ и Mg(OH)2
- Экспериментальные исследования по выделению карбоната кальция из концентрата ООУ
Введение к работе
Актуальность работы. Современный этап развития российской экономики характеризуется значительной инвестиционной деятельностью, связанной со строительством новых и расширением действующих промышленных объектов К ним в первую очередь относятся предприятия топливно-энергетического комплекса, химической, фармацевтической, пищевой промышленности, а также коммунального хозяйства Производственная деятельность этих предприятий сопряжена с необходимостью потребления значительного количества воды различного качества. Зачастую общим требованием к водам промышленного назначения является отсутствие накипеобразующих ионов. Задача удаления данных веществ решается на водоподготовительных установках (ВПУ) промышленных предприятий, в основном реагентными или ионообменными методами.
Показатели работы установок удаления накипеобразующих ионов из воды весьма существенны, т к. от них зависит эффективность и экономичность эксплуатации последующих ступеней обработки, включающих современные высокотехнологические методы (ионный обмен, мембранные технологии и т.д.).
Применение реагентных методов сопряжено с образованием шламов, подлежащих обезвоживанию и последующему складированию.
Использование ионообменных методов влечёт за собой образование значительного количества минерализованных сточных вод, сброс которых без соответствующей обработки и утилизации минеральных компонентов не допускается природоохранными органами.
Схемы водоподготовки с предварительным реагентным умягчением воды характеризуются более высокими экологическими показателями по сравнению со схемами, где присутствует только ионный обмен или обратный осмос. Степенью оценки может служить критерий экологичное, представляющий собой отношение количества поступающих на установку растворённых в воде веществ к общему количеству таких веществ, сбрасываемых с отработанными регенерационными растворами (ОРР). В несколько раз больший критерий экологичности для схем с реагентным умягчением обуславливает дальнейшие исследования по повышению эффективности реагентных методов обработки воды.
Одним из наиболее распространенных реагентных методов водоподготовки для
промышленного водоснабжения в нашей стране является известкование воды. Однако,
несмотря на его широкое применение и изученность, данный метод
требует дальнейшего усовершенствования в направлении повышения эффективности
удаления железа и органических веществ, а применяемое оборудование - модернизации
Традиционно для известкования используются осветлители со взвешенным слоем осадка Образующийся в осветлителях шлам состоит из карбоната кальция, гидроксида магния и гидроксида железа, имеет высокую влажность На зарубежных ВПУ, наряду с осветлителями, используются сооружения типа вихревого реактора (ВР). Основное преимущество ВР заключается в получении шлама карбоната кальция в твердом виде и с низкой влажностью.
В России ВР не нашли своего применения, хотя имеются отдельные описания метода кристаллизации карбоната кальция на загрузке и технологических параметров ВР с использованием извести для расчета в схемах ВПУ. Однако, технологические параметры ВР, работающих на извести, требуют уточнения. Для условий использования едкого натра необходимо определение технологических параметров. Определенный интерес представляет оценка влияния присутствующего в исходной воде железа на показатели работы ВР.
Область применения ВР ограничена обработкой природных вод. В то же время значительный интерес представляет изучение возможности расширения области применения ВР, в частности - для реагентного умягчения ОРР ионитовых фильтров. Данный вопрос является актуальным и требует дополнительной проработки для решения технологических схем реагентного умягчения.
Применение ионообменного умягчения воды необходимо рассматривать неразрывно с вопросами усовершенствования известных технологических решений по обработке ОРР ионообменных фильтров В частности, до настоящего времени проблемой остается утилизация вторичных отходов технологии, т е образующихся при обработке ОРР шламов. Практически все предлагаемые варианты решения данной проблемы предусматривают использование термических методов или дорогостоящих, сложных в эксплуатации сооружений. В результате их применения на ВПУ получают сухие шламы с низкой степенью влажности, состоящие из смеси солей карбоната кальция и гидроксида магния, дальнейшее использование которых затруднено. Поэтому раздельное получение указанных солей, предусмотренное в самой технологической схеме обработки ОРР, является актуальной задачей.
