CHƯƠNG 7: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC ĐẶC BIỆT docx

Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn CHƯƠNG 7 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC ĐẶC BIỆT PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn I. LÀM MỀM NƯỚC VÀXỬLÝ NỨƠC CHO CÁC HỆ THỐNG NỒI HƠI LÀM LẠNH o Nướccó độ cứngcaothườnggâytáchạichongườisử dụnglàmlãngphíxàphòngvàcácchấttẩy, tạora cặnkếtbámvữngchắcbêntrong đường ống, thiếtbị côngnghiệplàmkhả nănghoạt độngvàtuổithọ của chúng. Làmmềmnướcthựcchấtlàquátrìnhlàm giảmhàmlượngcaxivàmagiênhằmgiảm độ cứng củanướcxuống đếnmứcchophép. Cácphươngtiện làmmềmnứơccơbảnlà: phươngpháphoáhọc, phươngphápnhiệt, phươngpháptrao đổiion và phươngpháptổnghợp. PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn I.1. Phươngpháphoáhọc Cơsởcủaphươngpháplàdựavàonước cáchoáchấtcókhả năngkếthợpcácion Ca2+ vàMg2+ tạoracáchợpchất khôngtan vàloạitrừ bằngbiệnpháp lắnglọc a. Làmmềmnướcbằngvôi: Hay còn gọilàphươngphápkhửđộ cứng Cacbonatbằngvôi, đượcápdụngkhi cầnphảigiảm độ cứngvà độ kiềm củanước PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Khichovôivàonước, cácphản ứngxảyratheo phươngtrìnhsau: 2CO 2 + Ca(OH) 2 à Ca(HCO 3 ) 2 Ca(HCO 3 ) 2 + Ca(OH) 2 à CaCO 3 ↓+ 2H 2 O Mg (HCO 3 ) 2 +2Ca(OH) 2 à Mg(OH) 2 ↓+ CaCO 3 ↓+ 2H 2 O (*) 2NaHCO 3 + Ca(OH) 2 à CaCO 3 ↓+ Na 2 CO 3 + 2H 2 O PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Nếutổnghàmlượngcácion HCO3-vàCO32-có trongnướcnhỏ hơntổnghàmlượngcácion Ca2+ vàMg 2+ , thìmộtphầnmagiêsẽtồntạiởdạng muốicủaaxitmạnhMgSO 4 , MgCl 2 . Phản ứngvới vôisẽlà: MgSO 4 + Ca(OH) 2 à Mg(OH) 2 ↓+ CaSO 4 MgCl 2 + Ca(OH) 2 à Mg(OH) 2 ↓+ CaCl 2 . Cácphản ứngtheotrênlàmgiảm độ cứngmagiê nhưngkhônggiảm độ cứngmagiêtoànphầnvì lượngmagiêtáchrakhỏinướclạiđượcthaythế bằngmộtlượngtương đươngCa 2+ , CO 3 2- saocho tíchsốcủanồng độ Ca 2+ , CO 3 2- đãthamgiathế chỗ Mg 2+ lớnhơntíchsốhoátan củaCaCO 3 . PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Giớihạnlýthuyếtcủaqtrìnhlàmmềmnướcbằngvơiphụ thuộcvào độ hồtan củaCaCO 3 vàMg(OH) 2 bảngdưới đây. Trongnướcthiênnhiên độ hồtan củacáchợpchấttrênphụ thuộcvàothànhphầnion củacủanướcvàhàmlượngCO 3 2- và OH - tự do 0.230.200.0380 0.550.400.150 mgđl/lmgđl/lmgđl/l 0 C GiớihạnlàmmềmĐộhoàtanNhiệtđộnước PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn n CáchợpchấtCaCO 3 vàMg(OH) 2 cókhả năngtạo radung dịchquábãohoà, khi đónước đãlàm mềmsẽcònlạimộtlượngCa(OH) 2 dư. Nếulượng dư nàyquálớnlạilàmtăng độ cứngvà độ kiềm củanứơc đãlàmmềm. Như vậyhiệuquả củaquá trìnhlàmmềmnướcbằngvôiphụ thuộcvào điều kiệncânbằngbãohoàcủanướcbởicáchợpchất CaCO 3 vàMg(OH) 2 đượctạora. n Liềulượngvôicầnthiếtphụ thuộcvàotỷlệthành phẩncủacácion trongnước. Nếuhàmlượng Ca 2+ lớnhơnHCO 3 - (hìnhdưới đây) thìlượngvôi