Celková tvrdosť je rozhodujúcim parametrom v chémii vody, ktorý opisuje súčet koncentrácií iónov vápnika (Ca²⁺) a horčíka (Mg²⁺) vo vode. Tieto dva ióny sú zodpovedné za „tvrdosť“ vody a výrazne ovplyvňujú jej vlastnosti, najmä v priemyselných procesoch, ako je úprava vody a čistenie odpadových vôd. Celková tvrdosť sa udáva v stupňoch nemeckej tvrdosti (°dH) alebo v milimoloch na liter (mmol/L).
Obsah
Technické pozadie
Celková tvrdosť sa skladá z dvoch hlavných zložiek:
- Karbonátová tvrdosť (tiež dočasná tvrdosť): Podiel tvrdosti, ktorý tvoria karbonáty a hydrogenkarbonáty (predovšetkým karbonát vápenatý a horčík). Tento podiel je „dočasný“, pretože pri zahriatí sa vysráža a vedie k tvorbe vodného kameňa.
- Neuhličitanová tvrdosť (tiež trvalá tvrdosť): Podiel tvrdosti, ktorý vzniká v dôsledku prítomnosti síranov, chloridov a dusičnanov vápnika a horčíka vo vode. Tieto zlúčeniny zostávajú vo vode rozpustené aj po zahriatí.
Celková tvrdosť sa zvyčajne vyjadruje ako súčet oboch zložiek.
Význam celkovej tvrdosti v praxi
V priemyselnom spracovaní vody má celková tvrdosť významný vplyv na prevádzku parných kotlov, chladiacich vodných systémov a membránových zariadení , ako sú systémy reverznej osmózy a ultrafiltračných systémov. Vysoká celková tvrdosť vedie k tvorbe usadenín, ktoré sú známe ako vodný kameň alebo kotlový kameň a môžu výrazne znížiť účinnosť zariadení.
Foto: Extrémny prípad usadzovania vodného kameňa na vykurovacom telese
Vplyv na rôzne priemyselné procesy:
Parné kotly: V kotlových systémoch môže celková tvrdosť viesť k tvorbe pevných usadenín na vykurovacích plochách, čo bráni prenosu tepla. To zvyšuje spotrebu energie a riziko poškodenia kotla. Aby sa tomuto efektu zabránilo, voda sa pred vstupom do kotla upravuje zmäkčovaním.
Chladiace okruhy: V chladiacich systémoch môže tvrdá voda viesť k usadzovaniu vodného kameňa na výmenníkoch tepla, čo znižuje účinnosť prenosu tepla. Aj v tomto prípade sa používajú zmäkčovače vody alebo antiscalantové chemikálie , aby sa zabránilo tvorbe takýchto usadenín.
Membránové zariadenia: V reverznej osmóze alebo ultrafiltračných zariadeniach majú ióny obsiahnuté v celkovej tvrdosti tendenciu usadzovať sa na povrchu membrány, čo vedie k zníženiu priepustnosti a zvýšenej frekvencii čistenia. Produkty proti usadzovaniu vodného kameňa, ako sú produkty radu ALMA AQUA, sa používajú na minimalizáciu tohto problému.
Opatrenia na kontrolu celkovej tvrdosti
Na zníženie celkovej tvrdosti sa často používa metóda zmäkčovania pomocou ionovej výmeny . Pri tomto procese sa ióny vápnika a horčíka nahradia iónmi sodíka, ktoré nespôsobujú usadzovanie. Zmäkčovače, ako je náš ALMA ION, fungujú na tomto princípe a zabezpečujú nepretržité dodávky zmäkčenej vody, ktorá je potrebná pre citlivé priemyselné procesy.
Okrem toho je možné použiť antiscalantových chemikálií v membránových zariadeniach môže pomôcť zabrániť usadzovaniu vodného kameňa. Tieto chemikálie viažu látky spôsobujúce tvrdosť a zabraňujú ich usadzovaniu na membránach.
Naše riešenia: ALMA AQUA a ALMA ION
Foto: Zariadenie na zmäkčovanie vody ALMA ION pre priemyselné použitie
Spoločnosť ALMAWATECH ponúka s ALMA IONsériu výkonných zmäkčovacích zariadení, ktoré boli vyvinuté pre spoľahlivú prevádzku v priemyselných systémoch na úpravu vody. Tieto zariadenia účinne odstraňujú látky spôsobujúce tvrdosť a chránia vaše systémy pred škodlivými usadeninami.
Naše ALMA AQUAobsahujú špeciálne antiscalanty, ktoré sa používajú v membránových systémoch na zabránenie tvorbe vodného kameňa. Tieto chemikálie významne prispievajú k udržaniu účinnosti reverznej osmózy a ultrafiltračných zariadení.
Záver
Celková tvrdosť je základným parametrom pri úprave vody, ktorý je potrebné monitorovať a kontrolovať najmä v priemyselných procesoch. Vysoká celková tvrdosť vedie k usadzovaniu, ktoré znižuje účinnosť zariadení a skracuje ich životnosť. Správnymi postupmi zmäkčovania vody a vhodnými chemikáliami sa týmto problémom dá predísť. Riešenia spoločnosti ALMAWATECH ponúkajú komplexné prístupy na zníženie celkovej tvrdosti a chránia tak vaše cenné zariadenia.