Кроме того, до настоящего времени не решена проблема утилизации содержащих
антискаланты сбросных концентратов обратноосмотических установок (ООУ). Учитывая,
что количество концентрата на ООУ от количества исходной воды
составляет 20-40%,
актуален поиск технологии обработки и повторного использования сбросных концентратов.
Целью работы является разработка новых и усовершенствование известных технологических схем процессов умягчения природных вод и сбросных минерализованных растворов ВПУ с образованием малорастворимых соединений.
Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем: - на основе теоретических аспектов декарбонизации воды известкованием в осветлителе и свойств коагуляционной структуры шлама, предложен новый подход к организации процесса, позволяющий повысить эффективность удаления железа и органических веществ и улучшить седиментационные свойства шлама;
впервые доказана возможность одновременного проведения в ВР процессов реагентного умягчения и обезжелезивания воды; определена область применения метода;
предложен новый подход к осуществлению технологии обработки ОРР Na-катионитовых фильтров путем раздельного выделения карбоната кальция и гидроксида магния с использованием щелочных реагентов; карбонат кальция выделяется в ВР, гидроксид магния - во флотаторе;
разработан новый способ осаждения гидроксида магния из ОРР Na-катионитовых фильтров, основанный на порционном вводе щелочных реагентов и позволяющий значительно повысить скорость стесненного осаждения взвеси;
- произведён теоретический расчёт и получена формула роста диаметра зёрен
загрузки ВР в процессе реагентного умягчения ОРР Na-катионитовых фильтров;
экспериментальные исследования подтверждают теоретические расчеты с допустимой
степенью погрешности;
- на основе данных о растворимости сульфата кальция при различных
температурах теоретически определена зависимость остаточного количества сульфатов в
ОРР H-Na-катионитовых фильтров; полученные данные согласуются с результатами
экспериментов.
Новизна разработок подтверждена тремя патентами РФ.
Практическая значимость работы заключается:
- в существенном улучшении качества обработанной на промышленных
осветлителях воды по содержанию железа, перманганатной окисляемое и свойствам
взвеси при декарбонизации воды известкованием;
в получении результатов промышленной эксплуатации ВР;
в расширении области применения ВР для реагентного умягчения природных вод и ОРР, а также улучшении технико-экономических показателей;
в усовершенствовании технологических решений по обработке и утилизации ОРР Na и Н-катионитовых фильтров, позволяющих снизить затраты на обработку и оптимизировать решения схем утилизации твердых отходов технологии.
Внедрение результатов работ. Результаты исследований внедрены в промышленном масштабе на ГРЭС-5, ТЭЦ-12 АО «Мосэнерго», ОАО «Дорог обуж», мусоросжигательном заводе в п. Руднево МО.
Апробация работы' основные материалы, изложенные в диссертационной работе, докладывались и обсуждались на научно-практическом семинаре ФГУП «НИИ ВОДГЕО» (Москва, декабрь 2004 г.) и на X международной конференции Клуба теплоэнергетиков «Флогистон» (п. Черноголовка, 2005 г.).
Публикации Основные положения диссертации опубликованы в 9-ти печатных изданиях, в том числе в 3-х патентах РФ.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы и приложений. Объём работы вместе со списком литературы и приложениями составляет 155 страниц, включая 37 рисунков и 25 таблиц Объём приложений 15 страниц. Список литературы содержит 115 наименований.
Обработка сточных вод Н-катионитовых фильтров и натрий- катионитовых фильтров, регенерируемых сульфатом натрия
При ВПУ с Н-катионитовыми фильтрами, работающими в схемах умягчения воды, в результате регенерации этих фильтров серной кислотой образуется ОРР, содержащий сульфаты кальция, магния и избыток серной кислоты.
В работах [70, 61, 72], посвященных проблеме обработки и утилизации ОРР Н-катионитовых фильтров с «голодной» регенерацией, предлагается выделять избыточный сульфат кальция из этого раствора с его последующим использованием для регенераций или с подачей на смешение с исходной водой, в отдельных случаях после дополнительного реагентного умягчения.