đượcxác địnhtheobảngtrênvàtínhtheocông thức: PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn n Trong đó: o a v : lượngvôisửdụng(vôithô); (mg/l). o CO 2 : hàmlượngCO 2 tự do trongnước(mg/l). o HCO 3 : hàmlượngion bicabonattrongnước; (mg/l). o Ap:lượngphèn( FeCl 3 hoặcFeSO 4 tínhtheosảnphẩm khôngngậmnước; (mg/l). o e: đươnglượngcủaphènhoạttính(e=54 vớiFeCl 3 và e=76 vớiFeSO 4 ). o C v : tỷ lệ vôitinhkhiếttheoCaOtrongvôithô; (%). o 0.5: lượngdựphòng đểđảmbảolắngcặnCaCO 3 khipH xấpxỉ9.5 (**) 100 5.0 6122 28 32 v p v Ce a HCOCO a ×       +±+= − PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Biểu đồ thànhphầngiátrị củaion trongcácnguồnnướckhácnhau Cl - SO 4 2- HCO 3 - Na + Mg 2+ Ca 2+ HCO 3 - Ca 2+ ↔ Cl - SO 4 2- HCO 3 - Na + Mg 2+ Ca 2+ b a PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Số hạngap/etrong(côngthứctrên) lấy dấudươngkhichophènvàonướccùng vớivôihoặcsaukhichovôi, dấuâmkhi chophèntrướcvôi(vìkhiphènthuỷ phân đãlàmgiảm độ kiềmtựnhiêncủa nước. TrongtrườnghợphàmlượngCa 2+ nhỏ hơnhàmlượngHCO 3 - (hình b) thì lượngvôicầnthíêtxác địnhtrêncơsở (*) vàtínhtheo: PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com [...]... Chọn phương pháp làm mềm nứơc phải dựa vào chất lượng nước u cầu sau xử lý, thành phần muối hồ tan trong nước nguồn Trong tấc cả các trường hợp khi chỉ cần duy nhất là giảm độ cứng, thì phương pháp làm mềm bằng Na-cationit là rẻ nhất Khi nguồn nước có độ kiềm cao, độ cứng magiê cao hay hàm lượng sắt cao thì dùng phương pháp phối hợp Đầu tiên làm mềm nước bằng vơi sau đó lọc qua bể Na-cationit, phương. .. ↓+ CO2↑ n Như vậy khi đun nóng nước, độ cứng cabonat sẽ giảm đi đáng kể Nếu kết hợp xử lý hố chất với đun nóng, bơng cặn tạo ra sẽ có kích thích lớn và lắng nhanh do độ nhớt của nước giảm, đồng thời giảm lượng hố chất cần sử dụng Làm mềm nước bằng đun nóng thường chỉ áp dụng cho các hệ cấp nước cơng nghiệp như nước nồi hơi vì kết hợp sử dụng lượng nhiệt dư của nồi hơi Các cơng trình làm mềm bao gồm:... mềm nước bằng phốt phát chỉ diễn ra thuận lợi ở nhiệt độ lớn hơn 1000C Sau xử lý, độ cứng của nước giảm xuống còn 0.04 đến 0.05 mgđ/l Do giá thành của Na3PO4 cao nên thường chỉ dùng nó với liều lượng nhỏ sau khi đã làm mềm bằng vơi Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn và so đa PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com I.2 Làm mềm nước bằng phương pháp nhiệt Ngun lý cơ bản của phương. .. nước nhưng có bề mặt hoạt tính hố học, có thể cấy lên bề mặt các hạt này (ionit) một loại cation hay anion chọn trứơc như Na+, H+, NH4+, OH-, Cl- Khi ngâm các hạt ionit vào nước, các ion đã được cấy trên bề mặt sẽ tham gia vào phản ứng trao đổi với các ion của muối hồ tan trong nước Ví dụ nếu cấy lên bề mặt hạt cation Na+ ( bằng cách ngâm