Реферат: Реагенты, используемые при водоподготовке

Реагенты, используемые при водоподготовке

При улучшении качества воды в качестве коагулянтов используют соли алюминия и железа. В отечественной практике обычно их применяют в растворенном состоянии. В табл.1.1 приведена растворимость коагулянтов (в пересчете на безводный продукт), а в табл.1.2 - плотность растворов коагулянтов различной концентрации. Приведенная в этих таблицах массовая концентрация См (число граммов растворенного вещества в 100 г раствора) переводится в объемно-массовую концентрацию С0 (число граммов растворенного вещества в 1 л раствора) по уравнению

Со=10ρСм,

где ρ - относительная плотность раствора (для воды ρ=1000 кг/м3).

Зависимость плотности от температуры выражается формулой

pi = pt0 + a (t0-t),

где а=0,25.0,4 кг/ (м3*°С) - температурный коэффициент плотности; t°, t - соответственно температуры измеренная и расчетная.

Таблица 1.1

	Растворимость, % по массе, при температуре раствора,°С
Коагулянт	0	10	20	30	40	50	60	80	100
Al2 (S04) 3	23,8	25,1	26,7	28,8	31,4	34,3	37,3	42,2	47,1
FeCl3	42,7	45,0	47,9	51,6	-	78,2	78,9	84,0	84,3
FeS04	13,5	17,0	21,0	24,8	28,7	32,3	35,5	30,5	-

Таблица 1.2

Коагулянт	Температура растворов,°C	Плотность раствора, кг/м3, при его концентрации, % по массе
		1	2	4	6		8		10		20			30	40	50
Al2 (S04) 3	19,0	1000	1019	1040	1060		1033		1105		1266			1338		-
FeCl3	17,5	1007	1015	1032		1049		1067		1085		1182		1291	1417	1551
Fe2 (S04) 3	17,5	1007	1016	1033		1050		1067		1084			1181	1307	1449	1613
FeSO4	18,0	1008	1018	1037		1057		1078		1100			1213	-	-	-

В водоподготовке применяют следующие алюминийсодержащие коагулянты: сульфат алюминия, оксихлорид алюминия, алюминат натрия (табл.3.3).

Таблица 1.3

Коагулянт	Формула	Содержание, % по массе
Коагулянт	Формула	Al2O3	нерастворимых примесей
Сульфат алюминия: неочищенный	A1* (S04) 3 18Н2О	>9	<30
очищенный	Al2 (S04) 3 18Н20 Al2 (S04) 3 14Н20 Al2 (S04) 3 12Н20	>13,5 17.19 28,5	<1 3,1
Оксихлорид алюминия	Ala (ОН) 5С1 6Н2О	40.44	-
Алюминат натрия	NaA102	45.55	6.8

Сульфат алюминия A1* (S04) 3 18Н2О - неочищенный технический продукт, представляющий собой куски серовато-зеленоватого цвета, получаемые путем обработки бокситов, нефелинов или глин серной кислотой. Он должен иметь не менее 9% А120з, что соответствует содержанию порядка 30% чистого сульфата алюминия. В нем также содержится около 30% нерастворимых примесей и до 35% воды.

Очищенный сульфат алюминия (ГОСТ 12966-85*) получают в виде плит серовато-перламутрового цвета из неочищенного продукта или из глинозема растворением в серной кислоте. Он должен иметь не менее 13,5% А120з, что соответствует содержанию 45% сульфата алюминия. Оба рассмотренных коагулянта перевозят навалом в закрытых железнодорожных вагонах.

В России для обработки воды выпускается также 23 - 25% -ный раствор сульфата алюминия. При его применении отпадает необходимость в специальном оборудовании для растворения коагулянта, а также упрощаются и удешевляются погрузочно-разгрузочные работы и транспортирование.

Глинозем имеет повышенную чувствительность к рН и температуре обрабатываемой воды. Изоэлектрическая область для гидроксида алюминия, где у него наименьшая растворимость соответствует рН=6,5.7,5. При более низких значениях рН образуются частично растворимые основные соли, при более высоких - алюминаты. При температуре исходной воды ниже 4ºС в результате возрастания гидратации гидроксида алюминия замедляются процессы коагулирования ее примесей и декантации хлопьев, быстро засоряются фильтры, осадок гидроксида алюминия отлагается в трубах, остаточный алюминий попадает в фильтрат, а хлопья гидроксида образуются в воде уже после подачи потребителям.

Оксихлорид алюминия А12 (0Н) 5СЬ6Н20 представляет собой зеленоватые кристаллы, получаемые растворением свежеосажденного гидроксида алюминия в 0,5-1% -м растворе соляной кислоты. Реагент содержит 40.44% А1203 и 20.21 NaCI. Выпускается в виде 35% -ного раствора. При его применении минерализация воды возрастает, а ее щелочность снижается в меньшей степени, чем при введении сульфата алюминия, что особенно важно при обработке мягких вод.

Алюминат натрия NaA102 представляет собой твердые куски белого цвета с перламутровым блеском на изломе, получаемые растворением гидроксида или оксида алюминия в растворе гидроксида натрия. Сухой товарный продукт содержит 55% А120з, 35°/о Na20 и до 5% свободной щелочи NaOH. Растворимость NaA102 - 370 г/л (при 20°С). Насыпная масса 1,2..1.8 т/м3.

В водообработке применяют также железосодержащие коагулянты: хлорное железо, сульфаты железа (II) и железа (III), хлорированный железный купорос.

Хлорное железо FeCl3*6H20 (ГОСТ 11159-86) представляет собой темные с металлическим блеском кристаллы, очень гигроскопичные, поэтому транспортируют его в железных герметичных бочках. Получают безводное хлорное железо хлорированием стальной стружки при температуре 700ºС, а также как побочный продукт при производстве хлоридов металлов горячим хлорированием руд. Содержит в товарном продукте не менее 98% FeCl3. Плотность 1,5 т/м3.

Сульфат закиси железа FeS04*7H20 (железный купорос по ГОСТ 6981-85) представляет собой прозрачные зеленовато-голубые