רמת קשיות גבוהה מעוררת היווצרות אבנית ופוגעת ביעילות חומרי הניקוי. בכזה תנאים לא נוחיםהסיכון לנזק לרכיבים פונקציונליים עולה ציוד חימום, טכנולוגיה אחרת. עלויות התפעול והעלויות של עמידה בכללים סניטריים והיגייניים הולכים וגדלים.

יצרנים מודרניים מציעים שונים שיטות ריכוך מיםוערכות ציוד מתאימות. לִבחוֹר האפשרות הטובה ביותרזה לא יהיה קשה לאחר קריאת הפרסום הזה. יש כאן מידע שימושי שיעזור לכם ליישם את הפרויקט בזול ומהיר.

הגדרות בסיסיות

רמת הקשיחות הכוללת נקבעת כסכום המרכיבים הקבועים והזמניים. ככלל, לחלק הראשון יש משמעות מעשית מועטה, כך שניתן להוציאו מהסקירה. השני נקבע לפי ריכוז הקטיונים של מגנזיום וסידן. בעת חימום, כימיקלים אלו מומרים למשקע בלתי מסיס הנקרא אבנית.

הם אלה שסותמים תעלות טכניות, המלווה בהידרדרות בביצועי הדוד. תצורות כאלה מאופיינות בנקבוביות ובמוליכות תרמית נמוכה. כאשר היא מצטברת על פני השטח של גוף החימום, שכבה זו חוסמת הסרת חום רגילה. אם לא תשתמשו בשיטה יעילה של ריכוך מים קשים, מכונת הכביסה או ציוד אחר עם גוף חימום ייפגע עקב אבנית.

בפועל הם פותרים בעיות של הפחתת רמת הנוקשות, או חיסול מוחלטתופעות מזיקות. האפשרות השנייה עדיפה! זה כרוך בהגנה אמינה על מוצרים יקרים, מניעה יעילהעם מניעת מצבי חירום.

שיטה 1: מחממים

עקרון הפעולה של שיטות אלו של ריכוך מים ברור מההגדרה הכללית. כל אדם יודע שכאשר רותחים (חימום) נוצרת באופן פעיל שכבת אבנית על קירות הקומקום. לאחר השלמת ההליך, הקשיחות תופחת.

הפשטות התיאורטית של השיטה היא היתרון היחיד. מחקר מפורט של הנושא מגלה את החסרונות הבאים:

  • משך התהליך;
  • כמות קטנה של נוזל שניתן לעבד בבית;
  • עלויות משמעותיות עבור חשמל, גז וסוגי דלק אחרים.

יש לזכור כי בשלב הגמר יש צורך להסיר אבנית עיקשת. מדובר בפעולות עבודה עתירות עבודה שעלולות להרוס את מיכל העבודה.

שיטה 2: טיפול בשדה אלקטרומגנטי

מהתיאורים שניתנו לעיל, ניתן להסיק מסקנת ביניים. הסרת תרכובות מזיקות באמצעות כימיקלים, חילופי יונים, רתיחה וסינון ממברנה דורשת אתגרים הנדסיים מורכבים. זה ייכתב להלן. העלויות עולות בהתאם. תרכובות פוליפוספט יעילות יותר. הם לא יקרים, אבל חוסמים באופן אמין את התהליך השלילי. השיטה יכולה להיחשב אידיאלית אלמלא זיהום הנוזל.

לטכנולוגיית עיבוד אלקטרומגנטי אין את החסרונות הללו. חשיפה לשדה חזק משנה את צורתם של חלקיקי אבנית. הבליטות דמויות המחט שנוצרו אינן מאפשרות להן להתאחד לשברים גדולים. זה חוסם את תהליך היווצרות האבנית.

כדי להשיג שדה של הספק ותצורה מיטביים, נעשה שימוש במחולל בתדר גבוה של תנודות אלקטרומגנטיות. זה עובד על פי אלגוריתם מיוחד שאינו גורם לאפקט "ממכר". יְרִידָה השפעה חיוביתנצפה כאשר עובדים עם מגנטים קבועים.

בעת לימוד הצעות השוק הנוכחיות, עליך לשים לב לדגמים מודרניים באיכות גבוהה של מכשירים אלקטרומגנטיים לטיפול במים:

  • לבצע את הפונקציות שלהם עם צריכת חשמל מינימלית (5-20 W/שעה).
  • סליל נוצר ממספר סיבובים של חוט. המכשיר מחובר לרשת. אין צורך בתצורה נוספת.
  • הטווח מגיע ל-2 ק"מ, וזה מספיק כדי להגן על המתקן כולו.
  • עמידות המכשירים עולה על 20 שנה.

בכל מקרה צריך לבחור ביצרן בעל ניסיון מוצק בתחום הפעילות הרלוונטי!

שיטות כימיות של ריכוך מים

טכניקה המוכרת היטב למומחים מומחים היא הוספת סיד מושפל לתמיסה. תגובות כימיות קושרות מולקולות סידן ומגנזיום עם היווצרות שלאחר מכן של משקעים בלתי מסיסים. כפי שהוא מצטבר בתחתית מיכל העבודה, הוא מוסר. חלקיקים מרחפים קטנים נשמרים באמצעות שיטת הפוספט. טכנולוגיה דומה משמשת להפחתת הרכיב שאינו פחמתי באמצעות סודה.

החיסרון העיקרי של שיטה זו ואחרות בקטגוריה זו הוא זיהום הנוזל בכימיקלים. על מנת שטיפול כזה יהיה בטוח, יש צורך להקפיד על המינונים האופטימליים ולפקח בקפידה על הכל שלבים חשובים. שכפול איכותי של הטכנולוגיה בבית אינו אפשרי ללא קשיים ועלויות מוגזמות. הוא משמש בתחנות לטיפול במים עירוניות וקולקטיביות מהקטגוריה המקצועית.

עם זאת, טכניקה "כימית" אחת הפכה פופולרית בחיי היומיום. חוקרים גילו שתרכובות פוליפוספט יוצרות קונכיות סביב שברים זעירים בלתי מסיסים. הם מונעים מהם להתאחד לחלקיקים גדולים ולהיצמד לקירות צינור ולמשטחים חיצוניים של מכשירי חימום.

זֶה נכס שימושיבשימוש על ידי יצרנים של אבקות כביסה פוספט. מיכלי זרימה מיוחדים משמשים גם בהם מלחי פוליפוספט. המכשירים מותקנים על צינור הכניסה מול הדוודים ו מכונות כביסה. השיטה אינה מתאימה להכנת מי שתייה.

סִנוּן

ניתן להשיג את האפקט הרצוי על ידי הקטנת גודל התאים לגודל מולקולות. צינורות מיקרוסקופיים כאלה נוצרים בממברנות אוסמוזה הפוכה. הם יכולים רק לעבור מים נקיים. הנוזל המזוהם מצטבר בקדמת המחסום ומוסר לניקוז.

האם הבעיה נפתרה? לא צריך להסיק מסקנות נמהרות. טכניקת הסינון ממש טובה, אבל רק לעיבוד 180-220 ליטר/יום. זה הביצועים של סדרות עלות סבירה. כמות זו אינה מספיקה למקלחת בודדת או לסיפוק צרכי בית אחרים.

כדי להגביר את הפרודוקטיביות, מותקנים מספר ממברנות במקביל. כדי שהערכה תתפקד, אתה צריך להגביר את הלחץ עם מיוחד תחנת שאיבה. ציוד סינון מים כזה הוא יקר ותופס הרבה מקום.

ריכוך מים בשיטת החלפת יונים

הפחת עלויות ראשוניות ותפעול בעזרת ציוד בקטגוריה זו. נעשה שימוש במילוי חוזר מיוחד השומר על יוני סידן ומגנזיום. במקביל, הנוזל מלא בתרכובות נתרן לא מזיקות.

ההטבות ניתנות ברשימה הבאה:

  • מלבד הטעם המלוח, המאפיינים הראשוניים של המים אינם משתנים לרעה.
  • לאחר עיבוד כמות מסוימת של נוזל תכונות שימושיותמילוי חוזר משוחזר על ידי כביסה והתחדשות.
  • הליכים אלו מבוצעים שוב ושוב במצב אוטומטי, ללא שליטה והתערבות מדוקדקת מצד המשתמש.
  • אם מקפידים על כללי ההפעלה, מילוי השרף נשאר פעיל יותר משש שנים.

יש צורך להדגיש את הזמינות של תערובת ההתחדשות. זהו פתרון זול של מלח שולחן רגיל (טוהר טוב).

כמו קודם, להלן הניואנסים הראויים לאזכור עבור ניתוח מלא של ריכוך מים בשיטת חילופי יונים:

  • שיטת חילופי היונים של ריכוך מים קוטעת את האספקה ​​למתקן במהלך התחדשות (משך יותר משעה). כדי לבטל את החיסרון הזה, שני מיכלים פונקציונליים מותקנים במקביל.
  • הגדר עם ביצועים גבוהיםלמשפחה של 2-3 אנשים זה תופס כמה מטרים רבועים. מטרים של שטח.
  • העבודה מייצרת רעש רב במהלך תהליך הכביסה, ולכן יש צורך בבידוד קול יעיל של החדר.
  • כל שינוי משמעותי ברמת הקשיות חייב להיות מותאם באופן ידני.
  • סט מאובזר היטב עם יחידת אוטומציה ומספר מיכלי עבודה הוא יקר.

חשיפה לאולטרסאונד

טיפול עם רעידות בטווח התדרים המתאים משמש להפחתת רמת הקשיחות. במקביל, שכבת האבנית הישנה נהרסת, אשר שימושית לניקוי צינורות ללא תרכובות כימיות אגרסיביות.

נעשה שימוש באולטרסאונד עם אמצעי זהירות מקצועיים לניקוי והגנה ציוד תעשייתי. אלמנטים גדולים של מבנים אלה ו חיבורי הברגהבעלי עמידות טובה יותר להשפעות רטט חזקות.

אילו שיטות ריכוך מים מתאימות למאפיינים שונים?

השיטה האופטימלית נבחרת תוך התחשבות בתנאים בפועל של פעולה עתידית. מומחים מנוסים מייעצים ליצור פרויקט כללי עם מסננים מכניים ואחרים כדי לתאם במדויק את כל הרכיבים הפונקציונליים.

בדירה בעיר אתה יכול לסמוך על שמירה על איכות מקובלת של מים קשים. ההתחייבויות המתאימות מפורטות בחוזה עם הארגון המספק. עם זאת, בבית לא ניתן לשלול תאונות בכבישים מהירים ונחשולי לחץ. כדי להגן מפני אלה השפעות שליליותמסנן פוספט או מכני עם ווסת לחץ ומדדי לחץ בקרה מותקן בכניסה. יש צורך להדגיש את היתרונות של הממיר האלקטרומגנטי, תוך התחשבות בתכונות של אובייקטים בקטגוריה זו:

  • צְפִיפוּת;
  • משקל קל;
  • היעדר רעש;
  • מראה נחמד.

עבור עצמאי אספקת מים בפרבריםבעלים נבונים מעדיפים להשתמש באר ארטזית. מקור זה מספק רמה גבוהה של טיהור באמצעות סינון טבעי. אבל בעומק גדול, ריכוז הזיהומים הנשטפים מסלעים עולה. ביניהם תרכובות מלח בריכוז גבוה למדי.

בבית פרטי קל יותר למצוא מקום פנוי לציוד טכנולוגי. כאן תוכלו להתקין ערכות לריכוך מים בשיטת החלפת יונים. ההכרחי רשתות שירות. אסור לשכוח בידוד טוב. יש צורך לשמור על משטר הטמפרטורה שנקבע על ידי היצרן. כלור ועוד תרכובות כימיות, מה שעלול לפגוע במילוי הקיים.

