पानी में असाधारण रूप से उच्च घुलनशील शक्ति होती है। वर्षा के रूप में बाहर गिरकर, यह कार्बन डाइऑक्साइड सहित वायुमंडल में गैसों को घोल देता है। इसके बाद जमीन में रिसकर, पानी जीवित और निर्जीव वस्तुओं के अपघटन के उत्पाद के रूप में अतिरिक्त मात्रा में कार्बन डाइऑक्साइड ग्रहण करता है। जब कार्बन डाइऑक्साइड पानी के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो यह कार्बोनिक एसिड बनाता है, जिससे खनिजों और अन्य अशुद्धियों को घोलने की क्षमता बढ़ जाती है। चूना पत्थर की परत से गुजरते हुए, यह कैल्शियम और मैग्नीशियम आयनों से संतृप्त होता है, जो कठोरता के लिए जिम्मेदार होते हैं। स्रोतों में आयरन और मैंगनीज कैल्शियम और मैग्नीशियम आयनों की तुलना में कम सांद्रता में हैं। चूँकि पानी एक विलायक है, यह घुलनशील क्लोराइड, सल्फेट, कैल्शियम और मैग्नीशियम के नाइट्रेट को सोख लेता है। इसी तरह, यह सोडियम कार्बोनेट, बाइकार्बोनेट, क्लोराइड और सल्फेट यौगिकों के साथ-साथ कुछ सिलिका को भी अवशोषित करता है।

सामान्य तौर पर, विस्तृत के साथ विश्लेषणइसमें आवर्त सारणी के लगभग सभी तत्व कम या ज्यादा सांद्रता में पाए जा सकते हैं।

कठोरताहाइड्रोकार्बोनेट में विभाजित है, जिसे अस्थायी भी कहा जाता है, और गैर-कार्बोनेट (क्लोराइड, सल्फेट, नाइट्रेट) - स्थायी। अस्थायी कठोरताउबालने से समाप्त (हीटिंग तत्व पर जमा), निरंतर कठोरतागर्म करने पर गायब नहीं होता.

कठोरता वाले लवणों को हटाना मृदुकरण कहलाता है। रूसी संघ में पानी की कठोरता mEq/लीटर की इकाइयों में मापी जाती है और, उपयोग के उद्योग के आधार पर, कठोरता के स्तर की आवश्यकताएं 7 mEq/L (घरेलू उद्देश्यों) से लेकर दवा में mEq/लीटर या उससे कम की इकाइयों तक भिन्न होती हैं। इलेक्ट्रॉनिक्स, ऊर्जा, परमाणु उद्योग। 7 mEq/l की अनुमेय जल कठोरता कोई गंभीर स्वास्थ्य खतरा पैदा नहीं करती है, लेकिन कई समस्याएं पैदा करती है रोजमर्रा की समस्याएं. कठोर जल पाइपलाइनों और काम करने वाले तत्वों की सतह पर तलछट और जमाव का कारण बनता है घर का सामान. यह समस्या हीटिंग तत्वों वाले उपकरणों के लिए विशेष रूप से प्रासंगिक है - गर्म पानी और भाप बॉयलर, बॉयलर और अन्य ताप विनिमय उपकरण।

कठोरता का उन्मूलन - आयन एक्सचेंज राल का उपयोग करके नरमी की जाती है। आयन एक्सचेंज रेजिन एक बहुलक है जिसमें एक बहुलक मैट्रिक्स और कार्यात्मक समूह होते हैं। पॉलिमर मैट्रिक्स को डिवाइनिलबेंजीन बाइंडर की उपस्थिति में स्टाइरीन मोनोमर से संश्लेषित किया जाता है। संश्लेषण प्रक्रिया के दौरान, अल्कोहल का उपयोग किया जाता है, जो एक निश्चित समय पर वाष्पित हो जाता है और मैट्रिक्स को छोड़कर उसमें छिद्र बनाता है। फिर कार्यात्मक समूहों को मैट्रिक्स में पेश किया जाता है। कार्यात्मक समूह में दो भाग होते हैं: एक निश्चित भाग, मैट्रिक्स से जुड़ा हुआ, और एक चल भाग। यदि कार्यात्मक समूह का गतिशील भाग एक धनायन है, और स्थिर भाग एक ऋणायन है, तो राल को धनायन-विनिमय कहा जाता है, और यदि गतिशील भाग एक ऋणायन है, तो यह ऋणायन-विनिमय है। कटियन एक्सचेंज रेज़िन सोडियम रूप (Na-केशन एक्सचेंज रेज़िन) या हाइड्रोजन रूप (H-केशन एक्सचेंज रेज़िन) में हो सकता है।

