b) Nhược điểm của đồ án (thuyết minh, bản vẽ,…):
1.2.4. Giảm độ cứng, giảm chất rắn lơ lửng trong nước:
Phương pháp cơ học: là sử dụng các bình lắng và lọc để tách các chất lơ lửng ra khỏi nước. Tuy nhiên, phương pháp này chỉ lọc được những tạp chất có đường kính lớn
Phương pháp trao đổi cation: là thực hiện quá trình trao đổi giữa các cation của tạp chất hòa tan trong nước, có khả năng sinh cáu trong lò với các cation của hạt cationit, để tạo nên những vật chất mới tan trong nước nhưng không tạo thành cáu trong lò. Cationit là những hạt nhựa tổng hợp có gốc R ngậm các cation, không tan trong nước. Như vậy các cation dễ đóng cáu cặn được giữ lại, còn các cation dễ hoà tan thì đi theo nước cấp vào lò. Phương pháp này đạt hiệu quả cao nên được sử dụng rộng rãi trong nồi hơi.
Trong thực tế thường dùng ba loại cationit sau: cationit natri (NaR), cationit hydro (HR), cationit amôn (NH4R).
Khi dùng NaR thì toàn bộ độ cứng của nước được khử, song độ kiềm và các thành phần anion khác trong nước không thay đổi; và có phản ứng xảy ra như sau:
2NaR+ Ca(HCO3)2 -> CaR2 + 2NaHCO3.
2NaR+ Mg(HCO3)2 -> MgR2 + 2NaHCO3.
2NaR+ CaCl2 -> CaR2 + 2NaCl.
2NaR+ MgCl2 -> MgR2 + 2NaCl.
2NaR+ CaSO4 -> CaR2 + Na2SO4.
2NaR+ MgSO4 -> CaR2 + Na2SO4.
Khi dùng HR thì độ cứng của nước được khử nhưng khi đó H+ sẽ tạo thành axit, làm mòn ống nồi hơi. Nên trong thực tế, khi dùng HR người ta dùng thêm NaR.
Khi dùng NH4R thì độ cứng còn rất nhỏ, nhưng tạo thành chất NH3 và acid gây ăn mòn kim loại nên cũng vậy, khi dùng NH4R người ta dùng thêm NaR.
Sau một thời gian làm việc, các cationit sẽ mất dần các cation, nghĩa là các cationit mất dần khả năng trao đổi. Vì vậy để phục hồi khả năng làm việc của các cationit cần
phải cho chúng trao đổi với những chất có khả năng cung cấp lại các cationit ban đầu. Quá trình đó được gọi là quá trình hoàn nguyên cationit.
Để hoàn nguyên cationit natri, người ta dùng dung dịch muối NaCl có nồng độ 28%. CaR2 + 2NaCl -> CaCl2 + NaR
MgR2 + 2NaCl -> MgCl2 + NaR
Quá trình hoàn nguyên mất khoảng 60 phút và gồm các giai đoạn sau:
- Rửa ngược: loại bỏ phần cặn rắn không tan nằm trên, không được rửa quá nhanh để tránh nhựa bị cuốn đi theo dòng nước
- Rửa bằng nước muối sạch khoảng 30 phút - Dùng nước mềm rửa nước muối
- Kết thúc quá trình rửa và kiểm tra độ cứng.
Hiện nay, các bộ trao đổi cation khử độ cứng của nước thường chỉ đạt 2 – 3˚ Mỹ, nghĩa là chỉ gần đạt theo yêu cầu. Chính vì thế, sau bộ làm mềm nước, người ta bổ sung thêm hóa chất, cũng là để đáp ứng được các chỉ tiêu còn lại.