שיטות בסיסיות של ריכוך מים


שיטת ריכוך מים תרמוכימית

ריכוך מים בדיאליזה

טיפול מגנטי במים

סִפְרוּת


יסודות תיאורטייםריכוך מים, סיווג שיטות

ריכוך מים מתייחס לתהליך של הסרת קטיוני קשיות ממנו, כלומר. סידן ומגנזיום. בהתאם ל-GOST 2874-82 "מי שתייה", קשיות המים לא תעלה על 7 mEq/l. סוגים מסוימים של ייצור דורשים ריכוך עמוק של מי תהליך, כלומר. עד 0.05.0.01 mEq/l. מקורות מים בשימוש טיפוסי הינם בעלי קשיות העומדת בתקנים עבור מי בית ושתייה ואינם דורשים ריכוך. ריכוך המים מתבצע בעיקר במהלך הכנתו למטרות טכניות. לפיכך, קשיות המים להזנת דודי תוף לא תעלה על 0.005 mEq/l. ריכוך מים מתבצע בשיטות הבאות: תרמי, המבוסס על חימום מים, זיקוק או הקפאה שלהם; שיטות ריאגנטים, שבהן יוני Ca (II) ו-Mg (II) הקיימים במים נקשרים על ידי ריאגנטים שונים לתרכובות בלתי מסיסות כמעט; החלפת יונים, המבוססת על סינון מים מרוככים באמצעות חומרים מיוחדים המחליפים את יוני Na (I) או H (1) המרכיבים אותם ליוני Ca (II) ו-Mg (II) הכלולים במי דיאליזה; משולבים, המייצגים שילובים שונים של השיטות המפורטות.

בחירת שיטת ריכוך המים נקבעת על פי איכותה, עומק הריכוך הנדרש ושיקולים טכניים וכלכליים. בהתאם להמלצות של SNiP, יש להשתמש בשיטות חילופי יונים בעת ריכוך מי תהום; בעת ריכוך מים עיליים, כאשר נדרש גם בירור מים, נעשה שימוש בשיטת סיד או סיד-סודה, וכאשר מרככים מים עמוקים, קיטוניזציה לאחר מכן. המאפיינים והתנאים העיקריים לשימוש בשיטות ריכוך מים ניתנים בטבלה. 20.1.

ריכוך מים דיאליזה תרמית

כדי להשיג מים לצורכי בית ושתייה, לרוב מרככים רק חלק מסוים מהם, ולאחר מכן מערבבים עם מי מקור, וכמות המים המרוככים Q y נקבעת לפי הנוסחה.

איפה J o. ו. - קשיות כוללת של מי מקור, mEq/l; F 0. s. - קשיות מוחלטת של מים הנכנסים לרשת, mEq/l; F 0. y. - קשיות של מים מרוככים, mEq/l.

שיטות ריכוך מים

מַד תֶרמִי מֵגִיב חילופי יונים דיאליזה
מאפייני תהליך המים מחוממים לטמפרטורה מעל 100 מעלות צלזיוס, מה שמסיר קשיות קרבונט ולא קרבונט (בצורה של סידן קרבונט, הידרוקסי ומגנזיום וגבס) למים מוסיפים סיד, שמבטל את קשיות הקרבונט והמגנזיום, וכן סודה שמבטלת קשיות שאינה פחמתי. המים לריכוך מועברים דרך מסנני מחליפי קטונים מי מקור מסוננים דרך קרום חצי חדיר
מטרת השיטה ביטול קשיות הקרבונט ממים המשמשים להזנת דוודים בלחץ נמוך ובינוני ריכוך רדוד ובו זמנית ניקוי מים ממוצקים מרחפים ריכוך עמוק של מים המכילים כמות קטנה של מוצקים מרחפים ריכוך מים עמוקים
צריכת מים לצרכיו - לא יותר מ-10% עד 30% או יותר ביחס לקשיות מי המקור 10
תנאים לשימוש יעיל: עכירות מי מקור, מ"ג/ליטר עד 50 עד 500 לא יותר מ-8 עד 2.0
קשיות מים, mEq/l קשיות קרבונטית עם דומיננטיות של Ca (HC03) 2, קשיות לא קרבונטית בצורת גבס 5.30 לא גבוה מ-15 עד 10.0
קשיות מים שארית, mEq/l קשיות קרבונט עד 0.035, CaS04 עד 0.70 עד 0.70 0.03.0.05 prn חד-שלבי ועד 0.01 עם קטיון דו-שלבי 0.01 ומטה
טמפרטורת המים, מעלות צלזיוס עד 270 עד 90 עד 30 (גלאוקוניט), עד 60 (סולפוניט) עד 60
שיטה תרמית של ריכוך מים

מומלץ להשתמש בשיטה התרמית של ריכוך מים בעת שימוש במי קרבונט המשמשים להזנת דוודים בלחץ נמוך, וכן בשילוב עם שיטות ריאגנט של ריכוך מים. הוא מבוסס על שינוי בשיווי המשקל של פחמן דו חמצני כאשר הוא מחומם לקראת היווצרות סידן פחמתי, המתואר על ידי התגובה

Ca (HC0 3) 2 -> CaCO 3 + C0 2 + H 2 0.

שיווי המשקל משתנה עקב ירידה במסיסות חד חמצני הפחמן (IV) הנגרמת על ידי עלייה בטמפרטורה ובלחץ. הרתחה יכולה להסיר לחלוטין את חד תחמוצת הפחמן (IV) ובכך להפחית משמעותית את קשיות הסידן פחמתי. עם זאת, לא ניתן לבטל לחלוטין את הקשיות הזו, שכן סידן פחמתי, אם כי מעט (13 מ"ג/ליטר בטמפרטורה של 18 מעלות צלזיוס), עדיין מסיס במים.

אם מגנזיום ביקרבונט קיים במים, תהליך המשקע שלו מתרחש באופן הבא: ראשית, נוצר מגנזיום קרבונט מסיס יחסית (110 מ"ג/ליטר בטמפרטורה של 18 מעלות צלזיוס)

Mg (HCO 3) → MgC0 3 + C0 2 + H 2 0,

אשר עובר הידרוליזה במהלך רתיחה ממושכת, וכתוצאה מכך משקע מעט מסיס (8.4 מ"ג/ליטר). מגנזיום הידרוקסיד

MgC0 3 +H 2 0 → Mg (0H) 2 +C0 2.

כתוצאה מכך, כאשר מים מורתחים, הקשיות הנגרמת על ידי סידן ומגנזיום ביקרבונטים פוחתת. כאשר המים מורתחים, יורדת גם הקשיות, שנקבעת על ידי סידן גופרתי, שמסיסותם יורדת ל-0.65 גרם/ליטר.

באיור. איור 1 מציג מרכך תרמי שתוכנן על ידי Kopyev, המאופיין בפשטות היחסית של המכשיר ובפעולה אמינה. המים המטופלים, שחוממו מראש במכשיר, נכנסים דרך המפלט אל השקע של מחמם הסרט ומרוססים על צינורות הממוקמים אנכית, וזורמים דרכם למטה לכיוון הקיטור החם. לאחר מכן, יחד עם מי הנפיחות מהדודים, הם זורמים דרך צינור האספקה ​​המרכזי דרך התחתית המחוררת לתוך המנקה עם משקעים תלויים.

הפחמן הדו חמצני והחמצן המשתחררים מהמים יחד עם קיטור עודף נפלטים לאטמוספירה. מלחי סידן ומגנזיום הנוצרים במהלך חימום המים נשמרים בשכבה התלויה. לאחר שעברו את השכבה התלויה, המים המרוככים נכנסים למיכל האיסוף ונפלטים מחוץ למכשיר.

זמן השהייה של המים במרכך התרמי הוא 30.45 דקות, מהירות תנועתם כלפי מעלה בשכבה התלויה היא 7.10 מ"ש, ובחורי התחתית הכוזבת 0.1-0.25 מ"ש.

אוֹרֶז. 1. מרכך תרמי בעיצוב Kopyev.

15 - פריקה של מי ניקוז; 12 - צינור אספקה ​​מרכזי; 13 - תחתונים מחוררים כוזבים; 11 - שכבה מושעה; 14 - הזרמת בוצה; 9 - איסוף מים מרוככים; 1, 10 - אספקת מי מקור ופריקה של מים מרוככים; 2 - טיהור של דוודים; 3 - מפלט; 4 - אידוי; 5 - דוד סרט; 6 - שחרור קיטור; 7 - טבעת צינור מחורר לניקוז מים למפלט; 8 - מחיצות הפרדה משופעות


שיטות ריאגנט לריכוך מים

ריכוך מים בשיטות ריאגנט מבוסס על טיפול בו עם ריאגנטים היוצרים תרכובות מסיסות בצורה גרועה עם סידן ומגנזיום: Mg (OH) 2, CaC0 3, Ca 3 (P0 4) 2, Mg 3 (P0 4) 2 ואחרים, לאחר מכן על ידי הפרדתם במנקים, במיכלי שיקוע בשכבה דקה ובמסנני בירור. סיד, אפר סודה, הידרוקסידים של נתרן ובריום וחומרים אחרים משמשים כריאגנטים.

ריכוך מים על ידי סיד משמש כאשר יש לו קשיות קרבונט גבוהה וקשיות שאינה פחמתית, וכן כאשר אין צורך להסיר מלחים בעלי קשיות שאינה קרבונטית מהמים. סיד משמש מגיב, אשר מוכנס בצורה של תמיסה או תרחיף (חלב) לתוך מים מטופלים מחוממים מראש. בהמסה, הסיד מעשיר את המים ביוני OH - ו- Ca 2+, מה שמוביל לקשירה של פחמן חד חמצני חופשי (IV) המומס במים עם היווצרות יוני קרבונט ומעבר יוני פחמן לקרבונטים:

C0 2 + 20H - → CO 3 + H 2 0, HCO 3 - + OH - → CO 3 - + H 2 O.

עלייה בריכוז יוני CO 3 2 - במים המטופלים ונוכחות יוני Ca 2+ בתוכם, תוך התחשבות באלו המוכנסים עם סיד, מביאה לעלייה בתוצר המסיסות ולמשקעים של סידן פחמתי מסיס גרוע. :

Ca 2+ + C0 3 - → CaC0 3.

אם יש עודף של סיד, גם מגנזיום הידרוקסיד משקע.

Mg 2+ + 20H - → Mg (OH) 2

כדי להאיץ את הסרת זיהומים מפוזרים וקולואידים ולהפחית את הבסיסיות של מים, קרישה של זיהומים אלה עם סולפט ברזל (II) משמשת בו זמנית עם סיד, כלומר. FeS0 4 *7 H 2 0. את הקשיות הנותרת של מים מרוככים במהלך דה-קרבוניזציה ניתן לקבל ב-0.4-0.8 mg-eq/l יותר מקשיות שאינה קרבונטית, והבסיסיות היא 0.8-1.2 mg-eq/l. מינון הסיד נקבע על פי היחס בין ריכוז יוני הסידן במים וקשיות הקרבונט: א) ביחס [Ca 2+ ] /20<Ж к,

ב) עם היחס [Ca 2+ ] /20 > J c,

כאשר [CO 2 ] הוא ריכוז הפחמן החד חמצני החופשי (IV) במים, מ"ג/ליטר; [Ca 2+ ] - ריכוז יוני סידן, מ"ג/ליטר; Fc - קשיות קרבונט של מים, mEq/l; D k - מינון של חומר קרישה (FeS0 4 או FeCl 3 במונחים של מוצרים נטול מים), מ"ג/ליטר; e k - מסה שווה ערך של החומר הפעיל של חומר הקרישה, mg/mg-eq (עבור FeS0 4 e k = 76, עבור FeCl 3 e k = 54); 0.5 ו-0.3 - עודף סיד כדי להבטיח שלמות רבה יותר של התגובה, mEq/l.