आयन एक्सचेंज राल नरम करने की प्रक्रिया

आयन एक्सचेंज रेजिन से सफाई

आयन एक्सचेंज रेज़िन को कॉलम में डाला जाता है, जो कुल फ़िल्टर वॉल्यूम का 60-65% भरता है। कठोर पानी स्तंभ में प्रवेश करता है और, चूंकि आयन विनिमय सामग्री में सोडियम आयनों की तुलना में कैल्शियम और मैग्नीशियम के लिए अधिक रासायनिक संबंध होता है, इसलिए बाद वाले राल से विस्थापित हो जाते हैं। कैल्शियम और मैग्नीशियम धनायनों का सोडियम धनायनों से प्रतिस्थापन समान अनुपात में होता है। इसके प्रवेश द्वार पर कैल्शियम और मैग्नीशियम बाइकार्बोनेट आयन युक्त पानी में इसके आउटलेट पर बराबर मात्रा में सोडियम बाइकार्बोनेट होगा। रेज़िन पर सोडियम आयनों की संख्या सीमित होती है, इसलिए एक समय ऐसा आता है जब रेज़िन पानी को नरम करना बंद कर देता है, यानी रेज़िन की विनिमय क्षमता समाप्त हो जाती है। रेज़िन को रिचार्ज करने या इसे पुनर्जीवित करने के लिए, एक रिवर्स आयन एक्सचेंज प्रक्रिया शुरू की जाती है, जिसके दौरान आयन एक्सचेंज रेज़िन को मूल प्रकार के धनायनों के एक केंद्रित समाधान के संपर्क में लाया जाता है। Na-cation विनिमय राल को पुनर्जीवित करने के लिए, सोडियम क्लोराइड के अपेक्षाकृत मजबूत समाधान का उपयोग किया जाता है। घोल से सोडियम राल से कैल्शियम और मैग्नीशियम को विस्थापित करता है, इसे रिचार्ज करता है।

मृदुकरण इकाई, आयन एक्सचेंज रेजिन से सफाई:
संरचनात्मक रूप से, सॉफ्टनिंग इंस्टॉलेशन में तीन भाग होते हैं: आयन-एक्सचेंज राल वाले सिलेंडर और एक पानी उठाने वाली ट्यूब, एक इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रक के साथ एक नियंत्रण वाल्व और कंटेनर नमकीन घोल. नियंत्रक दो प्रकार के होते हैं: पुनर्जनन समय के अनुसार होता है और पुनर्जनन मात्रा के अनुसार होता है। समय-आधारित पुनर्जनन के साथ, नियंत्रक एक निश्चित संख्या में घंटों, दिनों या सप्ताह के एक निश्चित दिन के बाद इकाई को पुनर्जनन मोड में बदल देता है। वॉल्यूम द्वारा पुनर्जीवित करते समय, नियंत्रण वाल्व में एक अंतर्निर्मित जल मीटर होता है, और पानी की एक निश्चित मात्रा जल स्थापना से गुजरने के बाद, नियंत्रक इसे पुनर्जनन मोड में स्विच कर देता है। इस वॉल्यूम को इंस्टॉलेशन का फ़िल्टर चक्र कहा जाता है और इसकी गणना पानी की कठोरता, वॉल्यूम और लोडिंग क्षमता के आधार पर नियंत्रक द्वारा की जाती है, जो प्रोग्रामिंग चरण में नियंत्रक में दर्ज की जाती है।

ऐसे मामलों में जहां शीतल जल की निर्बाध आपूर्ति की आवश्यकता होती है, ट्विन या डुप्लेक्स मोड में काम करने वाले दो समान फिल्टर का उपयोग किया जा सकता है। ट्विन मोड में, एक नियंत्रक दो नियंत्रण वाल्वों को नियंत्रित करता है। जब एक फिल्टर पानी को नरम करता है, तो यह ऑपरेटिंग मोड में होता है, दूसरा पुनर्जीवित राल के साथ स्टैंडबाय मोड में होता है। जब पहले फ़िल्टर का फ़िल्टर चक्र समाप्त हो जाता है, तो नियंत्रण वाल्व दूसरे फ़िल्टर को निस्पंदन ऑपरेटिंग मोड में और पहले को पुनर्जनन मोड में स्विच कर देता है। पुनर्जनन पूरा होने के बाद, पहला फ़िल्टर स्टैंडबाय मोड में चला जाता है और तब तक उसमें रहता है जब तक कि दूसरे का फ़िल्टर चक्र समाप्त नहीं हो जाता। सफाई प्रक्रिया चक्रीय रूप से दोहराई जाती है, फ़िल्टर वैकल्पिक रूप से काम करते हैं।

"डुप्लेक्स" मोड में, फ़िल्टर एक साथ काम करते हैं और पुनर्जनन चक्र की अवधि के अनुसार इसके प्रारंभ समय में बदलाव के साथ पुनर्जनन मोड में दिए गए प्रोग्राम के अनुसार वैकल्पिक रूप से स्थानांतरित होते हैं।

