141
ВОДОПОДГОТОВКА
Библиотека «Аква-Терм»
Часть первая
Процесс подкисления нежелателен при боль-
шой щелочности добавочной воды, так как при
этом значительно повышается концентрация суль-
фатов и возникает опасность образования отложе-
ний сульфатов (СaSO
4
).
Фосфатирование
Фосфаты относятся к реагентам, связывающим
соли жесткости в малорастворимые соединения.
Наиболее часто в промышленности применяют
тринатрийфосфат, гексаметафосфат и триполи-
фосфат.
В основе действия тринатрийфосфата (Na
3
PO
4
)
лежит перевод накипи в шлам. Реагент формиру-
ет в воде малорастворимый ортофосфат кальция,
который, адсорбируясь на гранях кристаллов кар-
боната кальция, вызывает изменение их формы и
препятствует агломерации первичных агрегатов.
В результате вместо накипи образуется рыхлый,
легко удаляемый шлам.
Гексаметафосфат (Na
6
P
6
O
18
) обладает повер-
хностно-активными свойствами и адсорбируется
на поверхности зародышей кристаллов карбоната
кальция в виде пленки гексаметафосфата кальция
и натрия. Пленка препятствует росту микрокрис-
таллов, то есть тормозит рост кристаллов повыше-
нием их растворимости.
Триполифосфат (Na
5
P
3
O
10
) в воде разлагается с
выделением тринатрий-фосфата.
Гексаметафосфат и триполифосфат относятся
к так называемым кислым фосфатам. Поэтому
их целесообразно применять лишь при наличии в
воде свободной щелочи (NaOH) или одновремен-
ном введении в воду соды (NaHCO
3
или Na
2
CO
3
)
Защитное действие фосфатов ограничивается
карбонатной жесткостью 5,5–6,0 ммоль/л.
При добавлении фосфатов меньше, чем со-
держание кальция, магния и железа, образуются
труднорастворимые фосфатные комплексы этих
элементов. Они образуют плотную пленку, которая
предотвращает непосредственное соприкоснове-
ние воды с металлом, защищая его от коррозии.
4.18.7. Комплексоны
Комплексонами называют группу органических
соединений, которые способны образовывать ус-
тойчивые комплексные соединения с катионами
металлов. Применение комплексонов для стаби-
лизационной обработки воды позволяет решить
ряд задач:
– стабилизирование насыщенных растворов;
– ингибирование коррозии;
– удаление отложений накипи и продуктов кор-
розии с поверхности теплообменного оборудова-
ния.
В последние годы широкое распространение
получили органические фосфонаты (производ-
ные фосфоновой кислоты) и композиции на их
основе.
Ингибирование процесса солеотложения с помо-
щью фосфонатов основано на пороговом эффек-
те: при малых концентрациях фосфонаты тормо-
зят процесс образование зародышей кристаллов
карбонатов солей жесткости, и, таким образом,
происходит стабилизация насыщенных растворов
солей жесткости и железа и предотвращение их
распада и образования осадков.
Фосфонаты эффективны для предотвраще-
ния осадкообразования таких малорастворимых
веществ, как карбонаты, сульфаты и фосфаты
кальция. Пороговый эффект изменяется в зави-
симости от природы осадка и ингибитора. Кон-
центрация ингибитора колеблется в пределах
0,25–2,0 мг/л.
Защитное действие фосфонатов как ингиби-
торов коррозии усиливается в присутствии ионов
металлов: цинка, кадмия, марганца, никеля, ко-
бальта. Соединения оксиэтилидендифосфонофой
кислоты (ОЭДФ) с цинком – активные ингибиторы
коррозии – ОЭДФЦ. Механизм защитного действия
этого ингибитора объясняется его адсорбцией на
поверхности металла и образованием защитного
слоя труднорастворимых смешанных комплекс-
ных соединений цинка и железа с ОЭДФ, а также
Zn(OH)
2
.
Основные ограничения применения фосфона-
тов:
щелочность – не более 7 ммоль/л;
рН – не более 8,5;
железо (общее) – не более 0,5 мг/л.
температура – до 130°С.
См. также: Чаусов Ф.Ф., Раевская Г.А.
Комплексный водно-химический режим теп-
лоэнергетических систем низких параметров
(Практическое руководство). М. – Ижевск:
НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика»,
2003. – 280 с. И: дискуссия по проблемам кни-
ги в: «Энергосбережение и водоподготовка»,
2003, № 4, с. 83–91.
4.18.8. Технология проведения
Технология проведения стабилизационной
обработки воды кислотой, щелочью, фосфата-
ми и комплексонами, практически одинакова и
заключается в пропорциональном дозировании
реагентов в обрабатываемую воду. Расходы ре-
комендованы разработчиками и изготовителями
реагентов (кроме кислотной обработки) и зави-
сят от состава обрабатываемой воды, целей ее
применения и вида систем.