הביטוי D k / e k נלקח עם סימן מינוס אם חומר הקרישה מוכנס לפני הסיד, ועם סימן פלוס אם ביחד או אחרי.

בהיעדר נתונים ניסיוניים, מינון חומר הקרישה נמצא מהביטוי

D k = 3 (C) 1/3, (20.4)

כאשר C הוא כמות החומר המרחף שנוצר במהלך ריכוך המים (במונחים של חומר יבש), מ"ג/ליטר.

בתורו, C נקבע באמצעות התלות

שיטת הסיד-סודה של ריכוך מים מתוארת על ידי התגובות הבסיסיות הבאות:

בשיטה זו ניתן להביא את הקשיות השיורית ל-0.5.1, ואת הבסיסיות מ-7 ל-0.8.1.2 mEq/l.

מינונים של ליים D וסודה D s (במונחים של Na 2 C0 3), מ"ג/ליטר, נקבעים לפי הנוסחאות

(20.7)

היכן תכולת המגנזיום במים, מ"ג/ליטר; ג'ון K. - קשיות מים לא פחמתיים, mEq/l.

בשיטת ריכוך המים של סיד-סודה, הסידן פחמתי והמגנזיום הידרוקסיד המתקבלים יכולים להרוות תמיסות ולהישאר במצב מפוזר קולואידי לאורך זמן. המעבר שלהם לבוצה גסה לוקח זמן רב, במיוחד בטמפרטורות נמוכות ובנוכחות של זיהומים אורגניים במים, הפועלים כקולואידים מגנים. עם כמות גדולה מהם, ניתן להפחית את קשיות המים במהלך ריכוך מים מגיב ב-15.20% בלבד. במקרים כאלה, לפני הריכוך או בתהליך הריכוך, מסירים זיהומים אורגניים מהמים באמצעות חומרי חמצון וחומרי קרישה. בשיטת הסיד-סודה, התהליך מתבצע לרוב בשני שלבים. בתחילה, זיהומים אורגניים וחלק ניכר מקשיות הקרבונט מוסרים מהמים באמצעות מלחי אלומיניום או ברזל עם סיד, תוך ביצוע התהליך ב- תנאים אופטימלייםקְרִישָׁה. לאחר מכן, סודה ושאר הליים מוכנסים ומרככים את המים. בעת הסרת זיהומים אורגניים בו-זמנית עם ריכוך מים, משתמשים רק במלחי ברזל כחומרי קרישה, שכן בערך pH גבוה של מים הדרוש להסרת קשיות המגנזיום, מלחי אלומיניום אינם יוצרים הידרוקסיד פעיל בספיגה. המינון של חומר הקרישה בהיעדר נתונים ניסיוניים מחושב באמצעות נוסחה (20.4). כמות ההשעיה נקבעת לפי הנוסחה

כאשר W o - קשיות המים הכוללת, mEq/l.

ניתן להשיג ריכוך עמוק יותר של מים על ידי חימום שלהם, הוספת עודף של ריאגנט משקע ויצירת מגע של המים המרוככים עם משקעים שנוצרו בעבר. כאשר מים מחוממים, המסיסות של CaCO 3 ו-Mg (OH) 2 יורדת ותגובות ריכוך מתרחשות בצורה מלאה יותר.

מהגרף (איור 2, א) ברור שניתן להשיג קשיות שיורית, קרובה לאפשרית תיאורטית, רק עם חימום משמעותי של המים. אפקט ריכוך משמעותי נצפה ב-35.40 מעלות צלזיוס חימום נוסף פחות יעיל. ריכוך עמוק מתבצע בטמפרטורות מעל 100 מעלות צלזיוס. לא מומלץ להוסיף עודף גדול של מגיב המשקע במהלך שחרור הפחמן, שכן הקשיות הנותרת גדלה עקב סיד שלא הגיב או אם יש קשיות מגנזיום לא פחמתי במים עקב למעבר שלו לקשיות סידן:

MgS0 4 + Ca (OH) 2 = Mg (OH) 2 + CaS0 4

אוֹרֶז. 2. השפעת הטמפרטורה (א) ומינון הגיר (ב) על עומק ריכוך המים בשיטת סיד-סודה וסיד

Ca (0H) 2 + Na 2 C0 3 = CaC0 3 + 2NaOH,

אבל עודף סיד מוביל לצריכת יתר בזבזנית של סודה, הגדלת עלות ריכוך המים והגברת הבסיסיות של ההידרט. לכן, עודף סודה נלקח בערך 1 mEq/L. קשיות המים כתוצאה ממגע עם משקעים שנפלו בעבר מופחתת ב-0.3-0.5 mg-eq/l בהשוואה לתהליך ללא מגע עם משקעים.

יש לשלוט בתהליך ריכוך המים על ידי התאמת ה-pH של המים המרוככים. כאשר הדבר אינו אפשרי, הוא נשלט על ידי הערך של בסיסיות הידראט, אשר נשמרת בטווח של 0.1-0.2 מ"ג-שוויון/ליטר במהלך שחרור הפחמן, ו-0.3-0.5 מ"ג-שוויון/ליטר במהלך ריכוך סיד-סודה.

בשיטת סודה-נתרן לריכוך מים, הוא מטופל בסודה ונתרן הידרוקסיד:

בשל העובדה שסודה נוצרת מתגובת נתרן הידרוקסיד עם ביקרבונט, המינון הנדרש להוספתה למים מופחת משמעותית. אם ריכוז הביקרבונטים במים גבוה והקשיות הלא-קרבונטית נמוכה, עלולים להישאר עודפי סודה במים המרוככים. לכן, שיטה זו משמשת רק תוך התחשבות ביחס בין קשיות קרבונט ללא קרבונט.

בדרך כלל משתמשים בשיטת סודה-נתרן לריכוך מים שקשיות הקרבונט שלהם מעט גבוהה יותר מקשיות הלא קרבונטית. אם קשיות הקרבונט שווה בערך לקשיות הלא קרבונטית, אין צורך להוסיף סודה כלל, שכן הכמות הנדרשת לריכוך מים כאלה נוצרת כתוצאה מאינטראקציה של ביקרבונטים עם סודה קאוסטית. המינון של אפר סודה עולה ככל שהקשיות הלא קרבונטית של המים עולה.

שיטת הסודה-רגנרטיבית, המבוססת על חידוש הסודה בתהליך הריכוך, משמשת בהכנת מים ולהזנת דודי קיטור בלחץ נמוך

Ca (HC0 3) 2 + Na 2 C0 3 = CaC0 3 + 2NaHC0 3.

נתרן ביקרבונט, הנכנס לדוד עם מים מרוככים, מתפרק בהשפעת טמפרטורה גבוהה

2NaHC0 3 = Na 2 C0 3 + H 2 0 + C0 2.

הסודה המתקבלת, יחד עם הסודה העודפת שהוכנסה בתחילה למרכך המים, עוברת הידרוליזה מיידית בדוד ליצירת נתרן הידרוקסיד ופחמן חד חמצני (IV), הנכנסים למרכך המים עם מי הניפוח, שם הוא משמש להסרת סידן. ומגנזיום ביקרבונט מהמים המרוככים. החיסרון בשיטה זו הוא שהיווצרות כמות משמעותית של CO 2 בתהליך הריכוך גורמת לקורוזיה של המתכת ולעלייה בשאריות היבשות במי הדוד.

שיטת הבריום של ריכוך מים משמשת בשילוב עם שיטות אחרות. ראשית, ריאגנטים המכילים בריום מוכנסים למים (Ba (OH) 2, BaCO 3, BaA1 2 0 4) כדי לחסל את קשיות הסולפט, ולאחר מכן לאחר הבהרת המים, הם מטופלים בסיד וסודה כדי לרכך אותם. הכימיה של התהליך מתוארת על ידי התגובות:

בשל העלות הגבוהה של ריאגנטים, שיטת הבריום משמשת לעתים רחוקות מאוד. זה לא מתאים להכנת מי שתייה בגלל הרעילות של ריאגנטים בריום. הבריום סולפט המתקבל מתיישב לאט מאוד, ולכן יש צורך במיכלי שיקוע או מבהירים מידות גדולות. כדי להציג את BaCO3, יש להשתמש בפלקולטורים עם מערבלים מכניים, מכיוון ש-BaCO3 יוצר תרחיף כבד ושקוע במהירות.

ניתן למצוא את המינונים הנדרשים של מלחי בריום, מ"ג/ליטר, באמצעות הביטויים: בריום הידרוקסיד (תוצר של 100% פעילות) D b =1.8 (SO 4 2-), בריום אלומינאט D b =128Zh 0; בריום קרבונט D in = 2.07γ (S0 4 2-);

בריום קרבונט משמש עם סיד. על ידי חשיפת בריום קרבונט לפחמן דו חמצני, מתקבל בריום ביקרבונט, אותו מינון למים לריכוך. במקרה זה, מינון הפחמן הדו חמצני, מ"ג/ליטר, נקבע מהביטוי: D arc. = 0.46 (SO 4 2-); כאשר (S0 4 2-) הוא תכולת הסולפטים במים המרוככים, מ"ג/ליטר; γ=1.15.1.20 - מקדם תוך התחשבות באובדן בריום קרבונט.

שיטת ריכוך המים של האוקסלט מבוססת על השימוש בנתרן אוקסלט ועל המסיסות הנמוכה של סידן אוקסלט שנוצר במים (6.8 מ"ג/ליטר ב-18 מעלות צלזיוס)

השיטה נבדלת בפשטות העיצוב הטכנולוגי והחומרה שלה, עם זאת, בשל העלות הגבוהה של המגיב, היא משמשת לריכוך כמויות קטנות של מים.

פוספטינג משמש לריכוך מים. לאחר ריכוך מגיב בשיטת הסיד-סודה, נוכחות של קשיות שיורית היא בלתי נמנעת (כ-2 mEq/l), אותה ניתן להפחית ל-0.02-0.03 mEq/l על ידי ריכוך פוספט. טיהור עמוק כזה מאפשר במקרים מסוימים לא לפנות לריכוך מים חילופי קטונים.

פוספטינג משיג גם יציבות רבה יותר של המים, מפחית את השפעתם הקורוזיבית על צינורות מתכת ומונע משקעי קרבונט על משטח פנימיקירות צינור.

Hexametaphosphate, סודיום tripolyphosphate (orthophosphate) וכו' משמשים כריאגנטים לפוספט.

שיטת הפוספט של ריכוך מים באמצעות טרי-נתרן פוספט היא שיטת המגיב היעילה ביותר. הכימיה של תהליך ריכוך המים עם טריסודיום פוספט מתוארת על ידי התגובות

כפי שניתן לראות מהתגובות הנ"ל, מהות השיטה היא יצירת מלחי סידן ומגנזיום של חומצה זרחתית, בעלי מסיסות נמוכה במים ולכן משקעים לחלוטין.

ריכוך הפוספט מתבצע בדרך כלל על ידי חימום מים ל-105.150 מעלות צלזיוס, ומשיג את ריכוכו ל-0.02.0.03 mEq/l. בשל העלות הגבוהה של טריסודיום פוספט, שיטת הפוספט משמשת בדרך כלל לריכוך מים שהתרככו בעבר בסיד וסודה. ניתן לקבוע את המינון של טריסודיום פוספט נטול מים (Df; mg/l) לריכוך נוסף מהביטוי

D F =54.67 (W OST + 0.18),

כאשר Zhost היא הקשיות הנותרת של מים מרוככים לפני ריכוך הפוספט, mEq/l.