पानी को चूना लगाकर नरम करना

ऐसे मामलों में जहां उच्च कार्बोनेट कठोरता (30 mEq/l से अधिक) वाले पानी को नरम करना आवश्यक है, आयन एक्सचेंज राल का उपयोग करना उचित नहीं है। सबसे पहले चूने की तकनीक का उपयोग करके कठोरता को कम किया जाना चाहिए। चूने और सोडा ऐश के साथ पानी को नरम करने में कार्बोनेट की कठोरता को दूर करने और फिर तलछट को छानने के लिए कठोर पानी में बुझे हुए चूने Ca(OH)2 को डालना शामिल है। बदले में, अघुलनशील अवक्षेप बनाने के लिए सोडा ऐश Na2CO3 मिलाने से गैर-कार्बोनेट कठोरता कम हो जाती है, जिसे निस्पंदन द्वारा भी हटा दिया जाता है।

इस पद्धति का उपयोग जल उपयोगिताओं और उच्च जल खपत वाले उद्यमों में किया जाता है। यह पर्याप्त है प्रभावी तरीकापानी की कठोरता को कम करता है, हालाँकि, यह सभी खनिजों को पूरी तरह से नहीं हटाता है।

बुझे हुए चूने का उपयोग पानी से कैल्शियम बाइकार्बोनेट को निकालने के लिए किया जाता है। जहां कैल्शियम और मैग्नीशियम क्लोराइड या सल्फेट के रूप में मौजूद होते हैं, वहां ऐसा उपचार काफ़ी कम प्रभावी होता है।

यदि कठोरता को 2 mEq/L से कम करना हो तो चूने और सोडा ऐश के साथ पानी की कठोरता को कम करना बेहद महंगा हो जाता है। घरेलू उद्देश्यों के लिए, चूने और सोडा राख के साथ पानी को नरम करना अव्यावहारिक है। एक ओर, चूने और सोडा ऐश की आपूर्ति में कठिनाइयाँ हैं, दूसरी ओर, निपटान और निस्पंदन प्रक्रिया पर सख्त नियंत्रण की आवश्यकता है। इस प्रक्रिया का उपयोग करने में एक अन्य सीमित कारक आकार है आवश्यक उपकरणऔर बड़ी मात्रा में चूना कीचड़ निकल रहा है।

तकनीकी आरेख और संरचनात्मक तत्वअभिकर्मक जल मृदुकरण संयंत्र

थर्मामीटरों रासायनिक विधिपानी का नरम होना

डायलिसिस द्वारा पानी को नरम करना

चुंबकीय जल उपचार

साहित्य

जल मृदुकरण की सैद्धांतिक नींव, विधियों का वर्गीकरण

जल मृदुकरण से तात्पर्य उसमें से कठोरता धनायनों को हटाने की प्रक्रिया से है, अर्थात्। कैल्शियम और मैग्नीशियम. GOST 2874-82 "पीने ​​का पानी" के अनुसार, पानी की कठोरता 7 mEq/l से अधिक नहीं होनी चाहिए। कुछ प्रकार के उत्पादन के लिए प्रक्रिया जल की गहरी नरमी की आवश्यकता होती है, अर्थात। 0.05.0.01 mEq/l तक। आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले जल स्रोतों में कठोरता होती है जो पीने के पानी के मानकों के अनुरूप होती है और इसे नरम करने की आवश्यकता नहीं होती है। पानी को नरम करने का काम मुख्य रूप से तकनीकी उद्देश्यों के लिए इसकी तैयारी के दौरान किया जाता है। इस प्रकार, ड्रम बॉयलरों को खिलाने के लिए पानी की कठोरता 0.005 mEq/l से अधिक नहीं होनी चाहिए। निम्नलिखित विधियों का उपयोग करके पानी को नरम किया जाता है: थर्मल, पानी को गर्म करने, उसके आसवन या ठंड के आधार पर; अभिकर्मक, जिसमें आयन पानी में मौजूद होते हैं सीए ( द्वितीय ) और मिलीग्राम ( द्वितीय ) बाँधना विभिन्न अभिकर्मकव्यावहारिक रूप से अघुलनशील यौगिकों में; आयन एक्सचेंज, विशेष सामग्रियों के माध्यम से नरम पानी को फ़िल्टर करने पर आधारित है जो उनकी संरचना में शामिल आयनों का आदान-प्रदान करता है ना ( I) या H (1) Ca (II) आयनों में और मिलीग्राम ( द्वितीय ), डायलिसिस पानी में निहित; संयुक्त, सूचीबद्ध विधियों के विभिन्न संयोजनों का प्रतिनिधित्व करता है।

जल मृदुकरण विधि का चुनाव उसकी गुणवत्ता, मृदुकरण की आवश्यक गहराई और तकनीकी एवं आर्थिक विचारों से निर्धारित होता है। एसएनआईपी की सिफारिशों के अनुसार भूजल को नरम करते समय, आयन विनिमय विधियों का उपयोग किया जाना चाहिए; सतह के पानी को नरम करते समय, जब पानी के स्पष्टीकरण की भी आवश्यकता होती है, तो चूना या चूना-सोडा विधि का उपयोग किया जाता है, और जब पानी को गहरा नरम किया जाता है, तो बाद में धनायनीकरण किया जाता है।जल मृदुकरण विधियों का उपयोग करने की मुख्य विशेषताएँ और शर्तें तालिका में दी गई हैं। 20.1.