Использование очищенного раствора на стадии регенерации представляется более предпочтительным, т. к. это не приводит к повышению содержания сульфатов в обрабатываемой воде. Такое решение наиболее целесообразно в схемах ВПУ, когда из обрабатываемой воды необходимо удалять только кальций, а фильтр может эксплуатироваться при проскоке магния [73].
Аналогичная технология может применяться и в ВПУ при умягчении воды Na-катионитовыми фильтрами, регенерируемыми сульфатом натрия [74].
Авторы [75] предлагают использовать для выделения сульфата кальция из ОРР H-Na-катионитовых фильтров термоумягчитель (рисунок 1.2), а для выделения гидроксида магния осветлитель, в который вводится известь.
В работе [76, 77] для обработки ОРР Н-катионитовых фильтров предлагается аналогичная схема. Отличительной ее особенностью является применение предвключенного Н-катионитового фильтра, загруженного карбоксильным катионитом, для утилизации избытка серной кислоты основных Н-катионитовых фильтров. ОРР предвключенного фильтра, пересыщенный по сульфату кальция, предлагается обрабатывать в кристаллизаторе, а затем в термоумягчителе и осветлителе для выделения гидроксида магния, с последующей подачей в теплосеть или на концентрирование обратным осмосом или упариванием.
В работе [78] предложена технологическая схема утилизации сбросных рассолов опреснительных установок, основанная на замене сложной стадии термического разделения системы NaCl-NaS04 на сравнительно простую с точки зрения авторов стадию термического разделения системы NaCl-CaCb. Она основана на глубокой десульфатизации рассолов кальцийсодержащими растворами при температурах более 100 С, и включает стадии кристаллизации гипса, осаждения Mg(OH)2, термического разделения системы NaCl-CaC .
Авторы работы [79] для очистки рассолов от сульфат-ионов предлагают применять ОСА и известь. Осаждение CaS04 можно описать следующей реакцией: CaS04+Al(S04)2(OH)2+5Ca(OH)2+25H20 3CaO-Al203-3CaS04-31H20(1.7).
Достоинствами реагента являются отсутствие вторичного загрязнения и высокая скорость процесса. К тому же дозы реагента уменьшаются с увеличением основности ОСА. К недостаткам метода следует отнести получение шлама содержащего комплекс минеральных солей, утилизация которого будет проблематична, т.к. шлам имеет определенную влажность и содержит алюминий, значения которого нормируются в сбросных водах.
Для снятия пересыщения растворов по сульфату кальция наиболее приемлемым является метод направленной кристаллизации (кристаллизации на загрузке). При этом, в диапазоне температур 20-40С, характерном для рассматриваемых растворов, образуется двуводный сульфат кальция (дигидрат), который в данном случае является наиболее малорастворимой формой.
В работе [80] приводится растворимость сульфата кальция в растворах с различным ионным составом. Приведены данные, показывающие, что при упаривании Na-Cl-ионированной минерализованной воды влияние магния на растворимость сульфата кальция наблюдается только при концентрации сульфат-иона в растворе до 60-80 мг-экв/л.
В работе [81] описаны исследования по влиянию среды на формирование сульфата кальция без «затравки» и установлено, что в кислых средах при относительном пересыщении менее 1,0 период кристаллизации больше, чем в нейтральных растворах. Величина относительного пересыщения по сульфату кальция ОРР катионитовых фильтров составляет в основном 7-8. Время кристаллизации оценивается порядка одного часа. Увеличению периода кристаллизации способствует рост минерализации растворов, который повышает растворимость сульфата кальция, уменьшает величину пересыщения.
Присутствие «затравки» оказывает наибольшее влияние на процесс кристаллизации. Исследованиями [82] установлено, что при температуре 25С нецелесообразно применять затравку из материалов, не имеющих общей с сульфатом кальция кристаллической решетки. Лучшие результаты получены при использовании осажденного и природного молотого гипса, а также при рециркуляции ранее выпавшего осадка. Аналогичная задача применительно к сточным водам Na-катионитовых фильтров для умягчения морской воды рассматривалась в [83].