משקעי Ca 3 (P0 4) 2 ו-Mg 3 (P0 4) 2 הנוצרים במהלך ריכוך הפוספט סופגים היטב קולואידים אורגניים וחומצה סיליקית ממים מרוככים, מה שמאפשר לזהות את כדאיות השימוש בשיטה זו להכנה להאכיל מיםלדודי לחץ בינוני וגבוה (58.8-98.0 MPa).

תמיסה למינון סודיום הקסמטפוספט או נתרן אורתופוספט בריכוז של 0.5-3% מוכנה במיכלים שמספרם חייב להיות לפחות שניים. המשטחים הפנימיים של הקירות ותחתית המיכלים חייבים להיות מצופים בחומר עמיד בפני קורוזיה. זמן ההכנה לתמיסה 3% הוא 3 שעות עם ערבוב חובה בשיטת בוחשת או בבעבוע (באמצעות אוויר דחוס).

דיאגרמות טכנולוגיות ואלמנטים מבניים של מתקני ריכוך מים מגיב

טכנולוגיית ריכוך מים מגיב משתמשת בציוד להכנה ומינון ריאגנטים, מיקסרים, מיכלי שיקוע או מבהירים בשכבה דקה, מסננים ומתקנים לייצוב טיפול במים. התרשים של מתקן ריכוך מים בלחץ מוצג באיור. 3

אוֹרֶז. 3. מפעל ריכוך מים עם כור מערבולת.

1 - הופר עם מסת מגע; 2 - מפלט; 3, 8 - אספקת מי מקור ופריקה של מים מרוככים; 4 - כור מערבולת; 5 - קלט של ריאגנטים; 6 - מסנן הבהרה מהיר; 9 - צור קשר עם שחרור המוני; 7 - מיכל מים מרוככים

למתקן זה אין תא קצף, שכן במסת המגע נוצרים קבוצות של משקעים של סידן פחמתי. במידת הצורך, המים לפני הכורים מתבררים.

המבנה האופטימלי לריכוך מים בשיטות סיד או סיד-סודה הוא כור מערבולת (לחץ או ספירקטור פתוח) (איור 20.4). הכור הוא גוף בטון מזוין או פלדה, הצטמצם כלפי מטה (זווית מתחדדת של 5.20°) וממולא עד למחצית הגובה בערך במסת מגע. מהירות תנועת המים בחלק הצר התחתון של כור המערבולת היא 0.8.1 מטר לשנייה; מהירות הזרימה כלפי מעלה בחלק העליון ברמת מכשירי הניקוז היא 4.6 מ"מ לשנייה. שבבי חול או שיש בגודל גרגר של 0.2-0.3 מ"מ משמשים כמסת מגע בשיעור של 10 ק"ג לכל 1 מ"ק של נפח הכור. עם זרימה סלילנית כלפי מעלה של מים, מסת המגע מושעה, גרגרי חול מתנגשים זה בזה ו-CaCO 3 מתגבש באינטנסיביות על פני השטח שלהם; בהדרגה הופכים גרגרי החול לכדורים בעלי צורה נכונה. ההתנגדות ההידראולית של מסת המגע היא 0.3 מ' לכל 1 מ' גובה. כאשר קוטר הכדורים גדל ל-1.5.2 מ"מ, מסת המגע הגדולה והכבדה ביותר משתחררת מתחתית הכור ומוסיפה אחת טריה. כורי וורטקס אינם שומרים על משקעי מגנזיום הידרוקסיד, ולכן יש להשתמש בהם יחד עם מסננים המותקנים מאחוריהם רק במקרים בהם כמות משקעי המגנזיום הידרוקסיד שנוצרת תואמת את יכולת החזקת הלכלוך של המסננים.

עם יכולת אחיזת לכלוך של מסנני חול שווה ל-1.1.5 ק"ג/מ"ק ומחזור סינון של 8 שעות, הכמות המותרת של מגנזיום הידרוקסיד היא 25.35 גרם/מ"ק (תכולת המגנזיום במי המקור לא תעלה על 10.15 גרם/מ"ק ). ניתן להשתמש בכורי מערבולת בעלי תכולה גבוהה יותר של מגנזיום הידרוקסיד, אך לאחריהם יש צורך להתקין מבהירים להפרדת מגנזיום הידרוקסיד.

הצריכה של מסת מגע טרייה שנוספה באמצעות מפלט נקבעת על ידי הנוסחה G = 0.045Q Ж, כאשר G היא כמות מסת המגע הנוספת, ק"ג/יום; W - קשיות מים הוסרה בכור, mEq/l; ש - פרודוקטיביות התקנה, m 3 / h.

אוֹרֶז. 4. כור וורטקס.

1.8 - אספקת מי מקור והזרמת מים מרוככים: 5 - דגימות; 4 - מסת מגע; 6 - שחרור אוויר; 7 - פתח להעמסת מסת מגע; 3 - קלט של ריאגנטים; 2 - הסרת מסת מגע בילה

בתוכניות טכנולוגיות של ריכוך מים מגיב עם מבהירים, משתמשים במערבלים אנכיים במקום כורי מערבולת (איור 5). במבהירים, יש לשמור על טמפרטורה קבועה, לא לאפשר תנודות של יותר מ-1 מעלות צלזיוס, למשך שעה, שכן נוצרים זרמי הסעה, השהיית משקעים מחדש והסרתו.

טכנולוגיה דומה משמשת לריכוך מים עכורים המכילים כמויות גדולות של מלחי מגנזיום. במקרה זה, המיקסרים עמוסים במסת מגע. בעת שימוש במבהירים שתוכננו על ידי E.F. Kurgaev, מערבלים ותאי היווצרות פקקים אינם מסופקים, שכן ערבוב של ריאגנטים עם מים והיווצרות פקקי משקעים מתרחשת במבהירים עצמם.

הגובה המשמעותי והנפח הקטן של מדחסי המשקעים מאפשרים להשתמש בהם לריכוך מים ללא חימום, כמו גם להסרת מים באמצעות מגנזיט קאוסטי. חלוקת מי המקור על ידי חרירים גורמת לתנועה הסיבובית שלהם בחלק התחתון של המנגנון, מה שמגביר את יציבות השכבה התלויה במהלך תנודות בטמפרטורה ובאספקת המים. מים המעורבבים עם ריאגנטים עוברים דרך מחיצות ערבוב אופקיות ואנכיות ונכנסים לאזור הפרדת הספיחה וויסות מבנה המשקעים, אשר מושגת על ידי שינוי התנאים לבחירת משקעים לאורך גובה השכבה התלויה, תוך יצירת התנאים המוקדמים להשגת האופטימלית שלו. מבנה, המשפר את השפעת הריכוך וההבהרה של המים. מבהירים מתוכננים באותו אופן כמו עבור בירור מים קונבנציונלי.

בקצבי זרימה של מים מרוככים של עד 1000 מ"ק ליום, ניתן להשתמש במתקן לטיפול במים מסוג "Jet". המים המטופלים עם ריאגנטים שנוספו אליהם נכנסים למיכל שיקוע בשכבה דקה, ואז אל מסנן.

המכון לכרייה של הענף הסיבירי של האקדמיה הרוסית למדעים פיתח טכנולוגיה אלקטרוכימית נטולת ריאגנטים לריכוך מים. באמצעות תופעת האלקליזציה באנודה והחמצה בקתודה בעת העברת זרם חשמלי ישר דרך מערכת מים, ניתן לייצג את תגובת פריקת המים באמצעות המשוואה הבאה:

2Н 2 0 + 2е 1 → 20Н - + Н 2,

כאשר e 1 הוא סימן המציין את יכולתם של מלחי קשיות להתנתק לקטיונים Ca (II) ו-Mg (II).

כתוצאה מתגובה זו, ריכוז יוני ההידרוקסיל עולה, מה שגורם לקשירה של יוני Mg (II) ו- Ca (II) לתרכובות בלתי מסיסות. מתא האנודה של אלקטרוליזר דיאפרגמה (דיאפרגמה מסוג חגורה), יונים אלו עוברים לתא הקתודה עקב הפרש הפוטנציאלים בין האלקטרודות והימצאות שדה חשמלי ביניהן.

באיור. איור 6 מציג תרשים טכנולוגי של מתקן לריכוך מים בשיטה אלקטרוכימית.

מפעל הייצור הותקן בבית הדוודים המחוזי, שבדיקתו נמשכה כחודשיים. משטר הטיפול האלקטרוכימי התברר כיציב לא נצפו משקעים בתאי הקתודה.

המתח על פסי האספקה ​​היה 16 V, הזרם הכולל היה 1600 A. הפרודוקטיביות הכוללת של המתקן הייתה 5 m3/h, מהירות תנועת המים בתאי האנודה הייתה 0.31 n-0.42 m/min, בפער בין הדיאפרגמה לקתודה 0.12- 0.18 מ'/דקה.

אוֹרֶז. 5. התקנה של ריכוך מי סיד 1.8 - אספקת מי מקור ופינוי מים מרוככים; 2 - מפלט; 3 - הופר עם מסת מגע; 5 קלט של ריאגנטים; 6 - מבהיר עם שכבה של משקעים תלויים; 7 - מסנן הבהרה מהיר; 4 - כור מערבולת

אוֹרֶז. 6. דיאגרמת התקנה לריכוך מים אלקטרוכימי I - מיישר VAKG-3200-18; 2 - אלקטרוליזר דיאפרגמה; 3, 4 - אנליט וקטליט; 5 - משאבה; 6 - מד pH; 7 - מבהיר עם שכבה של משקעים תלויים; 8 - מסנן הבהרה מהיר; 9 - הזרמה לביוב; 10, 11 - סילוק מים מרוככים ואספקת מי מקור; 12 - מד זרימה; 13 - מכסה המנוע

נקבע כי ממים עם W o = 14.5-16.7 mg-eq/l, מתקבל אנוליט עם קשיות של 1.1 - 1.5 mg-eq/l ב-pH = 2.5-3 וקתוליט עם קשיות של 0 .6-1 mEq/l ב-pH=10.5-11. לאחר ערבוב האנוליט והקתוליט המסונן, מדדי המים המרוככים היו כדלקמן: הקשיות הכוללת של הנוזל הייתה 0.8-1.2 mEq/l, pH = 8-8.5. עלויות החשמל הסתכמו ב-3.8 קילוואט* שעה/מ"ק.

ניתוחים כימיים, עקיפות קרני רנטגן, IR ספקטרוסקופיות וניתוחים ספקטרליים קבעו כי המשקע מכיל בעיקר CaC0 3, Mg (OH) 2 וחלקית Fe 2 0 3 *H 2


טיפול במים הוא אירוע מאולץ ויקר, המהווה משימה מורכבת למדי הקשורה למגוון רחב של מזהמים ולהופעת תרכובות חדשות בהרכבן ניתן לחלק את שיטות טיהור המים ל-2 קבוצות גדולות: הרסניות וחידוש. שיטות הרס מבוססות על תהליכי הרס של מזהמים. תוצרי הפירוק המתקבלים מוסרים...

הוא מיוצר דרך מכשירי האיסוף והחלוקה האמצעיים והעליונים על ידי הפניית חלק מתמיסת ההתחדשות המושקעת או אספקת מי מקור דרך מעגל המחזור. 1. סוגי מסננים ותכונות המבנה שלהם מסנני יונים מסווגים בהתאם לעקרון הפעולה, כמו גם לפי המטרות הנישאות כאשר מים עוברים דרכם. 1.1 מסנני FIP, ...