नरम पानी डायलिसिस थर्मल

घरेलू और पीने की जरूरतों के लिए पानी प्राप्त करने के लिए, आमतौर पर इसके केवल एक निश्चित हिस्से को नरम किया जाता है, इसके बाद स्रोत के पानी के साथ मिलाया जाता है, जबकि नरम पानी की मात्रा क्यूसूत्र द्वारा निर्धारित किया गया है

जे ओ कहाँ है? और। - स्रोत जल की कुल कठोरता, mEq/l; एफ0 एस. - नेटवर्क में प्रवेश करने वाले पानी की कुल कठोरता, mEq/l; एफ 0.यू - नरम पानी की कठोरता, mEq/l।

जल मृदुकरण के तरीके

पानी को नरम करने की थर्मल विधि

बॉयलरों को खिलाने के लिए उपयोग किए जाने वाले कार्बोनेट पानी का उपयोग करते समय पानी को नरम करने की थर्मल विधि का उपयोग करने की सलाह दी जाती है कम दबाव, और पानी को नरम करने की अभिकर्मक विधियों के संयोजन में भी। यह कार्बन डाइऑक्साइड संतुलन में बदलाव पर आधारित है जब इसे कैल्शियम कार्बोनेट के निर्माण की ओर गर्म किया जाता है, जिसे प्रतिक्रिया द्वारा वर्णित किया गया है

Ca (HC0 3) 2 -> CaCO 3 + C0 2 + H 2 0।

तापमान और दबाव में वृद्धि के कारण कार्बन (IV) मोनोऑक्साइड की घुलनशीलता में कमी के कारण संतुलन बदल जाता है। उबालने से कार्बन (IV) मोनोऑक्साइड पूरी तरह से निकल सकता है और इस तरह कैल्शियम कार्बोनेट की कठोरता काफी कम हो सकती है। हालाँकि, इस कठोरता को पूरी तरह से खत्म करना संभव नहीं है, क्योंकि कैल्शियम कार्बोनेट, हालांकि थोड़ा सा (18 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 13 मिलीग्राम/लीटर), अभी भी पानी में घुलनशील है।

यदि पानी में मैग्नीशियम बाइकार्बोनेट मौजूद है, तो इसके अवक्षेपण की प्रक्रिया इस प्रकार होती है: सबसे पहले, अपेक्षाकृत अत्यधिक घुलनशील (18 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 110 मिलीग्राम/लीटर) मैग्नीशियम कार्बोनेट बनता है।

एमजी (एचसीओ 3) → एमजीसी0 3 + सी0 2 + एच 2 0,

जो लंबे समय तक उबालने के दौरान हाइड्रोलाइज हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप थोड़ा घुलनशील अवक्षेप (8.4 मिलीग्राम/लीटर) बनता है। मैग्नेशियम हायड्रॉक्साइड

एमजीसी0 3 +एच 2 0 → एमजी (0एच) 2 +सी0 2।

नतीजतन, जब पानी उबाला जाता है, तो कैल्शियम और मैग्नीशियम बाइकार्बोनेट के कारण होने वाली कठोरता कम हो जाती है। जब पानी उबाला जाता है, तो कैल्शियम सल्फेट द्वारा निर्धारित कठोरता भी कम हो जाती है, जिसकी घुलनशीलता 0.65 ग्राम/लीटर तक गिर जाती है।

चित्र में. 1 कोपयेव द्वारा डिज़ाइन किया गया एक थर्मल सॉफ़्नर दिखाता है, जो डिवाइस की सापेक्ष सादगी और विश्वसनीय संचालन की विशेषता है। उपकरण में पहले से गरम किया गया उपचारित पानी, इजेक्टर के माध्यम से फिल्म हीटर के सॉकेट में प्रवेश करता है और लंबवत रखे गए पाइपों पर छिड़का जाता है, और उनके माध्यम से गर्म भाप की ओर बहता है। फिर, बॉयलर से बहने वाले पानी के साथ, यह छिद्रित तल के माध्यम से केंद्रीय आपूर्ति पाइप के माध्यम से निलंबित तलछट के साथ स्पष्टीकरण में प्रवेश करता है।

अतिरिक्त भाप के साथ पानी से निकलने वाली कार्बन डाइऑक्साइड और ऑक्सीजन को वायुमंडल में छोड़ दिया जाता है। पानी को गर्म करने के दौरान बनने वाले कैल्शियम और मैग्नीशियम लवण निलंबित परत में बने रहते हैं। निलंबित परत से गुज़रने के बाद, नरम पानी संग्रह टैंक में प्रवेश करता है और उपकरण के बाहर छोड़ दिया जाता है।