В тех случаях, когда из сульфатосодержащего ОРР необходимо удалить не только кальций, но и магний, в этот раствор вводится известь для осаждения катионов магния в виде гидроксида [84, 85].
Экспериментальные исследования на стендовой установке
Исходной водой служила вода ВНС-1 г. Жуковского, поступающая после обработки в городской водопровод. Состав исходной воды и требования к качеству обработанной воды приведен в таблице-3.1. Исходя из соотношения между кальциевой жесткостью и щелочностью, в качестве реагента был использован гидроксид натрия.
Учитывая, что для достижения требуемой глубины умягчения данной воды, полного удаления кальция не требуется, возможен вариант проведения процесса ее обработки гидроксидом натрия в области не полного, а частичного удаления кальциевой карбонатной жесткости. При этом следует ожидать более низких значений рН обработанной воды.
Предварительно была установлена зависимость глубины умягчения от дозы щелочи, т.е. было произведено пробное умягчение воды после фильтров обезжелезивания.
Для этого в литровые мерные цилиндры набирали исходную воду после обезжелезивания, дозировали 5 % раствор щелочи, производили интенсивное перемешивание, воду отстаивали в течение 1 часа, а затем отбирали пробу и проводили ее анализ.
На рисунке 3.1 приведены результаты пробного умягчения воды.
Из приведенного рисунка видно, что нормативная глубина умягчения 7,0 мг-экв/л достигается при дозе щелочи 2,9 мг-экв/л, величина рН при этом находится в допустимых для питьевой воды пределах и составляет 8,0. Из воды удаляется только кальциевая жесткость. Расход щелочи при этом составляет 0,66 мг-экв NaOH на 1 мг-экв удаленной жесткости. В целом расход NaOH превышает на 0,7 мг-экв/л теоретический, рассчитанный по уравнениям 1.2-1.4. Избыток щелочи при этом расходуется на реакцию с углекислотой и повышение рН обрабатываемой воды.
Согласно расчётам, общая минерализация умягченной воды снижается с 13,8 мг-экв/л до 11,9 мг-экв/л, а содержание катионов натрия увеличивается с 2,4 мг-экв/л до 5,9 мг-экв/л.
Дальнейшие эксперименты по умягчению воды проводили на проточной стендовой установке производительностью 300 л/ч. В состав экспериментальной установки входила модель ВР из оргстекла переменного сечения диаметром 75, 100 и 200 мм (рисунок 3.2).
В нижней зоне модели ВР диаметром 75 мм был предусмотрен тангенциальный ввод исходной воды. Общая высота реактора составляла 2400 мм. Полезный объем - 23,6 л. Время пребывания воды в реакторе - 4,7 мин.
Скорость восходящего потока воды в ВР в зоне водоотведения составляла 2,6 мм/с.
Исходной водой служила вода ВНС-1 г. Жуковского, прошедшая стадию обезжелезивания на фильтрах. В качестве щелочного реагента использовался раствор гидроксида натрия концентрацией 1-10%. Дозирование раствора осуществляли насосом-дозатором в нижнюю часть реактора.
Реактор загружали промытым кварцевым песком с диаметром фракций 0,1-0,3 мм (d = 0,215 мм составил 87% от общего объёма песка). Объём загрузки составлял 10% от полезного объема реактора и был принят на основании литературных данных [40]. Контроль процесса умягчения производили по значению рН, щелочности, жесткости, содержанию кальция и мутности обработанной воды, определяемых согласно методике [99].
Основной целью эксперимента являлось определение величины концентрации раствора NaOH для эффективного проведения процесса умягчения в ВР, а также по оценке стабильности обработанной воды.
