Ugrás a tartalomhoz

Vízellátás és szennyvízkezelés

Dr. Török Sándor (2011)

Szent István Egyetem

7.2. Lágyítás

7.2. Lágyítás

A víz keménységét a vízben található kálcium- (Ca) illetve magnézium- (Mg) sók okozzák.

A vízlágyítás megvalósítására több eljárást dolgoztak ki:

  • meszes vízlágyítás,

  • meszes-szódás vízlágyítás,

  • vízlágyítás trisóval és

  • vízlágyítás ioncserével.

Meszes vízlágyítás

A meszes vízlágyítás során oltott meszet (Ca(OH)2) adagolnak a kezelendő vízhez (38. ábra). A folyamat a következő reakcióegyenletekkel írható le:

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 = 2 CaCO3 + 2 H2 O

Mg(HCO3)2 + 2 Ca(OH)2 = Mg(OH)2 + 2 CaCO3 + 2 H2 O

A vízben rendkívül rosszul oldódó csapadék (a reakcióegyenletben félkövér betűvel jelölve), szilárd/folyadék fázisszétválasztási technológiával eltávolítható. A magnéziumsók magnézium-hidroxiddá alakulnak, ami szinten oldhatatlan, tehát ugyancsak eltávolítható. Látható, hogy a magnézium-hidrogén-karbonát eltávolítása kétszeres mennyiségű kalcium-hidroxidot igényel.

Meszes vízlágyítással a 20-28 német keménységi (nko) fokkal jellemezhető víz keménysége 6-8 nk°- ra csökken.

38. ábra: Meszes vízlágyítás

Meszes-szódás vízlágyítás

Az eljáráshoz szódát, azaz nátrium-karbonátot (Na2CO3) használunk, ami vízben nagyon jól oldódó vegyület.

CaSO4 + Na2CO3 = CaCO3 + Na2SO4

CaCl2 + Na2 CO3 = CaCO3 + 2 Na Cl

A mész-szódás vízlágyítási technológiával 2,5-3 német keménységi fokú víz állítható elő.

Vízlágyítás trisóval

Nátrium-foszfát (Na3PO4), azaz trisó is alkalmazható vízlágyításra. A kémiai reakció során kalcium-foszfát [(Ca3(PO4)2] keletkezik, ami szűréssel, vagy derítéssel és szűréssel eltávolítható.

A trisóval történő vízlágyítás során 0,5 német keménységi fokú víz állítható elő.

Vízlágyítás ioncserével

Az ioncsere az adszorpciós folyamatok közé tartozik. Ioncserét a vízkezelésben, a vízlágyításon kívül ammóniumion eltávolítására, és egyéb szennyezők eltávolítására alkalmaznak. Ioncsere alkalmazása esetén az adszorbens a vizes fázisból bizonyos ionokat megköt, és helyette az adszorbens felületéről ionok mennek a vízbe.

Léteznek természetes eredetű (zeolitok) és mesterséges (műgyanták) ioncserélők.

A zeolit az oldatban lévő oldott állapotú ionok egy részét megköti, helyettük nátrium-iont bocsát a vízbe. A nátrium helyére kerülhet például ammónium, kálcium vagy magnézium.

A mesterséges ioncserélő gyanták között van nátrium-bázisú, de kifejlesztettek hidrogénbázisú kation-cserélő gyantát és hidroxid-bázisú anion-cserélő gyantát is.

Az ionmentes víz előállítása során fontos a gyanták alkalmazásának sorrendje. Az ioncserélő gyantákat általában a gyorsszűrőkhöz (6.2. fejezet) hasonló, töltött oszlopokban alkalmazzák (39. ábra), ahol az ioncserélő gyanta valamilyen támrétegen helyezkedik el.

39. ábra: Az ionmentes víz előállítása