थर्मल सॉफ़्नर में पानी का निवास समय 30.45 मिनट है, निलंबित परत में इसके ऊपर की ओर बढ़ने की गति 7.10 मीटर/घंटा है, और झूठे तल के छिद्रों में 0.1-0.25 मीटर/सेकेंड है।

चावल। 1. कोपयेव द्वारा डिज़ाइन किया गया थर्मल सॉफ़्नर।

15 - जल निकासी जल का निर्वहन; 12 - केंद्रीय आपूर्ति पाइप; 13 - झूठी छिद्रित तली; 11 - निलंबित परत; 14 - कीचड़ निर्वहन; 9 - नरम पानी का संग्रह; 1, 10 - स्रोत जल की आपूर्ति और नरम पानी को हटाना; 2 - बॉयलर उड़ाना; 3 - बेदखलदार; 4 - वाष्पीकरण; 5 - फिल्म हीटर; 6 - भाप रिलीज; 7 - इजेक्टर तक जल निकासी के लिए रिंग छिद्रित पाइपलाइन; 8 - झुके हुए अलग करने वाले विभाजन

पानी को नरम करने की अभिकर्मक विधियाँ

अभिकर्मक विधियों का उपयोग करके पानी को नरम करना उन अभिकर्मकों के साथ उपचार पर आधारित है जो कैल्शियम और मैग्नीशियम के साथ खराब घुलनशील यौगिक बनाते हैं: एमजी (ओएच) 2, सीएसी0 3, सीए 3 (पी0 4) 2, एमजी 3 (पी0 4) 2 और अन्य, इसके बाद स्पष्टीकरण, पतली परत अवसादन टैंक और स्पष्टीकरण फिल्टर में उनके पृथक्करण द्वारा। चूना, सोडा ऐश, सोडियम और बेरियम हाइड्रॉक्साइड और अन्य पदार्थ अभिकर्मकों के रूप में उपयोग किए जाते हैं।

पानी को चूना लगाकर नरम करनाउच्च कार्बोनेट और कम गैर-कार्बोनेट कठोरता के लिए उपयोग किया जाता है, साथ ही ऐसे मामलों में जहां पानी से गैर-कार्बोनेट कठोरता वाले लवण को निकालना आवश्यक नहीं है। चूने का उपयोग एक अभिकर्मक के रूप में किया जाता है, जिसे पहले से गरम उपचारित पानी में घोल या निलंबन (दूध) के रूप में डाला जाता है। घुलने पर, चूना पानी को OH - और Ca 2+ आयनों से समृद्ध करता है, जिससे कार्बोनेट आयनों के निर्माण के साथ पानी में घुले मुक्त कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) का बंधन होता है और हाइड्रोकार्बोनेट आयनों का कार्बोनेट आयनों में संक्रमण होता है:

C0 2 + 20H - → CO 3 + H 2 0, HCO 3 - + OH - → CO 3 - + H 2 O।

उपचारित पानी में सीओ 3 2 - आयनों की सांद्रता में वृद्धि और इसमें सीए 2+ आयनों की उपस्थिति, चूने के साथ पेश किए गए आयनों को ध्यान में रखते हुए, घुलनशीलता उत्पाद में वृद्धि और खराब घुलनशील कैल्शियम कार्बोनेट की वर्षा होती है। :

Ca 2+ + C0 3 - → CaC0 3.

चूने की अधिकता होने पर मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड भी अवक्षेपित हो जाता है।

एमजी 2+ + 20एच - → एमजी (ओएच) 2

बिखरी हुई और कोलाइडल अशुद्धियों को हटाने में तेजी लाने और पानी की क्षारीयता को कम करने के लिए, लौह (II) सल्फेट के साथ इन अशुद्धियों का जमाव चूने के साथ-साथ किया जाता है, अर्थात। FeS0 4 *7 H 2 0. डीकार्बोनाइजेशन के दौरान नरम पानी की अवशिष्ट कठोरता गैर-कार्बोनेट कठोरता से 0.4-0.8 mg-eq/l अधिक प्राप्त की जा सकती है, और क्षारीयता 0.8-1.2 mg-eq/l है। चूने की खुराक पानी में कैल्शियम आयनों की सांद्रता और कार्बोनेट कठोरता के अनुपात से निर्धारित होती है: a) अनुपात पर [Ca 2+ ] /20<Ж к,

बी) अनुपात के साथ [सीए 2+ ] /20 > जे सी,

जहां [CO 2 ] पानी में मुक्त कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) की सांद्रता है, mg/l; [सीए 2+ ] - कैल्शियम आयनों की सांद्रता, मिलीग्राम/ली; एफसी - पानी की कार्बोनेट कठोरता, एमईक्यू/एल; डी के - कौयगुलांट की खुराक (निर्जल उत्पादों के संदर्भ में FeS0 4 या FeCl 3), mg/l; ई के- कौयगुलांट के सक्रिय पदार्थ का समतुल्य द्रव्यमान, mg/mg-eq (FeS0 4 के लिए)। इ k = 76, FeCl 3 e k = 54 के लिए); 0.5 और 0.3 - प्रतिक्रिया की अधिक पूर्णता सुनिश्चित करने के लिए अतिरिक्त चूना, mEq/l।