יש צורך לדעת את מידת הקשיות של המים המשמשים. היבטים רבים בחיינו תלויים בקשיות של מי השתייה: כמה להשתמש אבקת כביסה, האם יש צורך לנקוט באמצעים לריכוך מים קשים, כמה זמן הם יחזיקו מעמד? דגי אקווריוםבמים, האם יש צורך להחדיר פוליפוספטים באוסמוזה הפוכה וכו'.

ישנן דרכים רבות לקבוע קשיות:

  • על ידי כמות קצף דטרגנט שנוצר;
  • לפי מחוזות;
  • לפי כמות האבנית על גופי החימום;
  • עַל יְדֵי תכונות טעםמַיִם;
  • באמצעות ריאגנטים והתקנים מיוחדים

מהי קשיות?

הקטיונים העיקריים הקיימים במים הם: סידן, מגנזיום, מנגן, ברזל, סטרונציום. לשלושת הקטיונים האחרונים יש השפעה מועטה על קשיות המים. ישנם גם קטיון טריוולנטי של אלומיניום וברזל, אשר ב-pH מסוים יוצרים רובד אבן גיר.

קשיות יכולה להיות מסוגים שונים:

  • קשיות כללית- תכולה כוללת של יוני מגנזיום וסידן;
  • קשיות קרבונט- תכולת פחמיקרבונטים וקרבונטים ב-pH גבוה מ-8.3. קל להסיר אותם על ידי הרתחה: במהלך החימום הם מתפרקים לחומצה פחמנית ומשקעים;
  • קשיות לא קרבונטית- מלחי סידן ומגנזיום של חומצות חזקות; לא ניתן להסיר על ידי הרתחה.

ישנן מספר יחידות של קשיות מים: mol/m 3, mg-eq/l, dH, d⁰, f⁰, ppm CaCO 3.

למה מים קשים? יוני מתכת אדמה אלקליין נמצאים בכל המים המינרלים. הם נלקחים ממרבצי דולומיט, גבס ואבן גיר. למקורות מים יכולים להיות קשיות בטווחים שונים. ישנן מספר מערכות קשיחות. בחו"ל ניגשים לזה יותר "בחומרה". לדוגמה, בארצנו מים נחשבים רכים עם קשיות של 0-4 mEq/l, ובארה"ב - 0-1.5 mEq/l; מים קשים מאוד ברוסיה - מעל 12 mg-eq/l, ובארה"ב - מעל 6 mg-eq/l.

הקשיות של מים עם מינרלים נמוכה היא 80% בגלל יוני סידן. עם הגברת המינרליזציה, שיעור יוני הסידן יורד בחדות, ויוני המגנזיום עולה.

לרוב, למים עיליים יש פחות קשיות ממי תהום. הקשיות תלויה גם בעונה: כשהשלג נמס, הוא פוחת.

קשיות מי השתייה משנה את טעמם. סף הרגישות ליון סידן הוא מ-2 עד 6 mEq/l, בהתאם לאניונים. המים הופכים למרים ומשפיעים לרעה על תהליך העיכול. ארגון הבריאות העולמי אינו נותן המלצות לגבי קשיות המים, שכן אין עדויות מדויקות להשפעתם על גוף האדם.

הגבלת קשיות נחוצה עבור התקני חימום. לדוגמה, בדוודים - עד 0.1 mEq/l. למים רכים יש בסיסיות נמוכה וגורמים לקורוזיה של צינורות מים. כלי עזר משתמשים בטיפולים מיוחדים כדי למצוא פשרה בין רובד לקורוזיה.

ישנן שלוש קבוצות של שיטות ריכוך מים:

  • גוּפָנִי;
  • כִּימִי;
  • מֶדִיוּם.

שיטות ריאגנט לריכוך מים

חילופי יונים

שיטות כימיות מבוססות על חילופי יונים. מסת המסנן היא שרף מחליף יונים. הוא מורכב ממולקולות ארוכות שנאספות לכדורים צהובים. מהכדורים בולטים תהליכים קטנים המכילים יוני נתרן.

במהלך הסינון, המים חודרים לכל השרף, ומלחיו מחליפים את הנתרן. הנתרן עצמו נסחף במים. בשל ההבדל במטענים של יונים, נשטפים פי 2 יותר מלחים מאשר מופקדים. עם הזמן, המלחים מוחלפים והשרף מפסיק לפעול. לכל שרף יש תקופת עבודה משלו.

שרף חילופי היונים יכול להיות במחסניות או לשפוך לחבית ארוכה - עמודה. למחסניות יש גודל קטןומשמשים רק להפחתת קשיות מי השתייה. אידיאלי לריכוך מים בבית. עמודת חילופי יונים משמשת לריכוך מים בדירה או בתעשייה קטנה. בנוסף לעלות הגבוהה, יש לטעון את העמודה מעת לעת במסת מסנן משוחזרת.

אם לא נשארו יוני נתרן בשרף של המחסנית, אז זה פשוט מוחלף בחדש, והישן נזרק. בעת שימוש בעמודת חילופי יונים, השרף משוחזר במיכל מיוחד עם מי מלח. לשם כך, ממיסים את מלח הטבליות. תמיסת מלחמחדש את יכולתו של השרף להחליף יונים.

החיסרון הוא תוספת היכולת של מים להסיר ברזל. זה סותם את השרף והופך אותו לבלתי שמיש לחלוטין. כדאי לעשות ניתוח מים בזמן!

שימוש בכימיקלים אחרים

ישנן מספר דרכים פחות פופולריות אך יעילות לריכוך מים:

  • סודה או ליים;
  • פוליפוספטים;
  • נוגדי אבנית - תרכובות נגד היווצרות אבנית.
ריכוך עם ליים וסודה

ריכוך מים עם סודה

שיטת ריכוך המים באמצעות סיד נקראת סיד. משתמשים בסיד מושפח. תכולת הקרבונט יורדת.

תערובת של סודה וליים היא היעילה ביותר. כדי להדגים כיצד לרכך מים בבית, אתה יכול להוסיף אפר סודה למי הכביסה שלך. קח 1-2 כפיות לכל דלי. מערבבים היטב וממתינים להיווצרות משקעים. שיטה דומהבשימוש על ידי נשים ב יוון העתיקהבאמצעות אפר תנור.

מים אחרי ליים וסודה אינם מתאימים למטרות מזון!

ריכוך עם פוליפוספטים

פוליפוספטים מסוגלים לקשור מלחי קשיות. הם גבישים לבנים גדולים. מים עוברים דרך המסנן וממיסים פוליפוספטים, מלחים קושרים.

החיסרון הוא הסכנה של פוליפוספטים עבור אורגניזמים חיים, כולל בני אדם.הם דשן: לאחר הכניסה למאגר, נצפית צמיחה פעילה של אצות.

פוליפוספטים אינם מתאימים גם לריכוך מי שתייה!

שיטה פיזית של ריכוך מים

שיטות פיזיות נלחמות בהשלכות של קשיות גבוהה - קנה מידה. זהו טיהור מים ללא ריאגנטים. בשימוש בו אין הפחתה בריכוז המלחים, אלא פשוט מונע פגיעה בצנרת ובגופי חימום. המים נעשים רכים או, למען הבנה טובה יותר, מתרככים.

השיטות הפיזיקליות הבאות מובדלות:

  • שימוש בשדה מגנטי;
  • שימוש בשדה חשמלי;
  • טיפול קולי;
  • שיטה תרמית;
  • שימוש בפולסי זרם בנקודה נמוכה.
שדה מגנטי

לריכוך מים ללא ריאגנטים באמצעות שדה מגנטי יש ניואנסים רבים. יעילות מושגת רק אם מקפידים על כללים מסוימים:

  • קצב זרימת מים מסוים;
  • חוזק שדה נבחר;
  • הרכב יוני ומולקולרי מסוים של מים;
  • טמפרטורת המים הנכנסים והיוצאים;
  • זמן עיבוד;
  • לחץ אטמוספרי;
  • לחץ מים וכו'.

שינוי כל פרמטר דורש הגדרה מחדש מלאה של המערכת כולה. התגובה חייבת להיות מיידית. למרות הקושי לשלוט בפרמטרים, נעשה שימוש בריכוך מים מגנטי בחדרי דוודים.

אבל ריכוך מים בבית באמצעות שדה מגנטי הוא כמעט בלתי אפשרי. אם אתם רוצים לרכוש מגנט לצנרת, חשבו כיצד תבחרו ותבטיחו את הפרמטרים הדרושים.

שימוש באולטרסאונד

אולטרסאונד מוביל לקוויטציה - היווצרות בועות גז. הסבירות למפגש של יוני מגנזיום וסידן עולה. מרכזי התגבשות מופיעים לא על פני הצינורות, אלא בעמודת המים.

בעת ריכוך מים חמים באולטרסאונד, הגבישים אינם מגיעים לגודל הדרוש לשקיעה - אבנית אינה נוצרת על משטחי חילופי החום.

בנוסף, מתרחשות רעידות בתדר גבוה, המונעות היווצרות של רובד: הן דוחות גבישים מפני השטח.

תנודות כיפוף מזיקות לשכבת האבנית שנוצרה. זה מתחיל להתנתק לחתיכות שעלולות לסתום את הערוצים. לפני השימוש באולטרסאונד, יש צורך לנקות את המשטחים מאבנית.

פולסים אלקטרומגנטיים

מרככי מים נטולי ריאגנטים מבוססי פולסים אלקטרומגנטיים משנים את האופן שבו מלחים מתגבשים. דחפים חשמליים דינמיים נוצרים עם מאפיינים שונים. הם הולכים לאורך חוט מתפתל על צינור. הגבישים לובשים צורה של מדפים ארוכים, שקשה להצמידם למשטח חילופי החום.

במהלך העיבוד משתחרר פחמן דו חמצני, הנלחם באבנית הקיימת ויוצר סרט מגן על משטחי מתכת.

ריכוך תרמי

זו הפעם הראשונה שמישהו שומע על השיטה הזו. אבל למעשה, כולם משתמשים בו מילדות. זו הרתחה של מים המוכרת לנו.

כולם שמו לב שלאחר הרתחת מים נוצר משקעים של מלחי קשיות. קפה או תה עשויים ממים רכים יותר ממי ברז.

כמה זמן לוקח לרתיחה? זה פשוט: עם עליית הטמפרטורה והשפעתה, מלחי קשיות הופכים פחות מסיסים ומשקעים יותר. במהלך תהליך החימום משתחרר פחמן דו חמצני. ככל שהוא מתאדה מהר יותר, כך נוצר יותר רובד אבן גיר. מכסה סגור היטב מונע הסרה פחמן דו חמצני, ובמיכל פתוח הנוזל מתאדה במהירות.

בעת שימוש בריכוך חום, השאר את מכסה המיכל פתוח מעט. צריך גם להבטיח את זה שטח מקסימלימשקעים של מלחים כדי להאיץ את ריכוך מי השתייה.

עם קשיות של עד 4 mEq/l, ריכוך תרמי אינו הכרחי: המלחים ישקעו לאט יותר מאשר המים מתאדים. במים הנותרים יהיה ריכוז מוגבר של זיהומים רבים.

ריכוך מים

מיוצר בעיקר בהכנת מים למטרות טכניות. בחירת שיטת ריכוך המים נקבעת על פי איכותה, עומק הריכוך הנדרש ושיקולים טכניים וכלכליים. לפי SNiP, יש להשתמש בשיטות חילופי יונים כדי לרכך מי תהום; לריכוך מים עיליים, כאשר נדרש גם בירור מים, נעשה שימוש בשיטת סיד או סיד-סודה, ולריכוך עמוק של מים, קטיון לאחר מכן. השיטה התרמית של ריכוך מים משמשת בעת שימוש במי קרבונט להזנת דוודים בלחץ נמוך. שיטת סיד - להסרה חלקית של קשיות קרבונט ולא קרבונט מהמים. שיטת חילופי הקטיונים של ריכוך מים מבוססת על יכולתם של מחליפי קטונים להחליף קבוצות פעילות של קטיונים (נתרן, מימן) לקטיוני סידן או מגנזיום במים.

