background image

 

 

1

Analiza stabilności i 

korozyjności

w procesie uzdatniania wody 

powierzchniowej

background image

 

 

STABILNOŚĆ I KOROZYJNOŚĆ

• Stabilność i korozyjność wody to jedne z wskaźników, 

które powinny być wykorzystywane do oceny 

przydatności wody dla celów jej dystrybucji do picia i 

potrzeb gospodarczych,

• W „Rozporządzeniu w sprawie jakości wody..” zwraca się 

uwagę na wskaźniki wpływające na tzw. zdrowotność 

wody a znacznie mniejszą na jej korozyjność czy 

stabilność,

• Woda niestabilna powoduje zarastanie przewodów 

osadami węglanu wapnia i przyczynia się do powstawania 

tzw. korozji podosadowej,

• Natomiast woda korozyjna niszczy przewody i 

zanieczyszcza je produktami korozji. Niejednokrotnie 

woda o dobrej w świetle przepisów sanitarnych jakości 

jest wodą korozyjną i niestabilną przynoszącą duże straty 
gospodarcze

 

   

background image

 

 

background image

 

 

PROCES 

TECHNOLOGICZNY

• WI; cedzenie przez sito # 1mm, korekta odczynu 

wodą wapienną, koagulacja siarczanem glinowym 

z flokulacja, filtracją przez złoże antracytowo-

piaskowe, ozonowanie , filtracja przez złoże węgla 

aktywnego,

• WII; cedzenie przez sito # 1mm, 

ozonowanie 

wstępne

, korekta odczynu wodą wapienną, 

koagulacja siarczanem glinowym z flokulacja, 

filtracją przez złoże antracytowo-piaskowe, 

ozonowanie wtórne (pośrednie), filtracja przez 

złoże węgla aktywnego,

• WIII; cedzenie przez sito # 1mm, 

ozonowanie 

wstępne

, korekta odczynu wodą wapienną, 

filtracją przez złoże antracytowo-piaskowe, 

filtracja przez złoże węgla aktywnego,

• WIV; cedzenie przez sito # 1mm, 

ozonowanie 

wstępne

, korekta odczynu wodą wapienną, 

filtracją przez złoże antracytowo-piaskowe. 

background image

 

 

DO OCENY WŁAŚCIWOSCI KOROZYJNYCH I 

AGRESYWNOŚCI WYKORZYSTUJE SIĘ tzw

 INDEKSY OKREŚLAJĄCE 

STAN RÓWNOWAGI WĘGLANOWO-WAPNIOWEJ 

• Kryterium stabilności wyznacza odczyn wody w 

stanie nasycenia (równowagi ze stałym 

węglanem wapniowym (pHs), jest funkcją 

całkowitej zawartości rozpuszczonych soli w 

wodzie, temperatury wody, twardości 

wapniowej oraz zasadowości ogólnej

• Stabilność wody określają indeksy Langeliera 

(IL =pH-pH

s

) i Ryznera (IR = 2pH

S

 – pH)), 

pozwalające na porównanie korozyjności 

różnych wód i zgrubne oszacowanie 

agresywnego charakteru wody,

background image

 

 

STABILNOŚĆ WODY

• Woda stabilna to woda, gdy IL=0, tzn. 

że nie ma charakteru agresywnego i 

również nie ma skłonności do 

wytwarzania ochronnych warstw 

CaCO

3

• gdy IL< 0, woda jest nienasycona i ma 

właściwości agresywne,

• gdy IL> 0, woda ma skłonności do 

wytwarzania osadów CaCO

3

 i jest 

nieagresywna,

background image

 

 

AGRESYWNOŚĆ WODY

Tendencje do tworzenia warstw 

ochronnych dobrze określa 
indeks Ryznera (IR
). 

• IR 6,25÷6,75 można uznać za 

pełni stabilne, tzn. nie korozyjne 
i nie wykazujące tendencji do 
tworzenia nadmiernych ilości 
osadu,

• IR > 7,5, to woda ma charakter 

agresywny

background image

 

 

Przebieg zmian barwy wody 

[mgPt/dm

3

]

background image

 

 

Przebieg zmian pH 

background image

 

 

Przebieg zmian twardości 

ogólnej wody [mgCaCO

3

/dm

3

 

background image

 

 

Parametry wody w zbiorniku 

w charakterystycznych 

okresach

background image

 

 

Ocena; woda o znacznej 

agresywności i nienasyconą w 

stosunku do CaCO

3

,

• małe zróżnicowanie pH w 

poszczególnych okresach 

(6,6÷7,15), 

• znaczne zróżnicowanie w okresie 

wiosennym (roztopy topniejącego 

lodu, zwiększone opadu) Odczyn 

wody w tym okresie spada do pH 

= 6,6, zasadowość 0,55÷0,70 

mval/dm

3

, twardość ogólna 

37,5÷42,5 mgCaCO

3

/dm

3

• woda wykazuje bardzo niski 

stopień zasolenia mierzony 

przewodnością (98÷110µs/cm),

background image

 

 

CECHY WODY SUROWEJ

• indeksy: pH

S

, IL, IR: 10,2; -3,6 i 

13,8. 

