Современные методы обескремнивания воды

В природных водах содержание Н₂SiO₃ и её солей колеблется в широких пределах, а именно:

от 1-2 мг/л – в водах северных рек

до 50-60 мг/л – в подземных водах на юге страны

А между тем высокое содержание Н₂SiO₃ и её солей не допустимо в воде, используемой для питания паровых котлов высокого давления, при производстве целлюлозы, искусственного волокна и ряда других отраслей промышленности.

1. Обескремнивание воды известью

Достигается осаждением кремниевой кислоты в виде Са SiO₃. Осуществляют данный метод совместно с декарбонизацией воды следующим образом:

Вода догревается до 80-90⁰С. При этом из воды удаляется СО₃ и распадается часть НСО₃^-.

Затем нагретая вода проходит сатуратор, где насыщается известью.

В сатураторе происходит выпадение Mg(OH)₂, CaCО₃ и CaSiО₃.

В обработанной таким образом воде содержится 0,3-0,5 мг/л SiO₃^2-

2. Обескремнивание воды солями железа и алюминия

Процесс обескремнивание воды солями железа проводят при оптимальном значении рН равном (8,5-9,5)

При этом происходит взаимная коагуляция коллоида гидроокиси железа и алюминия, частицы которых положительно заряжены и Н₂SiO₃, которая отрицательно заряжена.

Следует отметить, что высокая сорбц. способность по отношению к SiO₃^2- Обладают соединения алюмината Na: NaAlO₂ и алюминат Mg: Mg(AlO₂)₂.

Расход солей железа составляет Fe³⁺ на 1 мг Н₂SiO₃.

3) Обескремнивание воды гидроокисью магния.

Mg(OH)₂ сорбирует кремниевую кислоту в виде ионной, малекулярно-диспергированной и коллоидной формах. Процесс сорбции следует вести при рН =10,2-10,3, т.к при более низких рН образуются растворимые соединения Mg.

Скорость образования и прочность сорбционных соединений, а, следовательно, и глубина обескремнивания возрастает с повышением температуры и рН воды.

При дозе 5-10 мг Mg(OH)₂ на 1 мг SiO₃^2- при оптимальном значении рН можно снизить содержание в воде кремниевой кислоты при

температуре 40⁰С до 1,0 мг/л ,а при

температуре 100-105⁰с до 0,25 мг/л

4. Обескремнивание воды обожжённым доломитом

При обжиге природных доломитов состава

Са – 27-36%

Mg – 13- 23%

при температуре 750⁰С получается доломитизированная известь, содержащая 40% MgО. При введении последней в воду происходит декарбонизация воды за счёт взаимодействия СаО и бикарбонатов и обескремнивание воды в результате сорбции SiO₃^2- окисью Mg.

Расход доломитизированной извести на 1 мг SiO₃^2- составляет:

10-15 мг Mg при температуре 40⁰С → 2,0 мг/л

4-6 мг Mg при температуре 75⁰С

2,5-3,5 мг Mg при температуре 90⁰С → 0,2 мг/л

0,2 мг/л это остаточное содержание SiO₃^2- при данных температурах.

5. Обескремнивание воды каустическим магнетизмом

Каустический магнетизм содержит 70-85% MgO, 4,5% СаО, 4% SiO₂.

По физическому состоянию представляет собой пыль, улавливаемую из отходящих газов печей для обжига магнетизма.

В воде каустический магнезит гидролизуется. При этом на его поверхности образуется гидроокись Mg, которая сорбирует из воды Н₂SiO₃ и её соли. рН д/быть более 10.

При температуре 40⁰С и расходе каустического магнезита 10-15 мг на 1 мг SiO₃^2- остаточное содержание кремниевой кислоты в воде не превосходит 1-1,5 мг/л при времени контакта воды с взвешенным слоем магнезита 80-90 минут.