В ходе эксперимента было установлено, что потери напора воды в ВР при выбранных нагрузках можно ориентировочно оценивать по высоте слоя осевшей загрузки (при остановке аппарата). Рост диаметра зёрен загрузки сопровождается увеличением её объёма, что в свою очередь приводит к увеличению высоты слоя осевшей загрузки и, соответственно, на эту величину возрастают потери напора в ВР.
За 36 часов непрерывной работы стендовой установки с номинальной производительностью прирост затравочного материала составил 120 % от первоначального объёма. Потери напора увеличились на 157 % от начальной величины. Эквивалентный размер зерен «загрузки» в начале эксперимента был 0,215 мм. После 36 часов работы эта величина увеличилась до 0,301мм. Полученные результаты приведены на рисунке 3.3.
Из рисунка видно, что глубина умягчения 7,0 мг-экв/л достигается при дозе щелочи 3,4 мг-экв/л, что несколько больше, чем при пробном умягчении в цилиндрах, а величина рН при этом составляет 7,54. Мутность умягчённой воды при этом была ниже 0,1 мг/л.
Для оценки стабильности воду после ВР пропускали через слой карбоната кальция высотой 0,8 м после чего оценивали изменение щёлочности воды АЩ.
Технология обработки ОРР Na-катионитовых фильтров при раздельном выделении СаСОэ и Mg(OH)2
Обработка ОРР Na-катионитовых фильтров с раздельным выделением СаСОз и Mg(OH)2 может осуществляться по схемам, приведённым на рисунке 4.2-4.4 [104].
Приведенная на рисунке 4.2 технология отличается от предыдущей тем, что предусматривает: обработку собранного ОРР едким натром или известью с осаждением гидроокиси магния в отстойнике периодического действия, умягчение этого раствора в ВР кальцинированной содой с выделением карбоната кальция в виде «крупки».
В качестве загрузки ВР первоначально используют песок, крупностью 0,1-0,3 мм, а затем «крупку» СаСОз, которую предварительно перемалывают до средней крупности 0,25 мм. Для перемола может быть использована молотковая мельница марки ММТ 1000/470/1000К. При помоле «крупки», состоящей из СаСОз средней крупностью 0,8 мм, до крупности 0,25-0,3 будет затрачиваться 22 кВт энергии на каждый 1 м перемолотого материала [105].
Полученная в результате работы ВР «крупка» обладает влажностью 20-25%. Избыток её можно вывозить техникой без дополнительной обработки.
Осадок Mg(OH)2 после накопления в сборном бункере направляется в шламонакопитель, или на дальнейшую переработку и использование.
На схеме, приведенной на рисунке 4.3, для выделения Mg(OH)2 вместо отстойника использован флотатор, который позволяет получить гидроокись магния в виде пены. Принципиальным является использование флотатора периодического действия из-за залпового сброса в это сооружение ОРР.
При исключении из технологии узла удаления катионов магния (рисунок 4.4) обработанный раствор, направляемый на регенерацию, будет содержать смесь солей NaCl и MgCb- Катионитовый фильтр, отрегенерированный таким раствором, будет работать в режиме удаления из обрабатываемой воды только катионов кальция, что допустимо, например, при подготовке подпиточной воды теплосети. При этом обработка ОРР и утилизация твердых отходов ВПУ значительно упрощается.
При этом необходимо проведение экспериментальных исследований, которые подтвердили бы возможность осуществления обработки растворов с использованием ВР и флотатора, а также позволили бы получить технологические параметры.
Экспериментальные исследования по выделению карбоната кальция из концентрата ООУ
Для экспериментов использовалась промышленная ООУ производительностью 50 л/ч пермеата. Электропроводность пермеата составляла 2-3 мкСм/см. Коэффициент концентрирования установки 2,5. В качестве антискаланта использовался реагент «VITEC 3000». Концентрат из ООУ направлялся на ВР, в котором происходило его реагентное умягчение. В качестве реагентов были опробованы NaOH и Са(ОН)2. На установку подавалась водопроводная вода г. Железнодорожного после фильтра обезжелезивания. Показатели качества воды приведены в таблице-5.6.