התהליך המוביל לירידה בקשיות המים נקרא ריכוך. . ריכוך מסתכם בהפחתת ריכוז מלחי הסידן והמגנזיום במים. שיטות קיימותניתן לחלק את הריכוך לשלוש קבוצות: שיטות ריאגנט לריכוך מים, ריכוך מים בשיטת החלפת יונים וריכוך מים תרמי.

שיטות אלו משולבות לרוב: הן משלבות שיטות ריאגנט עם שיטת החלפת יונים, ושיטות תרמיות עם שיטות ריאגנט.

שיטות קיימות של ריכוך מים מוצגות בטבלה. 3.1.

טבלה 3.1

שיטות ריכוך מים תנאים לשיטה יעילה של ריכוך מים
עכירות מים במקור, מ"ג/ליטר קשיות כוללת של מי מקור, mEq/l מגבלת הפחתת קשיות אפשרית, mEq/l טמפרטורת המים במקור °C
ריאגנט (סיד-סיד) עד 400-500 5−35 1. ללא חימום מים 0.5−1 2. עם חימום מים 0.2−0.4 לפחות 10-20 אותו דבר, 80-90
קטיון נא-קטיון חד-שלבי Na-קטיון דו-שלבי לא יותר מ-5-8 5-8 עד 15 מ-8-10 עד 14 0.03–0.005 עד 0.01 בעת טעינת מסננים עם פחמן סולפוני: 30-40 למים מעט אלקליים ו-60 למים ניטרליים ומעט חומציים
H−Na קטיון 5-8 עד 14 0,03 בעת העמסת מסננים עם סולפו-פחם 30─40
תֶרמִי לא יותר מ-50 קשיות קרבונטית עם דומיננטיות של מלחי Ca (HCO 3) 2 קשיות לא קרבונטית רק בצורת גבס קשיות קרבונט עד 0.035, גבס עד 1200 זהה, גבס עד 40-50 105−120 200−270

ריכוך מים עם סודה קאוסטית.סודה קאוסטית קושרת קטיונים של סידן ומגנזיום לפי המשוואות:



Ca (HCO 3) 2 + 2NaOH CaCO 3 ↓ + Na 2 CO 3 + 2H 2 O;

Mg (HCO 3) 2 + 4NaOH Mg (OH) 2 ↓ + 2Na 2 CO 3 + 2H 2 O.

הסודה המתקבלת מגיבה עם קשיות שאינה קרבונטית ומסירה אותה חלקית מהמים: CaSO 4 + Na 2 CO 3 CaCO 3 ↓ + Na 2 SO 4 .

לפיכך, סודה קאוסטית מסירה קשיות קרבונט ולא קרבונט בכמות שווה ערך לנתרן קרבונט שנוצר.

ריכוך מים עם מלחי בריום.שיטה זו דומה לשיטת הסיד-סודה, אך יש לה יתרון בכך שהתוצרים הנוצרים במהלך התגובה אינם מסיסים במים. בשיטה זו מצטמצמת תכולת המלחים הגורמים לקשיות המים, והריכוך הרבה יותר שלם. בנוסף, חוסר המסיסות של BaCO 3 אינו מצריך מינונים קפדניים התהליך יכול להתקדם באופן אוטומטי.

התגובות המתרחשות במהלך ריכוך עם תרכובות בריום יכולות להיות מיוצגות על ידי הדיאגרמות הבאות:

1) CaSO 4 + Ba (OH) 2 ® Ca (OH) 2 + BaSO 4 ↓;

2) MgSO 4 + Ba (OH) 2 ® Mg (OH) 2 ↓ + BaS0 4 ↓;

3) Ca (HCO 3) 2 + Ba (OH) 2 ® CaCO 3 ↓ + BaCO 3 ↓ + 2H 2 O;

4) Mg (HC0 3) 2 + 2Ba (OH) 2 ® 2BaCO 3 ↓ + Mg (OH) 2 ↓ + 2H 2 O;

5) BaCO 3 + CaSO 4 ® BaSO 4 ↓ + CaCO 3 ↓;

6) Ca (OH) 2 + Ca (HCO 3) 2 ® 2CaCO 3 ↓ + 2H 2 O.

כאשר מתרככים עם מלחי בריום, התגובות אינן מובילות להחלפת מלח אחד באחר, אלא הסרה מלאהאותם מן המים; זה היתרון של ריכוך עם מלחי בריום. החסרונות של שיטה זו כוללים את העלות הגבוהה של מלחי בריום והתגובה האיטית עם בריום קרבונט BaCO 3 .

ריכוך מים בשיטת החלפת יונים. חומרים המסוגלים לספוג חילופי יונים עם תמיסת אלקטרוליט נקראים מחליפי יונים.

מחליפי יונים הם חומרים גרגירים מוצקים המתנפחים במים, אך אינם מסיסים בהם. בהתבסס על הרכב השלד הראשי, הקושר יחד קבוצות יונוגניות, סופחים מחליפי יונים מחולקים ל: 1) מינרלים ו-2) אורגניים.

מחליפי יונים המשמשים לטיהור מים הם ממקור טבעי ומלאכותי. דוגמה לראשונים יכולים להיות גחלים של גלאוקוניט וחומוס, ודוגמה לשנייה יכולה להיות גחלים סולפפונים ושרף סינתטי לחילופי יונים.

שרפי חילופי יונים הם פולימרים מרושתים, תלת מימדיים, שאינם מתמוססים במים, אך מתנפחים בהם במידה מוגבלת ומכילים קבוצות יונוגניות, כלומר קבוצות המסוגלות להחליף יונים. המספר והאורך של הגשרים המחברים בין שרשראות פולימריות ליניאריות קובעים את "צפיפות" הרשת, שיש לה השפעה חזקה על המאפיינים של מחליפי יונים.

יוניטים מחולקים ל מחליפי קטוניםו מחליפי אניונים.חומרים המחליפים קטיונים נקראים מחליפי קטונים, ואלו שמחליפים אניונים נקראים מחליפי אניונים.

מחליפי קטונים מתנתקים לקטיונים קטנים, ניידים ומסוגלים להחלפת יונים (לדוגמה, H+) ולאניון בעל משקל מולקולרי גבוה (Rm -1), ומחלפי אניונים נותנים אניונים קטנים, הנעים בקלות (לדוגמה, OH -) ו קטיון במשקל מולקולרי גבוה (Rn+).

באופן קונבנציונלי, הדיסוציאציה שלהם יכולה להיות מיוצגת בצורה הבאה:

Н m R = mH + + R m – ; R(OH) n = Rn + + nOH – ,

כאשר m ו-n הם מספר היונים הניידים במחליף הקטיונים ובמחליף האניונים.

משרף חילופי קטונים ההפצה הגדולה ביותרהשרפים שהושגו הנוצרים על ידי פולי עיבוי של פנולים ופורמלדהיד, כמו גם פולימרים - מוצרים של קופולימריזציה של סטירן עם פחמימנים דין.

מבין מחליפי אניונים שרף, משתמשים לרוב במחליפי אניונים של אמינו פורמלדהיד ומחליפי אניונים מפוליסטירן, תוצרי הוספה מהקבוצות העיקריות לקופולימרים של פוליסטירן.

לכל מחליפי היונים יכולים להיות קבוצות יונוגניות זהות או שונות. מחליפי קטונים עם קבוצות פונקציונליות מעורבות נמצאים בשילוב הבא: 1) חומצה סולפונית ואוקסיפנול; 2) חומצה סולפונית וקרבוקסיל; 3) חומצה זרחתית ושאריות הידרוקסיפנוליות; 4) חומצה ארסן והידרוקסיפנול; 5) קרבוקסיל ואוקסיפנולי.

לפי מידת הדיסוציאציה, מחליפי יונים מחולקים ל: 1) חומצי חזק ו-2) חומצי חלש; 3) בסיסי חזק ו-4) בסיסי חלש.

מחליפי קטונים חומציים חזקים מגיבים עם מלחים מומסים במים בנייטרלי ו סביבות חומציות. מחליפי קטיון חומצה חלשה המכילים קבוצות קרבוקסיל או הידרוקסיפנול מחליפים את הפרוטון שלהם בתמיסות ניטרליות רק עם מחליפי קטונים של מלחים של חומצות חלשות, ושלמות ההחלפה עולה עם הגדלת ה-pH של המדיום.

מחליפי אניונים חזקים מגיבים עם תמיסות מלח בסביבה ניטרלית ואפילו מעט בסיסית. מחליפי אניונים בסיסיים חלשים נכנסים לתגובת החלפה רק בסביבות חומציות, והשלמות של החלפת קבוצת ההידרוקסיל של מחליף האניונים לאניון של האלקטרוליט המומס עולה עם הגברת החומציות של הסביבה. חוזקן של קבוצות יוניות מושפע מאוד מקבוצות תפקודיות אחרות הקשורות אליהן ישירות.

כתוצאה מכך, רוב מחליפי הקטיונים הם חומצות פולימריות פולימריות, הכוללות את הקבוצות -COOH, -SO 3 H, -OH, -SH, SiOOH וכו'.

מחליפי אניוניםהם תרכובות במשקל מולקולרי גבוה המכילות כמות עצומהקבוצות עיקריות, כגון –NH 2, –NH 3 OH, –NHR, –NR 2 וכו'. ההרכב של אותו מחליף יונים עשוי לכלול קבוצות יונוגניות בדרגות שונות של חומציות ובסיסיות.

למטרות סינון, הם מנסים להשיג את השרף בצורה של חלקיקים כדוריים על ידי פילמור השעיה או ערבוב של השרף המותך, אך עם זאת "לא צלב" בממס אינרטי, ולאחר מכן קירור. מחליפי יונים (בצורה כה רופפת) יוצרים תנאים נוחים לתנועת הנוזל המסונן.

תהליך ההחלפה מבוסס על תגובה כימית, זורם על המשטחים החיצוניים והפנימיים של מחליפי יונים. חילופי יונים מתרחשים בכמויות שוות בהחלט.

תגובות החלפה בתמיסה מתרחשות כמעט באופן מיידי, אך לתהליכי החלפת יונים עם מחליפי יונים המתרחשים בסביבה הטרוגנית יש מהירות מדידה למדי. למעשה, הקצב הנצפה נקבע על ידי קצב הדיפוזיה, השלב האיטי ביותר בחילופי יונים. במקרה זה, קצב חילופי היונים יורד עם הגדלת גודל הגרגירים של מחליף היונים.

חילופי יונים בתמיסות מתרחשים באופן סלקטיבי. ככל שהריכוז המוחלט של התמיסה יורד, יונים רב ערכיים נספגים טוב יותר מיונים חד ערכיים, ובריכוזים גבוהים נספג יון חד ערכי. לדוגמה, בעת ריכוך מים, יוני Ca 2+ ו-Mg 2+ נספגים באופן סלקטיבי, בעוד שיוני Na+ כמעט אינם נספגים. כאשר מטופלים בתמיסת NaCl מרוכזת, יוני מתכת דו ערכיים נעקרים ממחליף הקטיונים על ידי יוני נתרן. זה משמש בעת חידוש מסנן חילופי קטונים.

בְּסִיסִי מאפיינים טכנולוגייםמחליפי יונים הם שלהם יכולת החלפה, אשר נקבע על פי מספר היונים המופקים ממים על ידי 1 גרם מחליף יונים מיובש באוויר.

