Що таке кондиціонування води

Поняття кондиціонування води – це технологічний процес, пов’язаний з доведенням складу води до необхідних параметрів, в яких враховуються концентрація корисних речовин і токсичних (перші по максимуму, другі по мінімуму), лужність, значення pH. Сам процес в себе включається декілька операцій, пов’язаних з очищенням води, в яку згодом вносяться спеціальні реагенти. Кондиціювання проводяться і для отримання питної води, і для харчових виробництв, і навіть для об’єктів енергетики.

Стабілізаційна обробка води для теплових процесів

Вимоги до води, яка використовується в якості теплоносія, позначаються двома її параметрами:

  1. Низька корозійна активність.
  2. Низьке присутність випадання осаду у вигляді накипу.

Якщо вода відповідає цим двом вимогою, то її називають стабільною. При цьому прийнятий такий параметр, як коефіцієнт стабільності, що позначається буквою «J». Якщо даний коефіцієнт менше «0», то у рідини з’являється корозійна активність, але вона не є сильно активною. При «J» більше «1» активність різко зростає, що призводить до відкладення солей на металевих поверхнях обладнання і трубопроводів. Якщо J = 0, то це вважається ідеальним станом води.

При цьому розрахункова формула коефіцієнта така: J = pHn – pHs, де «pHs» – це водневий показник (кислотність) рідинного розчину. Він визначається або за допомогою розрахунків, або приймається значення по номограммам.

З формули стає зрозумілим, що стабільність води падає, якщо в неї внести кислоту або провести процеси пом’якшення. Якщо в воду додати солі натрію або кальцію, то відбудеться збільшення стабільності. При цьому необхідно розуміти, що в різних енергетичних установках використовується вода з різними показниками концентрації в ній солей. Тому і способи їх зменшення застосовуються різні. Наприклад, в установках, де використовується теплоносій з невеликою температурою, найкраще використовувати фізичні методи, в основі яких лежить спосіб зв’язування солей в кристали, для подальшого їх виведення. В установках, в яких теплоносій має високу температуру, в основному застосовуються хімічні способи.

Кондиціонування води фізичними способами – це радиоволновая обробка або магнітна.

Технології та методи

Магнітний спосіб сьогодні використовується практично по всіх теплових установках невеликої потужності. Метод простий і дешевий. В основі його лежить вплив магнітом на воду, яка рухається зі швидкістю не більше 3 м / с. У ній утворюються кристалічні суспензії, які з’являються всередині водяного потоку під дією магнітного поля, розташованого перпендикулярно направленого руху води. Суспензії спливають на поверхню водної гладі, які дуже легко видалити.

Необхідно відзначити, що магнітне поле легко розчиняє накип, яка утворюється на поверхнях теплообмінників і трубопроводів. Але цікавий той факт, що дія магніту з часом зникає. Як запевняють вчені, вода просто звикає до магнітного поля. Тому в теплових мережах магнітному впливу піддають не тільки воду з живить магістралі, а й весь теплоносій в системі.

Радіочастотна обробка води – це вплив на потік високочастотного випромінювання, яке виробляє спеціальний генератор. Як випромінювачів використовується провід, намотуваний на трубопровід з теплоносієм. По суті, виходить так, що розчинені у воді солі під дією випромінювання перетворюються в нерозчинні кристали. Як це відбувається і під дією магніту.

Хімічний спосіб кондиціонування – це додавання в воду так званих стабілізуючих реагентів. Саме вони пов’язують солі в кристали. Тобто, останні залишаються в теплоносії і не осідають на металевих поверхнях обладнання і труб. В якості таких реагентів використовують фосфати.

Є ще один варіант технології кондиціонування води, який заснований на стабілізації самого теплоносія. Для цього в воду додається кислота або спеціальні реагенти комплексони. Їх додавання переводить жорсткість карбонатну в некарбонатную. При цьому дуже важливо дотримуватися пропорції вноситься кислоти. Якщо її не доповісти, то всередині теплоносія буде випадати осад, що знизить якості використовуваної води. Надлишок внесеного реагенту – швидка корозія металевих деталей. Тому в установках монтується спеціальний насос у вигляді дозатора, який точно пропорційно може внести в систему необхідну кількість кислоти.

Що стосується комплексонів, то це з’єднання деяких органічних речовин. Вони в водному розчині можуть з’єднуватися з іонами металів, утворюючи комплекси. Єдине, що необхідно відзначити, це різноманітність пропозицій. На ринку присутні дорогі комплексони і дешеві. Тому їх вибирають за значимістю впливу на воду. У невеликих тепломережах з малопотужними нагрівальними установками, де потрібно недорогий процес кондиціонування, використовують фосфорорганічні комплекси. Їх додають в теплоносій в пропорції 1-3 мг на 1 літр.

Зрозуміло, що для кондиціонування природних вод, які використовуються для пиття, зовсім інші технології. Тому розберемося і з ними.

Кондиціонування питної води

Водопостачання питною водою стикається з двома протилежними умовами кондиціонування:

  • очищення від забруднень;
  • видалення необхідних для людини речовин.

Очищати воду треба обов’язково. Але що робити зі зниженим вмістом необхідних для людини солей і інших речовин. Вихід один – додавати їх в воду. Наприклад, низька концентрація фтору – явище звичайне, особливо після очищення. Щоб підвищити цей показник, необхідно пропустити водний потік через вапняні мінерали.

Але тут є один момент, який стосується норм концентрації. Оптимальний діапазон – 0,7-1,2 мг / л. Якщо аналіз води показав концентрацію з цього діапазону, то кондиціонування проводити не треба. Якщо величина менше, то проводиться внесення фтористих солей, таких як фтористий кальцій, фтористий натрій, кремнефтористий амоній і так далі. Треба зізнатися, що всі перераховані вище речовини – отрути. Тому в системах водоочищення встановлюються дозатори. Сьогодні все частіше від цього відходять, використовуючи замість цих речовин іонообмінні смоли. У всякому разі, в домашніх системах водоочищення використовують саме їх.

Кондиціонування питної води – це не тільки очищення і доведення концентрації всіх хімічних речовин до необхідної норми. Це стабілізація самої рідини.

Кондиціонування води для харчової промисловості

Найчастіше кондиціонування для напоїв – це контроль жорсткості та лужності. При цьому останній показник відіграє важливішу роль. А так як на сировинний воді для напоїв він завжди завищений, тому доводиться боротися зі лужністю різними способами. Найпоширеніший – додати в рідину кислоту.

Контролювати цей показник в процесі додавання реагенту неможливо. Тому використовують два варіанти:

  1. Додавати кислоту пропорційно масі або об’єму води.
  2. Проводити дослідження на pH після змішування.

Найчастіше використовують перший спосіб, як найточніший.