कुछ लोगों को, "कठोर जल" वाक्यांश एक साहित्यिक विरोधाभास की तरह लग सकता है, लेकिन ऐसे कई लोग हैं जो पानी की इस गुणवत्ता से प्रत्यक्ष रूप से परिचित हैं। कठोरता की डिग्री कैसे निर्धारित करें और पानी को नरम क्यों करें - हम आपको इस लेख में बताएंगे।

कठोर जल नमक जमाव, गुर्दे की पथरी और हृदय रोगों का कारण है। लोग 80% बीमारियाँ पानी से पीते हैं। वॉटर हीटर और पानी से काम करने वाले अन्य उपकरणों की 90% दुर्घटनाएँ उच्च कठोरता के कारण होती हैं।

जल मृदुकरण प्रक्रिया का सार क्या है?

जल की कठोरता उसकी भौतिक और का एक संयोजन है रासायनिक गुणविघटित क्षारीय पृथ्वी धातु लवण की सामग्री से जुड़ा हुआ है। सबसे पहले, कठोरता वाले लवणों में कैल्शियम और मैग्नीशियम शामिल हैं। प्राकृतिक वातावरण में, वे विभिन्न रासायनिक प्रक्रियाओं को नियंत्रित करते हैं। पानी की कठोरता मुख्यतः उसके स्थान से प्रभावित होती है। नदियाँ और झीलें चूना पत्थर की परतों में बहने वाले भूमिगत स्रोतों से भर जाती हैं, और उनमें से गुजरने वाले पानी को कठोरता वाले लवणों से समृद्ध करती हैं। में सतही जलगहरे वाले की तुलना में इसमें काफी कम कैल्शियम और मैग्नीशियम होता है। बर्फ पिघलने के कारण प्राकृतिक स्रोतों में पानी की कठोरता सर्दियों में अधिकतम और वसंत ऋतु में न्यूनतम हो जाती है।

जल की कठोरता तीन प्रकार की होती है:

• सामान्य। यह मैग्नीशियम और कैल्शियम आयनों की कुल सांद्रता है।
• कार्बोनेट. इसका दूसरा नाम अस्थायी है, क्योंकि संकेतक पानी में कैल्शियम और मैग्नीशियम कार्बोनेट और बाइकार्बोनेट की सामग्री पर निर्भर करते हैं, जो उबालने से लगभग पूरी तरह समाप्त हो जाते हैं।
• इसके विपरीत, गैर-कार्बोनेट एक स्थिर मूल्य है, क्योंकि यह मैग्नीशियम और कैल्शियम लवण की उपस्थिति के कारण होता है, जो तापमान परिवर्तन से प्रभावित नहीं होते हैं।

एसआई प्रणाली में, पानी की कठोरता को मोल्स प्रति में मापा जाता है घन मापी -mol/m³, लेकिन व्यवहार में मिलीग्राम समकक्ष प्रति लीटर का भी उपयोग किया जाता है -एमईक्यू/एल SanPiN कठोरता मानकों के अनुसार पेय जल 7 mEq/l से अधिक नहीं होना चाहिए। बियर उत्पादन के लिए आवश्यक जल कठोरता -4 mEq/l तक, शीतल पेय -0.7 एमईक्यू/एल.

अत्यधिक कठोर पानी गुर्दे की पथरी बनने के कारणों में से एक है, क्योंकि कैल्शियम और मैग्नीशियम बाइकार्बोनेट पेट और आंतों के लिए काम करना मुश्किल बना देते हैं। जोड़ों में तथाकथित नमक जमा होना कठोर पानी पीने का परिणाम भी हो सकता है। इसमें मौजूद कठोरता वाले लवण साबुन, शैंपू, बाम और अन्य समान उत्पादों के साथ सक्रिय रूप से संपर्क करते हैं, तलछट बनाते हैं और उनकी प्रभावशीलता को कम करते हैं। प्राकृतिक वसा संरक्षण के नष्ट होने के कारण, मानव त्वचा पर छिद्र रसौली से भर जाते हैं, जिससे सांस लेना मुश्किल हो जाता है। इससे रूखापन, मुंहासे, रूसी के साथ-साथ बाल टूटने और झड़ने की समस्या हो सकती है। कठोर जल खाना पकाने पर भी नकारात्मक प्रभाव डालता है, जिससे सामग्री में मौजूद लाभकारी पदार्थ नष्ट हो जाते हैं।