В процессе работы ООУ было получено три типа концентрата, которые отличались друг от друга количеством содержащегося антискаланта. Для первого типа полная доза антискаланта в воде, подвергаемой обработке на ООУ, равнялась 3 мг/л, для второго - 1,5 мг/л и для третьего типа - антискалант отсутствовал. Таблица-5.6. Показатели качества исходной воды.
Исходный концентрат подавали на ВР объёмом 5,6 л снизу вверх. Производительность реактора составляла 0,95 л/мин. В реактор было загружено 560 мл песка средней крупностью 0,218 мм. Время контакта загрузки с водой составляло 6 минут. В первых опытах в нижнюю часть реактора дозировали 5% раствор NaOH с активностью 520 мг-экв/л по ОН" . Полученные данные представлены на рисунках 5.10-5.12.
Из рисунков 5.10-5.12 видно, что при дозе NaOH выше 6-6,5 мг/л дальнейшее снижение кальциевой жёсткости в растворе практически не происходит, однако общая жёсткость уменьшается в результате выделения гидроксида магния, который не кристаллизуется на загрузке, а выносится из ВР, увеличивая мутность обработанного концентрата. Мутность обработанного концентрата после ВР при расходе NaOH до 6 мг/л составляла 3-5 мг/л и резко увеличивалась при дальнейшем увеличении этой дозы.
В качестве щелочного реагента при умягчении концентрата было опробовано также известковое молоко Са(ОН)2 с активностью 2250 мг-экв/л по ОН". При дозировании известковое молоко постоянно перемешивалось в магнитной мешалке. На рисунках 5.13-5.15 приведены графики качества концентрата в зависимости от дозы извести.
Из рисунков 5.13-5.15 видно, что так же, как и в случае использования едкого натра, при повышенной дозе извести (более 16 мг/л) магниевая жёсткость начинает замещаться на кальциевую, увеличивая при этом мутность обработанного концентрата с 8-10 мг/л до 20 мг/л и более.
Основной причиной образования и выноса значительного количества взвеси в данном случае является использование в качестве щелочного реагента суспензии известкового молока. В ней содержится значительное количество мельчайших частичек гидроксида кальция, продуктов обжига извести (недожог, пережог), минеральной взвеси присутствующей в товарной извести. Твердая фаза суспензии известкового молока составляет конкуренцию затравке и вызывает массовую кристализацию карбоната кальция в свободном объеме. Кроме этого, известковое молоко имеет высокую концентрацию катионов кальция и гидроксильных анионов, вследствие чего в местах ввода образует значительные местные пересыщения по карбонату кальция и гидроксиду магния. В результате этих пересыщений становится возможной кристаллизация карбоната кальция в свободном объеме и образование взвеси Mg(OH)2, которые и выносятся из реактора.
При использовании данных, приведенных на рисунках 5.10-5.15 построен график снижения кальциевой жесткости в зависимости от дозы антискаланта (рисунок 5.16).
Исходя из данных, приведенных на рисунках 5.10-5.15 можно заключить, что реагентным умягчением концентрата ООУ в вихревом реакторе можно снизить концентрацию ионов Са в этом растворе до 2,0-3,0 мг-экв/л при соответствующем понижении щелочности. Применением подкисления этого раствора можно дополнительно снизить его щелочность до 0,5 мг-экв/л (см. рисунок 4.8). С учетом этого карбонатный индекс концентрата может быть понижен с 175 (мг-экв/л) (см. таблицу 5.7) до 1,0-1,5 (мг-экв/л) , что позволяет использовать этот концентрат в качестве подпиточной воды закрытой системы теплоснабжения с температурой нагрева до 130С [103, 109].
При использовании очищенного раствора в качестве подпиточной воды теплосети необходимо контролировать предельную величину сульфатно-кальциевой жёсткости.
При необходимости, с целью снижения сульфат-ионов в обработанном растворе, может быть произведена замена серной кислоты, применяемой для подкисления, на соляную кислоту.