בפרקטיקה של טיהור מים, נעשה שימוש לעתים קרובות במחלפי H- ו-Na-cation. בהתאם לקטיון, תהליך זה נקרא H-cationization ו-Na-cationization. עם קטיון H, חומציות המים עולה, ועם קטיון Na, הבסיסיות של התסנן עולה אם מי המקור מכילים קשיות קרבונטית.

יש לציין כי קצב חילופי היונים במהלך הקטיוניזציה תלוי בגורמים רבים, למשל, ערכיות היונים, מטענם, כמות ההידרציה והרדיוס האפקטיבי של היון. בהתבסס על הקצב שבו יונים נכנסים למחליף הקטיונים, הם מסודרים בשורה היורדת הבאה: Fe 3 +>Al 3 +>Ca 2 +>Mg 2 +>Ba 2 +>NH 4 + >K + >Na+. ניתן לשנות דפוס זה על ידי הגדלת ריכוז היונים במהלך התחדשות מסנני חילופי קטונים כאשר מטפלים בהם בתמיסה מרוכזת של נתרן כלורי.

מסנן חילופי קטונים הוא מיכל גלילי פלדה בקוטר של 1 עד 3 מ', שבו מכשיר ניקוזמונחת שכבה של שרף חילופי קטונים. גובה שכבת הסינון הוא 2...4 מ' מהירות הסינון היא מ-4 עד 25 מ' לשעה. מסננים מיועדים ל לחץ עבודהעד 6 atm.

מסנן מחליף הקטיונים פועל בשלבים הבאים:

סינון דרך המסנן המוכן עד שקיבולת ההחלפה של מחליף הקטיונים רוויה;

התרופפות מחליף קטונים עם זרימה עולה;

התחדשות של המסנן עם תמיסת NaCl (עם Na-cationization);

שטיפת העומס מכמויות עודפות של חומר מתחדש.

חידוש העומס נמשך בין שעה וחצי לשעתיים.

Na-cationization מבטיח ריכוך מים ל-0.05 mEq/l. בפועל, נעשה שימוש ב-Na-kationization דו-שלבי. מסננים בשלב ראשון מבצעים ריכוך גס של המים, ומפחיתים את הקשיות בכ-75%. הקשיות הנותרת מוסרת על ידי סינון חוזר דרך מסננים בשלב שני. עיקר יוני הסידן והמגנזיום נשמרים על ידי מסנני השלב הראשון נושאים עומס קל מבחינת קשיות ומחזור הפעולה שלהם נמשך עד 150¼200 שעות הקשיות הנותרת של מים לאחר שני שלבים. קטיון הוא 0.01¼0.02 mEq/l. שיטה זו של ריכוך מים מובילה לחיסכון במלח על התחדשות מסננים בשלב ראשון. למטרה זו הם משמשים שטיפת מיםממסנני שלב שני. בנוסף, Na-cationization דו-שלבי מפשט את פעולת המתקן על ידי הארכת מחזור הסינון ואינו מצריך תחזוקה מתמדת של התסנן.

במהלך הקטיוניזציה מתרחשים התהליכים הבאים:

2NaR + Ca (HCO3) 2 ═ CaR 2 + 2NaHCO 3 ;

2NaR + Mg (HCO 3) 2 ═ MgR 2 + 2NaHCO 3 ;

2NaR + CaSO 4 ═ CaR 2 + Na 2 SO 4;

2NaR + MgCl 2 ═ MR 2 + 2NaCl.

בסינון מים המכילים קשיות שאינה קרבונטית מתקבלים מלחים של חומצות חזקות ובסיסים חזקים. מלחים אלו אינם נתונים להידרוליזה אפילו בטמפרטורות גבוהות. אך כאשר מסירים את קשיות הקרבונט, נוצר סודיום ביקרבונט, אשר עובר הידרוליזה בטמפרטורות גבוהות ליצירת אלקלי חזק:

NaHCO 3 + H 2 O ═ NaOH + H 2 CO 3.

כדי להפחית את הבסיסיות של המים, הם מסוננים ברצף דרך מחליפי קטונים Na-ואחר כך, או שהזרימה מחולקת לשני חלקים, אחד מהם עובר דרך מחליף קטונים Na, והשני דרך מחליף קטונים H, ולאחר מכן מערבבים את התסננים.

שיטה תרמית של ריכוך מים.כאשר המים מחוממים לרתיחה, סידן ומגנזיום ביקרבונטים מומרים לקרבונטים לפי הסכמות הבאות:

Ca (HCO 3) 2 = CaCO 3 ↓+ CO 2 + H 2 O;

Mg(HCO 3) 2 = MgCO 3 + CO 2 + H 2 O.

תהליכים הפיכים אלה ניתנים להסטה כמעט לחלוטין ימינה על ידי מים רותחים, שכן בטמפרטורות גבוהות מסיסות הפחמן הדו חמצני פוחתת. עם זאת, לא ניתן לבטל לחלוטין את קשיות הקרבונט, שכן סידן פחמתי, אם כי מעט (כ-9.95 מ"ג/ליטר ב-15 מעלות צלזיוס), הוא מסיס במים. המסיסות של MgCO 3 גבוהה למדי (110 מ"ג/ליטר), ולכן, עם רתיחה ממושכת, הוא עובר הידרוליזה ויוצר מגנזיום הידרוקסיד מעט מסיס (8 מ"ג/ליטר):

MgCO 3 + H 2 O ═ Mg (OH) 2 ↓ + CO 2 .

רתיחה מבטלת חלקית את קשיות הסולפט, מכיוון שמסיסות הסידן סולפט יורדת עם עליית הטמפרטורה. ניתן להשתמש בשיטה זו לריכוך מים המכילים בעיקר קשיות קרבונט ולשמש להזנת דוודים בלחץ נמוך ובינוני.

להתמודד עם בעיות של נוקשות יתר מים מודרנייםבלתי אפשרי ללא מחקר מפורט של הגיוון דרכים לריכוך מים. שפע המסננים על מדפי החנויות והשווקים גורם לנו לחשוב שבחירת מכשיר לדירה אינה כל כך פשוטה. וגם לבחור האפשרות הנכונהמרכך אתה צריך להכיר את עצמך לפחות סוגים שוניםדרכים לריכוך מים. בלי לדעת את היסודות, אי אפשר להבין את הנושא.

למרות שאנו יודעים די הרבה על קנה מידה, עדיין יש יותר מדי דעות קדומות לגבי מכשירי סינון, כמו גם מיתוסים לגבי חוסר התועלת שלהם, לפחות עבור תנאי החיים. קשיות מים מוגזמת מובילה למספר רב של תופעות לא רצויות. המחיר של היווצרות אבנית ומסיסות ירודה הוא קשה מים באיכות ירודהכל חומרי הניקוי יקרים מכדי להזניח את בעיות ריכוך המים כיום.

משום מה, אנו מאמינים שקשיות יתר במים היא מיתוס, ושהשימוש במסננים מזרים כסף מאזרחים פתיים. יחד עם זאת, כולם ראו ויודעים היטב מהי אבנית וכמה קשה להילחם בה, כמה קשה להסיר אותה, כל הזמן מחודש לחודש. אם יש לך ספק לגבי קשיות המים שלך, אתה תמיד יכול לערוך בדיקת מים כימית. זה תמיד יעזור לך לא רק לקבוע עד כמה המים שלך נקיים ואכילים. בהתבסס על התוצאות שלו, תוכל להרכיב נכון, כלומר מוכשר.

תדעו שאתם משתמשים במים לא איכותיים לפי הרבה סימנים שכל כך מוכרים לכולנו. קשיות יתר תתבטא גם במהלך הבישול. מים אלו גורמים לבשר להיות קשה יותר. ירקות מתפרקים כאשר מבשלים אותם במים כאלה. והקצה הנצחי של משקעים של מלחי קשיות. אם כבר יש לך קומקומים או סירים כאלה עם קצה קשיח נצחי בפנים על המשטחים, אז מאה אחוז מהקשיות במים שלך עברה מזמן את הגבולות המותרים. אתה תדע על הימצאות מים כאלה בדירה לא רק על ידי משקעי האבנית בתוך הקומקום המים ישאירו את חותמם גם בעת שטיפת כלים מַדִיחַ כֵּלִים. נראה שכוסות וצלחות לאחר כביסה במכונה כזו צריכים לצאת חורקים ונקיים לחלוטין, אבל זה לא המקרה עם מים קשים. ניתן לזהות את השימוש במים כאלה לפי פסים לבנים מובהקים על כוסות וציפוי לבן בקושי מורגש על הצלחות.

הקשיחות משפיעה גם על איכות המנות המוכנות והתה והקפה. לקפה טבעי אמיתי שנרקח עם מים טובים יש טעם אחר לגמרי, ואם אתם חובבי קפה אמיתיים, אז השאלה של יצירת מערכת להסרת קשיות לעולם לא תטריד אתכם. אתה רק צריך לנסות קפה טוב עם המים הנכונים.

בגדים מכובסים בצורה גרועה יעידו גם על נוכחות של עודף מלחי סידן ומגנזיום במים. היווצרות אבנית היא לא כל מה שנובע מעבודה עם מים כאלה. יש לו גם תכונה כזו - כמו מסיסות ירודה, גם כאבקה וגם כסבון עם חומר ניקוי לשטיפת כלים. אין דרך לחסוך כסף כשעובדים עם מים קשים. תכונה זו מובילה לבלאי מהיר של בדים הם מתחילים להיסדק ולהיקרע ממש לנגד עינינו. וכדאי להתקין לפני מְכוֹנַת כְּבִיסָהמרכך מים אלקטרומגנטי אחד AquaShchit והבעיה עם קשיות מים מוגברת תיפתר. אבל אנשים רבים מאמינים שמכשיר עם מגנטים לא יכול לנקות מים. עד שהם משתכנעים בדוגמה שלהם כיצד פועלות שיטות ריכוך מים באופן רציונלי וכלכלי.

ועוד נקודה אחת - השתמש מים באיכות ירודהלשימוש אישי תהיה בסופו של דבר השפעה שלילית על הבריאות שלנו. אתה לא יכול לשתות מים כאלה ללא עונש. והגוף שלך יגיב לך במחלות כרוניות שונות, הזדקנות עור מוקדמת ונשירת שיער. אבל לא כל האנשים יכולים לזהות מיד את הגורם למחלות כאלה בקשיות המים.

שיטות ריכוך מים כוללות שימוש במכשירים מיוחדים. המשימה שלהם היא להסיר עודפי שני מלחי קרבונט מהמים. אבל יש גם דרכים פרימיטיביות יותר. כמעט אף פעם לא משתמשים בהם היום, אבל פעם לפני ההמצאה, אבותינו השתמשו בהם במאמץ להגן על עצמם איכשהו מההשפעות המזיקות של סידן ומגנזיום.

הדרך הפשוטה ביותר לרכך מים היא להשתמש בחתיכת סיליקון פשוטה. כל מה שצריך כדי להשיג מים רכים זה לקנות חתיכת סיליקון בגודל של כ-5X5 ס"מ ולשים אותה בבקבוק (3 ליטר) עם מי ברז. בעוד שבוע תוכלו לשתות מים "טעונים" והם לא יהיו עובשים, אלא רכים וטעימים, וגם עם סגולות רפואיות. זוהי השפעת הסיליקון על מלחי סידן ומגנזיום. לעתים קרובות מאוד בימי קדם הייתה מרופדת באר בסיליקון כדי לקבל מים טובים.

כיום, לשימוש בשיטת סיליקון כזו של ריכוך מים יש זכות לחיים, אך לא סביר שניתן יהיה לטהר בעזרתה כמות גדולה של מים. לכן, רק תרופתי שימוש רפואיבדרך זו.