कठोर पानी घरेलू उपकरणों की सेवा जीवन को काफी कम कर देता है: डिशवाशर, बॉयलर, केतली, आदि। नमक के क्रिस्टलीकरण के कारण स्केल बनता है, जो बाद में क्षरण और विफलता का कारण बनता है। जैसा कि शैंपू के मामले में होता है, जब कठोर पानी में धोते हैं, तो पाउडर के "बलों" का एक हिस्सा इसके प्रभाव को बेअसर करने के लिए उपयोग किया जाता है, लेकिन यहां, सामान्य अति प्रयोग के अलावा डिटर्जेंट, दाग या धारियाँ वाले कपड़े धोने की संभावना बढ़ जाती है। वे वॉशिंग मशीन के "अंदर" पर बने स्केल के कारण भी उत्पन्न होते हैं।

शहरी क्षेत्रों में, बहुत कठोर पानी पाना अब लगभग असंभव है, लेकिन निजी क्षेत्रों में और ग्रामीण इलाकोंस्थिति अलग है. आमतौर पर, उनके निवासी एक कुएं या आर्टेशियन कुएं के पानी का उपयोग करते हैं, जो कैल्शियम और मैग्नीशियम से संतृप्त भूजल प्राप्त करता है। इसके अलावा, कठोरता वाले लवणों के साथ-साथ अन्य भी हानिकारक पदार्थ. इसके लिए बस भारी बारिश और पास के कूड़े के ढेर की जरूरत है।

यह समझना कितना आसान है पानी का नरम होना - यह इसमें कठोरता वाले लवणों की सांद्रता में कमी है। इस प्रक्रिया का सबसे सरल संस्करण थर्मल (उर्फ साधारण उबालना) है। जैसा ऊपर बताया गया है, कब यह प्रोसेसकैल्शियम बाइकार्बोनेट अघुलनशील कैल्शियम कार्बोनेट, जो अवक्षेपित होता है, और कार्बन डाइऑक्साइड में टूट जाता है। कैल्शियम सल्फेट की सांद्रता भी थोड़ी कम हो जाती है। यह विधिइसे सबसे सरल माना जाता है, लेकिन इसका प्रदर्शन वांछित नहीं है। एक रासायनिक विधि भी है, जब घुलनशील यौगिकों को अघुलनशील यौगिकों में बदलने के लिए अभिकर्मकों को पानी में मिलाया जाता है। मुख्य नुकसान यह है कि आप वैसे भी ऐसा तरल नहीं पी सकते। अन्य तरीकों के लिए विशेष उपकरण की आवश्यकता होती है।

जल मृदुकरण उपकरण

साथ ही छापेमारी भी की तापन तत्वघरेलू उपकरण और धुले हुए कपड़ों पर दाग, कठोर पानी के लक्षण हैं साबुन और पाउडर में खराब झाग, लंबे समय तक पकाने के बाद भी मांस का सख्त होना, चाय और कॉफी में सामान्य सुगंध की अनुपस्थिति, साथ ही पानी का कड़वा स्वाद। इसके अलावा, पानी की कठोरता को विशेष परीक्षण स्ट्रिप्स या टीडीएस मीटर का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता है जो तरल की विद्युत चालकता को मापता है। हालाँकि, पानी सॉफ़्नर फ़िल्टर खरीदने से पहले, इसे परीक्षण के लिए प्रयोगशाला में भेजने की अनुशंसा की जाती है ताकि विशेषज्ञ सबसे सटीक "निदान" कर सकें। उदाहरण के लिए, प्रवाह फिल्टरपानी को नरम करने के लिए यह केवल महत्वपूर्ण लौह सामग्री के बिना तरल पदार्थों के लिए प्रासंगिक होगा, और गंभीर मामलों में मुख्य का उपयोग करना बेहतर होगा।

जल मृदुकरण किस संस्थापन में होता है? विशेषज्ञ फ़िल्टर की निम्नलिखित श्रेणियों में अंतर करते हैं:

