Підвищення ефективності видалення гідрокарбонату кальцію та зменшення жорсткості води за рахунок дискретно-імпульсного введення енергії
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.286005Ключові слова:
загальна жорсткість, карбонат кальцію, гідроксид амонію, водневий показник, швидкість зсувуАнотація
Для муніципальних систем водопостачання, промислових підприємств та теплових станцій вміст у воді мінеральних домішок регламентується, що обумовлює необхідність застосування технологій для їх видалення.
Об'єктом досліджень була вода з артезіанської свердловини, що піддавалась обробленню на роторно-пульсаційному апараті з принципом ДІВЕ в аераційно-окислювальній установці роторного типу.
Досліджено вплив принципу дискретно-імпульсного введення енергії на процес вилучення з води гідрокарбонату кальцію для зниження її жорсткості.
Визначено, що при обробці води в роторно-пульсаційному апараті без додавання розчину гідроксиду амонію можна знизити вміст іонів кальцію з 77,1 до 57,1 мг/дм3, а загальну жорсткість – з 6,7 до 3,8 ºЖ. Доведено, що додавання до води, що обробляється, гідроксиду амонію в кількості 0,1 мас% і її обробки в роторно-пульсаційному апараті при швидкості зсуву потоку 40∙103 с-1 протягом 10 циклів обробки дозволяє знизити вміст іонів кальцію на 99,3 %, а загальну жорсткість зменшити до 0,08 ºЖ. Це пояснюється утворенням водоповітряної суміші, яка, проходячи крізь роторно-пульсаційний апарат, зазнає впливу ударних хвиль, міжфазної турбулентності, мікрокавітації та вихорів, що призводить до збільшення швидкості масоперенесення кисню з газової фази в рідину і його транспортування рідиною. Одночасно відбувається і зміна структури води з утворенням вільних водневих зв'язків, що зумовлює її підвищену активність та реагентну спроможність. Обробку води за принципом дискретно-імпульсного введення енергії в роторно-пульсаційному апараті рекомендовано використовувати при реалізації низки хімічних методів пом'якшення для зменшення витрати реагентів та підвищення ступеня очищення
Посилання
- Vakkilainen, E. K. (2017). Availability and Reliability. Steam Generation from Biomass, 180–202. doi: https://doi.org/10.1016/b978-0-12-804389-9.00008-3
- Martínez Moya, S., Boluda Botella, N. (2021). Review of Techniques to Reduce and Prevent Carbonate Scale. Prospecting in Water Treatment by Magnetism and Electromagnetism. Water, 13 (17), 2365. doi: https://doi.org/10.3390/w13172365
- Chibowski, E., Szcześ, A. (2018). Magnetic water treatment–A review of the latest approaches. Chemosphere, 203, 54–67. doi: https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2018.03.160
- Mghaiouini, R., Benzbiria, N., Belghiti, M. E., Belghiti, H. E., Monkade, M., El bouari, A. (2020). Optical properties of water under the action of the electromagnetic field in the infrared spectrum. Materials Today: Proceedings, 30, 1046–1051. doi: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.04.518
- Kukić, D. V., Šćiban, M. B., Mitrović, B. B., Prodanović, J. M., Vasić, V. M., Ivetić, D. Ž., Antov, M. G. (2012). Possibility of improvement of boiler water treatment process—ion exchange vs. reverse osmosis. Desalination and Water Treatment, 51 (1-3), 518–524. doi: https://doi.org/10.1080/19443994.2012.714860
- Brandão, Y. F. F., dos Santos, L. B., de Araújo, G. P., Pedrosa Júnior, L. P., da Costa Neto, B. F., da Silva, R. de C. F. S. et al. (2022). Use of High-Frequency Ultrasound Waves for Boiler Water Demineralization/Desalination Treatment. Energies, 15 (12), 4431. doi: https://doi.org/10.3390/en15124431
- Taqvi, S. A., Sohail, M., Uddin, F. (2016). Utilization of Ion-Exchange Technology for Boiler Feed Water Production-Design and Testing. Chemical Engineering, 1, 26–35. Available at: https://www.researchgate.net/publication/309536721_Utilization_of_Ion-Exchange_Technology_for_Boiler_Feed_Water_Production-Design_and_Testing
- Avdieieva, L. I. (2016). Implementation of the Principle of Discrete-Pulse Energy Input to the Creation of Nanotechnologies for Food Industry. Science and Innovation, 12 (4), 11–15. doi: https://doi.org/10.15407/scine12.04.011
- Dolinskyi, A. A., Obodovych, O. M., Sydorenko, V. V. (2018). Influence of Discrete Pulse Energy Input at Absorption of Oxygen in the Liquid Medium. Journal of Water Chemistry and Technology, 40 (6), 354–358. doi: https://doi.org/10.3103/s1063455x18060073
- Dolinskiy, A. A., Obodovich, A. N., Sydorenko, V. V. (2018). Intensification of aeration and mass transfer in wastewater treatment by discrete-pulse energy input. Thermophysics and Aeromechanics, 25 (4), 623–630. doi: https://doi.org/10.1134/s0869864318040145
- Obodovych, O., Tselen, B., Sydorenko, V., Ivanytskyi, G., Radchenko, N. (2022). Application of the method of discrete-pulse energy input for water degassing in municipal and industrial boilers. Acta Periodica Technologica, 53, 123–130. doi: https://doi.org/10.2298/apt2253123o
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Oleksandr Obodovych, Larysa Sablii, Vitalii Sydorenko, Bogdan Tselen
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