• w okresie dużych i nagłych 

opadów. pH

S

, IL, IR, osiągały 

wartość: 9,8; -3,05 i 12,85. 

• w czasie stałej pogody (bez 

nagłych intensywnych opadów) 
pH

S

, IL, IR: 9,6; -2,7 i 12,4. 

• minimalne indeksy: pH

S

, IL, IR, w 

całym okresie : 9,3; -2,25 i 11,55

background image

 

 

Charakter wody 

uzdatnionej

Badanie efektów uzdatniania wody 

prowadzono po procesie koagulacji 

powierzchniowej w złożu antracytowo-

piaskowym, a następnie po sorpcji na 

złożu węgla aktywnego.

Badano takie wskaźniki jak barwę, 

mętność, pH, zasadowość, twardość, 

utlenialność, OWO, glin i ozon pozostały,

 Uzyskane wyniki badań technologicznych 

dla każdego badanego wariantu 

pozwoliły na obliczenie indeksów pH

S

IL, 

IR, pozwalających na określenie 

charakteru wody uzdatnionej.

background image

 

 

Zmienność pH i indeksów pH

S

IL, IR wody uzdatnionej

 

background image

 

 

WYNIKI ANALIZY –wariant 

technologiczny WIIA

 

• t = 11

o

C; uzyskuje się najlepsze parametry 

wody prowadząc proces w układzie 

technologicznym (WIIa). Woda uzyskuje 

cechy wody stabilnej przy dawce wapna 19-

20 mgCaO/dm

3,

• t = 3,6

o

C; wodę stabilną uzyskuje się przy 

dawkach wapna powyżej 21 mgCaO/dm

3,

• w okresie wiosennym, w celu uzyskania 

wody stabilnej konieczne jest stosowanie 

dawki wapna około 20 mgCaO/dm

3

 ,

• w tych warunkach woda uzdatniona osiąga 

twardość 60÷62,5 mgCaCO

3

,

• wysoka dawka wapna powodowała zjawisko 

mętnienia wody wynikająca z braku 

równowagi węglanowo-wapniowej.

background image

 

 

Zmienność pH i indeksów pH

S

    IL, IR wody uzdatnionej

background image

 

 

WYNIKI ANALIZY –wariant 

technologiczny WII

• woda uzdatniona ma właściwości 

agresywne i jest nienasycona w 

stosunku do CaCO

3

,

• przy dość wysokiej dawce koagulanta 

(1,4 mgAl/dm

3

) i O

3

 (1,6 mgO

3

/dm

3

). 

Cechy stabilności uzdatniona woda 

uzyskuje przy dawce wapna powyżej 20 

mgCaO/dm

3

• w każdym przypadku pomimo, że indeks 

IL kształtuje się blisko wartości +-0, to 

indeks IR nadal jest wyższy od 7,5 

(8,2÷8,4). Wskazuje to skłonność 

uzdatnionej wody do wytwarzania 

osadów CaCO

3

. 

background image

 

 

Eliminacja zjawiska mętnienia 

wody  obniżenie dawki 

wapna, wprowadzenie 

dodatkowych reagentów

• do 5 mgNa

2

CO

3

/dm

3

 ,

• 3-5 mg 5% roztwór MgCl

2

*6H

2

• pH 8,2,
• twardość 65-70 mgCaCO

3

/dm

3,

• wapna max 16÷18 mgCaO/dm

3

,  

background image

 

 

w okresie zimowym

VIIA

• 0 mgNa

2

CO

3

/dm

3

 ,

• 1-3 mg 5% roztwór 

MgCl

2

*6H

2

• pH 7-7,5
• twardość 70 mgCaCO

3

/dm

3,

• wapna max 10 mgCaO/dm

3

background image

 

 

WNIOSKI

• w analizowanych układach technologicznych 

woda uzdatniona ma właściwości agresywne i 

jest nienasycona w stosunku do CaCO

3

,

• wzrost dawki wapna powodował zjawisko 

mętnienia wody,

• zjawisko mętnienia wody eliminowano 

poprzez wprowadzenie dodatkowych 

reagentów: węglan sodu i chlorek magnezu, 

kosztem obniżki dawki wapna

• przy niskiej twardości i zasadowości w 

układzie technologicznym WII, dawkując 

węglan sodu i chlorek magnezu uzyskano 

wodę o twardości powyżej 1,4 mval/dm

3

stabilną, nie mającej charakteru agresywnego 

i skłonności do wytrącania osadu CaCO

3

.


Document Outline