• झिल्ली. 98% तक अशुद्धियाँ फ़िल्टर हो जाती हैं, जिससे पानी वस्तुतः आसुत हो जाता है। हालाँकि, यह सुनिश्चित करने के लिए कि उनके काम की गुणवत्ता में कमी न आए, जल आपूर्ति में कम से कम 3-4 वायुमंडल का दबाव बनाए रखना आवश्यक है। ऐसा उपकरण काफी महंगा है, लेकिन इसकी सेवा जीवन भी लंबा है।
• पॉलीफॉस्फेट।वे पॉलीफॉस्फेट नमक के क्रिस्टल वाले एक फ्लास्क हैं। उनके बीच से गुजरने वाला पानी सोडियम पॉलीफॉस्फेट से संतृप्त होता है। आमतौर पर सामने जुड़ा होता है घरेलू उपकरण. पॉलीफॉस्फेट फिल्टर सस्ते हैं, लेकिन उन्हें हर छह महीने में बदलना पड़ता है। उनकी मदद से नरम किया गया पानी पीने की अनुशंसा नहीं की जाती है।
• चुंबकीय.उनके लिए धन्यवाद, पानी एक निरंतर चुंबकीय क्षेत्र के संपर्क में है, जो कठोरता वाले लवण की संरचना को बदल देता है। गर्म होने पर अणु जुड़ना बंद कर देते हैं और तलछट नहीं बनाते हैं, और मौजूदा पैमाने को भी नष्ट कर देते हैं। नमक की सघनता समान रहती है, इसलिए ऐसे उपकरण मुख्य रूप से पाइप आदि के लिए उपयुक्त होते हैं पम्पिंग उपकरण. प्रकार के आधार पर, चुंबकीय फिल्टर रखरखाव की आवश्यकता के बिना 5 से 25 वर्षों तक काम कर सकते हैं।
• विद्युत चुम्बकीय.विकिरण के आधार पर कार्य करें विद्युतचुम्बकीय तरंगेंआवश्यक आवृत्ति. उन्हें नेटवर्क से कनेक्शन की आवश्यकता होती है, लेकिन वे बहुत अधिक ऊर्जा की खपत नहीं करते हैं। किसी भी अन्य जल मृदुकरण प्रणाली के साथ संगत। अतिरिक्त नमक को एक नाबदान के माध्यम से सीवर प्रणाली में निकाल दिया जाता है। चुंबकीय उपकरणों की तरह, वे अतिरिक्त रूप से पैमाने को नष्ट कर देते हैं, लेकिन बहुत अधिक महंगे होते हैं।
• पानी को नरम करने के लिए आयन एक्सचेंज फिल्टर।उनका स्पष्ट लाभ है उच्च प्रदर्शनऔर फ़िल्टर तत्व का स्थायित्व। वे एक स्तंभ या कैबिनेट प्रकार के फ़िल्टर होते हैं, जिसके अंदर एक आयन एक्सचेंज रेज़िन होता है। चुंबकीय फिल्टर की तरह, उन्हें केवल साफ किया जा सकता है ठंडा पानी. निस्पंदन प्रक्रिया में कैल्शियम और मैग्नीशियम आयनों को सोडियम आयनों से प्रतिस्थापित किया जाता है, जो मानव शरीर और घरेलू उपकरणों को नुकसान नहीं पहुंचाते हैं।

इस तथ्य के बावजूद कि आयन एक्सचेंज नरमी विधि के बाद पानी पिया जा सकता है, इसे अभिकर्मक माना जाता है; बाकी को गैर-अभिकर्मक के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

स्थगन का अर्थ नरमी नहीं है

"कठोर जल" की अवधारणा "लौह जल" का पर्याय नहीं है। ताज़ा पानीइसमें लोहा भी होता है, जो ढहती चट्टानों से कुओं और बोरहोल में, और पुराने और जंग लगे कच्चे लोहे और स्टील के पानी के पाइपों से पाइपों में मिल जाता है। लोहे से सुपरसैचुरेटेड पानी को आंख से पहचानना मुश्किल नहीं है - इसमें एक विशिष्ट धातु की गंध और एक पीला-गंदला रंग है। ऐसे संकेतकों के साथ, धोने के बाद सफेद चीजें भी पीली हो जाती हैं, और नलसाजी जुड़नार पर भूरे रंग के धब्बे दिखाई देते हैं।

हमारे देश में पानी में आयरन की स्वीकार्य मात्रा 0.3 mEq/l से अधिक नहीं होनी चाहिए। एक वयस्क के लिए कुल आयरन सेवन का मानक 25 मिलीग्राम प्रति दिन है।

"अति खुराक" का कारण बन सकता है यूरोलिथियासिस, आंतों के विकार, पित्ताशय के रोग और दंत समस्याएं, साथ ही जिल्द की सूजन और एलर्जी का विकास। इसलिए, लोहे को हटाने के लिए उपकरणों की उपेक्षा करते हुए पानी को नरम करने वाले उपकरणों को खरीदने का कोई मतलब नहीं है। यह भिन्न भी हो सकता है, दोनों रासायनिक, जब लोहा अभिकर्मकों द्वारा नष्ट हो जाता है, और यांत्रिक, जब लोहा वातन, जमावट और ऊपर वर्णित आयन विनिमय विधि का उपयोग करके टूट जाता है। इसके अलावा, "टू-इन-वन" इंस्टॉलेशन भी हैं जो पानी को नरम करने और लोहे को हटाने के लिए एक साथ काम करते हैं। वे समान रूप से घर में जगह, मालिक का बजट और उसका समय बचाते हैं।

प्रौद्योगिकियाँ तेजी से विकसित हो रही हैं, और शायद एक दिन पृथ्वी पर सारा पानी असाधारण रूप से स्वच्छ होगा। लेकिन जब तक ऐसा नहीं होता, जल निस्पंदन प्रणाली का होना एक तत्काल आवश्यकता है, क्योंकि मानव स्वास्थ्य सीधे तौर पर इस पर निर्भर करता है। साथ ही, आप अप्रभावी उपकरणों पर बहुत अधिक पैसा खर्च नहीं करना चाहते हैं, इसलिए आपको आयरन हटाने और पानी को नरम करने के लिए सावधानीपूर्वक फ़िल्टर चुनना चाहिए।