các hạt nhựa ionit vào dung dịch muối NaCl) hạt ionit sẽ biến... bản của phương pháp là khi đun nóng nước, khí cabonic hồ tan sẽ bị khử hết thơng qua sự bốc hơi, trạn thái cân bằng của các hợp chất cabonic sẽ chuyển dịch theo phương trình Ca(HCO3)2 à CaCO3↓ + CO2↑ + H2O; Tuy nhiên đun sơi nước chỉ hết khí CO2và giảm độ cứng cabonat của nước, trong nước vẫn còn một lượng CaCO3 hồ tan Đối với magiê q trình lắng cặn xảy ra qua hai bước, khi nhiệt độ nước đạt 180C... sản phẩm thơ (%) Các kí hiệu còn lại giống như (**) và (***) Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com c Làm mềm nước bằng phốt phát Khi cần làm mềm triệt để, sử dụng vơi và sơ đa vẫn chưahạ độ cứng của nước xuống mức tối thiểu Để đạt được điều này, cho vào nước Na3PO4 sẽ khử được hết các ion Ca2+ và Mg2+ ra khỏi nước ở dạng các muối khơng tan... FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Trong đó pH0 : độ pH bão hồ của nước ở cuối q trình làm mềm Giá trị của pH0 có thể xác định bằng các phương pháp đã nêu trong Mực ổn định nước, ∆pH = 0.5 trong trường hợp khử độ cứng Cacbonat Đối với độ cứng Magiê, trạng thái cân bằng bão hồ của nước bắt đầu khi tích số nồng độ Mg2+ và OH- bằng tích số hồ tan của Mg(OH)2 Giá trị pHSMg xác... http://www.fineprint.com a Hạt trao đổi ion (Ionit) và phương pháp sử dụng n Q trình này gọi là q trì nh hồn ngun: R2-Ca + NaCl ⇔ 2R-Na + CaCl2 n Q trình làm mềm nước bằng Na- cationit có thể giảm được hàm lượng Ca2+ và Mg2+ trong nước đến trị số rất bé, pH và độ kiềm tổng của nước khơng thay đổi, cặn sấy khơ do tăng lên một chút do đã thay thế một ion Ca2+ hồ tan trong nước có trong lượng ngun tử 40.08 bằng 2 ion... nóng nươc, bể lắng và bể lọc Các chỉ tiêu kĩ thụât và cấu sỹ Lâm Vĩnh Sơn trong các trường hợp khác Thạc tạo lấy như n PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com I.3 Làm mềm nước bằng trao đổi ion a Hạt trao đổi ion (Ionit) và phương pháp sử dụng: n Ngành cơng nghiệp hố học đã chế tạo ra loại hạt nhựa hữu cơ tổng hợp khơng tan trong nước nhưng có bề mặt hoạt tính... thành Nacationit Kí hiệu R – Na R chỉ lõi khơng tan, qui ước gọi nó là axit gốc 1 khơng tan trong nước Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com a Hạt trao đổi ion (Ionit) và phương pháp sử dụng n Nếu lọc nước qua lớp hạt Na-cationit sẽ xảy ra các phản ứng sau: 2R-Na + Ca(HCO3)2 ⇔ R2-Ca + 2NaHCO3 2R-Na + Mg(HCO3)2 ⇔ R2-Mg + 2NaHCO3 2R-Na + . Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn CHƯƠNG 7 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC ĐẶC BIỆT PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version. Sơn I.1. Phươngpháphoáhọc Cơsởcủaphươngpháplàdựavàonước cáchoáchấtcókhả năngkếthợpcácion Ca2+ vàMg2+ tạoracáchợpchất khôngtan vàloạitrừ bằngbiệnpháp lắnglọc a.