עבור התעשייה, השימוש בשיטות פרימיטיביות של ריכוך מים הוא בלתי אפשרי. במצב זה, אפילו שימוש במערכת טיפול במים מחושבת בקפידה המבוססת על ניתוח כימי של מים אינו הגנה מלאה מפני היווצרות אבנית. אז בהנדסת חשמל תרמית, עדיין תצטרך לנקות אבנית. וההבדל הוא שאחרי העבודה, הרובד נוצר בצורה חלשה, אבל גדל לאט יותר, וחשוב, מוסר די בקלות. אתה אפילו לא צריך לקנות תחת זה אמצעים מיוחדים. שטיפה סדירה במים מספיקה.

היווצרות אבנית, לא גרועה ממסיסות ירודה במים, פוגעת במכשירי חשמל וציוד ביתי. הבעיה היא שאם האבנית לא מוסרת בזמן, היא מתחילה לצמוח אפילו מהר יותר ואפילו יותר בביטחון. ובעקבותיו, קורוזיה מתחילה לפתח לאט את פעילותה. שתי התופעות הללו קשורות קשר בל יינתק.

לא רק אבנית מכוערת, מכוערת ומועלת מעט, אלא גם עם היווצרות אבנית, גובר האיום של אובדן ציוד וציוד יקר. בעיות בקנה מידה, במיוחד בתעשייה, הן תמיד הוצאה גדולה מאוד. שיטות ריכוך מים. גם ריאגנטים וגם כאלה שאינם מגיבים לא יכלו להופיע סתם כך. היו צריכים להיות סיבות טובות ליצירתם. זו הסיבה לקנה המידה.

בבתי דוודים, במיוחד בקיטור, זה סיפור שלם. על מנת שחדר דודי קיטור יעבוד, איכות הקיטור חייבת להיות גבוהה מאוד ובזמן הניקוי, גם המים וגם הקיטור עוברים מספר עצום של מקרים, מה שעוזר בעתיד תחנות כוח קיטורלהחזיק מעמד הרבה יותר זמן מאשר בעבודה עם מים לא מטופלים.

למה מובילים מים רעים? מחממים אותה. במהלך תהליך החימום, מלחי קשיות יוצרים משקעים מסיסים בצורה גרועה, כלומר אבנית, אשר, כאשר מחומם, מתיישב בדיוק על פני השטח המחומם. השכבה שנוצרה, למרות שנוצרה בתהליך החימום, אינה סופגת או מעבירה חום בעצמה. ואנחנו זוכרים שזה הופקד בדיוק על משטח החימום. עם הזמן, צפיפות שכבת האבנית מגיעה לגבולות כאלה שהחום מפסיק לחלוטין להיות מועבר למים.

במהלך פרק זמן זה, צריכת הדלק עולה בצורה בלתי נתפסת. אחרי הכל, המכשיר או הציוד מנסים לעבוד. והתפקיד שלהם הוא לחמם מים. ולשם כך צריך לנסות לחמם את האבנית כך שתעביר למים לפחות 10 אחוז מהחום המועבר אליו. כדי לעשות זאת אתה צריך להוציא הרבה דלק. זה לוקח הרבה זמן והמשטחים סובלים מעומסי יתר עצומים. מטבע הדברים, זה לא יכול להימשך לנצח. מתכות, כביכול, נכנסות לתנור האח הפתוח אם הן מכוסות בשכבת אבנית.

אז מסתבר ש מכשיר ביתייכול לכבות כדי לא להישרף, אבל דוד דלק מוצק לא יכול לעשות זאת. זה יכול להיקרע רק על ידי השפעה כזו. כאן, יתכנו נפגעים אנושיים. לכן, יש להתייחס לכך בצורה מאוד נכונה וזהירה. זה ממש בלתי אפשרי לדלג על הסרת אבנית, במיוחד בתעשייה.

כל הסרת אבנית של ציוד תעשייתי מרמזת על כיבוי חובה של המערכת. זה השבתה, זה שוב מוצרים שלא נמסרו בזמן, אלו הוצאות. לא ניתן להסיר אבנית מהציוד בזמן שהציוד פועל. עצור ונקה בלבד. ולרוב, ניקוי ניתן לפירוק, כי... ציוד, הן בבתי דוודים והן במטלורגיה, הוא מורכב. לא ניתן יהיה להגיע מיד למקומות הנידחים ביותר. אז תחשבו אם ההסרה באמת כל כך זולה. צוותי התקנת ציוד, צוותי ניקוי משטחים, השבתה, תשלום עבור מוצרי ניקיון. אתה בהחלט לא תוכל לחסוך כסף על הסרת אבנית.

ולא משנה כמה תנסה, אתה בהחלט לא תוכל לבצע שום ניקוי נגד אבנית מבלי להשאיר עקבות. תמיד יהיו שריטות; ניקוי מכני מסיר לא רק ציפוי מגן, זה ישפיע גם על השכבה הראשית. ובכן, כל משטח פגום הוא מקום מועדף עבור פיקדונות אבנית. אז מסתבר שעל ידי ביטול קנה מידה אחד, אנו מעוררים היווצרות מהירה של שכבות אחרות. אז, זה לא משתלם להסיר כל הזמן אבנית, בכלל לא רווחי.

עכשיו, לגבי דרכים לריכוך מים קשים. למרות שזה אולי נראה במבט ראשון שיש הרבה מכשירים לריכוך, אין כל כך הרבה דרכים לרכך מים קשים, למרות שיש ברירה. ניתן לחלק בבטחה שיטות לכימיקלים ופיזיקליים. טיהור מים כימי כרוך בשימוש בריאגנטים שונים, שבמהלכם מלחי קשיות הופכים מסיסים בצורה גרועה, משקעים ומוסרים בקלות ממערכות בהן נעשה שימוש במים. בואו ללמוד עוד על שיטות אלו של ריכוך מים קשים. הסוגים והיתרונות שלהם.

שיטות פיזיות של ריכוך מים

הקבוצה שיטות פיזיות של ריכוך מיםעובד ללא שימוש בכימיקלים כלשהם. קבוצה זו אידיאלית לניקוי מי ברז, כלומר המים המשמשים גם לשימוש אישי - לשתייה ולאכילה. המים שם צריכים להיות רכים כברירת מחדל.

שיטות ממברנה לריכוך מים

אתה יכול גם לבחור קבוצה שיטות ממברנות של ריכוך מים. זה כולל אוסמוזה הפוכה, שהיא מאוד פופולרית בתעשייה. זוהי שיטת ניקוי עדינה באמצעות לחץ. בתוך מכשיר כזה יש קרום דק עשוי מחומרים יקרים. כל פני השטח של קרום כזה מנוקד בחורים. הקוטר של חורים כאלה אינו עולה על גודל מולקולת מים. משטח חצי חדיר כזה מאפשר להסיר מהמים כמעט כל זיהומים שגדולים יותר ממולקולת מים.

בעזרת מכשיר כזה ניתן להשיג בקלות מים אידיאליים לאותה פרמקולוגיה או לייצור מי שתייה. התזקיק מתקבל באמצעות ננופילטרציה. זהו סוג נוסף של אוסמוזה הפוכה, רק בלחץ נמוך.

היתרון העיקרי של שיטה זו של ריכוך מים הוא הדרגה הגבוהה ביותרטיהור, היכולת להשיג מים עם מאפיינים מוגדרים רק על ידי שינוי הממברנה. אבל לאוסמוזה הפוכה, כמו שיטות ממברנות אחרות לטיהור מים, יש חסרונות. כאשר המכשיר פועל, הרבה מים נמצאים בתוך המכשיר. זה קורה מכמה סיבות. ראשית, קצב החדירה דרך הממברנה אינו כמעט גבוה, בנוסף המכשיר כולל יותר ממסנן אחד. ההתקנה עשויה לכלול אוסמוזה הפוכה, מסנן מכני ומיזוג אוויר. את האחרון נדרש להתקין במתקנים לייצור מי שתייה. שיטה זו של ריכוך מים מסירה היטב כל זיהומים, כולל חיידקים ווירוסים, החשובים לשתיית מים. ואז, ללא מיזוג, מים כאלה הופכים בלתי מתאימים לשימוש אישי. ובכן, אז השימוש באוסמוזה הפוכה מגביל באופן משמעותי את עלות ההתקנה. לא כולם בחיי היומיום עדיין יכולים להרשות לעצמם להשתמש בהתקנה כזו.

שיטה כימית של ריכוך מים

שיטה כימית של ריכוך מיםכפי שכבר אמרנו, זה כרוך בשימוש בכימיקלים. זה כולל נתרן כלור ופוספטים. עבור ריכוך כזה, משתמשים לרוב במכשירים, המורכבים על צינור מים. שיטות כאלה גרועות מכיוון שהכימיקלים יכולים ליצור זיהומים אחרים במים ומתקבל אותו משקעים. רק שזה גם מאוד קשה לחסל. במקביל, ל שיטה כימיתריכוך מים כולל גם שיקום כימי של חלקי המסנן של מכשירים. לכן, המפורסם ביותר בשיטה זו הוא חילופי יונים. כאן המחסנית מתחדשת באמצעות תמיסה מלוחה מאוד. לאחר השחזור, המחסנית תוכל לפעול שוב.

שיטת החלפת יונים לריכוך מים

חילופי יונים, כשיטת ריכוך מים היא אחת הפשוטות ביותר. זה לא דורש מבנים מיוחדים. הבסיס, כפי שהשם מרמז, הוא חילופי יונים. שרף דמוי ג'ל פועל בתוך מכשיר כזה. הוא מכיל כמות גדולה של נתרן, אשר מהר מאוד במגע עם מים קשים מתחלפת בגבישים של מלחי סידן ומגנזיום. אז מסתבר פשוט ו תהליך מהירניקוי ללא כל מאמץ. לאחר פרק זמן מסוים, כל הנתרן מהמחסנית נשטף החוצה.

בתעשייה, המחסנית משוחזרת על ידי שטיפתה עם תמיסה, אך בחיי היומיום היא פשוט מוחלפת, כי מֵי שְׁתִייָהאינו סובל ריאגנטים. מהירות הניקוי מצוינת, אך העלויות עבור מחסניות או שיקום שלהן גבוהות למדי. ובחיי היומיום, כד מסנן יכול לנקות כמה ליטר לכל היותר. להגנה מלאה מפני אבנית וקשיות, תצטרך להשתמש במסנן אחר.

שיטה נטולת ריאגנטים לריכוך מים

נציג מבריק שיטה נטולת ריאגנטים של ריכוך מיםהוא אפקט של כוח מגנטי. הבסיס של מכשירים כאלה הם מגנטים רבי עוצמה. בהחלט קבוע. אתה רק מתקין מכשיר כזה, אבל השדה המגנטי כבר עובד. המכשיר קל להתקנה וקל להסרה. זה לא דורש תחזוקה; זה לא צריך מחסניות או ניקוי. זה עובד. שדה הכוח המגנטי חודר אפוא למים כך שמלחי הקשיות הכלולים בו מאבדים את צורתם הקודמת. עכשיו אלה מחטים חדות. הם משפשפים משטחים עם סולם ישן, מסיר אותו ביעילות רבה. אבל השפעה מגנטית מאוד בררנית לגבי מים. הוא צריך מים טמפרטורת החדר, זורם בכיוון אחד ובמהירות מסוימת. ניתן היה להסיר את כל החסרונות של השיטה המגנטית של ריכוך מים רק על ידי הוספת זרם חשמלי. כך הומצא המכשיר האלקטרומגנטי.

אחרי שהכרתי את כולם דרכים לריכוך מים, עלינו להסיק שהיום סירוב להתרכך פירושו סיכון בריאות משפחתך וחוסר מוחלט של ראיית הנולד. לכן, יותר ויותר אנשים בוחרים היום בדרך זו.